第一篇：淺析電子不停車收費系統(tǒng)工作原理、應用及推廣

淺析電子不停車收費系統(tǒng)工作原理、應用及推廣

電子不停車收費系統(tǒng)（Electronic Toll Collection，簡稱ETC），是在高速公路人工收費基礎上，實行電子自動收費方式的創(chuàng)新嘗試，更是高速公路收費方式發(fā)展的必然趨勢。

一、電子不停車收費系統(tǒng)工作原理及發(fā)展現狀

（一）工作原理。電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）是利用微波、電子、計算機、通信和網絡、信息、傳感、圖象識別等高新技術設備和軟件組成的“無線非接觸式”高科技收費系統(tǒng)，主要通過道口控制設備和車載電子標簽(OBU)來實現車輛無需停車即可自動收取道路通行費用的工作，該系統(tǒng)設計車速一般為60公里/小時，而實施限速為40公里/小時。電子不停車收費系統(tǒng)的基本流程是：在預定范圍內，設臵減速板、欄桿等裝臵，限制車輛速度駛入高速公路進口處，電子不停車收費系統(tǒng)通過車載電子標簽中的交通卡，自動記錄該車的車型、牌照、入口時間和地點；到出口處時，該系統(tǒng)讀到這些數據并同時生成需付費金額，迅速在交通卡中自動扣除。若出口處沒有電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)，也可以通過交通卡讀到相關數據，進行人工付費操作。

（二）發(fā)展現狀。電子不停車收費系統(tǒng)在國外已有較長的發(fā)展歷史。上世紀80年代末，美國、歐洲等部分發(fā)達國 1

家已經開始使用不停車收費（ETC）技術，特別是最近幾年，隨著該項技術的迅速發(fā)展，實現了局部聯網并逐步形成規(guī)模效益。據統(tǒng)計，美國11個州的21條高速公路收費機構聯合成立了IAG組織,安裝了3211條ETC車道,日交易量已超過了300萬筆。2003年歐洲應用電子不停車收費技術的車輛為770萬輛，目前已發(fā)展到2000萬輛。我國在應用電子不停車收費技術方面起步較晚，20世紀90年代初，我國陸續(xù)引入電子不停車收費技術，在經濟和交通較發(fā)達的地區(qū)如廣東、北京、上海開始使用。隨著我國以非接觸式IC卡為通行介質，采用人工半自動收費方式為主的公路聯網收費方式的推廣，不停車收費必將成為高速公路收費方式的發(fā)展趨勢

二、電子不停車收費系統(tǒng)應用的必要性

（一）電子不停車收費系統(tǒng)是適應高速公路發(fā)展的必然要求?，F代交通一個最明顯的特征就是高速公路的迅猛發(fā)展。高速公路以其車速快、通行能力大、行車安全等特點逐漸取代普遍公路成為道路交通運輸的主動脈，對經濟社會發(fā)展及人民生產生活起著愈來愈重要的作用。然而，現階段高速公路收費方式主要有三種：人工收費、半自動收費、電子不停車收費。其中，人工收費和半自動收費是最主要的收費方式。因這兩種收費方式操作慢、效率低，經常導致高速公路收費口交通堵塞，造成極大的經濟損失和人為時間浪費。據研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經濟損失約410億

美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當于1000多億美元。為了節(jié)省時間、避免堵塞，電子不停車收費系統(tǒng)在美國、歐洲等發(fā)達國家得到迅速發(fā)展，逐漸成為高速公路的主要收費方式。據上海市城鄉(xiāng)建設和交通委員會巡視員張?zhí)N杰介紹，與正在使用的人工半自動收費方式相比，電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）可使車道通行能力提升3～5倍，正常情況下“人工半自動收費方式”通行一輛小客車約需16～20秒，使用電子不停車收費方式后僅需3～5秒。

（二）電子不停車收費系統(tǒng)是適應現代社會發(fā)展的客觀需要。電子不停車收費系統(tǒng)與傳統(tǒng)人工收費方式有較大的不同。電子不停車收費系統(tǒng)無需停車、無需人為操作、無需現金交易，給人們帶來很多好處，也對促進現代社會發(fā)展起了積極作用。由于不需要收費廣場，既節(jié)約了土地資源，為道路投資主體節(jié)省了收費基建及維護費用，也減少了收費人員，實行計算機管理，降低了收費管理單位的管理成本，提高了收費管理單位的管理水平。同時，還因無需人工參與和無現金交易，可以完全避免收費過程中的舞弊和貪污現象，也能較好地推動收費單位的廉政建設。

（三）電子不停車收費系統(tǒng)是有效加強環(huán)境保護的措施手段。隨著中國的經濟蓬勃發(fā)展，人們生活水平和購車能力的不斷提高，導致了車輛大幅度增多，高速公路收費站的車輛排隊堵塞情況日趨嚴重。因停車等待收費耗費的油料和排

放的一氧化碳、碳氫化合物、二氧化碳等對環(huán)境有害的氣體，不僅浪費了資源，也造成了較為嚴重的大氣污染。為適應環(huán)保需要，推行電子不停車收費系統(tǒng)也不失為一種必要的措施手段。

三、電子不停車收費系統(tǒng)應用的建議

（一）依據國情，循序漸進推行。電子不停車收費系統(tǒng)固然很好，但也必須依據國情循序漸進推行。我國是一個發(fā)展中國家，高速公路建設起步較晚，基礎設施薄弱，區(qū)域經濟發(fā)展與市場需求以及車輛用戶消費能力極不平衡，全國性金融結算聯網信用體系、計算數據通訊傳輸網絡、市場服務機制等配套基礎條件還不完善，大規(guī)模地推行電子不停車收費系統(tǒng)的物質基礎與市場條件仍未具備。國外也是多數以區(qū)域聯網為主，國家聯網僅局限于國土面積較小、資訊業(yè)發(fā)達的歐洲部分國家以及新加坡等城市國家。因此，推行電子不停車收費系統(tǒng)，不能脫離實情、國情，完全照搬國外標準，要依據國情，發(fā)展適合我們國內使用的電子不停車收費系統(tǒng)，這需要一個長期的過程。

（二）按照規(guī)律，有張有弛展開?！疤煨杏谐＃粸閳虼?，不為桀亡?！边@句話告訴我們，要尊重客觀規(guī)律。推行電子不停車收費系統(tǒng)也是這樣，必須按規(guī)律辦事。日本在推行電子不停車收費系統(tǒng)的過程中，就因為沒有對市場進行充分調查和研究，過于樂觀地估計了經濟承受力，推出的電子

不停車收費產品技術體制和雙片式電子標簽的技術標準造成產品價格居高不下，達到250～340美元。電子不停車收費系統(tǒng)推出后，受到市場的冷遇，主動安裝電子標簽的車輛數遠遠低于管理者的預期，導致電子不停車專用車道利用率極低，而因被專用車道占用一定比例的、原本并不寬裕的人工收費車道的塞車現象更為嚴重。

（三）有機結合，多種方式并存。電子不停車收費系統(tǒng)是高速公路收費方式發(fā)展的必然趨勢。但還是需要與人工、半自動收費方式并存，結合使用。電子不停車收費系統(tǒng)需要購買專用的卡和讀卡器并走專用車道才能使用，而高速公路上行駛的是全國各地甚至國外的車輛，不可能每輛車都有高速IC卡和讀卡器，特別是不常走高速的車輛，也不會購買。并且電子不停車收費系統(tǒng)專用車道也需要有人監(jiān)視，機器出了故障也要有人來解決。因此人工、半自動收費方式還是必不可少的。

電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）是國際上正努力開發(fā)并推行的一種用于高速公路的電子自動收費系統(tǒng)，是發(fā)展中的新技術，隨著技術的開發(fā)與完善，電子不停車收費系統(tǒng)必將成為高速公路的主導收費方式。

