智能交通之淺談ETC.電子收費(fèi)系統(tǒng)

1、智能交通之淺談ETC.電子收費(fèi)系統(tǒng)1、引言2、中國ETC開展和現(xiàn)狀3、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與工作原理44、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)成5、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)功能6、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)工作流程.7、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)與弊端8、結(jié)語556688參考文獻(xiàn)淺析高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)(河北工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院天津300401)摘要：ETC(ElectronicTollCollection)電子收費(fèi)系統(tǒng)是一個(gè)集中了微波無線通信、圖象識別、自動(dòng)限制、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息處理等多項(xiàng)高新技術(shù)的智能交通電子系統(tǒng),通過車載電子標(biāo)簽自動(dòng)與安裝在路側(cè)或門架上的微波天線進(jìn)行信息交換從而實(shí)現(xiàn)車輛無需停車即可

2、自動(dòng)收取道路通行費(fèi)用.本文對高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的開展現(xiàn)狀及其工作原理、系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)功能和工作流程以及現(xiàn)階段ETC的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分別闡述.關(guān)鍵詞：高速公路、ETC現(xiàn)狀、ETC系統(tǒng)構(gòu)成與原理、ETC優(yōu)缺點(diǎn)1、引言隨著高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)里程的不斷增長、交通流量的日益加大,高速公路收費(fèi)站車輛擁堵現(xiàn)象和環(huán)境污染問題越發(fā)突出,面對如何提升道路疏通水平和車量收費(fèi)的處理效率,ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生.ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)通過微波無線通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息處理、圖象識別、傳感技術(shù)、自動(dòng)限制等多項(xiàng)高新技術(shù)手段,利用車載電子標(biāo)簽自動(dòng)與安裝在路側(cè)或門架上的微波天線進(jìn)行信息交換從而實(shí)現(xiàn)車輛無需停車即可自動(dòng)收取道

3、路通行費(fèi)用,車輛以不停車方式通過收費(fèi)站能夠明顯提升收費(fèi)站的通行水平,減少因排隊(duì)、繳費(fèi)造成的燃油消耗和尾氣排放,極大地改善了高速公路的交通狀況,大大促進(jìn)高速公路收費(fèi)治理的開展.2、中國ETC開展和現(xiàn)狀隨著指導(dǎo)中國高速公路電子收費(fèi)應(yīng)用的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20851?電子收費(fèi)專用短程通信?在2007年3月17日的正式發(fā)布和交通部門的大力宣貫的推廣.中國ETC開展的標(biāo)準(zhǔn)之爭終于告一段落.在這之前的歐洲標(biāo)準(zhǔn),日本標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)之爭,915M產(chǎn)品,2.4G產(chǎn)品和5.8G產(chǎn)品之爭終于塵埃落地.中國選擇了自己的國標(biāo),選擇了5.8G.標(biāo)準(zhǔn)既已確立.中國的ETC產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用也蓬勃開展.ETC產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家已經(jīng)有十多家.其

4、中不乏能提供整體解決方案的廠家.到目前為止,交通部組織開展的京津冀和長三角區(qū)域高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費(fèi)示范工程進(jìn)展順利,已經(jīng)在北京、上海、江蘇、江西等地開通運(yùn)營,截止2021年1月,全國范圍內(nèi)開通ET/道的數(shù)量約為240條左右.目前ETC的生產(chǎn)廠家,多數(shù)都是規(guī)模較小,產(chǎn)品總類較少的公司.整個(gè)ETC系統(tǒng)包括的產(chǎn)品很多,除基建施工和收費(fèi)系統(tǒng)的清分算系統(tǒng)較成熟外.ETC系統(tǒng)還包括OBURSU發(fā)行工具,密鑰系統(tǒng),ESAMPSAMF口CP酢等關(guān)鍵產(chǎn)品.現(xiàn)在的廠家各自為政,缺乏彼此之間的緊密合作.生產(chǎn)OBUffiRSU的對密鑰系統(tǒng)不太了解.生產(chǎn)CPU卡的對OB院DRSU了解.目前的現(xiàn)狀,需要出現(xiàn)更強(qiáng)有力的企

5、業(yè)出現(xiàn),對整體系統(tǒng)有全面的把握,成為整體解決方案的提供商,進(jìn)而成為ETC效勞的效勞提供商.當(dāng)前,握奇是中國唯一一家提供ETC的OBURSUR相關(guān)系統(tǒng),密鑰及相關(guān)系統(tǒng),IC卡及相關(guān)系統(tǒng)的整體解決方案的提供商.3、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與工作原理ETC利用射頻識別技術(shù)RFID,實(shí)現(xiàn)車輛快速通行.其關(guān)鍵技術(shù)主要集中在以下幾個(gè)方面：自動(dòng)車輛識別(AVIAutomaicVehicleIdenification)技術(shù)、自動(dòng)車型分類(AVIAutomaticVdhicleClassification)技術(shù)、短程通信(DSRCDedicatedShortCommunication)技術(shù)、逃費(fèi)抓拍系統(tǒng)(V

