基于LCC理论的车辆门禁方案决策

[摘 要] 在靶场车辆门禁建设中，应用LCC理论分析了车辆门禁的LCC构成，并对基于RFID技术和图像识别技术等两个方案的LCC进行了计算和分析，得出基于图像识别技术的车辆门禁方案更优的结论，结果表明LCC理论还可以在靶场其他装备的建设与管理上应用。

[关键词] 车辆门禁；寿命周期费用；敏感度分析；方案决策

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 07. 079

[中图分类号] TN911.73 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2016）07- 0171- 06

1 引 言

随着靶场内部车辆保有量日益增加，试验车、公务车、通勤车、私家车出行越来越频繁，车辆给场区管理带来的安全隐患问题日趋明显，实现场区车辆管理的科学化、正规化，需要先进的信息管理系统以保证管理的科学性和可靠性，车辆门禁则是其中不可或缺的环节。作为管理者来说，确保试验车、公务车、通勤车等公车授权出入，掌握包括私家车在内的所有车辆出入日志，是基本职责要求；作为驾驶员来说，车辆无障碍通行，降低损耗，节约时间。

近年来，由于信息技术的日新月异发展，车辆门禁主要有三种实现技术：IC卡技术[1]、RFID技术[2]和图像识别技术[3]。其中，IC卡技术需驾驶员停车刷卡识别[4]，有“车卡不符”的风险；RFID技术需在车上绑定RFID卡，在卡口处自动识别读写，具有非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理等优点，目前已广泛应用在高速公路不停车收费系统（ETC）中[5]；图像识别技术无需在车上放置任何东西，卡口摄像机抓拍车牌，自动快速识别号码，具有“即见即得”的特点。

由于资金投资大、涉及范围广、使用周期长，在车辆门禁建设方案的选择上，既要考虑技术先进性和使用便利性，还要考虑到工程的初始投资，以及全寿命周期成本核算，获得全寿命周期成本最小的选型方案，使资源得以充分利用。为此，本文主要从基于RFID技术和基于图像识别技术中选择最优的车辆门禁建设方案。

2 LCC理论概述

LCC是寿命周期费用（Life Cycle Cost）的英文缩写，有时又称全寿命费用，是设备（或装备）等产品在采购（研制）、使用（维持）、报废（退役）等等寿命周期各阶段的费用总和[6]。LCC观念在1950年美国对可靠性的研究报告中已有萌芽，认识到了早期决策对LCC有着决定性影响。1966年美国国防部开始正式研究LCC理论，并逐渐在全军中推广应用。我国颁布了GJB 1364-1992《装备费用-效能分析》、GJBz 20456-1997《电子对抗装备寿命周期费用估算》、GJBz 20517-1998《武器装备寿命周期费用估算》等国家军用标准。随着LCC理论在军事领域的成功应用，在民用领域也逐渐得到应用。LCC评价法是一种以提高经济性和确保单位利益为目标的决策方法[7]，其要点如下：

（1）在选择产品时，将采购费（AC）和维持费（SC）统一考虑，据此以达到总费用（LCC）最低的目标。总费用的计算见式（1）。

LCC=AC+SC（1）

（2）在研制产品的开始阶段就进行LCC研究，据此可以更加主动地进行最经济的设计。

（3）设计时把LCC作为设计参数加以运用，据此实现“允许的成本”，费用不是产品满足其他设计指标后的“被动”的结果，而是按预定费用计划实现的指标。

（4）费用是以货币形式体现的，而货币具有时间价值，当没考虑此特性时为静态费用，反之为动态费用。因此，利息的计算是LCC理论的基础。其终值和现值的计算分别见式（2）和式（3）：

F=P×（1+i）n（2）

P=F×（1+i）-n（3）

上两式中：F―终值；P―现值；i―年利率；n―年数。

（5）进行充分的权衡，据此获得最佳的改进方案。

3 车辆门禁方案

在场区现有的通信网络平台上，建设一个对5个出入口实施统一的车辆门禁管理系统。

其基本假设如下：

（1）设备均为全新，并具有n=10年以上的设计寿命；

（2）10年后设备没有残值，将直接废弃；

（3）年利率按i=10%估算；

（4）场区内部现有车辆≤500台，车辆保有量年增速为60台/年；

（5）执行计划维修制度，当需要时停用修理；

（6）配套的UPS电源、网络交换机、光纤网路等设备费用，人员值守、用电消耗及场所等产生的费用，以及管理费、税费等其他费用均不计入决策。

鉴于车辆门禁设备是应用广泛的成熟产品，经过市场调研，形成两个方案，见表1。其中，方案A是基于RFID技术构建，方案B是基于图像识别技术构建。

注：安防设备一般需要30×7×24h连续工作

4 LCC费用计算与分析

4.1 LCC费用模型

车辆门禁项目的LCC费用模型，见下图1所示。

LCC费用主要包括AC投资费用和SC使用费用两部分。由于车辆门禁是成熟产品，在AC投资费用中只包含AC0首次采购费。其中，SC使用费用包括S1有用物费、S2检修费、S3消耗品费和报废处置费。由于本文假设是直接废弃，因此报废处置费为0，不列入计算。