第二篇：貴州省高速公路電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)推廣問卷調查

貴州省高速公路電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）推廣問卷調查表

1、你了解高速公路電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）嗎？

A、知道B、知道一些C、不知道

答案：

2、ETC系統(tǒng)是一種用于高速公路的電子收費系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，車主只要在汽車擋風玻璃內側上安裝電子標簽（OBU）內裝入我省工行發(fā)行的“牡丹交通卡”并預存費用，通過收費站時，走專設的ETC車道，無須停車，過路費將從卡中自動扣除。這種收費系統(tǒng)每車收費耗時不到兩秒，其收費通道的通行能力是人工收費通道的5到10倍。在我國已經推廣有近10年時間，如果貴州省高速公路收費實行ETC系統(tǒng)你愿意接受嗎？

A、愿意B、愿意，但擔心電子結賬出錯C、不愿意

答案：

3、你一年自己開車走高速公路多少次？

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、通過我省高速公路收費站時，你覺得人工收費要等候的時間長嗎？

A、車很多，等候繳費通過的時間太長B、平常時車不多，但節(jié)假日等候的時間有點長C、車不多，等候繳費時間不長

答案：

5、2010年11月初貴州省工行發(fā)行了“牡丹交通卡”，該卡除具有普通銀行卡（信用卡）使用功能外，同時還有高速公路ETC通行卡、交通違章處理等功能。你有沒有辦理牡丹交通卡？

A、已經辦理B、目前還沒有辦理，但愿意辦理C、不愿辦理

答案：

6、要實現通過收費站時不停車，過路費將從卡中自動扣除，客戶需要在車上安裝一套電子標簽（OBU），目前貴州省推出電子標簽（OBU）的價格為370元/套，你能接受嗎？

A、可以接受B、價格太高，不能接受C、如果價格優(yōu)惠一點，可以接受

D、需要自己出錢裝電子標簽，根本不考慮

答案：

6、如果安裝一套電子標簽的價格為370元/套，過路費有95折~98折優(yōu)惠，你愿意安裝嗎？

A、愿意B、不愿意C、如果有更多的優(yōu)惠政策，愿意安裝

答案：

如果選C，你希望得到更多的優(yōu)惠是指：

7、安裝一套電子標簽的價格是多少你愿意接受？

A、300元以內B、200元以內C、100元以內

答案：

8、目前我省已經在貴陽北、云關、龍洞堡機場、遵義、安順東、凱里東、都勻北7個收費站共設置了14條ETC車道，如果你是ETC用戶希望全省高速公路有ETC車道收費站的覆蓋率達到什么水平？

A、所有收費站都設有ETC車道B、覆蓋率達到60%以上C、覆蓋率達到40%以上

答案：

第三篇：不停車電子收費系統(tǒng)在高速公路收費中的應用

不停車電子收費系統(tǒng)在高速公路收費中的應用

摘要：當前，我國的家庭人均收入在不斷增加，人們通過不同的方式提高生活質量，例如代步工具逐步轉換為私家車。再加上某些節(jié)假日7座以下的車輛不收費，高速公路的車輛在逐漸增加，收費處經常出現擁堵的現象。為了改善這一狀況，我國的高速公路收費站引入了不停車收費系統(tǒng)。主要分析了不停車電子收費系統(tǒng)在我國的應用情況，并探討了其需要改進之處。

關鍵詞：不停車電子收費系統(tǒng)；高速公路；收費效率；微波通信

中圖分類號：U412.36+6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.112

當前，我國高速公路的車流量在不斷增加，人工收費的方式導致收費入口經常擁堵，嚴重時還會造成不同程度的交通事故，已經不能滿足逐漸增長的車輛需求。不停車電子收費系統(tǒng)最初是在發(fā)達國家發(fā)展起來的，隨后我國也引入了該系統(tǒng)，并將其應用于各大高速公路收費口。與人工收費方式相比，該系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢，比如提高了收費效率，減少了堵車時的尾氣排放量等。

不停車電子收費系統(tǒng)概述

不停車電子收費系統(tǒng)的簡稱為“ETC”，是分別在車上和收費口安裝對應的信息交換裝置，一般是在收費入口處對進入的車輛進行信息錄入和識別。當車輛到達收費出口時，該系統(tǒng)會讀取車輛信息并計算扣去費用。該系統(tǒng)最早出現于20世紀80年代的歐洲，經過多年的發(fā)展，得到了全面的完善，車主不必擔心隱私泄露，同時還省去了收費找零等手續(xù)。隨著我國高速公路數量和運輸車輛的不斷增加，為了提高收費效率，我國也引入了不停車電子收費系統(tǒng)，但是從目前的發(fā)展來看，該系統(tǒng)在我國并沒有完全實現智能化，還需要人工輔助。

不停車電子收費系統(tǒng)主要利用微波通信，依靠的是車輛上的電子標簽、車載裝置及收費口的無線通信設備。該系統(tǒng)的運行主要分為以下幾步：①最高層中央系統(tǒng)的運行。該系統(tǒng)不僅負責結算車輛費用，負責處理車輛信息，監(jiān)控整個收費站的收費運行情況等，還負責與對應的銀行進行財務結算。②收費站的控制管理系統(tǒng)會組建一個局域網，將中央管理系統(tǒng)與收費控制中心相連。控制管理系統(tǒng)實時監(jiān)控信息，并在整理、分類后遞交于中央管理系統(tǒng)，同時處理控制車道情況與車輛費用。③費用管理系統(tǒng)的運行。該系統(tǒng)可為車主提供極大的便利。④車道控制系統(tǒng)的運行。該系統(tǒng)是不停車收費系統(tǒng)中最先與車輛接觸的系統(tǒng)，也是收集車輛信息的最原始系統(tǒng)。不停車電子收費系統(tǒng)的應用情況

不停車電子收費系統(tǒng)是各種高科技的集合體，其中，電子技術最為顯著，其特點是智能化程度較高，無需人工操作，系統(tǒng)扣款無需現金，快速扣除費用無需停車。將不停車電子收費系統(tǒng)應用于高速公路收費處，可有效提高收費效率。

傳統(tǒng)的收費站是通過人工收費的，收費出入口需要配備一定數量的收費人員與安保人員。一方面，雇用這些人員需要花費一定的費用，高速公路每年收取款項的15%，甚至更高用來支付這些人員的工資；另一方面，人工收取費用會造成貪污作弊的現象。而應用不停車電子收費系統(tǒng)不僅改善了收費站的工作風氣，還增加了高速公路的費用收入。

不停車電子收費系統(tǒng)是通過微波通信工作的，操作速度極快，因此在整個操作流程中有效保護了車主的信息數據，避免造成信息泄露。另外，該系統(tǒng)會在車輛通過的幾秒內多次讀取車輛信息并反復校驗，確保收取費用的準確性。

傳統(tǒng)的收費方式是每輛通行車輛需要在入口阻攔發(fā)卡，然后在出口時再阻攔收取費用。這種收費方式工作效率很低，嚴重影響了高速公路的車流情況，沒有將高速公路的實際效用展現出來，尤其是在節(jié)假期前后，因在收費站排隊造成的擁堵現象尤為嚴重。應用不停車電子收費系統(tǒng)可以有效緩解并改善收費站的擁堵現象，由于車輛在收費出入口無需停車，直接由系統(tǒng)扣款，因此，收費站出入口變得更加暢通，避免了車主因繳費擁堵而耽誤行程的情況，整個付費流程更加暢通。

一旦收費站出入口出現擁堵，車輛行駛的速度會減慢，而且在擁堵嚴重的情況下，車輛需要不斷交替起步和制動，這種頻繁的操作會增加車輛零件與油量的損耗。而不停車電子收費系統(tǒng)保證了車輛的暢通無阻，那么也就降低了車輛的零件損耗，同時也減少了汽車尾氣的排放量。

