浅谈高速公路ETC电子收费系统的技术研究

浅谈高速公路ETC电子收费系统的技术研究（8篇）

1.浅谈高速公路ETC电子收费系统的技术研究 篇一

贵州省高速公路电子不停车收费系统（ETC）推广问卷调查表

1、你了解高速公路电子不停车收费系统（ETC）吗？

A、知道B、知道一些C、不知道

答案：

2、ETC系统是一种用于高速公路的电子收费系统。使用该系统，车主只要在汽车挡风玻璃内侧上安装电子标签（OBU）内装入我省工行发行的“牡丹交通卡”并预存费用，通过收费站时，走专设的ETC车道，无须停车，过路费将从卡中自动扣除。这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。在我国已经推广有近10年时间，如果贵州省高速公路收费实行ETC系统你愿意接受吗？

A、愿意B、愿意，但担心电子结账出错C、不愿意

答案：

3、你一年自己开车走高速公路多少次？

A、5次以下B、6~12次C、13~36次D、36~50次E、50次以上

答案：

4、通过我省高速公路收费站时，你觉得人工收费要等候的时间长吗？

A、车很多，等候缴费通过的时间太长B、平常时车不多，但节假日等候的时间有点长C、车不多，等候缴费时间不长

答案：

5、2010年11月初贵州省工行发行了“牡丹交通卡”，该卡除具有普通银行卡（信用卡）使用功能外，同时还有高速公路ETC通行卡、交通违章处理等功能。你有没有办理牡丹交通卡？

A、已经办理B、目前还没有办理，但愿意办理C、不愿办理

答案：

6、要实现通过收费站时不停车，过路费将从卡中自动扣除，客户需要在车上安装一套电子标签（OBU），目前贵州省推出电子标签（OBU）的价格为370元/套，你能接受吗？

A、可以接受B、价格太高，不能接受C、如果价格优惠一点，可以接受

D、需要自己出钱装电子标签，根本不考虑

答案：

6、如果安装一套电子标签的价格为370元/套，过路费有95折~98折优惠，你愿意安装吗？

A、愿意B、不愿意C、如果有更多的优惠政策，愿意安装

答案：

如果选C，你希望得到更多的优惠是指：

7、安装一套电子标签的价格是多少你愿意接受？

A、300元以内B、200元以内C、100元以内

答案：

8、目前我省已经在贵阳北、云关、龙洞堡机场、遵义、安顺东、凯里东、都匀北7个收费站共设置了14条ETC车道，如果你是ETC用户希望全省高速公路有ETC车道收费站的覆盖率达到什么水平？

A、所有收费站都设有ETC车道B、覆盖率达到60%以上C、覆盖率达到40%以上

答案：

2.浅谈高速公路ETC电子收费系统的技术研究 篇二

解决这一问题的有效途径是采用包括微波无线通信、图像识别、自动控制、传感技术的ETC (电子不停车收费) 技术, 从而形成车辆无需停车即可达到收取道路通行费用的目的。降低收费管理的成本, 提高公路的通行能力。

有效的将由于排队缴费所造成的燃油消耗及尾气排放的现状得到控制, 不仅仅是一项先进收费技术, 还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。

1 电子不停车系统概述

ETC系统是通过远距离、非接触射频识别技术采集信息, 运用道路或门架上安装的微波天线对车辆中电子标签信息进行自动交换, 实现车辆在快速移动状态下自动识别收费的自动化管理。

随着近年来越来越多的联网收费路段的出现, 高速公路管理对信息化与智能化管理的依赖将愈来愈明显。电子收费系统通过对计算机的控制, 实现智能读写和加密通信的功能。

通过无线电波与读写设备进行数据交换, 判断出道路使用者的信息无需司机停车及收费人员的操作即可完成缴费。

与传统的MTC收费系统相比, 该收费方式能促使道路收费车道的车辆通行能力得到有效提升, 全自动化、快速便捷、非现金交易将收费速度得到尽可能的加快。

2 电子收费系统工作原理

电子收费系统作为一项新兴的应用技术, 其研究正越来越深入。ETC电子收费系统主要利用车辆自动识别技术, 对电子标签中的信息进行有效识别。

通过路侧车道或门架上控制系统的信号发射与接收装置读取 (在读写卡中还可以写入) 标签信息, 识别车辆上的由耦合元件及芯片组成的车载单元“电子标签”。标签含内置天线, 用于和射频天线间进行通信。ETC车道计算机根据“电子标签”中存储的信息识别出车辆的基本信息, 为后台业务系统提供强大支撑。

根据车辆行驶情况从车主的银行账号或储值中扣除通行费, 能够在多个收费站同时使用, 起到快速便捷的效果。

3 电子收费系统构成

电子收费系统主要由收费站管理系统、管理中心、专业银行及传输网络组成。

具有不停车, 无人操作, 无现金交易的特点。根据分工的不同, 主要分为前台系统和后台系统两大部分。前台主要通过ETC收费车道系统实现不停车收费, 使高速公路车辆通行中的刹车次数降低。高速公路信息化的发展, 需要一大批的设备、技术。