因此，LCC费用的计算见式（4）：

LCC=AC+SC=AC0+S1+S2+S3（4）

4.2 LCC费用的计算

根据调研所得的表1数据，分别就基于RFID技术构建的方案A和基于图像识别技术构建的方案B中进行LCC费用计算，其计算结果分别见下表2和表3。 4.3 LCC费用的分析

从上表2可以看出，方案A的初始投资费为32.3万元，LCC静态费用为95.5万元，LCC现值费用（动态费用）为66.5万元；而从上表3可以看出，方案B的初始投资费为34.9万元，LCC静态费用为90.1万元，LCC现值费用为64.2万元。

若仅从投资费用的角度考虑，显然会得出方案A更优的结论，它比方案B要少投资2.6万元；但从LCC费用上看，利用上表2和表3的数据，可以得到两个方案的LCC现值费用的时间对比，见下图2。可看出，从第6年开始，方案B的优势就显现出来了。

从上表4可看出，影响方案A的LCC现值费用主要是有用物费（S1）和首次采购费（AC0），分别占总费用的49.8%和48.6%，而检修费（S2）和消耗品费（S3）之和占总费用的1.6%；影响方案B的LCC现值费用主要也是首次采购费（AC0）和有用物费（S1），分别占总费用的54.4%和45.6%，而检修费（S2）和消耗品费（S3）之和占总费用的3.2%。

两个方案对比看出，方案A的LCC费用受后续使用年限和年利率的影响更大，方案B的LCC费用受首次采购的规模影响更大。

下面以此为基本方案，结合本文的基本假设和上表1、表2和表3的数据，就建设规模、使用年限及年利率等主要影响因素，采用净现值法对其进行敏感度分析，结果如下表5所示。

从表5的结算结果可知，对于方案A的LCC净现值影响因素依次是：规模的扩大、使用年限的延长、规模的缩小、使用年限的缩短、年利率的降低和年利率的提高；而对于方案B的LCC净现值影响因素依次是：规模的扩大、规模的缩小、使用年限的缩短、使用年限的延长、年利率的降低和年利率的提高。

考虑到场区现状，车辆门禁的规模不可能缩小，短期内又不可能扩大，使用的年限越长越好，再结合图像技术不用在车上加装任何东西的扩展方便性，本文认为基于图像识别技术的方案B更佳。

5 结 语

LCC理论是一种先进的系统管理科学，其目的是提高产品的长期使用效益。通过LCC理论在车辆门禁建设上的决策应用可以看出，LCC理论在靶场装备建设与管理上尤其有用，它既可以成为靶场装备管理工作的一个重要决策手段，又可以成为提高装备长期使用军事经济效益的有益措施。

通过LCC可以对不同侯选方案进行分析决策；通过LCC计算，并按LCC最低原则选择中标装备，可提高国防经费的使用效益；根据LCC的构成情况，装备管理部门可以采取有效措施加强装备全寿命过程的成本控制，努力实现LCC最低目标。

主要参考文献

[1]王爱英. 智能IC卡技术[M]. 北京：清华大学出版社，2000：1-10.

[2]Finkenzeller K.射频识别（RFID）技术[M].吴晓峰，陈大才，译.北京：电子工业出版社，2006：5-27.

[3]郭智辉. 基于视频的车辆识别系统研究[D].洛阳：河南科技大学，2013.

[4]任传成，巩建闽，王海涛. IC卡技术在智能小区停车场管理系统的应用研究[J]. 聊城大学学报：自然科学版，2003，16（3）：70-71，87.

[5]钟振，赖顺桥，肖熠琳，等. RFID车辆智能管理系统[J]. 机电工程技术，2011，40（2）：39-40，56.

[6]叶安健，花兴来，刘庆华，等. GJBz 20456-97 电子对抗装备寿命周期费用估算[S]. 中国人民解放军总参谋部，1998.

[7]王汉功，甘茂治，陈学楚，等. 装备全系统全寿命管理[M]. 北京：国防工业出版社，2003.