不停車電子收費系統(tǒng)的設備占地面積較小，而且不需要人工操作，更節(jié)約了收費站的占地面積。隨著我國經濟的不斷發(fā)展，可利用的土地面積逐漸減小，而類似不停車電子收費系統(tǒng)的發(fā)展正是我國經濟轉型發(fā)展的方向，有利于改善生態(tài)環(huán)境。

高速公路上的運輸車輛類型不同，但是不停車電子收費系統(tǒng)通過縮短車輛的通行時間，可以有效促進運輸型企業(yè)的發(fā)展。比如快遞物流車輛，通過縮短道路上的運輸時間，減少了客戶投訴，同時在短時間內將包裹遞送到收件人手中，提高客戶滿意度。

結束語

不停車電子收費系統(tǒng)是社會進步和科技發(fā)展的產物，它對改善我國的交通情況起著很重要的作用。但是，由于我國引入不停車電子收費系統(tǒng)的時間還不長，在應用過程中仍然存在一些問題，再加上我國不同省市之間的道路存在一定的差異，因此，相關技術人員需要不斷研究完善該系統(tǒng)，確保其可以在我國得到更好的應用。

參考文獻

[1]王立平.基于RFID技術的高速公路不停車收費系統(tǒng)[J].現代電子技術，2012（3）.[2]繆國勝.如何避免高速公路收費站200 m免費放行[J].交通企業(yè)管理，2012（1）.[3]張浩.收費管理數字化之惑[J].中國公路，2012（4）.〔編輯：劉曉芳〕

第四篇：ETC不停車收費系統(tǒng)的原理及技術

ETC不停車收費系統(tǒng)的原理及技術

ETC(Electronic Toll Collection)即電子不停車收費系統(tǒng)。是國內外正在努力開發(fā)并推廣普及的一種用于道路、大橋和隧道的電子收費系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，車主只要在車窗上安裝感應卡并預存費用，通過收費站時便不用人工繳費，也無須停車，高速費將從卡中自動扣除。這種收費系統(tǒng)每車收費耗時不到兩秒，其收費通道的通行能力是人工收費通道的5到10倍。針對此情況，多奧科技研發(fā)出ETC停車場系統(tǒng)方案。

不停車收費技術特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。在傳統(tǒng)采用ETC車道隔離措施下的不停車收費系統(tǒng)通常稱為單車道不停車收費系統(tǒng)，在無車道隔離情況下的自由交通流下的不停車收費系統(tǒng)通常稱為自由流不停車收費系統(tǒng)。實施不停車收費，可以允許車輛高速通過（幾十公里以至 100 多公里），故可大大提高公路的通行能力；公路收費走向電子化，可降低收費管理的成本，有利于提高車輛的營運效益；同時也可以大大降低收費口的噪聲水平和廢氣排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以縮小收費站的規(guī)模，節(jié)約基建費用和管理費用。另外，不停車收費系統(tǒng)對于城市來說，就不僅僅是一項先進的收費技術，它還是一種通過經濟杠桿進行交通流調節(jié)的切實有效的交通管理手段。對于交通繁忙的大橋、隧道，不停車收費系統(tǒng)可以避免月票制度和人工收費的眾多弱點，有效提高這些市政設施的資金回收能力。

系統(tǒng)組成：ETC車道與傳統(tǒng)的MTC車道建設相似，主要由ETC天線、車道控制器、費額顯示器、自動欄桿機、車輛檢測器等組成。

功能實現：

1.車輛進入通訊范圍

2.讀寫天線與電子標簽和CPU卡進行通訊，判別車輛是否有效，如有效則進行交易；無效則報警并封閉車道，直到車輛離開檢測線圈。

3.如交易完成，系統(tǒng)控制欄桿抬升，通行信號燈變綠，費額顯示牌上顯示交易金額

4.車輛通過自動欄桿下的落桿線圈后，欄桿自動回落，通行信號燈變紅，系統(tǒng)等待下一輛車進入。高速道閘

高速道閘主要配置：便攜式遙控器2個、三聯手動開關1個、閘桿1根、安裝螺絲。

（1）高速道閘機芯結構特點

核心技術是采用專門設計的AC220V特種轉矩電機

電機為低速免維護電機。電機可以被制動于任意位置而不會造成損壞。在兩個終端極限位置時，該電機功率自動減退至約20W，既可節(jié)省能耗，又可避免冷凝及腐蝕，即使在寒冷的冬季也可正常運轉；

傳動機構采用正弦連桿機構，去掉了普通自動攔桿使用的減速裝置，使整個結構更趨緊湊、合理，大大減少了機械故障；

特殊的電機線圈結構使它在通、斷電的瞬間，不會出現普通電機不可避免的瞬間大電流和瞬間電壓波動，可直接用UPS供電而不會影響同一電網內其他設備的正常工作。

（2）高速道閘技術參數

電源電壓：AC220V+10% 型 號：DAIC-TC-DZ 電源頻率60Hz 電機功率：80W 配桿長度：3.0m 起落時間：0.9s1.2～1.4S1.9S 運行壽命：≥500萬次

環(huán)境溫度：-40oC～+75oC 相對濕度：50%～90% 適用場所：高速公路封閉式路橋收費、開放式路橋收費，海關、碼頭。車輛檢測器

（1）車輛檢測器特點

溫度穩(wěn)定性高

環(huán)境漂移自動補償功能 多級雷擊保護功能 線圈故障自動偵測功能 具有多級靈敏度可調 可配合道閘實現防砸車和自動關開功能 雙線圈型號可實現車輛方向的檢測

（2）車輛檢測器技術參數

工作電源：220V AC ±10% 型 號：DAIC-TC-JCQ 額定功率：4.5W 工作溫度：-30-+70 ℃

工作頻率：20～170KHz 靈敏度：0～9級

繼電器輸出：DC24V/3A 安裝：DIN導軌

尺寸：100*70*118mm 反應時間：20毫秒

費額顯示器

（1）費額顯示器基本介紹 每次車輛通過ETC專用道識別區(qū)時，車道邊左側的顯示屏都會亮起綠燈，下方顯示“賬戶正常”、“賬戶余額××元”及車牌號。提醒廣大車主，使用ETC儲值卡的用戶顯示賬戶余額，使用ETC聯名卡的用戶顯示賬戶正常。

點陣式費額顯示器系列產品適用于省道、國道、高速公路收費站，橋梁，停車場等收費場所，安裝在收費車道島尾位置，顯示收費車型及收費金額等信息。

費額顯示器可以根據客戶需要修改尺寸和分辨率，制作成其他用途的室外單色顯示屏。

（2）費額顯示器特點

該產品為點陣式發(fā)光面，顯示內容靈活多樣，避免了數碼管費顯容易淘汰的弊端；

點陣式發(fā)光面采用了8192只高亮度Φ5紅色LED，性能優(yōu)于普通8x8發(fā)光模塊，適用于戶外使用；

結構件材料為不銹鋼，表面拋光，造型美觀、強度好。結構件之間的聯結使用了點焊工藝，保證了產品加工的標準性和一致性。

（3）費額顯示器技術參數

點陣式電子顯示屏

光源：高亮度Φ5紅色LED

分辨率：64X128

發(fā)光亮度：1,800mcd 型號：DAIC-TC-FE

中心波長：625nm

通訊方式：RS232接口

顯示模式：字符模式、圖片模式

顯示特效：多種移入特效、移出特效

亮度控制：程序控制三級可調

4路預留控制位，可控制報警器等外設

開機自檢逐點掃描功能

屏體尺寸：1200X600

機箱立柱：亞光不銹鋼，防水、防塵、防銹蝕

工作電壓：AC220V，50-60Hz平均功耗：200W 工作溫度：-30℃~+75℃

工作濕度：10%～95%在-5℃～60℃之間MTBF：≥50,000小時MTTR：≤0.5小時

防護等級：IP55 遠距離讀頭

（1）遠距離讀頭特點

一體化產品設計，性能穩(wěn)定，安裝簡單方便； 同體積產品，讀寫距離更遠； 同類型產品，標簽識別靈敏度更高；

高速運動目標,也能輕易捕獲到；

兼容18000-6C/6B兩種協(xié)議；

跳頻工作抗干擾能力強； 支持多標簽同時讀寫； 防水防曬，可用于戶外使用；

（2）遠距離讀頭技術參數

工作頻率：5.8G（可根據用戶需要定制）

工作方式：廣譜跳頻(FHSS)或定頻工作，由軟件設定。

支持標準：ISO18000-6C、EPC Class1 GEN2、ISO18000-6B 讀寫標簽：符合ISO18000-6C 或GEN2 或6B協(xié)議的標簽。