车道设备主要由天线控制器、自动栏杆机、通行信号灯、车道控制器、费额显示器车牌识别系统等组成, 各个部门都具有不同的分工, 主要进行图像的采集和处理。后台系统由收费站管理子系统、管理中心和专业银行组成, 具有惟一的电子编码。系统硬件及应用软件负责后台的运营参数管理以及系统运行监控, 在公路公司与用户之间通过对数据文件的接收进行交易。并通过数据接口软件, 对交易数据进行负责。在站级实现ETC电子收费系统与联网收费系统的数据处理工作, 避免有机件损耗现象发生, 降低设备的多样性和复杂性。

4 电子收费系统的优缺点

我国社会的不断发展, 对高速公路建设的重视程度也逐渐提高。电子收费系统具有实时图像抓拍和车牌识别功能, 不受人为干扰, 减少错误的出现。在人口车道将人口收费站, 车型等信息写入数据信息, 从根本上解决票款流失问题。

根据车道计算机控制指令正确控制车道设备动作, 显著提高收费站的通行能力。天线在确认无效性的同时, 启动快速自动栏杆, 明显消除车辆由于在收费站减速、加速等尾气排放所产生的环境污染问题。标识卡贴在车内前窗玻璃上, 减少收费站管理人员的费用, 直接检测, 提高驾驶员的舒适性。完成车道和收费站之间高效的数据交换, 充分发挥高速公路快速、高效、畅通等功能。

但是, 配置报警器、费额显示器、大棚灯, 微波的发射和接收等设备一次性投资较大, 并且如果车辆通过ETC车道时出现异常, 出现逃费或欠款现象, 处理起来较为繁琐。

5 电子收费系统发展亟待解决的问题及解决办法

车辆自动识别技术是电子收费系统的核心技术, 随着我国高速公路的进一步发展, 电子收费系统在中国推广应用, 其突出优势愈发明显。虽然ETC电子收费系统已经被逐渐应用到新建高速公路的中, 但从深层次上对数据进行挖掘处理, 也存在一定的不足。

目前还应解决一些关键技术问题, 如ETC电子收费系统运营成本较高, 车辆自动识别技术与收费系统安全技术不完善等。通过车辆电子拍照的推广和蓝牙模块技术的应用, 可有效缓解这一问题, 为高速公路的收费管理带来便利。使车辆自动识别与车辆管理机构的工作有机结合, 让电子收费系统更快更迅猛的发展。

6 结束语

总之, 随着高速公路路网的进一步完善, 针对目前我国高速公路的信息化智能化建设过程中存在问题, 我们需要以点带面, 扶持培育一批高速公路信息建设和设计企业。

通过统一标准、规模应用等措施为新技术、新产品的产业化提供市场, 培育高速公路信息产业。对高速公路的信息化和智能化进行思考、研究, 采取有效的措施进行处理, 保证高速公路信息化智能化建设实施, 提出一套比较完整的高速公路信息化与智能化管理方案, 促进我国交通运输的现代化发展。

参考文献

[1]冯炎, 刘宏飞.电子收费系统在国内高速公路的应用[J].长春大学学报, 2013.

[2]张勇, 周跃华, 赵蕊.高速公路电子不停车收费系统 (ETC) 节能分析探讨[J].交通节能与环保, 2014.

3.浅谈高速公路ETC电子收费系统的技术研究 篇三

第一条 为提高江苏省联网收费高速公路通行能力并方便用户，改善联网收费高速公路车辆通行费结算方式，经江苏省人民政府批准江苏高速公路联网营运管理有限公司（以下简称联网公司）为制作、发行江苏省高速公路联网收费预付卡（以下简称苏通卡）的主体。为方便客户使用江苏省高速公路联网收费电子不停车收费系统（以下简称ETC），并规范苏通卡（ETC专用卡）的使用和管理，制定本章程。

第二条 联网公司负责苏通卡的制作、发行、结算和管理工作。按照方便用户的原则，设置客服网点或者委托银行代理苏通卡的发售、充值、挂失、换卡、销卡、查询业务。

第三条 用户（包括单位和个人）车辆在长三角区域（包括苏、沪、赣、皖）已联网收费高速公路通行时，使用苏通卡缴纳通行费。有关高速公路车辆通行费和收费按国家和长三角区域的规定执行。

第四条 苏通卡作人工刷卡使用时，在高速公路入口处无需再领高速公路通行卡。第五条 苏通卡分为储值卡（C卡）和记账卡（D卡）。以上卡种均可配合电子标签可用于不停车收费系统（ETC）。苏通卡必须与登记使用的车辆为唯一对应关系，一车一卡。

1、储值卡（C卡）：用户预先在卡内存入一定的金额，卡内记录用户资金信息，用户在通过联网收费高速公路出口收费站时，用刷卡支付代替现金支付通行费，通行费由电子支付系统在卡中自动记扣。当卡内余额不足以支付应付通行费时，用户应用现金足额缴纳通行费。

2、记账卡（D卡）： D卡仅对通过联网公司审核的单位用户和办理了信用卡绑定的个人客户发行。当用户通过联网收费高速公路出口收费站时，用刷卡记账方式缴纳通行费，由电子支付系统自动记录用户通行费数据，在约定扣款日将扣款期限内通行费数据汇总后由指定银行从用户专用账户中扣缴通行费。

第六条 苏通卡的发票管理。

1、储值卡（C卡）：用户在充值时，服务网点或银行代理点出具同等金额的高速公路通行费发票。车辆从ETC车道通过时不提供通行费发票。

2、记账卡（D卡）：用户在联网收费高速公路ETC车道支付成功后不提供通行费发票。待用户将扣款期限内全额通行费划到联网公司账户后，单位用户由联网公司出具全额车辆通行费发票。个人用户携苏通卡至相应银行打印发票。

