高速馬路不停車計重收費(EWTC)車道控制系統(tǒng)設計與仿真

本文格式為Word版，下載可任意編輯——高速馬路不停車計重收費(EWTC)車道控制系統(tǒng)設計與仿真第五章EWTC車道交通仿真驗證與通行能力分析

其次章EWTC系統(tǒng)概述

2.1EWTC系統(tǒng)簡介

2.1.1EWTC系統(tǒng)定義

電子不停車計重收費系統(tǒng)，簡稱EWTC（ElectronicWeightTollCollection）系統(tǒng)，即在這種收費系統(tǒng)下，通過EWTC車道的車輛利用安裝于車前的唯一標識的車載設備即車載單元（onboardunit，OBU）和設置在收費車道上的路測單元（roadsideunit，RSU）之間進行雙向的通信和信息交換，其中交換的信息包括車輛信息、稱重信息，經過計算機系統(tǒng)對采集來的信息的分析處理，自動完成費用的計算和扣除。

EWTC系統(tǒng)利用射頻技術、電子技術、計算機技術、通信與網(wǎng)絡技術、傳感器技術、圖像識別技術等高新技術實現(xiàn)車輛不停車計重自動通行收費，大大提高了收費站的通行能力。

2.1.2EWTC系統(tǒng)總體結構布局

EWTC系統(tǒng)主要采用入口計重，出口收費的模式，采用雙天線稱臺后置的方案，主要設備包括路測單元RSU、費額顯示屏、報警器、自動欄桿、圖像抓拍攝像機、字符疊加器、車輛檢測器、車輛分開器、計重設備等，系統(tǒng)總體結構布局圖如下圖XXX：

ABC監(jiān)視器V控制柜磁帶機集線器服務器管理機ABAB控制柜報警器收費亭控制柜規(guī)律線圈信號燈工作站收費島車輛分開器前置顯示屏攝像機后置顯示屏前置RSU天線

C自動欄桿EWTC車道收費島動態(tài)稱重系統(tǒng)后置RSU天線車輛分開器MTC車道收費島

第五章EWTC車道交通仿真驗證與通行能力分析

A攝像機字符疊加器RSU天線天線控制器費額顯示器B計重設備3.4.2車道控制器

車道控制器作為EWTC車道主要控制設備，與自動欄桿、費額顯示器、車輛檢測器、攝像機、交通信號燈、路測單元、字符疊加器等設備相連，并根據(jù)相應條件對上述車道外圍設備進行控制。所有需要被檢測和控制的外設都需要通過各自的控制和通訊端口與車道控制器相連。所連接的外設能夠穩(wěn)定、高效的保證車道系統(tǒng)能夠正常運行。

車道控制器融合自動控制、計算機管理、計算機通訊技術等眾多先進技術于一體的電腦收費控制機，適用于各種封閉或開放式路橋收費系統(tǒng)。車道控制器整機由安裝了車道控制軟件的工控機為主控中心，對各外設進行控制和監(jiān)測，并將收費的各種數(shù)據(jù)、以及各種設備的修復狀況等信息存儲于工控機內，隨時通過傳輸網(wǎng)絡向收費站監(jiān)控中心傳送，并接收監(jiān)控中心的各種指令。

HC車輛檢測器視頻采集卡自動欄桿報警器車輛分開器P交通信號燈地感線圈

第五章EWTC車道交通仿真驗證與通行能力分析

（4）查看車道過車記錄。（5）正常關閉車道系統(tǒng)。

（6）查看車道入口車輛稱重記錄和出口收費記錄。

（7）操作人員在系統(tǒng)檢測完畢后，按下“正常工作〞切換鍵，系統(tǒng)可自動恢復。

4.2車道控制系統(tǒng)規(guī)律設計

EWTC入口車道主要由ETC區(qū)域和稱重區(qū)域兩部分構成。ETC區(qū)域主要實現(xiàn)對車道車輛的實時控制，稱重區(qū)域主要實現(xiàn)對車輛的動態(tài)稱重并完成稱重數(shù)據(jù)的存儲和傳輸。EWTC出口車道只有ETC區(qū)域，主要完成稱重車輛的計費交易。因此出口EWTC車道控制系統(tǒng)規(guī)律設計較入口處更為繁雜，本部分主要詳細介紹入口車道控制系統(tǒng)規(guī)律設計。

4.2.1車輛識別規(guī)律設計

車輛識別是EWTC系統(tǒng)中的關鍵技術。EWTC系統(tǒng)的交易都依靠于天線對電子標簽（OBU）的讀取，只有在天線正常獲取了數(shù)據(jù)后，才能對需要交易的車輛進行識別。EWTC車道系統(tǒng)入口設置有前后兩處天線，前置天線主要負責讀取車載卡車輛信息，保證合法車輛駛入EWTC收費站。后置天線主要是為了獲取稱重信息和計費信息并顯示在費額顯示屏上。因此EWTC車道車輛的識別比普通的ETC車輛識別更為繁雜。只有兩個天線完美協(xié)同才能完成出口收費站對車輛的計重收費。

為了儉約資源，同時判斷車輛的駛入，我們設置地感線圈用以控制對RSU天線的開啟和關閉。地感線圈設置在通信區(qū)域前后，用以實現(xiàn)對天線的開啟和關閉控制。天線的開啟和關閉都是由天線控制器進行控制的，而天線控制器是由車道控制器進行控制。當車輛觸發(fā)地感線圈，車輛檢測器將檢測到的信號傳遞到車道控制器中，實現(xiàn)對天線控制器的控制。車輛識別詳細過程及原理涉及到EWTC系統(tǒng)通信子系統(tǒng)的內容，在此不作詳細介紹。前后置天線對車輛的識別過程如下圖所示。

第五章EWTC車道交通仿真驗證與通行能力分析

置了兩個地感線圈，這兩個線圈同抬桿線圈一起協(xié)同判斷，有效的防止了砸車行為的發(fā)生，其具體線圈規(guī)律分析，將在下節(jié)中做介紹。

人工處理狀態(tài)下，車輛在欄桿區(qū)域工作流程如下：

①人工處理狀態(tài)下，車道報警器嚴重報警，人工進行關注，交通信號燈轉換紅色，阻止車輛通行。

②人工處理狀態(tài)下，抬桿線圈失效，若此時車輛檢測器檢測到了抬桿線圈2或者抬桿線圈3的規(guī)律變化，說明即將有車通過欄桿，此時欄桿保持原狀，防止出現(xiàn)砸車現(xiàn)象。若車輛檢測器未檢測到這兩個線圈規(guī)律變化，則自動欄桿落下進行攔截。

③對違規(guī)車輛進行人工處理，對處理的車輛進行人工抬桿放行，未被處理的車輛進行記錄，待出口收費站進行處理。

④人工處理完畢，自動欄桿抬起，車輛放行后ETC區(qū)域恢復正常工作狀態(tài)。動態(tài)稱重區(qū)域根據(jù)人工處理后結