工作模式：分為主從模式、定時模式、觸發(fā)模式，可由軟件設定。RF 功率： 0～30dBm，可由軟件調整。

天線內置：天線與讀寫器一體化集成設計，減少衰減，性能穩(wěn)定。

天線增益：12Dbi，水平極化。

天線功率：接入天線功率5W，可調。

讀寫距離：讀寫標簽（標準卡尺寸）穩(wěn)定距離10-30米，讀寫距離與標簽

尺寸有關。通過軟件可調整讀寫距離。

通訊方式：標配 RS232、RS485、Wiegand26、Wiegand32、Wiegand34、選配 TCP/IP、USB 快速識別：能夠識別高速運動的速度介于120-360公里/小時之間的電子標簽。

防沖突性：同時識別50張以上標簽。

軟件開發(fā)：提供SDK軟件開發(fā)包、通訊協(xié)議、軟件DEMO 狀態(tài)提示：在通電和讀寫標簽狀態(tài)時蜂鳴提示。

輸入接口：1路觸發(fā)輸入。

工作電壓：DC 12V 型號：DAIC-TC-DT 工作溫度：-35℃-75℃

存儲溫度：-40℃-80℃

工作濕度：0-95% 外殼材料：ABS 靈敏度：0～9級

繼電器輸出：DC24V/3A 安裝：DIN導軌

尺寸：100*70*118mm 反應時間：20毫秒

第五篇：ETC不停車收費系統(tǒng)解決方案

ETC 不停車收費系統(tǒng)解決方案

ETC不停車收費系統(tǒng)

電話：

解決方案

I

***

目錄

第1章

1.1 1.2 第2章

2.1 2.2 2.3 2.4 第3章

3.1 3.2 3.3 第4章

4.1 4.2 4.3 第5章

5.1 5.2 5.3 ETC不停車收費系統(tǒng)總述..........................................................................1 需求概述..............................................................................................1 系統(tǒng)總體建設目標和系統(tǒng)指標..............................................................4 ETC不停車收費系統(tǒng)整體框架...................................................................7 ETC不停車收費總體說明......................................................................7 車道子系統(tǒng)..........................................................................................8 收費站子系統(tǒng).......................................................................................9 路段收費分中心子系統(tǒng).........................................................................9 ETC不停車收費系統(tǒng)詳述........................................................................11 收費站子系統(tǒng).....................................................................................11 收費車道子系統(tǒng).................................................................................19 發(fā)卡子系統(tǒng)........................................................................................29 ETC不停車收費系統(tǒng)關鍵產品說明..........................................................30 路側設備RSU.....................................................................................30 車載設備OBU....................................................................................33 車道控制器........................................................................................35 ETC不停車收費系統(tǒng)優(yōu)勢及特色.............................................................38 通訊集成優(yōu)勢.....................................................................................38 通訊系統(tǒng)優(yōu)勢.....................................................................................38 通訊產品優(yōu)勢.....................................................................................39 第1章 ETC不停車收費系統(tǒng)總述

1.1 需求概述

1.1.1 應用場景描述

隨著國民經濟快速發(fā)展，我國綜合國力不斷增強，交通基礎建設大為改善，尤其以高速公路為主骨架的覆蓋全國范圍的高等級公路網絡正在逐步形成。截至到2005年底，我國高速公路里程己達4.1萬公里，為交通事業(yè)跨越式發(fā)展奠定了堅實的基礎，在某種程度上緩解了交通在經濟建設中的瓶頸制約作用。但是，隨著經濟的持續(xù)快速增長，路網通過能力日益滿足不了交通量增長的需要，交通擁擠，阻塞現象日趨嚴重，交通污染和事故越來越引起社會普遍的關注，交通問題仍十分突出。如廣佛高速路，自建成通車后的6年間，交通量增加了5倍，原來的四車道己經飽和、正準備擴展為六車道。然而，持續(xù)不斷的交通增長需求顯然不能由無止境的車道擴展來滿足。

國內外實踐經驗證明，一個國家當交通發(fā)展到一定程度，再單純依靠修建道路設施來解決交通擁擠問題，不僅受投資等諸多條件的制約，而且效果也是有限的。如何實現各類車輛的有效指揮、協(xié)調控制和管理已經成為交通運輸和安全管理部門面臨的一個重要問題。

經過長期和廣泛的研究，各發(fā)達國家已從主要依靠修建更多的公路，擴大路網規(guī)模來解決不斷增長的交通需求，轉移到用高技術來改造現有公路運輸系統(tǒng)及管理體系，從而達到大幅度提高路網通行能力和服務質量的目的。日本、美國和西歐等發(fā)達國家為了解決共同所面臨的交通問題，競相投入大量資金和人力，開始大規(guī)模進行公路交通運輸智能化的研究實驗。起初，稱為智能車輛公路系統(tǒng)(Intelligent Vehicle-Highway Systems IVHS)，進行公路功能和車輛智能化的研究。隨著研究的不斷深入，系統(tǒng)功能擴展到公路交通運輸的全過程及其有關服務部門，發(fā)展成為帶動整個公路交通運輸現代化的智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System ITS)。

ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。實施不停車收費，一方面，可以允許車輛高速通過（幾十公里以至一百多公里），與傳統(tǒng)的人工收費8秒出票相比較，不停車收費大大加快了高速公路收費道口的通行能力，據測算，較人工收費道口，ETC車道通行能力將提高4~6倍，可減少車輛在收費口因交費、找零等動作

而引起的排隊等候。另一方面，也使公路收費走向電子化，可降低車輛管理的成本，有利于提高車輛的營運效益，同時也大幅度降低收費口的噪聲水平和廢氣排放，并可以杜絕少數不法的收費員貪污路費、減少國家損失，與原來的人工收費和人工電腦收費方式相比，實行不停車收費后具有明顯優(yōu)勢，不僅極大的改善了路上密集車輛所造成的環(huán)境污染，減少車輛阻塞現象，行車更加安全，更為主要的是將大大提高過路橋收費效率。

1.1.2 ETC系統(tǒng)建設的優(yōu)勢

ETC技術特別適用于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用，傳統(tǒng)的采用車道隔離措施下的不停車收費系統(tǒng)通常稱為單車道不停車收費系統(tǒng)：在無車道隔離的分車道交通流下的不停車收費系統(tǒng)通常稱為自由流不停車收費系統(tǒng)。實施不停車收費將徹底改變目前半自動收費過程中的弊端。由于不需要停車交費，當交通量較大時，不會產生收費站前車輛排隊等候的現象，減少了車輛延誤；由于無需人工參與和無現金交易，可完全避免收費過程中的舞弊和貪污現象；同時也能解決由于交通堵塞而引起的能源消耗和環(huán)境污染等問題。電子收費系統(tǒng)在國外被廣泛地應用于開放式的收費站，國內目前部分省市的高速公路已有所實施。電子收費系統(tǒng)代表當今最先進的收費技術，也是未來發(fā)展的方向，有著廣闊的發(fā)展前景。