6、ESVideoEnforcementSystem)ETC系統(tǒng)由后臺系統(tǒng)、車道限制器、RSUWOBl組成,主要利用車輛自動(dòng)識別技術(shù),通過路側(cè)車道或門架上限制系統(tǒng)的信號發(fā)射與接收裝置(RSU識別車輛上的車載單元(OBU)的“電子標(biāo)簽,ETC車道計(jì)算機(jī)根據(jù)“電子標(biāo)簽中存儲的信息識別出車輛的根本信息,根據(jù)車輛行駛情況從車主的銀行賬號或儲值中扣除通行費(fèi).交易成功后,車道欄桿自動(dòng)抬起,放行車輛；車輛通過后,欄桿自動(dòng)降下.整個(gè)過程不需人工干預(yù),車輛可以在不停車的情況下快速通過ETC攵費(fèi)車道,減少了時(shí)間浪費(fèi)和不必要的油耗.典型的ETC產(chǎn)品車道單片式雙片式微波天線電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽4、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)成ETC

7、電子收費(fèi)系統(tǒng)主要由ETC收費(fèi)車道、收費(fèi)站治理系統(tǒng)、ETC治理中央、專業(yè)銀行及傳輸網(wǎng)絡(luò)組成.根據(jù)分工的不同,系統(tǒng)又可分為前臺系統(tǒng)和后臺系統(tǒng)兩大局部前臺主要通過ETC攵費(fèi)車道系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi).ETC道設(shè)備主要由天線、天線限制器、觸發(fā)線圈、抓拍線圈、落桿線圈、自動(dòng)欄桿機(jī)、通行信號燈、閃光報(bào)警器、車道計(jì)算機(jī)、車道限制器、費(fèi)額顯示器帶余額顯示功能、車道攝像機(jī)、字符疊加器、霧燈、車牌識別系統(tǒng)等組成.后臺系統(tǒng)由收費(fèi)站治理子系統(tǒng)、ETC治理中央和專業(yè)銀行組成,負(fù)責(zé)后臺的ETCC易數(shù)據(jù)效勞、運(yùn)營參數(shù)治理以及系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控,并通過數(shù)據(jù)接口軟件,在站級實(shí)現(xiàn)ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)與聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作.ETC!理中

8、央是ETC系統(tǒng)的最高治理層,既要進(jìn)行收費(fèi)信息與數(shù)據(jù)的處理和交換,又要行使必要的治理職能.后臺系統(tǒng)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)文件在公路公司和用戶之間進(jìn)行交易、拆帳和財(cái)務(wù)結(jié)算,配有多臺功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī),完成系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)、圖像的采集和處理.ETC/毗混合車道平面布局5、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)功能1探測車輛的駛出、駛離并對車輛進(jìn)行計(jì)數(shù),傳送檢測結(jié)果.結(jié)合車輛識別,可判斷車輛是否有電子標(biāo)簽OBU；2具有實(shí)時(shí)圖像抓拍和車牌識別功能.當(dāng)車輛通過車道時(shí),抓拍設(shè)備自動(dòng)對車輛圖像進(jìn)行抓拍并保存,識別車牌號并保存；3在入口車道將入口收費(fèi)站、車型等信息寫入蘇通卡信息；在出口車道,根據(jù)車輛經(jīng)過的人口收費(fèi)站、費(fèi)率等計(jì)算通行費(fèi)金額；4根

9、據(jù)車道計(jì)算機(jī)限制指令正確限制車道設(shè)備動(dòng)作,包括自動(dòng)欄桿的升起、通行信號燈的切換、報(bào)警器的開關(guān)、費(fèi)額顯示器的顯示、大棚燈的切換等；5完成車道和收費(fèi)站之間的數(shù)據(jù)交換.包括接收收費(fèi)站下達(dá)的信息、上傳蘇通卡原始通行費(fèi)數(shù)據(jù)、人口車道的過車信息等；6如果車輛通過ETC車道時(shí)出現(xiàn)異常,車道系統(tǒng)將攔截該車輛不允許通行,系統(tǒng)不再對該車道進(jìn)行出路,由收費(fèi)站工作人員引導(dǎo)至隔壁的MTC道.6、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)工作流程1當(dāng)裝有電子標(biāo)簽的車輛進(jìn)入通訊范圍,首先壓到埋入地下的觸發(fā)線圈,啟動(dòng)讀寫天線；2讀寫天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊,電子標(biāo)簽以微波方式發(fā)出電子標(biāo)簽標(biāo)示和車型代碼,讀寫天線接收并判別電子標(biāo)簽的有效性,如果電子標(biāo)簽

