Vấn đề áp dụng công nghệ RFID trong thu phí đường bộ

2.1.1 Ưu điểm của công nghệ RFID

Hệ thống RFID có những tiện lơi mang lại như :

- Không phụ thuộc vào con người các hoạt động đều được tự động - Phạm vi hoạt động lớn có thể đến vài chục mét

- Vật có thể chuyển động nhưng vẫn có thể xác định được vật và đọc/ghi lên thẻ nếu nó mang thẻ RFID

- Có thể đọc/ghi thẻ không cần tiếp xúc, trong hộp kín(trừ kim loại) - Có thẻ chèn thêm hoặc xóa thông tin và ghi thông tin mới lên - Có thể sử dụng được ở nhiều vị trí cũng như môi trường - Các thẻ được nhận dạng không cần trong tầm nhìn thẳng

- Có thể sử dụng kết hợp với các hệ thống nhận dạng khác như mã vạch để bù trừ, hoàn thiện lẫn nhau

- Có thể chống làm giả, chịu được bụi bẩn và sử dụng trong môi trường có nhiệt độ cao

- Kết hợp tốt với các phần mềm ở đầu cuối với sự cung cấp đảm bảo thời gian thực

- Ưu điểm cơ bản của RFID là an toàn, chính xác và độ tin cậy cao. Thẻ RFID có thể được đọc hoặc ghi trong khoảng cách vài mét dù trong trạng thái động hay ở bất cứ hướng nào, bất chấp bụi bẩn, xuyên giữa các loại vật liệu như giấy, nhựa, bìa cát tông hay gỗ. Có lẽ điều rất quan trọng là nhiều thẻ RFID có thể được đọc hoặc ghi tự động cùng một lúc, trong khi mã vạch phải dùng đầu đọc đọc từng chiếc một.

- Thẻ RFID có thể bao gồm chức năng chống trộm như những chiếc thẻ chống trộm điện từ truyền thống và yếu tố an ninh của chúng có thể được trang bị tự động ngay.

- Thẻ RFID có thể cùng tồn tại với bất cứ cơ sở hạ tầng an ninh điện từ nào, chúng liên kết được ưu điểm của hệ thống an ninh sẵn có và ưu điểm vượt trội của hệ thống RFID.

- Công nghệ RFID mang lại nhiều hướng giải quyết hiệu quả cho bài toán thu phi hiện nay và nhiều ngành nghề lĩnh vực khác. Đầu tiên phải nói đến khả năng thu phí không dừng tốc độ cao đảm bảo lưu thông liên tục trên các xa lộ đông đúc. Hạn chế việc thu phí thủ công qua tiền mặt làm nảy sinh

nhiều vấn đề lan giải như trả lại tiền thừa hay không thu phí “người quen”. Mọi hoạt động từ thu phí đến chuyển khoản đều do máy tính thực hiện và được ghi lại đầy đủ đảm bảo minh bạch và thuận tiện va an toàn. Tiết kiệm đáng kể nguồn nhân lực vốn rất đông đảo ở thu phí thủ công. Hỗ trợ điều tiết ,quản lý giao thông nhờ camera giám sát và hình thức thu phí theo giờ cao điểm nhằm han chế số lượng xe tham gia giao thông giờ cao điểm .

2.1.2 Nhược điểm của công nghệ RFID

- Giá cao: Nhược điểm chính của kỹ thuật RFID là giá cao. Trong khi các đầu đọc và bộ cảm ứng được dùng để đọc thông tin,tag là giá cao so với mã vạch(0.6$/tag)

- Dễ bị ảnh hưởng gây tổn thương ; nếu phủ vật liệu bảo vệ từ 2 đến 3 lớp kim loại thông thường để ngăn chặn tín hiệu radio.

- Đụng độ đầu đọc

- Các vấn đề đầu đọc, bộ cảm ứng cổng thu phí - Đụng độ thẻ.

- Hệ thống lại khá bị lệ thuộc vào đường truyền mạng mà vì vậy chất lượng đường truyền cũng phải được năng cao lại là một khoản chi phí khác và cũng chinh sự lệ thuộc này hệ thống tự động gần như sẽ ngừng khi mất đường truyền. Vì vậy ngày nay người ta đang tích cực kết hợp sử dụng mạng internet và LAN để giảm thiểu sự phụ thuộc trên.