（1）實施ETC系統(tǒng)可以提升高速形象

ETC系統(tǒng)實現了不停車收費，解決了因人工停車收費造成的排隊塞車現象；用戶得到更快的通關速度和全新的收費體驗，恢復了高速公路本應具有的高速、快捷形象，降低了政府和公路部門的壓力。

（2）ETC不停車收費相較于MTC收費系統(tǒng)使得交通更加安全

收費站的設置在相當程度上影響了交通安全，在收費區(qū)常出現交通事故主要有追尾、側撞、撞物等類型。引起追尾事故的主要原因是車輛行駛速度過快，駕駛判斷失誤至使預留的剎車距離不足撞收費站前的排隊車輛；駕駛員為尋求空閑的收費車道、最小的排隊長度或選擇一個特定的收費方式而變換車道是側撞事故的起因；收費站的設置給駕駛操作增加了難度，因為操作不當撞上收費亭等固定物。影響收費區(qū)交通安全的主要因素有：收費車道收費型式配置、車輛加速度、通過速度、車道數及跨車道車流量。ETC系統(tǒng)的實施使得這些因素發(fā)生變化，收費區(qū)的交通安全狀況也將隨之變化，ETC系統(tǒng)對交通安全的影響主要體現在如下幾個方面：

①ETC車輛加速度及通過速度的發(fā)生變化，追尾事故數相應減少； ②在ETC專用車道上駕駛員操作相對簡化，使撞物的可能性減小。（3）ETC可以節(jié)省投資運營成本

在收費運營方面人工收費系統(tǒng)存在如下弊端：

①收費營運效率低：據交通部及一些公路主管部門的有關資料統(tǒng)計，目前公路收費的總額只占應收總額的70%左右，有相當一部分流失，給國家和公路經營管理單位造成了極大損失；

②人工收費需要更多的人力付出及運營管理費用。

③為了提高收費站的通行能力，使其能承受路段的車流量，收費車道往往多于路段的車道數，不僅要投入更多的成本，還要占用更多的土地資源。

實施了ETC系統(tǒng)后，投資成本及運營費用將發(fā)生相應變化，運營效率也將得到提高，主要表現為：

①收費效率的提高：現代化的技術使收費運營管理進一步規(guī)范化，可以允許車輛高速通過（幾十公里以至100多公里），與傳統(tǒng)的人工收費8秒出票相比較，不停車收費大大加快了高速公路收費道口的通行能力，據測算，較人工收費車道，ETC車道通行能力將提高4~6倍，可減少車輛在收費口因交費、找零等動作而引起的排隊等候，減少了收費金額的流失，由于無需人工參與和無現金交易，杜絕了收費人員錯收、漏收、收取假幣現象，同時解決了個別收費人員的營私舞弊行為。

②運營費用的變化：ETC系統(tǒng)實施后，減少了人工車收費車道數目，減少了人力投入，相應地減少了人員的工資，行政辦公的結構將相應發(fā)生變化，以計算機網絡為主的信息化管理提高了效率；ETC系統(tǒng)可以自動判斷車型完成收費，收費無需人工干預，實現了收費站的無人值守，降低政府和公路部門的管理成本；但也可能引起費用的增加：ETC設施的價格相對昂貴，其維護及維修費用相應會較高，但是設施質量提高有可能會減少維修的次數。

③投資成本的變化：相對人工收費言ETC系統(tǒng)需要相對昂貴的投資，但系統(tǒng)實施后，收費站的通行能力增加（一般ETC車道的通行能力是MTC車道的3~5倍），相應地可減少部分收費車道，從而減少了新建設施的成本，同時也節(jié)約了土地資源。

(4)ETC系統(tǒng)更加環(huán)保節(jié)能

機動車是大氣污染的移動發(fā)生源，其排放的碳氫化合物、一氧化碳、氮氧化合物、鉛化物和顆粒物質是造成大氣污染的主要原因之一。此外，機動車的運行需要消耗燃料，又造成大量的能源消耗。車輛的油耗與排放與車輛的運行狀態(tài)密切相關，由于停車收費使得收費站處的車輛處于加減速或怠速狀態(tài)，車輛發(fā)動機處于慢速或空轉狀態(tài)，根據車輛的燃油消耗特性，在此狀態(tài)下發(fā)動機的燃油耗量增加，廢氣排放量也就相應增加，由此加劇了大氣污染。

ETC系統(tǒng)的實施，使得交通流運行狀況得到改善，車輛在收費物的停車次數減少，排隊等待的時間就明顯縮短，無疑減少了車輛的油耗與排放，解決了收費站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和環(huán)境污染等問題。

1.2 系統(tǒng)總體建設目標和系統(tǒng)指標

1.2.1 系統(tǒng)總體建設目標

? 支持ETC/MTC一鍵切換

本系統(tǒng)兼容ETC與MTC系統(tǒng)，為車道子系統(tǒng)提供支持，輕松實現兩種收費方式間的一鍵切換，在識讀設備出現故障、MTC車道擁堵以致阻塞ETC車道或者客戶有其它需求的時候，可以實現ETC與MTC收費方式間的實時切換，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，最大限度地提高車道的利用率。

? 支持ETC/MTC組合式收費模式

本系統(tǒng)兼容為車道子系統(tǒng)提供組合式收費的支持，支持ETC雙界面卡用戶的ETC入MTC出、MTC入ETC出、MTC入MTC出等通行方式，最大限度的滿足不同用戶的要求。電子標簽采用雙片式（電子標簽+雙界面卡）。將雙界面卡插入ETC電子標簽中可以實現不停車通過ETC專用車道，使用雙界面卡采用普通刷卡方式可以通過人工收費車道。組合收費模式可以很好的適應國內路網復雜、多數入口和出口收費站車流量小、車道少的現狀。

? 具備完備的安全體系

安全體系包括交易安全和數據安全。ETC系統(tǒng)具備嚴密的密鑰體系，密鑰由上級管理部門分發(fā)，分多個等級，高一等級的密鑰只用于保護下一等級的密鑰，最低等級的密鑰應用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等終端應用介質中。采用3DES加密技術，密鑰驗證符合金融交易安全的要求，一般包括內部認證、外部認證等認證過程。數據安全包括數據存儲的安全和數據傳輸的安全，通過采用訪問控制、認證、機密控制、數據完整性控制等措施來保證數據存儲和傳輸的安全。MTC系統(tǒng)除了技術上的保障之外，還有嚴格的管理制度，有效的保障了系統(tǒng)的安全。

? 網絡化系統(tǒng)

網絡化系統(tǒng)保證了信息的及時傳遞和更新，在網絡正常的情況下，路段控制中心能夠將系統(tǒng)定義的黑灰名單及時傳遞到各個收費站出入口，實施對欠費車輛的告警提示，對不法車輛進行攔截或報警等操作。能夠將各種費率表及時下發(fā)至各個收費站點，能夠及時了解整個路網的動態(tài)信息，及時發(fā)現路網的擁塞或其他異常情況，進行動態(tài)路由。

1.2.2 1.2.2系統(tǒng)綜合指標

1.2.2.1系統(tǒng)指標

1.數據傳輸性能：在網絡正常的情況下，收費站實時（至多為0.5s）收集所轄車道產生的收費數據；

2.運營參數下發(fā)性能：在網絡正常的情況下，收費站下發(fā)系統(tǒng)參數至車道平均等待時間至多為60s；

3.收費監(jiān)控性能：在網絡正常的情況下，車道操作信息實時（至多為1s）上傳至收費站；

4.通行券不可讀（壞卡）/超時/車牌查詢性能：在網絡正常的情況下，收費站對通行券不可讀（壞卡）/超時/車牌查詢平均等待時間至多為1s；

5.數據庫備份性能：在正常情況下，應支持在線數據備份與離線數據備份，備份一個2G的數據庫，時間至多為60min；

6.靈活性：通過對參數的設置，使收費站系統(tǒng)能夠適應不同的業(yè)務管理需求； 7.安全性：具備完備的分布式多層安全保障體系，有嚴格的用戶權限管理、安全認證機制確保數據不被非法訪問；

