陆路口岸电子报检通关及出入境判决方法

摘要

本发明公开了一种陆路口岸电子报检通关及出入境判决方法，基于陆路口岸电子报检通关的实现多无线基站技术和双工作频段技术，该多无线基站技术为通过在口岸车辆通关路径上布置多个无线基站，提升基站设计的可靠性和稳定性；该双工作频段技术由于口岸区域复杂，无线基站往往不能布置在理论的最佳位置点，因此同时采用433MHz和920MHz双频段技术，实现在300米距离范围内，并且在车流密度高、障碍物遮挡等环境下的正常工作；本发明实现车辆电子报检通关的一站式服务，极大地提升车辆通关效率，并简化了口岸监管人工的繁杂操作。

说明书

技术领域

本发明涉及一种陆路口岸电子报检通关及出入境判决方法。

背景技术

随着经济全球一体化的发展，口岸通关已成为现代物流业发展的一个重要 环节，事关企业竞争力和对外贸易的发展。陆路口岸是货物贸易和人员自由行 的主要通道，运输工具包括货运车辆、客运车辆和跨境往返的小车车辆。以亚 洲最大的陆路口岸——皇岗口岸为例，2010年出入境车辆978万辆次，每天过 境的车辆都在2万辆以上。如此巨大的车流量要求口岸管理单位不断采用先进 技术，在有效监管的前提下实现快验快放，申报方式也从纸面申报到电子申报， 从停车验放到分类自动验放和抽查停车验放相结合的模式。

自90年代以来，我国各口岸管理单位就在不断研究新技术的应用，并根据 各自在口岸的业务和查验设施要求建立了自动验放系统。目前业界较流行的是 基于RFID技术的电子闸口系统^[1-2]，它是在传统独立闸口通道的基础上改进而来 的，在车辆必经的闸口通道内安装超高频的射频读写器，用以识别安装在车辆 上的电子标签，同时将识别结果和物理闸口相关联，依靠物理闸口的关闭来强 制读写器进行重复通信来弥补通信的失效，当识别成功时才开闸放行。这类系 统的设计与实现相对简单，当前国内各大口岸的闸口通道已有应用，但受传统 物理闸口的限制，车辆需等到闸口打开才能正常通过。

由于检验检疫在口岸区域内没有独立的闸口通道，因而无法在物理闸口通道 安装RFID识别设备，要实现“电子报检通关”必须进行创新，采用新的技术手 段。

现有最接近的方案是通过构建一种口岸虚拟闸口系统，以提高检验检疫监管 的全面性和独立性，使得口岸检验检疫脱离传统物理闸口的限制成为可能。该 方案虽然从车载卡设计、射频通讯系统设计、出入境判决算法、跳频通讯等角 度对口岸虚拟闸口进行了系统研究，但没有考虑到如何优化报检通关流程，并 从系统稳定性和可靠性的角度去改进出入境判决算法。

本发明针对检验检疫“电子报检通关”的应用需求，采用多无线基站和双工 作频段等技术，提供一种高效的电子报检通关流程及出入境判断方法，以简化 口岸监管人员的繁琐操作，提升车辆通关效率。

发明内容

本发明解决上述问题提供一种高效的电子报检通关流程及出入境判断方 法，以简化口岸监管人员的繁琐操作，提升车辆通关效率。

为解决上述问题，本发明通过以下方案来实现：陆路口岸电子报检通关， 基于陆路口岸电子报检通关的实现多无线基站技术和双工作频段技术，该电子 报检通关的主要步骤包括：

a、电子报检将电子报检号传输至车载PDA；

b、车辆进行口岸国检通道，准备通关检验；

c、车载PDA发送信号至无线通信基站；

d、基站监控系统对信号进行分析、数据比对；

e、车载PDA接收基站回传的电子导引信息；

f、提示是否进入人工查验平台。

优选地，在步骤f中，提示进入人工查验平台后，通过监管系统实时监控 并数据分析回传监控结果，或通过执法人员手持监管系统人工查验并回传查验 数据结果。

优选地，在步骤f中，提示不进入人工查验平台，便直接进入口岸边检与 海关通道。

优选地，该多无线基站技术为通过在口岸车辆通关路径上布置多个无线基 站，提升基站设计的可靠性和稳定性。

优选地，该双工作频段技术由于口岸区域复杂，无线基站往往不能布置在 理论的最佳位置点，因此同时采用433MHz和920MHz双频段技术，实现在300 米距离范围内，并且在车流密度高、障碍物遮挡等环境下的正常工作。