3、苏通卡用户打印的发票名称默认为开户时用户名称。如需更换发票名称，用户可持单位相关证明至服务网点办理变更手续。第七条 储值卡（C卡）可由个人凭本人身份证和机动车行驶证申领，单位用户凭单位介绍信、机动车行驶证及经办人身份证件申领。可多次充值，长期使用。C卡用户在江苏省内全额刷卡支付通行费时享受折扣（已执行省政府相关文件在费率表中进行的优惠，不再进行打折处理），当卡内余额不足以全额支付通行费时，应现金足额支付通行费，不享受折扣。

记账卡（D卡）用户申领需按规定提供相应的申请材料，经联网公司审定批复后，由用户凭有效证件并且和联网公司签订相关协议章程后申领，并约定通行费扣款期限。用户在联网收费高速公路出口收费站刷卡缴费时，电子支付系统自动记录通行费数据，联网公司根据与用户约定的扣款期限，在扣款日将用户扣款期限内通行费从其通行费扣款专用账户中划入联网公司专用收费账户。用户须按章程规定按时在其通行费扣款专用账户中足额存入通行费。办理信用卡绑定业务的个人记账卡客户按客户、联网公司、银行三方约定的方式进行扣款。

如因D卡帐户余额不足致使通行费扣款不成功的，联网公司有权终止该卡的通行缴费功能，用户需缴费现金通行。第八条 安装苏通C卡、D卡和电子标签的车辆通过联网收费高速公路时有以下四种方式。

⑴不停车收费车道入---不停车收费车道出。车辆通行于收费站入、出口不停车收费车道时，无需停车缴费。

⑵不停车收费车道入---人工收费车道出。车辆通行于收费站入口不停车收费车道，无需停车缴费；出口时车辆通行于人工收费车道，司机将苏通卡从电子标签中取出，交予收费员进行刷卡扣费操作。

⑶人工收费车道入---不停车收费车道出。车辆通行于收费站入口人工收费车道，司机将苏通卡交予收费员进行写卡操作（无需领取通行卡），出口时车辆通行于不停车收费车道，无需停车缴费。

⑷人工收费车道入----人工收费车道出。车辆通行于收费站入口人工收费车道，司机将苏通卡交予收费员进行写卡操作（无需领取通行卡），出口时车辆通行于人工收费车道，司机将苏通卡从电子标签中取出，交予收费员进行刷卡扣费操作。

第九条 用户应妥善保管苏通卡，如有遗失或被盗等情形，若有任何人持该卡造成通行费交易，该通行费交易应由用户无条件承担。

第十条苏通卡遗失或被盗，用户可凭有效证件及卡号向客服网点办理书面挂失手续。书面挂失满72小时后，用户可到客服网点补领新卡并缴纳新卡工本费。苏通卡在书面挂失前和书面挂失后二十四时内所发生的通行费，均由用户自行承担。

第十一条 苏通卡自购买之日起两年内因非人为原因无法使用的，个人用户可持原卡及有效证件到客服网点办理换卡业务，单位用户需持单位介绍信（注明坏卡卡号）及经办人身份证件办理，原卡需由客服网点收回。C卡用户换卡时，客服网点将原卡余额转入新卡。苏通卡若由于人为原因不能正常使用的，换卡时需缴纳工本费，并按申领新卡程序办理。

C卡充值后余额不退还，如因特殊原因需要销户的用户可至客服网点办理余额转存业务，可将销户卡内剩余款项转入同类型卡内。用户再凭有效证件及外观与性能完好无损的苏通卡到客服网点办理销户手续。

第十二条 用户可持C卡到客服网点或代理网点或自动圈存机上充值，C卡每次充值为100元的倍数，卡内最高充值金额为20000元人民币，卡内充值的资金不计任何利息。用户可凭C卡到客服网点或代理网点或自动圈存机上查询余额。

第十三条 用户应规范使用苏通卡。用户在用卡时，若遇电子支付系统出现故障或自然灾害导致不能正常使用时，应用现金缴纳通行费。

第十四条 使用已挂失，伪造或非联网公司发行等情形的“非法卡”，各收费站有权收缴。情节严重的，联网公司及各收费站将提交有关部门依法追究责任。

第十五条 C卡不能透支使用。D卡可以透支，但需按协议要求及时划拔通行费，如推迟付款构成违约，续费时需先偿还欠费款及滞纳金（滞纳金从不能按照正常周期结算时开始，按欠费金额每天的万分之五计算）。

第十六条 用户在高速公路收费站区发生的争议，用户应先行在现场与道路提供方协商解决。现场不能解决的，由用户提供证据，事后相关方协商解决。协商不成的由联网公司所在地人民法院解决。