2.1.3 RFID trong thu phí điên tử trên thế giớia. Hệ thống thu phí E-ZPass a. Hệ thống thu phí E-ZPass

E-ZPass là hệ thông thu phí được sử dụng tại nhiều đường hầm và làn đường có thu phí trên khắp nước Mỹ và đặc biệt là ở Đông Bắc Mỹ,từ Nam tới Bắc Califolia, phía Tây Illinois. Hiện tại, 25 cơ quan nằm trên 14 bang đã hình thành Tập đoàn liên cơ quan (IAP) E-Zpass. Tất cả các cơ quan của tập đoàn sủ dụng chung một công nghệ cho phép người dung sử dụng cùng một bộ phát đáp E-Zpass cho mọi tram thu tại các bang khác nhau.

Các thẻ E-Zpass là các thẻ RFID tích cực hoạt động ở tần số UHF 915MHz độc quyền bởi công ty Kapesh traffiCom. Các thẻ này được gắn bên trong kính chắn gió của phương tiện hoặc nếu phương tiện thiết kế chắn sóng vô tuyến thì thẻ sẽ được gắn trên biển số trước hoặc sau của xe.

Tuối thọ của thẻ E-Zpass là 11 năm và có thể hoạt động trong các điều kiện như: + Xe chạy tốc độ trên 160km/h

+ Sử dụng khi có nhiều làn xe +Trong mọi thời tiết

b. Hệ thống thu phí EPASS

EPASS là hệ thống thu phí ứng dụng công nghệ RFID được sử dụng tại Philipin từ năm 2000. Hệ thống được lắp đặt trên các tuyến đường Metro Manina Skyway, South Luzon, South Luzon Tollway . Hệ thông bao phủ trên khoảng 48km theo hướng Bắc-Nam, kết nối trung tâm thương nại ở trung tâm thành phố Makaiti của Manila metro với Calamba và các địa điểm phía Nam Manila.

c. Hệ thống thu phí Salik

Salik là hệ thống thu phí đường bộ mở được xây dựng ở Dumbai( các tiểu vương quốc Arập . Là mô hình thu phí ứng dụng RFID nhưng không trạm thu phí không vật cản, không rào chắn đảm bảo phương tiện lưu thông không dừng.

Hệ thông Salik sử dụng thẻ RFID thụ động hoạt động ở tần số 850MHz sản xuất bởi Công ty Transcore.

d. Hệ thống thu phí đường cao tốc quốc gia Ahmedabad-Mumbai

Từ năm 2011 đến 2013 Ấn Độ xây dụng hệ thống thu phí đường bộ cho tuyến đường cao tốc quốc gia Ahmedabad-Mumbai . Các phương tiện lưu thông được gắn thẻ RFID thụ động hoạt động ở tần số UHF 860MHz -960MHz theo chuẩn ISO 18000-6c ( nhằm đồng bộ trên ả nước) với 6 trạm thu tự động.

e. Hệ thống thu phí điện tử ERF

ERF là hệ thông thu phí điện tử chiến lược của Singapore nhằm nâng cao ý thức của người dân trong việc sử dụng ô tô. Hệ thống được triển khai từ năm 1998 theo đó hệ thống sẽ thu phí theo từng thời gian trong ngày và sẽ đánh nặng bất kì phương tiện xe hơi nào đi qua trạm thu giờ cao điểm nhằm đảm báo chủ phương tiện có cân nhắc khi sử dụng xe hơi của mình . Từ khi hệ thống đi vào sử dụng thì đã giải quyết nhiều vấn đề về ùn tắc và phân luồng giao thông.

2.1.4 RFID trong thu phí điện tử ở Việt Nam

Theo ước tính thì nước ta có khoảng 70 trạm thu phí nhưng sẽ phát triển thêm cùng các quốc lộ mới và thậm chí những trạm thu phí trong tương lai không chỉ dừng lại ở việc thu phí mà cả việc điều khiển giao thông nhưng thực tế thì phần lớn các trạm hiện nay ở nước ta đang thu phí một dừng mã vạch kết hợp thủ công gây tốn rất nhiều thời gian và đặc biệt là với những doanh nghiệp vận tải thì chậm trễ do dừng quá nhiều sẽ dẫn đến đội giá thành lên rất nhiều , làm ảnh hưởng đến sức cạnh tranh đồng thời thu phí thủ công gây hiện ách tắc giao thông tai các đường quốc lộ.

Nhưng không chỉ có vậy. Các hệ thống thu phí thủ công cần một lượng nhân lực khá lớn mà hiệu quả kiểm soát vẫn chưa cao gây lãng phí và đồng thời nảy sinh nhiều tiêu cực trong thu phí. Bởi vậy mà vấn đề đặt là cần có một phương pháp nhăm năng cao hiệu quả của các trạm thu và giải quyết được các vấn đè nan giải đã tồn tại từ rất lâu.