陆路口岸的出入境判决方法，车载PDA在进入口岸区域若干无线基站信号 覆盖范围内后，车载PDA将被自动唤醒，并切换至正常工作状态，当车辆进入 到任一基站信号覆盖范围内，该无线基站将自动获取该车载PDA的ID号及通讯 时间等相关信息。

优选地，依据每个所述的无线基站获取的车载PDA的ID号及通讯时间等相 关信息，通过基站管理系统对车辆出境或入境进行判别。

优选地，所述基站管理系统对车辆出境或入境进行判别：当境内的越离关 口远的无线基站所获取的车载PDA通讯时间信息小于越离关口近的无线基站所 获取的车载PDA通讯时间信息，则判别的车辆为出境车辆。

优选地，所述基站管理系统对车辆出境或入境进行判别：当境外的无线基 站所获取的车载PDA通讯时间信息小于境内的无线基站所获取的车载PDA通讯 时间信息，则判别的车辆为入境车辆。

优选地，所述基站管理系统对车辆出境或入境进行判别：当相邻的两个无 线基站所获取的车载PDA通讯时间信息保持增长并超过30分钟及以上，则判决 该路径出现堵塞、交通事故或车辆违规停车，基站管理系统将发出警示信息给 口岸工作人员。

本发明的有益效果如下：

本发明实现车辆电子报检通关的一站式服务，极大地提升车辆通关效率， 并简化了口岸监管人工的繁杂操作。

本发明的车载PDA具有无线射频通信和信息存储功能，主要作为车辆、集 装箱、货物等被识别对象的ID、身份、属性等信息的采集和识别使用；同时具 有互联网访问和信息交互功能，可随时随地的完成在线报检，实现高效、快捷 通关。

选用本发明的报检通关方法可平均减少通关时间90％；将申报企业、货物承 载车辆、检验检疫机构紧密的进行了关联，使得企业减少了往返检验检疫机构 的时间，并且加大了企业与检验检疫机构的互动交流；明确了监管主体和产品 质量首要责任人，使得监管模式由货物监管转为对企业监管，监管局面由被动 查验转为主动监管，有效地提高了执法的独立性和全面性。

附图说明

图1为本发明电子报检通关流程图；

图2为本发明的出入境判决方法的示意图。

具体实施方式

如图1所示，陆路口岸电子报检通关，其特征在于，基于陆路口岸电子报 检通关的实现多无线基站技术和双工作频段技术，该多无线基站技术为通过在 口岸车辆通关路径上布置多个无线基站，提升基站设计的可靠性和稳定性；该 双工作频段技术由于口岸区域复杂，无线基站往往不能布置在理论的最佳位置 点，因此同时采用433MHz和920MHz双频段技术，实现在300米距离范围内， 并且在车流密度高、障碍物遮挡等环境下的正常工作；

该电子报检通关的主要步骤包括：

a、电子报检将电子报检号传输至车载PDA；

b、车辆进行口岸国检通道，准备通关检验；

c、车载PDA发送信号至无线通信基站；

d、基站监控系统对信号进行分析、数据比对；

e、车载PDA接收基站回传的电子导引信息；

f、提示是否进入人工查验平台；如果提示进入人工查验平台，则进入g步 骤；如果提示不进入人工查验平台，则进入h步骤；

g、如果提示进入人工查验平台后，通过监管系统实时监控并数据分析回传 监控结果，或通过执法人员手持监管系统人工查验并回传查验数据结果。

h、如果提示不进入人工查验平台，便直接进入口岸边检与海关通道。

如图2所示，设B₁、B₂、…B_N指的是在口岸区域布置的N个无线基站。

(1)车载PDA在口岸区域外一直处于休眠状态，进入口岸区域B₁基站或B_N基站信 号覆盖范围内，车载PDA将被自动唤醒，并切换至正常工作状态；

(2)当车辆进入到任一基站信号覆盖范围内，该基站将自动获取该车载PDA的 ID号及通讯时间等相关信息；

(3)依据每个基站获取的车载PDA通讯时间信息，记第K个基站的通讯时间信息 为TBK，基站管理系统则对车辆出境或入境进行判别如下：

(1)如果T_B1＜T_B2＜...＜T_BN-1，则判别为出境车辆；

(2)如果T_BN＜T_BN-1，则判别为入境车辆；

(3)如果|T_BK-T_BK-1|的时间始终保持增长，并超过30分钟及以上，则判决 该路径出现堵塞、交通事故或车辆违规停车，基站管理系统将发出警 示信息给口岸工作人员。