第十七条 对联网公司提供的苏通卡交易记录有异议，应自争议交易发生之日起30日内提出。

第十八条 以上内容如发生变更，联网公司在其客户服务网点以张贴通告的方式通知用户，或以其他方式发布通告。

第十九条 用户使用苏通卡进行消费以及本公司提供的用户服务不可避免会受到网络覆盖、网络故障及系统优化、升级的影响，并可能造成服务中断。本公司无需对此承担责任。

第二十条 本章程由联网公司负责制定，修改和解释。

客户签字：

（单位用户请加盖公章）

4.etc高速通道专用是什么意思 篇四

ETC专用车道是给那些装了ETC车载器的车辆使用的，采用电子收费方式。ETC 不停车收费系统是目前世界上最先进的.路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站 ETC 车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。 ETC 是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。 该 技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以 IC 卡、磁卡为介质 , 采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。

5.浅谈高速公路ETC电子收费系统的技术研究 篇五

关键词：高速公路,存在问题,总结优化,探讨,ETC,邻道干扰,相干解调

一、邻道干扰模块分析

1在当下工作模块中, 影响电子不停车收费系统稳定运行的因素是非常多的。为了提升公路工作的必要性, 进行车辆自动识别技术的应用是必要的, 从而保证车辆及其收费站之间的无线数据的良好通讯。这就需要进行车辆识别模块及其收费数据模块的交换, 保证计算机网络的收费数据的积极处理, 保证不停车自动收费模块的有效开展。保证ETC项目的稳定实施, 这就需要进行ETC车道邻道干扰问题的解决, 保证各种可能误操作现象的解决, 保证ETC车道正常收费管理模块的开展。这需要进行可行性解决方案的应用。

所谓的邻道干扰问题是比较常见的问题, 其表现为进行读写器的应用, 进行车辆电子标签的分析, 进行临近车道的电子标签的误读情况, 为了更好的进行各自情况的鉴别。进行并行车道的多个读写器的安装比较麻烦的。这也不利于本车道的信号的控制。为了更好的进行邻道干扰问题的控制, 进行相关优化模块的开展是必要的。

2在当下工作模块中, 影响邻道干扰的因素是非常多的, 比如本车道的OBU及其RSU之间的通信差异性, 又如出现了延时、超时等的情况。另一方面表现在双向车道过程中的存入口本车道的RSU1入口信息的写入, 从而出现一系列的误扣费情况, 这就导致了入口信息的消失情况。在双向道上, 也可能出现不合理的本车道RSU1交易模块情况。与邻近车道的RSU2入口车辆交易, 出现RSU2入口误报警等现象;在同入口车道中, OBU先与本车道的RSU1交易, 接着又有邻近车道的RSU2交易, 造成RSU2没有正确的入口信息;在同向出口车道上, OBU若先与其他车道的RSU交易, 造成其他车道误放行而使通行费流失。

导致上述工作出现的原因是比较多的, 比较常见的原因是RSU安装位置的差异性, 由于缺乏与相关车道的间隔就会导致邻道干扰的问题。当然该情况的出现, 与其设备的原因也是密切关系的, 这主要是天线的设计问题, 如果不能进行有效通信距离的控制, 比如其实际应用的读写距离比较小, 就会导致天线的信号覆盖的不良控制, 从而不利于本车道范围的负载, 更会影响车道的干扰控制。这就需要进行OBU发生率的控制, 满足邻道抗干扰工作的需要。在ETC车道工程安装中, 若RSU安装位置不正, 与相邻车道的间隔不足够宽, 安装的角度过大或过小, 都有可能导致邻近车道干扰问题的出现。RSU设备原因, RSU的原因主要是天线的设计问题, RSU的有效通信距离是30m, 在实际应用中的读写距离一般在6~9m, 若天线的信号覆盖面过宽, 超过本车道范围, 则造成干扰。OBU设备原因, 若OBU的发生功率过高, 它的信号可能邻近的RSU接收, 造成干扰。

3在当下工程应用模块中, 进行抗干扰问题的解决是必要的, 这需要进行天线阵列设计模块的优化, 从而保证天线主瓣波束的控制及其优化, 这也离不开天线主瓣波束的宽度的优化, 进行本车道以外的天线信号强度的优化, 进行其信号的控制, 保证其邻道抗干扰模块的有效开展, 提升其应用效益。规范施工, 并加以调试可解决工程过程的干扰问题。针对RSU设备, 采用天线阵列设计, 在加强天线主瓣波束的同时, 控制天线主瓣波束的宽度, 避免天线主瓣波束发散到本车道以外。同时抑制天线副瓣的信号强度, 避免天线副瓣的信号被OBU的功率唤醒,

二、关于相干解调防干扰模块及其相关模块的分析

1在当下相干解调防干扰模块中, 进行OBU工作频率的优化是必要的。这需要进行相关频率的带通滤波电路的控制, 保证其宽频段的接收模块的优化, 进行不同频段的信号的区分及其控制。这需要信号解调体系的健全, 更有利于进行邻道干扰问题的解决, 保证解调体系的健全。在当下市场工作模块中, 比较常见的解调方法都是相关的非相干解调方式, 这种方法有其自身的存在弊端, 需要进行辩证性的分析。所谓非相干解调是指, 当接收端想从被调制的高频信号中恢复出原来的基带信号, 不需要提取载波信息或不需恢复出相干载波来对接收信号进行解调。非相干解调可以较少地考虑信道估计甚至忽略信道估计, 使处理的复杂度降低, 实现比较简单, 但解调性能相对较差。