Mặc dù công nhệ RFID đã và đang được ứng dụng rất hiệu quả trong nhiều lĩnh vực ở Việt Nam như : quản lý logistic cảng biển, quản lý thư viện, quản lý siêu thị..nhưng trong thu phí đường bộ thì công nghệ RFID mới là đang khởi đầu.

Năm 2010, UBND Thành phố Hồ Chí Minh đã giao cho công ty Cổ phần Công nghệ Tiên Phong nghiên cứu kahr thi dự án hệ thống thu phí điện tử ETC sử dụng công nghệ truyền thông tầm ngắm chuyên dụng tích cực, gọi tắt là DSRC với băng tần 5.8 GHz. Việc áp dụng công nghệ này vào thu phí giao thông cho phép lái xe trả phí tự động không cần dừng lại ở các trạm thu phí, nhờ đó giúp cải thiện tình trạng ùn tắc giảm mức độ ô nhiễm mô trường và nhiên liệu tiêu thụ.

Công ty Tiên Phong đã thực hiện thí điểm các trạm thu phí ETC tại các khu vực nội ô thành phố như Quận 1, Quận 3, Quận 10… trên các giải tần số 5.7975GHz, 5.8025GHz,5.8075GHz,5.8125Ghz. Hệ thống gồm các thiết bị thu phát ở vị trí cố định dọc theo tuyến đường thu phí TRX-1320-E và thiết bị đặt trên một phương tiện giao thông. Cả hai thiết bị đều được sản xuất bởi công ty KAPSCH TRFFICCOM.

Tuy nhiên, một vấn đề vướng măc trong triển khai các hệ thống ETC sử dụng công nghệ tích cực đó là vấn đề về kinh tế. Một thẻ có giá vào khoảng 316 nghìn tới 474 nghìn đồng. Đây là mức tương đối cao so với chỉ mức tiêu dùng của nước ta.

Ngoài ra, Việt Nam còn có các trạm tu phí sử dụng sóng tần 2.45GHz, ví như trạm thu phí xa lộ Hà Nội, trạm thu phí Chơn Thành… Đầu đọc thẻ được sử dụng tại đây là đầu đọc được sản xuất bởi hãng TagMaster của Thụy Điển với khoảng cách đọc tối đa lên tới 9m.

Năm 2013, Thành phố Hà Nội phê duyệt đề cương Đề án nghiên cứu, xây dựng khung chính sách, công nghệ thẻ vé điện tử cho mạng lưới vận tải công cộng đô thị trên địa bàn thành phố sử dụng công nghệ RFID theo các tiêu chuẩn. Băng tần 13.56 MHz và khoảng cách đọc là thẻ gần (khoảng 20cm).

Khi phương tiện giao thông có gắn thẻ RFID đi qua trạm thu phí thì đầu đọc được bố trí xung quanh trạm sẽ đọc mã số này và truyền về PC, sau đó mã số này sẽ được PC so sánh với mã số đã có sẵn trong cơ sở dữ liệu của máy. Sau đó toàn

bộ thông tin về xe mang Chip sẽ được phần mềm trên PC đọc về máy tính và hiển thị trên giao diện HMI. Chương trình lúc này sẽ tự động trừ số tiền cần trừ trong tài khoản của khách hàng nếu đủ thì sẽ tự động mở chắn. Ngược lại số tiền không đủ hay giấy phép không hợp lệ tì chương trình sẽ báo cho chủ xe biết thông tin về chiếc xe biết thông tin không hợp lệ và không được qua trạm. Chủ xe sẽ phải đi sang đường bên cạnh để xử lý.

Thời gian trao đổi dữ liệu của thẻ với đầu đọc ( hay PC) là rất ngắn, do đó sẽ giảm được thời gian lưu thông của xe khi qua trạm.[8]

2.2 Khối chức năng

Ta biết một hệ thống thu phí đường bộ điện tử bao gồm 4 khối chức năng. Vậy nó có thực sự đủ để vận hành cả hệ thống. Ta sẽ đi vào tìm hiểu từng khối chức năng.

2.2.1 Khối bán hàng-khách hàng

Được tách làm hai khôi nhưng thực chất nó có mối tương quan mật thiết. Bán hàng tất nhiên sẽ gồm 2 bộ phận người bán và người mua (chính là khách hàng) . Một người khi có nhu cầu về thứ gì đó là vật chất hay tinh thần thì họ sẽ tìm đến nơi cung cấp những giá trị đó ( chính là điểm bán hàng) và họ trở thành khách hàng của nơi đó.