1.2.2.2可靠性指標

1、MTBF：100,000小時

在網絡故障時（超過24h），有完備的備用數據傳輸方案，保證數據及時上傳至收費站，同時保證數據的完整性、一致性、真實性、不可抵賴性和安全性不受破壞；

1.2.2.3系統(tǒng)應用范圍

特別適用于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。

第2章 ETC不停車收費系統(tǒng)整體框架

2.1 ETC不停車收費總體說明

路段收費分中心子系統(tǒng)發(fā)卡子系統(tǒng)收費站子系統(tǒng)車道子系統(tǒng)單業(yè)主系統(tǒng)組成

圖 2-1 收費站子系統(tǒng)在收費系統(tǒng)中的位置

高速公路收費系統(tǒng)組成最基礎的是單業(yè)主的運營模式。從結構上劃分，主要由車道子系統(tǒng)、收費站子系統(tǒng)、路段收費分中心子系統(tǒng)和發(fā)卡子系統(tǒng)組成。

高速公路收費系統(tǒng)主要由車道子系統(tǒng)、收費站子系統(tǒng)、路段收費分中心子系統(tǒng)（管理中心子系統(tǒng)）和發(fā)卡子系統(tǒng)組成。收費站子系統(tǒng)是聯網收費的重要部分，是聯網收費最基礎的管理單元。該子系統(tǒng)向上的接口是路段收費分中心子系統(tǒng)，向下的接口是車道子系統(tǒng)。

收費站子系統(tǒng)要求能夠對本站的收費車道實時監(jiān)控，對所有車道收費數據進行匯總和統(tǒng)計，并整理上傳到路段收費分中心；接收路段收費分中心下發(fā)的費率表等系統(tǒng)參數，并下發(fā)至車道；提供報表服務，及時享用數據結果。

2.2 車道子系統(tǒng)

在ETC系統(tǒng)中，從功能上來說，各車道是完成車輛通關的基本配置，所有車道子系統(tǒng)通過收費站連接到路段收費分中心中心組成一個大的網絡，車道子系統(tǒng)還可以分解成多個單元，但因為多個單元配合才能完成相應功能，故這里抽象到車道為止，抽象如圖 2-2所示：

接入收費站OBE數據采集卡C攝像機RSU車輛檢測器車道計算機道閘車輛檢測器控制器車道

圖 2-2 車道子系統(tǒng)

車道子系統(tǒng)主要包括底層應用單元（車道計算機）、車道控制單元（控制器（廣義的控制機包括工控機）、車輛檢測器、道閘）、圖像采集單元（攝像機、視頻采集卡）、顯示告警單元（車道通行燈、聲光報警裝置、車道顯示屏）、射頻識別單元（RSE和OBE）

車道子系統(tǒng)主要實現的功能如下： ? 車輛自動識別 ? 車輛自動收費

? 控制道閘、通行燈以示通行或放行 ? 對當前車輛進行抓拍 ? 對非正常車輛進行告警 2.3 收費站子系統(tǒng)

報警裝置OMC服務器數據庫應用服務器收費站監(jiān)控中心

圖 2-3 收費站子系統(tǒng)

收費站子系統(tǒng)主要包括工控機、報警裝置和服務器硬件。收費站子系統(tǒng)主要實現的功能如下： ? 接收各車道上傳的交易數據 ? 將數據上傳至路段收費分中心 ? 實時監(jiān)控車道狀況

? 對車道及收費站的系統(tǒng)參數進行配置 ? 提供查詢及報表等服務

2.4 路段收費分中心子系統(tǒng)

監(jiān)控終端OMC服務器數據庫應用服務器路段收費分中心

圖 2-4 路段收費分中心子系統(tǒng)

路段收費分中心子系統(tǒng)主要包括工控機和服務器硬件，實現的主要功能如下： ? 接收來自各收費站的數據信息，維護總的數據庫

? 提供查詢及報表、打印等多種服務 ? 管理代碼、費率、密鑰等信息

通過internet/專線連接到各服務網點，維護發(fā)卡數據（單業(yè)主）。第3章 ETC不停車收費系統(tǒng)詳述

3.1 收費站子系統(tǒng)

3.1.1

應用場景描述

在整個高速公路聯網收費系統(tǒng)中，收費站系統(tǒng)位于ETC車道系統(tǒng)和路段收費分中心系統(tǒng)之間。? 收費站系統(tǒng)可以對下屬的各條ETC車道的設備進行實時監(jiān)控，當設備發(fā)生異常情況時，及時報警，使得故障得到及時的處理。? 收費站系統(tǒng)可以對下屬的各條ETC車道的收費交易情況進行實時監(jiān)控，當發(fā)現交易異常時，及時進行處理。? 收費站系統(tǒng)可以對下屬的各條ETC車道的收費交易數據、抓拍圖像進行審核稽查，可以提高收費管理的力度。? ? 報表定義靈活、快捷，既能滿足標準中規(guī)定的報表格式，又允許用戶自定義格式。收費站系統(tǒng)可以將上層管理中心的參數（費率表、灰/黑名單等）及時轉發(fā)到下屬的車道系統(tǒng)。? 收費站系統(tǒng)中的通信子系統(tǒng)既可以和ETC車道系統(tǒng)通信，又可以和MTC車道系統(tǒng)通信，可以屏蔽ETC車道系統(tǒng)和MTC車道系統(tǒng)的差異，起到數據融合的作用。? ? 收費站系統(tǒng)具有完備的權限管理功能，能夠嚴格控制操作人員的操作權限。軟件接口具有開放性，軟件通信接口采用通用的接口協(xié)議（例如Socket、SOAP協(xié)議等等），很容易和其他的同構或者異構系統(tǒng)進行數據通信，具有兼容性和開放性的特點。

3.1.2

收費站網絡結構圖

報警裝置OMC服務器數據庫應用服務器收費站監(jiān)控中心

圖 3.5 收費站網絡結構圖

收費站的網絡設備包括：收費站服務器（安裝收費站服務器軟件）、ETC收費管理計算機（安裝收費站客戶端軟件）、交換機、激光打印機（打印報表）。

3.1.3

軟件結構

ETC車車車車車車車ETC車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車 圖 3.6 軟件結構

從軟件結構角度講，收費站系統(tǒng)分為6個子系統(tǒng)，分別是ETC車道管理子系統(tǒng)、ETC車道監(jiān)控子系統(tǒng)、告警子系統(tǒng)、系統(tǒng)管理子系統(tǒng)、查詢統(tǒng)計子系統(tǒng)、數據通信管理子系統(tǒng)。

3.1.4

功能描述

3.1.4.1 ETC車道管理子系統(tǒng)(1)添加車道

向收費站系統(tǒng)注冊ETC車道。注冊的ETC車道信息包括：車道ID、車道IP地址、車道類型（入口/出口）等信息。

(2)刪除車道

將一個停止使用的車道進行刪除操作。

(3)查看車道

查看已經添加到收費站系統(tǒng)的所有車道信息。

3.1.4.2 ETC車道監(jiān)控子系統(tǒng)(1)監(jiān)控ETC車道交易情況

收費站系統(tǒng)可以實時顯示站內各ETC車道的車輛收費情況。具體監(jiān)控信息包括：車道號、當前車輛的抓拍圖像、車型、車牌號、收費金額、電子標簽類型、電子標簽號等信息。