在相干解调模块控制过程中, 进行信号的频率、相位等的调制是必要的, 这需要进行幅度解调模块的优化, 保证其载波分量的正弦振荡模块的优化。必要时可以进行乘法器的应用, 进行相关参考信号的载入, 保证当下工作的需要。比如原始信号A与载频cos (ωt+θ) 调制后得到信号Acos (ωt+θ) ;解调时引入相干 (同频同相) 的参考信号cos (ωt+θ) , 则得到:A×cos (ωt+θ) ×cos (ωt+θ) 利用积化和差公式可以得到。

2在当下工作模块中, 进行低通滤波器高频信号的控制是必要的, 这需要进行原始信号的分析, 进行接收机及其载波的同步性的控制。满足当下ETC系统的工作需要, 进行相干解调体系的健全, 进行相干解调方案的优化, 保证其输出信号的控制。相对于同样条件下非相干解调下的6d B的信噪比, 性能有明显的改善。如果经过有效的滤波电路, 若将式中的107Hz的信号完全滤除, 则相邻车道的干扰信号可以全部滤除。

结语

为了顺应高速公路的收费需要, 进行收费服务水平及其收费站通行能力的控制是必要的, 满足人民群众对于高速公路运作的需要, 更好的进行不停车收费系统的邻道干扰技术的研究及其应用, 做好实践工作。本文介绍的相干解调方式比目前常用的非相干解调方式在性能上有明显的改善, 在后续有效滤波电路的配合下, 理论上可以完全抑制邻道干扰问题。

参考文献

[1]高朝晖, 张宁.基于中间件的高速公路联网收费数据传输系统[J].公路, 2006 (08) .

6.浅谈高速公路ETC电子收费系统的技术研究 篇六

一、ETC电子收费系统工作原理

ETC电子收费系统主要利用车辆自动识别技术, 通过路侧车道或门架上控制系统的信号发射与接收装置 (RSU) 识别车辆上的车载单元 (OBU) 的“电子标签”, ETC车道计算机根据“电子标签”中存储的信息识别出车辆的基本信息, 根据车辆行驶情况从车主的银行账号或储值中扣除通行费。交易成功后, 车道栏杆自动抬起, 放行车辆;车辆通过后, 栏杆自动降下。整个过程不需人工干预, 车辆不停车快速通过ETC收费车道。

二、ETC电子收费系统构成

ETC电子收费系统主要由ETC收费车道、收费站管理系统、ETC管理中心、专业银行及传输网络组成。根据分工的不同, 系统又可分为前台系统和后台系统两大部分。

前台主要通过ETC收费车道系统实现不停车收费。ETC车道设备主要由天线、天线控制器、触发线圈、抓拍线圈、落杆线圈、自动栏杆机、通行信号灯、闪光报警器、车道计算机、车道控制器、费额显示器 (带余额显示功能) 、车道摄像机、字符叠加器、雾灯、车牌识别系统等组成。

后台系统由收费站管理子系统、ETC管理中心和专业银行组成, 负责后台的ETC交易数据服务、运营参数管理以及系统运行监控, 并通过数据接口软件, 在站级实现ETC电子收费系统与联网收费系统的数据处理工作。ETC管理中心是ETC系统的最高管理层, 既要进行收费信息与数据的处理和交换, 又要行使必要的管理职能。后台系统根据收到的数据文件在公路公司和用户之间进行交易、拆帐和财务结算, 配有多台功能强大的计算机, 完成系统中各种数据、图像的采集和处理。

三、etc电子收费系统工作流程

(1) 当装有电子标签的车辆进入通讯范围, 首先压到埋入地下的触发线圈, 启动读写天线; (2) 读写天线与电子标签进行通讯, 电子标签以微波方式发出电子标签标示和车型代码, 读写天线接收并判别电子标签的有效性, 如果电子标签有效则进行交易, 无效则报警并保持车道封闭, 直到车辆离开检测线圈; (3) 对于持无效卡或无卡的车辆, 若其在收费车道上高速跟车冲卡而过, 读写天线在确认无效性的同时, 将启动快速自动栏杆, 关闭收费车道, 当场将冲卡车辆拦截。 (4) 如交易成功, 车道控制栏杆抬起, 车道交通信号灯变绿, 费额显示器上显示交易信息; (5) 车辆通过抓拍线圈时, 系统进行图像抓拍, 字符叠加器将过车信息叠加到抓拍图像中; (6) 车辆通过落杆线圈后, 栏杆自动回落, 车道通行信号灯变红; (7) 系统保存交易信息, 并上传至收费站服务器, 一个收费流程完成, 等待下一车辆进入。

四、ETC不停车收费系统的优越性

与传统的人工收费方式相比, ETC收费方式的优越性主要体现在四个方面:

(一) 提高高速公路车辆通行能力

目前国内开发的不停车收费系统最大可适应车辆以60公里的时速通过收费站, 使每车过站时间由30秒缩短至3秒甚至更短。研究表明, 使用不停车收费系统的电子收费车道的通行能力在800一1000辆/小时左右, 是人工半自动入口车道的2一3倍, 是半自动出口车道的4一6倍。车辆通行能力得到显著提高, 有效的缓解了收费站车辆拥挤情况, 减少了交通事故发生的可能性。