10、有效那么進(jìn)行交易,無效那么報(bào)警并保持車道封閉,直到車輛離開檢測線圈；3對于持無效卡或無卡的車輛,假設(shè)其在收費(fèi)車道上高速跟車沖卡而過,讀寫天線在確認(rèn)無效性的同時(shí),將啟動(dòng)快速自動(dòng)欄桿,關(guān)閉收費(fèi)車道,當(dāng)場將沖卡車輛攔截.4如交易成功,車道限制欄桿抬起,車道交通信號燈變綠,費(fèi)額顯示器上顯示交易信息；5車輛通過抓拍線圈時(shí),系統(tǒng)進(jìn)行圖像抓拍,字符疊加器將過車信息疊加到抓拍圖像中；6車輛通過落桿線圈后,欄桿自動(dòng)回落,車道通行信號燈變紅；7系統(tǒng)保存交易信息,并上傳至收費(fèi)站效勞器,一個(gè)收費(fèi)流程完成,等待下一車輛進(jìn)入.7、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)與弊端ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)是一個(gè)集中了微波無線通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息處理

11、、圖象識別、傳感技術(shù)、自動(dòng)限制等多項(xiàng)高新技術(shù)在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)車輛不停車自動(dòng)收費(fèi)的智能交通電子系統(tǒng).具優(yōu)點(diǎn)甚多,但也不盡完美,仍存有些許缺乏.優(yōu)點(diǎn)：ETC電子收費(fèi)方式,具有全自動(dòng)、快速便捷、非現(xiàn)金交易、大容量等優(yōu)點(diǎn),它利用車載電子標(biāo)簽自動(dòng)與安裝在路側(cè)或門架上的微波天線進(jìn)行信息交換,限制計(jì)算機(jī)根據(jù)插入在電子標(biāo)簽中存儲的信息識別出道路使用者信息,在不需要司機(jī)停車和其他收費(fèi)人員操作的情況下,自動(dòng)完成收費(fèi)處理過程.與傳統(tǒng)的MTC系統(tǒng)相比,1ETC電子收費(fèi)有效地提升了收費(fèi)車道的車輛通行水平,加快了收費(fèi)速度；2減少剎車時(shí)造成的機(jī)件損耗,降低油耗,減少車輛尾氣排放,真正做到了節(jié)能減排、高效環(huán)保

12、；3一卡通行多個(gè)收費(fèi)站,不用再為停車?yán)U費(fèi)而煩惱,極大的方便了駕車者；4系統(tǒng)治理簡單、工作平安可靠；5切實(shí)有效的杜絕了收費(fèi)工作中的貪污通行費(fèi)現(xiàn)象.6更少的根底建設(shè)投入,更低的運(yùn)營本錢.下面通過一些圖表進(jìn)行直觀比照對于使用者的好處更高的收費(fèi)站通行水平通行水平：1條ETC4道=35條MTC道車次/車遭小畸口人工MTC低速且TC高速ETC,自由漪ETC對于投資方的益處更少的根底建設(shè)投入2條ETC車道+6條MTN道=14條MTC道按通行水平,節(jié)約40%建設(shè)費(fèi)基百出設(shè)施投資更低的運(yùn)營本錢14條MTC道=120萬/年2條ETC車道+6條MT/道=60萬/年運(yùn)營本錢缺點(diǎn)：ETC電子收費(fèi)好處可見一斑,但是在其運(yùn)

13、營中仍有弊端存在.在運(yùn)營過程中如假設(shè)有其他車輛誤入ETC車道,將會直接導(dǎo)致其擁堵；ETC系統(tǒng)跟車干擾嚴(yán)重：前車無電子標(biāo)簽,后車有電子標(biāo)簽；兩輛車都安裝有電子標(biāo)簽；前車有電子標(biāo)簽,后車無電子標(biāo)簽短通信區(qū)車輛通行速度低；自動(dòng)欄桿附近存在通信盲區(qū)；由于個(gè)別駕駛者的素質(zhì)有待提升,惡意旁道插隊(duì)逃費(fèi)現(xiàn)象仍無法解決；ETC行業(yè)魚龍混雜,生產(chǎn)規(guī)模不盡相同,各自為政,各類ETC系統(tǒng)之間的兼容問8、結(jié)語隨著聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)路段的增多,相對于MTC說,ETC攵費(fèi)的優(yōu)勢越來越突出,但目前的ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)仍然存在通信技術(shù)、跟車干擾、貨車不適用、誤報(bào)警、投資本錢高等問題,以及相鄰省之間ETC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完全統(tǒng)一、密鑰體系標(biāo)準(zhǔn)不同、聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)運(yùn)營治理機(jī)制不同的問題,隨著通信技術(shù)和跨省ETC技術(shù)的不斷提升,ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)必將依靠其難以比較的靈活性和可擴(kuò)展性,在高速公路收費(fèi)治理中得到廣泛的推廣和應(yīng)用.ETC電子收費(fèi)系統(tǒng),隨著人類社會的快速開展,科學(xué)技術(shù)的日新月異,必將日臻趨于完美.伴著ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的普及,想必在不久的將來一場具有顛覆性意義的科技風(fēng)暴將會席卷整個(gè)交通運(yùn)輸界,給我們帶來一場翻天覆地的變化,這也意味著人們的生活將會變得越發(fā)高效,能源將會極大的節(jié)約,人與自然也會愈發(fā)和諧.接下來將會從無人駕駛汽車的開展、原理、現(xiàn)狀、利與弊以及現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用來展開一下.參考文獻(xiàn)1