1. 引言
交通基础设施管理是一项复杂且重要的系统工程，科学高效的管理手段是保证交通设施良好运行的基础。交通基础设施数量大、分布范围广，且随着交通设施数量与分布范围不断增加，交通环境愈发复杂，现有基础设施管理手段难以适应发展。当前阶段，交通基础设施管理主要依靠人工管理，通过相应类型的交通设施管理办法，对不同类型交通基础设施人工管养后手动更新设施信息，缺乏标准化、信息化的交通基础设施管理平台，综合信息化水平难以满足实际管理需要。目前交通基础设施管理工作主要依靠专业养护团队，日常巡逻发现交通基础设施问题后进行管理保护，公众在基础设施管理工作中参与度低。在交通信息化时代，将新技术、新手段应用于交通基础设施管理，对提升基础设施管理信息化、智能化水平有重要作用。
在二维码与RFID用于设施管理方面，文献 [1] 利用Zigbee技术和二维码技术用于高校宿舍消防设施管理，实现了设施管理的实时监控和人工智能巡查。文献 [2] 利用无线传感网络、RFID和蓝牙技术，设计了一种基于GIS的消防智能巡检系统，实现设施的非接触式巡检。文献 [3] 对二维码管理系统的设计与实现进行了研究。文献 [4] 提出了一种基于Zigbee技术的图书馆火情监控系统方案。文献 [5] 将二维码技术应用于物流系统管理。文献 [6] 研究了基于RFID技术对地下管线设施地理信息系统。本文设计提出了一种基于二维码和RFID技术的智慧交通基础设施管理框架，可以方便交通基础设施日常维护工作，提升设施管理工作效率，并且在管理后台整合实时交通大数据，基于设施位置推送实时交通信息；挖掘二维码和RFID反馈设施信息，用于设施运行监控和主动管养，提升交通基础设施管理水平。
2. 设施分类及编码方案研究
2.1. 设施分类
为方便统一编码管理，交通基础设施划分为两个层级：第一层为道路层、第二层为设施层。道路层：道路层需要对道路基础设施进行划分，主要包含了道路、路段、立交节点、匝道等道路基础设施进行分类。设施层：以路段作为设施编码基准，根据交通基础设施类型对路段上交通基础上设施进行分类，共分为16个大类，分别用不同字母表示，交通基础设施分类如图1所示。
2.2. 编码结构
根据设施分类，编码结构主要分为四部分：区位码、道路编码、路段及节点编码、设施编码，采用字母与数字组合方式，编码长度为21位。其中区位码采用两位数字表示，划分实施范围内的区域，为减小编码长度代码参考国家6位行政区划码，取其后2位。
道路编码道路根据其不同等级，按照起点由西向东，由南向北的顺序，顺序赋予编号。新建道路的顺序码接续顺序编，主要分为公路编码和城市道路编码两大类，道路编码采用1位字母 + 5位数字表示，不同道路采用不同字母表示。
城市道路编码：
——E表示快速路：号段区间为[10,000~10,999]，号段容量为1000；
——M表示主干路：号段区间为[11,000~12,999]，号段容量为2000；
——C表示次干路：号段区间为[13,000~19,999]，号段容量为7000；
——L表示支路：号段区间为[20,000~39,999]，号段容量为20,000；
——R表示街坊道路：号段区间为[40,000~69,999]，号段容量为30,000。
公路编码：
——G表示国道：号段区间为[70,000~73,999]，号段容量为4000；
——S表示省道：号段区间为[74,000~79,999]，号段容量为6000；
——X表示县道：号段区间为[80,000~89,999]，号段容量为10,000；
——Y表示乡道：号段区间为[90,000~99,999]，号段容量为10,000。
路段编码采用2位字母 + 5位数字表示，根据行政区划边界，交叉口、出入口、道路断面、路面类型等要素发生变化的，按照道路规划设计、道路养护管理和交通信息服务等工作的要求，将道路分段。其中普通路段，用C表示，桥梁、隧道设施划分为特殊路段分类，分别用字母B、T表示。
设施编码采用2位字母加4位数字的形式，各大类设施如图2所示，4位数字表示设施顺序码。考虑到未来基于BIM的全生命周期管理中对设施细分的需求，预留BIM设施细分编码。
Figure 1. Transportation facilities classification
图1. 交通基础设施分类
Figure 2. Transportation facilities coding structure
图2. 交通基础设施编码结构
3. 二维码与RFID应用
3.1. 二维码与RFID一体化应用
二维码是一个正方形阵列，由一系列正方形模块组成的。由模式特征区、数据符号区和空白区三部分组成。其中模式特征区包括寻像图形、分隔符、定位图形、校正图形；数据符号区包括数据码字、纠错码字、版本信息和格式信息 [7] ，根据设施编码方法，为每一个交通基础设施生成二维码用于设施管理。RFID (Radio Frequency Identification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。将二维码与RFID标签安装在每个交通基础设施上，通过扫描二维码或者RFID不接触识别交通基础设施标签，用于设施信息查看，设施巡查记录，二维码与RFID标签一体化安装如图3所示。
3.2. 二维码安装流程
交通基础设施二维码安装流程主要分为如下四个步骤：1) 安装二维码，将印刷好的二维码结合RFID标签贴在交通基础设施上；2) 拍照上传，拍摄安装二维码的交通基础设施并上传到后台服务器；3) 坐标打点，上传交通基础设施高精度坐标到后台服务器；4) 获取编码，后台服务器根据上传设施图片类型和设施坐标自动生成设施编码，安装人员手动确定二维码编码，安装流程见图4所示。
4. 设施管理框架与应用
4.1. 设施管理系统框架
设施管理框架整合设施信息及其他大数据信息，系统全面整合已有各类型交通设施数据，对接已有交通大数据平台。功能集成开发，主要功能子系统包括设施评价报修子系统、设施维修管养子系统、设施运行监控子系统、设施综合评价子系统等。业务功能需求开发，公众扫码获取信息、评价报修，管养团队基于二维码实现设施日常管养信息化，设施运行状态监控和设施综合评价考核等，设施管理框架如图5所示。
4.2. 业务应用
选取试点区域，在交通标志牌、连廊、人行天桥、立交桥墩、公交停靠站安装二维码与RFID标签，设施二维码应用案例如图6所示。
公众扫描公交停靠站二维码后可查看实时公交信息，了解公交站管养单位信息，可对公交站台进行评价反馈和设施报修，公交站台二维码应用如图7所示。
Figure 3. Two-dimensional code and RFID tag integrated installation
图3. 二维码与RFID标签一体化安装
Figure 6. Application QR code application case
图6. 设施二维码应用案例
Figure 7. Bus station QR code application
图7. 公交站台二维码应用
5. 结语
随着新技术在交通基础设施管理上不断发展和应用，对交通基础设施进行统一编码管理是智能化、精细化设施管理手段的基础。探索利用二维码技术和RFID技术为设施设立“身份证标签”应用于日常设施管养业务，在管理后台整合实时交通大数据，并基于设施位置推送实时交通信息；挖掘二维码和RFID反馈设施信息，用于设施运行监控和主动管养，构建面向实际应用的交通基础上管理框架，对提升设施管理效率和质量都有积极意义。
致谢
感谢深圳市科技计划项目(项目编号GGFW2016033017241891，项目名称“深圳市交通大数据公共技术服务平台”)和深圳市战略性新兴产业发展专项资金2017年第一批扶持计划(项目名称：深圳市交通碳排放工程实验室，批复文号：深发改(2017) 550号)的资助。