(二) 不停车收费系统降低燃油消耗

进出收费站车辆刹车、怠速及起动时废气污染物排放量大, 使用不停车收费系统减少了车辆刹车、起步的次数, 从而降低燃油消耗, 及C02排放量。有研究表明, 若使用ETC的电子收费车道以通行能力以900辆/小时左右计算, 进口、出口可分别节油7.47升/时和18.99升/时, 进口、出口可分别减少C02排放量16.84kg/h和42.80kg/h。由此可见, 使用不停车收费系统可以降低能耗, 节约资源, 减少废气污染物排放, 降低C02排放量, 经济效益和环境效益显著。

(三) 不停车收费系统提高收费站管理效率

首先, 使用不停车收费系统可以减少收费站工作人员数量, 大幅度降低收费员劳动强度, 节约人力和物力。其次, 由于收费站工作人员不再接触现金, 可避免人为因素产生的漏洞, 减少不必要的损失。最后使用不停车收费系统有力地抑制“逃票”及贪污票款的现象, 实现了公平付费。总之, 不停车收费系统可以提高收费站管理效率, 使收费站管理更加信息化、规范化、公平化。

(四) 适用范围较广。

ETC收费系统不仅适用于高速公路收费系统, 还适用于加油站、停车场等交通管理的一体化服务, 应用前景很广阔。

(五) 不停车收费系统促进交通智能化发展

车载电子标签具有安全适用和功能可扩展性, 可使其具有车辆靠近提示功能以防因能见度差而发生碰撞。ETC还可以与GPS、GIS相结合使车载电子标签具有车载导驶系统和路径诱导系统的功能使用不停车收费系统可以更好地推进我国智能化交通运输体系的发展, 为打造智能化高速公路奠定基础。

五、国内ETC系统的缺陷

目前, 国内ETC系统仍然存在着未解决的问题, 存在的问题主要有:

1、长通信区的跟车干扰问题:不停车收费系统的通信区约为自动栏杆前的2-10之间, 而在长通信区因为通信范围大, 经常有多辆车同时出现的情况, 在前面的车辆不能正常交易而后车可交费时, 就会出现前车被放行, 后车被拦截的失误。

2、短通信区的通行速度低的问题:短通区的ETC通信区域大约是自动栏杆前的1米-6.6米之间, 待收费交易时, 车辆离栏杆近, 必须减速慢行, 缓慢通过, 这方面对通行效率有很大影响。

3、自动栏杆存在通信盲区的问题:目前系统设备天线位于栏杆前大概2米的地方, 因车载OBU和设备天线具有接收方向特性, 导致车载OBU在到达设设备接收天线下方时已经不能正常通信。通信区位于栏杆前2米左右, 当车辆车速过快, 或者其它原因导致在通信区没有完成交易而行驶到栏杆前时, 此时栏杆不能自动抬起, 则收费无法完成, 从而使得车辆通行变慢。

4、ETC车道内需要倒车的严重问题:因为OBU存在的性能差异以及车辆行驶行为的复杂性, 所以在实际应用中频繁出现需要倒车的情况。交通高峰时期, 易引起ETC车道堵塞。

5、货车不适用。

6、投资成本高。

7、各种ETC系统间的兼容问题:目前电子收费系统在我们国家应用已经越来越广泛, 但是由于国内各高速公路管理公司各自引进的ETC系统互不兼容, 导致ETC系统不兼容的矛盾势必会妨碍ETC的健康发展。

六、结束语

随着联网收费路段的增多, 相对于MTC来说, ETC收费的优势越来越突出, 但目前的ETC电子收费系统仍然存在通信技术、跟车干扰、货车不适用、误报警、投资成本高等问题, 以及相邻省之间ETC技术标准不完全统一、密钥体系标准不同、联网收费运营管理机制不同的问题, 随着通信技术和跨省ETC技术的不断提高, ETC电子收费系统必将依靠其难以比拟的灵活性和可扩展性, 在高速公路收费管理中得到广泛的推广和应用。

参考文献

[1]郇鹏, 张仲义.基于射频技术的高速公路不停车收费系统[J].交通运输系统工程与信息, 2004 (2)

7.浅谈高速公路ETC电子收费系统的技术研究 篇七

1 高速公路收费系统现状与ETC简介

随着我国经济的飞速发展, 高速公路正朝着规模化的方向发展, 而现阶段, 我国大部分高速公路仍然处于人工收费阶段, 收费效率较低。针对高速公路出入口配对收费致使交通堵塞的问题, 相关部门与科研机构合作, 成功研制出了高速公路不停车收费系统 (ETC) 。该系统能够利用车载设备识别车辆, 并在信息写入口自动绑定IC卡或银行账户, 扣除相应的金额。这种收费方式耗时短, 收费效率大约是人工收费的7倍。图1为高速公路ETC不停车收费系统图。

2 ETC系统的组成和功能

ETC的关键技术包括: (1) 车辆自动识别技术。该技术是将所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来。 (2) 车型自动分类技术。该技术的主要作用是感知车辆的物理特性。 (3) 短信通行技术。该技术属于较长距离的RFID射频设别分辨技术, 是ET智能系统运输领域中专门用于高速公路的不停车自动收费专用技术。 (4) 逃费抓拍系统。逃费抓拍系统主要是由拍照技术、数字摄像技术和车牌识别技术等组成。