(4)车辆驶出口岸基站信号覆盖范围外，则判决该车辆通关结束。

1平均无故障工作时间(MTBF)分析

本发明无线基站设计均为并行模式，只要其中一个工作正常，则系统就能 保证正常有效的运行。具体分析计算如下：

口岸采用客货车分道管理的模式，本发明分为出境货车电子通道、入境货 车电子通道、出境客车电子通道、入境客车电子通道四部分。为保证系统的可 靠性，口岸设立了多个并行基站以构建可靠性结构，车辆进入口岸区域后分别 经过多个基站控制区，只要其中一个基站正常运行并正确识别车载PDA的数据， 则系统可正确进行报检通关监管。分别用C和T表示客车和货车，E和I表示出 境和入境，B表示无线基站，λ表示系统失效率。则系统失效率计算表达式为：

λ总＝λET+λIT+λEC+λIC    (1)

以入境货车为例，假设经过B1、B2、B3、B4等n个基站，则入境货车的系 统失效率计算数学表达式为：

λIT＝λB1×λB1×λB3×λB4·...×λBn    (2)

MTBF是失效率的倒数，则：

MTBF＝1/λ总    (3)

假设某品牌无线基站的MTBF＞10⁴小时，入境货车电子通道有n1个基站、出 境货车电子通道有n2个基站、入境客车电子通道有n3个基站、出境客车电子 通道有n4个基站，则其失效率为：

λ无线基站＝1/10⁴＝10^-4    (4)

λIT＝10^-4×n1    (5)

λET＝10^-4×n2    (6)

λIC＝10^-4×n3    (7)

λEC＝10^-4×n4    (8)

系统失效率为：

λ总＝10^-4×n1+10^-4n×n2+10^-4×n3+10^-4×n4

＝10^-4×n1(1+10^n2/n1+10^n3/n1+10^n4/n1)    (9)

即使每个电子通道只安装有2个基站，即n1＝n2＝n3＝n4＝2的情况下，系统 失效率λ总＝31×10^-8，MTBF＝1/λ总≈3.2×10⁶小时。因此，本发明具有非常高 的可靠性和稳定性。

2识别能力分析

本小节将本发明应用在深圳某陆路口岸现场并进行了试验测试，测试结果说 明了本发明具有方向识别性好，可靠识别范围广，同时识别数多、正确识别率 高、识别速度快和反馈响应时间短等特点，具体如表1所示。

其中，系统识别率用η表示，则：

本发明的无线基站及基站监控系统均采用模块化设计方法，部分设备的日常 维护、故障处理不影响整个系统的正常运行，并且针对车辆密度增加等业务 扩展，只需增加基站设置，无需增加其他软硬件的配置；车载PDA采用了国际 当前先进的低功耗处理器、射频通讯、跳频通讯、移动互联网等技术，具有使 用周期长，硬件易升级等特点，足以满足系统的运行和扩展；系统整合了移动 电子全申报系统、健康证体检系统、中国电信短信平台、海关数据交换系统等 多个独立系统，实现了多个不同架构、不同操作系统、不同软硬件之间的融合， 系统运行环境为Windows系统、BS架构，升级方便，维护开销小，并预留有与 其他业务系统的数据交换接口，同时还充分兼顾各个应用系统的融合趋势，具 有良好的扩充能力和兼容能力。

表1系统识别能力测试表

本文针对陆路口岸检验检疫车辆报检通关环节中所遇到的问题和应用需 求，基于Intel Atom Z530和TI MSP430F2350处理器技术，研究开发了一种车 载PDA。在此基础上，利用多无线基站、双工作频段、跳频通信等关键技术， 提出了一种改进的自动报检通关模式，构建了一个基于车载PDA的陆路口岸移 动监管业务系统，并对本发明的平均无故障工作时间、系统容错性、识别能力 以及系统兼容性和扩展性做了详细分析说明。现场测试结果证明了本发明的实 用性和有效性。