收費站系統(tǒng)可以對車道系統(tǒng)的工作流程進度的實時、動態(tài)監(jiān)控。

(2)監(jiān)控ETC車道的設備狀況

收費站系統(tǒng)可以實時顯示站內各車道的設備狀態(tài)情況。

車道設備包括：RSU、欄桿、通行燈、雨棚燈、霧燈、費額顯示器、車道攝像機、視頻采集卡、車輛檢測器（連接觸發(fā)線圈、抓拍線圈和落桿線圈）。

設備狀態(tài)情況能夠用模擬圖顯示出來。

RSU、費額顯示器、視頻采集卡、車輛檢測器和車道攝像機的狀態(tài)有正常和異常兩種狀態(tài)；欄桿有打開和關閉兩種狀態(tài)；通行燈（還有雨棚燈、霧燈）有允許通行、禁止通行和關閉三種狀態(tài)。

(3)監(jiān)控ETC車道的狀態(tài)

收費站系統(tǒng)可以實時顯示車道的狀態(tài)。

具體監(jiān)視信息包括：車道ID、車道名稱、IP地址、類型（入口/出口）、狀態(tài)（開啟/關閉）、鏈路狀態(tài)（連接/斷開）。

(4)收費審核/稽查

1)稽核操作員通過收費站的審核/稽查系統(tǒng)，可以對收費車道產生的原始過車記錄、系統(tǒng)抓拍車輛圖片以及車道監(jiān)控員登記的特殊事件進行稽核。

稽核功能具體包括：入/出口車道收費交易的稽核、車輛入口圖像查詢、沖崗車黑名單錄入。

3.1.4.3 告警子系統(tǒng)

告警子系統(tǒng)針對的是ETC車道監(jiān)控子系統(tǒng)，是對ETC車道監(jiān)控子系統(tǒng)出現的異常情況進行告警。而對于系統(tǒng)操作異常產生的告警，比如操作人員誤操作、非法操作等，是在日志管理功能中實現的。

(1)告警級別

告警級別有4種：緊急、主要、次要、提示。

(2)告警類型

ETC車道交易告警類型有6種：系統(tǒng)信息驗證失敗、車輛信息驗證失敗、ICC信息驗證失敗、黑名單告警信息、RSU/OBU操作告警、車道計算機反應超時。

ETC車道設備告警類型有5種：I/O卡操作告警、車道設備（包括欄桿、通行燈、雨棚燈、霧燈）操作告警、圖像采集告警、費額顯示器告警、字符疊加器告警。

(3)告警查詢

交易告警的查詢內容包括：告警類型、告警級別、告警描述、告警時間、告警位置（指車道ID）、備注。

(4)告警監(jiān)控

監(jiān)控子系統(tǒng)監(jiān)控到的異常情況，會在告警監(jiān)控窗口中實時顯示出來，以提醒相關人員進行處理。

告警形式：在監(jiān)控窗口顯示告警的文字或者圖像信息，同時根據告警級別的不同，會有不同的聲音提示。

3.1.4.4系統(tǒng)管理子系統(tǒng)(1)人員管理

人員管理指對收費站的操作人員和車道的操作人員的管理。具體包括人員的增加、刪除、修改、查詢功能，能根據需要進行操作人員的密碼修改和設置功能。

(2)數據庫管理

系統(tǒng)提供強大的數據庫管理功能，包括數據庫的參數配置、備份、災難恢復等。具體如下： ? ? 數據庫參數配置：系統(tǒng)支持對數據庫參數進行配置，如數據庫名稱、路徑等。數據庫備份：系統(tǒng)能按照設定的周期進行備份，并支持手動備份，包括備份周期、備份路徑的設定以及磁盤空間不足時的處理策略設置，并支持數據恢復。備份策略支持全備份和差分備份。? 數據庫災難恢復：數據庫發(fā)生災難性錯誤時，可將數據庫恢復到某個時間點備份的數據庫。

(3)權限管理

收費站系統(tǒng)通過“操作人員—角色—操作權限”的對應關系，提供了完備的權限管理機制。管理員可以對收費站系統(tǒng)的操作人員、下屬車道系統(tǒng)的操作人員進行權限分配操作。

操作權限包含只讀和讀寫兩種屬性，具有讀寫權限的操作人員可以進行權限范圍內的系統(tǒng)參數的設置和更改。

所有操作人員都可以更改自己賬號的登錄密碼。

(4)日志管理

日志管理功能可對收費站系統(tǒng)的日志進行記錄和查詢。

日志記錄：收費站系統(tǒng)自動記錄操作人員操作日志，日志內容包括操作人員的個人信息、操作時間、地點、所進行的合法操作、所進行的非法操作、操作中產生的異常。

日志查詢：操作人員可以對日志進行查詢。

3.1.4.5查詢統(tǒng)計子系統(tǒng)

以下的查詢統(tǒng)計都支持對結果的打印功能。

(1)查詢

? 灰/黑名單車輛查詢

查詢的內容包括：CPU卡內部編號、車牌號、卡片路網編號、灰/黑名單生成時間、類型（黑名單和灰名單兩種類型）、灰/黑名單生成原因。

? 費率表查詢

查詢的內容包括：費率表版本號、入口收費站、出口收費站、車型、收費里程（km）、收費金額（元）。? 車型分類編號查詢

查詢車型分類編號和車型分類名稱。? 車種分類編號查詢

查詢車種分類編號和車種分類名稱。車種包括普通車、公務車、軍警車、緊急車、免費車、車隊。? 業(yè)務數據查看

可以查看的業(yè)務數據包括：卡片類型、協(xié)約類型、合同版本表、服務提供商、路段編碼、收費站編碼。

入/出口車道交易記錄查詢

對于入口車道，“出口信息、交易金額”等信息都顯示“無”。

(2)統(tǒng)計報表

報表格式和交通部制定的《收費公路聯網收費技術要求》的附錄五中的附件A“均一制、開放式、混合式收費系統(tǒng)報表格式”一致。

報表的內容包括： ? ? ? 收費情況統(tǒng)計：按車型、車種分類，按小時段、日、月、年分類； 車流量統(tǒng)計：按車型、車種分類，按小時、日、月、年分類； 特殊車輛統(tǒng)計：包含在“按車種分類的車流量統(tǒng)計”之中。

報表格式支持用戶自定義設計，既可以滿足標準，又可以滿足客戶的個性化需要。? 數據通信管理子系統(tǒng)

數據通信管理子系統(tǒng)向上負責和路段收費分中心的數據同步通信，向下負責和車道系統(tǒng)的數據同步通信。

軟件通信接口支持各種通用的接口協(xié)議（如Socket、SOAP協(xié)議等等），很容易和其他的同構/異構系統(tǒng)進行數據通信。3.1.4.6與車道系統(tǒng)同步數據(1)向車道系統(tǒng)下發(fā)數據

如果車道系統(tǒng)設置的時間服務器是收費站服務器，則車道系統(tǒng)定期從收費站系統(tǒng)接收同步時鐘。

(2)從車道系統(tǒng)接收數據

從車道接收的數據包括：入/出口車道收費交易記錄、車輛交易告警信息、設備告警信息、設備狀態(tài)信息、車輛交易處理過程信息、上下班登記表。

其中，入/出口車道收費交易記錄包括：車道ID、卡號、卡類型、入口收費站名稱、入口日期時間、出口收費站名出、出口（交易）日期時間、出口車道類型（封閉式/開放式）、交易金額、卡余額、車型、車牌、脫機交易序號、交易狀態(tài)（成功/失?。⒔K端機編號、終端機交易序號、交易驗證碼。

3.1.4.7數據融合

數據融合是指收費站系統(tǒng)將ETC車道上傳的數據和MTC車道上傳的數據融合在一起，屏蔽掉車道收費類型的差異。收費站系統(tǒng)的數據通信管理子系統(tǒng)將ETC車道系統(tǒng)上報的收費數據和MTC車道系統(tǒng)上報的收費數據的字段合并在一起，取其并集，從而達到數據融合的目的。