ETC系统入车道的主要功能是负责车载设备和缴费计算机读卡设备的双向认证, 控制RSU在信区域的OBU链路层;自动检测通过车道的车辆信息;存储无线装置上传到计算机管理中心的数据;控制外部设备的信号灯、栏杆、显示器等, 拦截或放行过往车辆;拦截或报警加入黑名单的车辆。ETC系统出口道的主要功能是:显示交易结果的数据信息;执行对车辆的拦截或放行命令;记录放行车辆的基本信息, 并进行拍照;控制RSU和OBU链路层, 在双向认证之后进行钱包交易, 直接扣除通行费用, 并显示通行卡的余额;进行双向数据传输;当遇到异常情况时, 直接进行信息储存和报警提示。

3 ETC系统工作流程

ETC系统的工作流程如下: (1) 当车道接收到车辆信号后, 车辆通过传感器时, 系统会自动检测车身的长度、车身轴距和车辆高度等基本信息, 系统会将这些信息作为车辆收费标准的依据, 并在收费站的显示屏上显示出来。当收费站的设备与车载设备的天线进行通讯时, 系统会将该车辆的数据信息与ETC车载单元记录的信息进行对比。对比结果后, 如果发现车辆信息无异常, 拦截栏杆将自动抬起放行。 (2) 当系统对前面的车辆进行收费后, 车道会自动感应到第三辆车通过, 并将显示器调节到待机状态, 直到系统将后面车辆的信息录入, 车辆的天线设备会通过缴费信息传送到车载数据的单元内。 (3) 当后面的车辆通过时, 栏杆将会恢复放下状态, 整个缴费流程结束。

4 ETC系统收费的优势与劣势

4.1 ETC系统收费的优势

ETC系统收费的优势有: (1) 推动公路收费向电子化迈进, 降低收费成本; (2) 减少收费口汽车尾气排放量; (3) 收费站规模缩小, 节省基建费用和管理费用。ETC收费系统适用于交通繁忙的大桥、隧道等, 利用该系统能够有效克服月票制度和人工收费存在的缺点, 在一定程度上节省了市政资金的回收能力。

4.2 ETC系统收费的劣势

ETC系统收费的劣势: (1) 初始投资成本高。建立ETC收费系统在初期需要投入大量的成本。 (2) 对通讯系统和电力系统的依赖性较大。ETC系统为整个收费流程提供自动化服务, 但它对通讯系统和电力系统的依赖性使得ETC系统的运行不够稳定。 (3) 网上查询交易记录与资金转账不方便。

5 ETC技术的的创新与展望

5.1 加快ETC车道二期改造工程

现阶段, 我国ETC车道少, 没有构成完整的停车收费网络, 用户即使办理了缴费卡, 安装了电子标签, 在进出公路时仍然需要停车刷卡。因此, 应尽快实施车道的二期工程改造, 满足电子业务收费的需要。

5.2 建立考核机制

在ETC系统收费工作中, 建立考核机制的优点是: (1) 可以极大地提高工作人员工作的积极性, 并对客服的电子收费业务进行评价, 从而促进电子收费业务文明服务; (2) 进一步优化电子收费的业务流程, 提高工作人员的办理效率; (3) 适当简化缴费流程, 提高业务办理效率。

6 结束语

综上所述, 在高速公路中应用ETC不停车收费技术可以极大地提升收费效率, 缓解收费站的收费压力, 这在一定程度上可以解决交通堵塞的问题。本文对ETC不停车收费的组成、功能、操作流程和优势等进行了分析, 为高速公路今后的收费、管理工作提供参考。相关部门和科研机构还需要根据高速公路实际收费工作研发出更加科学的收费技术。

摘要：随着科学技术的不断发展, ETC不停车收费技术被广泛应用于高速公路收费站中。使用该技术可以解决高峰时段车辆通行问题。对ETC系统进行了简要介绍, 探讨了ETC的施工规范、功能和操作流程, 并将ETC与人工收费进行对比, 分析了ETC收费的优势和劣势以及ETC技术的创新与发展。

关键词：高速公路,ETC技术,车辆,收费

参考文献

[1]秦成.高速公路ETC不停车收费技术应用[J].现代物业, 2011, 10 (7) .

8.高速公路ETC系统设计 篇八

a.收费设施及技术落后, 收费站出入口容易形成交通拥挤;

b.各路段收费方式、标准的不统一, 给车主交费造成混乱;

c.财务管理混乱, 票务流失严重;

d.收费停车, 停车排队浪费时间和燃料, 汽车尾气对环境造成污染。

因此, 采用更加先进的收费系统才能更好的解决当前收费系统的诸多问题。尤其是在高速公路或交通繁忙的桥隧。据测算, 较人工收费车道, ETC车道通行能力提高4~6倍。

ECT系统简介:

1 工作原理

当车辆通过ETC收费站时, 地感线圈枪测到车辆进入车道, 触发安装在ETC天线架的射频读写器, 射频读写器开始与安装在汽车挡风玻璃上的车载系统进行双向通信和信息交换, 将数据传送给ETC收资站PC, ETC收费站PC根据不向情况来拌制管理系统产生不同的动作, 如从该车的预付款账账户中扣除此次应交的过路费, 并送出指令使其他辅助设施工作, 如交易成功后, 挡车器自动升起, 放行车辆;车辆迈过后, 档车器自动放下。整个收费过程无须人工干预, 用户可不停车地快速迈过ETC收费站。

2 关键技术

2.1 车辆自动识别技术 (Automatic Vehicle Identification, AVI)