- Khối bán hàng là bộ trực tiếp làm việc với khách hàng, có thể nói đó là điểm bắt đầu của cả hệ thồng. Một hệ thống thu phí tự động được xây dưng hoàn chỉnh về cơ sở vật chất mà không có điểm bán hàng thì sẽ không thể đi vào hoạt động vì đơn giản đây là bộ phân đảm nhiệm bước đi đầu tiên của hệ thống . Bán hàng

nếu trong một thuật toán thì được xem như bước nhập giá tri và các biến vậy vì nó là nơi các thẻ RFID (tag) được cấp cho các chủ sở hữu phương tiện ( khách hàng) và khởi tạo tài khoản thu phí điện tử cho khách hàng. Những tài khoản, thẻ được cấp đi từ diểm bán hàng tao nên một mạng lưới giao thông hiện đại, thử hỏi nếu không có chúng thì tại trạm thu phí sẽ trở lại hình thức “cổ xưa” của nó mà mục đích của hệ thống này là thu phí điện tử.

Khi hệ thống đã đi vào hoạt động rồi thì sao ? Ta có thể bỏ đi bộ phận bán hàng chăng ? Sự thật là không thể vì luôn luôn phát sinh những khách hàng mới đồng nghiã với nhưng tài khoản mới. Muc đích là ta muốn xóa bỏ hình thức thu phí thử công vì vậy ta cần những khách hàng . Nếu họ không có tài khoản , không được gắn thẻ phương tiện thì lấy gì để thu phí điện tử. Nêu điểm bán hàng không tốt thì không ai muốn sử dung dịch vụ nữa và mọi cố gắng sẽ thất bại . Vì vậy bán hàng là bộ phận luôn được quan tâm và giành cho nhiều ưu tiên nhất và

cũng là bộ phận thưỡng xuyên được năng cấp nhất nhằm đảm bảo chất lượng phục vụ với khách hàng.

Quay lại việc khởi tạo thẻ và lập tài khoản khách hàng. Khách hàng phải nạp tiền vào tài khoản để được thực hiện thu phí. Việc nạp tài khoản có thể chia ra làm 2 loai theo luật thu phí hiện hành.

+Loại 1( vé lượt ) : Số tiền nạp là bội số của phí đường bộ ứng với loại phương tiện trên một lần qua trạm. Hết số lần khách hàng phải nạp thêm vào tài khoản. Nhưng một thực tế sẽ sảy ra là có những người phải qua trạm rất nhiều lần trong ngày do điều kiện bắt buộc vì vậy tri phí sẽ là rất cao.

+Loại 2(vé tháng) : Dành cho những chủ phương tiên qua điểm thu phí thường xuyên thì có hình thức nạp tài khoản theo tháng . Thay vì nạp theo lần thì khách hàng phải trả một khoản hàng tháng không giới hạn số lần qua tram thu.

Một vấn đề trong cấp thẻ là thẻ được cấp theo loại xe để tính phí vì vậy khách hàng cần một bản kê khai phương tiện đồng thời hệ thống phải có liên kết với cơ quan cấp đăng kí chủ sở hữu đối chiếu thông tin để làm dữ liệu đối chiếu tại trạm thu phí, tránh hiên tượng gian lận.

Mảng dịch vụ cho khách hàng ngoài công cụ hỗ trợ, tư vấn cũng sẽ nảy sinh một vài nhu cầu mới. Với những người có nhiều thời gian để kiểm tra tài khoản thường xuyên thì họ sẽ biêt khi nào phải nạp tài khoản còn với những người bận rộn thì việc để ý kiểm tra tài tài khoản là bất hợp lý vì vậy họ cần một dich vụ cho phép khách hàng được báo khi mỗi lần thực hiện thu phí và khi tài khoản sắp hết để họ nạp thêm và tất nhiên để được sử dựng dịch vụ này khách hàng phải chi trả thêm một ít tri phí hàng tháng.

Để tránh hệ thống gia tăng không ngừng về số lượng đối tượng do những tài khoản quá lâu không thực hiện giao dịch hay đã không còn sử dụng nữa thì cần phải xóa bỏ nhằm giảm nhẹ hệ thống.

2.2.2 Khối thu phí địa phươnga. Cấu tạo trạm thu phí a. Cấu tạo trạm thu phí

Một hệ thống thu phí điện tử sẽ bao gồm hàng trăm nghìn đến hàng triệu tag và cả trăm điểm thu phí . Các điểm thu phí như những cánh tay thực thi chức năng chính của hệ thổng đó là thu phí tự động. Đây là bộ phận trực tiếp làm việc với các tag RFID vì vậy tại trạm thu sẽ bao gồm :

- Phần cứng :

+ Máy chủ trạm thu phí : vận hành hoạt động của trạm thu và liê kết với