车辆自动识别技术是其最重要的技术, 它直接影响到系统的性能和府用推广, 也是区别不同的ETC系统的主要标志。交通运输本身的特点要求建立一种能够在今天候、恶劣环境下应用、远距离作用 (10m左右) 、安全可靠性高、高速和寿命长的系统。由于微波可以穿透浓雾、雨滴、风沙等, 适合于车辆全天候和忍劣环境条件下工作, 同时具有工作距离远、体积小, 既可以有源发射方式 (寿命司达10年以上) 也可以无源反射方式 (无寿命限制) 工作等特点, 因此射频识别技术能满足交通运输的要求。其工作波段主要有900MHz、2.450Hz和58GHz频段, ETC系统中应用最广泛的是5.8GH2频段。其工作原理如图2所示。

2.2 双核冗余控制

由于ETC系统常年在室外环境工作受各种天气影响及各种污染物侵蚀, 必须采用双核控制策略——嵌入式系统和单片机的冗余控制。平时二者都处于工作状态, 各司其职, 嵌入式系统负责控制总体控制, 单片机负责大屏幕显示, 相互通信时都检查对方工作状态, 一旦某一个CPU状态异常, 另一个就立即启动设备异常报警, 并接管其工作以保证整个系统正常工作, 直到排除恢复正常状态。嵌入式系统的实时性、稳定性更好, 功能更加强大, 有利于产品的更新换代;MSP430单片机则以超低功耗、超强功能的低成本微型化的16位单片机, 有利于降低系统功耗、提高系统寿命, 其众多的I/O接口为以后系统升级提高足够的空间。

3 系统总体结构

不停车收费系统总体统构如图3所示。

3.1 数据信息的传输

由于网络环境下不停车收费系统传输的数据信息为资金信息, 为防止非法用户的入侵给收费业主、用户与银行造成经济损失, 在数据传输过程中, 必须对所传输的数据进行加密处理, 保障收费业主、用户与银行的合法利益。

3.2 数据信息交换

数据信息交换采用实时传输更有利于提高网络环境下不停车收费系统运行效率, 但由于我国正处于社会主义建设初级阶段, 信息化水平低、基础薄弱, 要建立网络环境下不停车收费系统专用计算机网络显然是不现实的, 因此, 应根据自身的实际, 充分利用现有的通信网络进行数据信息交换。

4 收费站管理系统

实时采集来自车送控制系统上传的收费交易记录数据, 并将数据处理、存储、汇总和打包后, 定时 (实时) 上传至路公司收费中心。

为方便设计, 收费站管理系统采用模块化设计, 主要有数据传输管理于系统、实时监控管理子系统和收费管理子系统三大子系统。

a.数据传输管理于系统;

b.实时监控管理子系统;

c.收费管理子系统。

5 公路收费中心管理系统

定时 (实时) 接收来自本辖区内收费站的收费交易数据, 经处理、汇总后, 生成公路收费记录并存储在本地计算机中, 并将生成的公路收费记录打包通过计算机网络定时 (实时) 传输到清算中心;定时 (实时) 接收清算中心下传的系统运行参数与黑、黄名单及有关信息并下传至收费站。

5.1 清算中心系统

主要是负责全系统收费数据管理与清算;定时 (实时) 收集来自路公司收费中心的收费交易数据, 经处理、汇总后, 生成清算中心收费数据并存储在本地计算机中, 并将生成的清算中心收费数据打包通过计算机网络定时 (实时) 传输到银行结算中心, 请求支付;定时 (实时) 接收银行结算中心下传的系统运行参数与黑、黄名单及有关信息并逐级下传至收费站;制定本辖区系统运行参数并定时 (实时) 下传至路公司收费中心;对收费数据进行汇总、统计各种数据指标供有关部门使用;定时或实时接收银行结算中心或专门的办事机构传来的电子标签新开用户资料, 进行电子标签发行与管理。

5.2 结算系统

主要负责定时或实时接收清算上传的收费交易数据的资金拆分;即收费资金的管理与划拨;根据账户资金生成黑、黄名单及无效的电子标签, 收时 (实时) 下传给收费清算中心;接受用户电子标签申请, 收费清算小心传输新开电子标签用户及资料;为用户提供多种方式的功能查询。

结束语

采用更加先进的收费系统才能更好的解决当前收费系统的诸多问题。尤其是在高速公路或交通繁忙的桥隧。据测算, 较人工收费车道, ETC车道通行能力提高4~6倍。最近几年来, 随着我国高速公路联网收费的发展, 国内众多省市高速公路巴开通电子不停车收费 (ETC) 车道。区域内联网收费已很成熟, 但区域间联网收费却存在系统兼容问题, 阻碍了我国高速公路的健康发展。

摘要：不停车收费系统 (Electronic Toll Collection, ETC) 是智能交通系统中的一个重要领域和应用环节。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通信, 利用计算机联网技术与银行系统进行后台结算处理, 从而达到车辆通过路桥收费站不需要停车便能完成路桥通行费交纳的目的。通过不停车收费的技术手段, 可以提高公路的通行能力、车辆运行效率, 同时降低油耗和车辆损耗、减少尾气排放, 起到节约能源和保护环境的作用。

关键词：ECT,AVI,射频识别

参考文献

[1]康东, 石喜勤, 李鹏勇.射频识别 (RFID) 核心技术与典型应用开发案例[M].北京:人民邮电出版社, 2008.