(1)與路段收費分中心同步數據

收費站從路段收費分中心接收的數據包括：灰/黑名單車輛表、費率表、車輛類別表、車輛用戶類別、服務提供商信息表、協(xié)議類型表、合同版本號表、卡片類型表、車道參數表、操作人員信息表、路段編碼、站編碼。

3.1.4

工作流程

收費站系統(tǒng)的工作流程大部分是軟件操作流程，這里僅對一些主要流程作簡要描述。

3.1.4.1 車道參數下發(fā)流程

收費站系統(tǒng)中的參數一般為自動下發(fā)到車道系統(tǒng)，但對于一些特殊情況，如重新安裝了車道系統(tǒng)等情況，需要從收費站手工將參數下發(fā)到車道。

手工下發(fā)參數流程：

1)選擇菜單“參數管理->車道參數下發(fā)”，彈出車道參數下發(fā)界面； 2)選擇要下發(fā)的參數、車道； 3)確認關閉，返回成功信息。

3.1.4.2 查詢統(tǒng)計流程

1)選擇查詢/統(tǒng)計功能菜單； 2)輸入相應查詢/統(tǒng)計條件； 3)返回查詢/統(tǒng)計結果； 4)查看結果或者打印結果； 5)確認關閉。

3.1.4.3 收費稽核流程

收費稽核流程描述如下： 1)查詢稽核內容； 2)進行稽核操作； 3)保存稽核結果。

3.1.4.4 監(jiān)控流程

收費站監(jiān)控服務器圖 3.4 監(jiān)控流程

車道計算機

1)車道計算機將交易信息、車道設備狀態(tài)上報給收費站監(jiān)控服務器；

2)收費站監(jiān)控服務器實時顯示車道計算機上報的信息，提供友好的用戶界面給收費站管理者，如果有異常情況，則收費站監(jiān)控客戶端會發(fā)出告警信息。3.2 收費車道子系統(tǒng)

3.2.1

車道子系統(tǒng)特點

1、支持ETC/MTC一鍵切換

本系統(tǒng)兼容ETC與MTC系統(tǒng)，輕松實現兩種收費方式間的一鍵切換，在識讀設備出現故障、MTC車道擁堵以致阻塞ETC車道或者客戶有其它需求的時候，可以實現ETC與MTC收費方式間的實時切換，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，最大限度地提高車道的利用率。

2、支持ETC/MTC組合式收費模式

本系統(tǒng)兼容ETC系統(tǒng)的雙界面卡，可以支持組合收費。支持ETC雙界面卡用戶的ETC入MTC出、MTC入ETC出、MTC入MTC出等通行方式，最大限度的滿足不同用戶的要求。電子標簽采用雙片式（電子標簽+雙界面卡）。將雙界面卡插入ETC電子標簽中可以實現不停車通過ETC專用車道，使用雙界面卡采用普通刷卡方式可以通過人工收費車道。組合收費模式可以很好的適應國內路網復雜、多數入口和出口收費站車流量小、車道少的現狀。

3、可有效提高道路的通行效率，降低環(huán)境污染

在手工收費方式下，收費作業(yè)的完成比較耗時，而且效率低。收費車道通行速度慢。當高速公路車流密集時會有通行車輛在收費車道排隊等候的情況發(fā)生。一方面造成高速公路通行能力大幅下降。另一方面，由于排隊等候車輛的鳴笛和頻繁啟動所引起的有害廢氣排放，會造成收費車道周圍環(huán)境的污染。

本系統(tǒng)可有效縮短收費時間，提高公路的通行能力，降低對收費車道周圍環(huán)境的污染。在MTC方式下，服務時間小于8s（入口）、20s（出口），在ETC方式下，服務時間小于3s。

4、支持非現金付費

本系統(tǒng)可以支持月/年卡、公務卡、預付卡、儲值卡、記帳卡等攜卡車輛通行，實現電子支付，提高車道通行能力。

5、具備完備的安全體系

安全體系包括交易安全和數據安全。ETC系統(tǒng)具備嚴密的密鑰體系，密鑰由上級管理部門分發(fā)，分多個等級，高一等級的密鑰只用于保護下一等級的密鑰，最低等級

的密鑰應用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等終端應用介質中。采用3DES加密技術，密鑰驗證符合金融交易安全的要求，一般包括內部認證、外部認證等認證過程。數據安全包括數據存儲的安全和數據傳輸的安全，通過采用訪問控制、認證、機密控制、數據完整性控制等措施來保證數據存儲和傳輸的安全。MTC系統(tǒng)除了技術上的保障之外，還有嚴格的管理制度，有效的保障了系統(tǒng)的安全。

6、可有效解決跟車問題

當有多個車輛同時進入RSU天線覆蓋區(qū)域時，將出現跟車問題。本系統(tǒng)很好的解決了跟車問題，保證在跟車的情況下，合法的車輛可以順利通過ETC車道，并完成收費，而非法的車輛將會被攔截。

7、可有效解決鄰道干擾問題

當部署多條ETC車道或攜帶電子標簽的車輛通行ETC車道鄰近的MTC車道時，由于天線的覆蓋區(qū)域重疊，射頻信號反射等因素，本車道的RSU可能會接收到鄰近車道車輛的信號，造成鄰道干擾問題。本系統(tǒng)通過精準的頻率控制，使用信道隔離技術，可以有效解決鄰道干擾問題。

8、一體化設計，整體解決方案

提供車道子系統(tǒng)完整的軟硬件系統(tǒng)集成。

3.2.2

車道子系統(tǒng)組成

在各個設備中，電子標簽讀寫天線（路側單元RSU）通過網線直接連接到位于收費亭的車道計算機上，讀寫天線與車載電子標簽之間的信息交換由車道控制應用程序直接控制；其它設備如自動欄桿、費額顯示器、車道通行燈、車輛檢測器等設備則通過車道控制器與車道計算機連接，由應用程序控制，視頻信號通過字符疊加器疊加過車信息后傳至收費站的監(jiān)視器上。

3.2.3

系統(tǒng)功能

3.2.3.1車輛檢測功能

系統(tǒng)能夠通過地感線圈檢測到進入ETC車道的車輛，對經過車輛進行數量統(tǒng)計。并根據RSU的識別結果判斷車輛是否具有電子標簽（OBU）。3.2.3.2自動收費處理功能

系統(tǒng)提供自動收費處理功能，在沒有工作人員參與的情況下完成收費工作。

當安裝有OBU設備的車輛經過ETC車道入口時，系統(tǒng)會將入口信息寫入雙界面卡（或高頻卡，下同，本系統(tǒng)同時支持雙界面卡和高頻卡），入口信息包括：通過區(qū)域號、路段號、站點號、車道號、入口時間、入口狀態(tài)標識、車型、車牌號碼。

當安裝有OBU設備的車輛經過標識站時，系統(tǒng)會將標識站信息寫入雙界面卡。當安裝有OBU設備的車輛經過ETC車道出口時，系統(tǒng)根據從雙界面卡讀取的入口信息，查詢系統(tǒng)中的費率表，計算出收費額度，將出口信息寫入雙界面卡并進行扣款操作（如果是儲值卡）。出口信息包括：通過網絡號、站點號、車道號、時間、出口狀態(tài)標識、車型、車牌號碼。

完成自動收費以后，系統(tǒng)會產生收費記錄，記錄如下信息：車道序列號、卡編號、卡類型、入口名稱、入口日期時間、出口名稱、出口（交易）日期時間、出口車道類型、交易金額、雙界面卡余額、車型、車牌、脫機交易序號、終端機編號、終端交易序號、交易驗證碼。

3.2.3.3設備控制功能

系統(tǒng)能夠根據對車輛的收費處理情況正確控制車道設備的動作，包括：自動欄桿的升起下落、雨棚燈的切換、通行信號燈的切換、聲光報警器的開啟和關閉、費額顯示器的顯示等。

3.2.3.4圖像抓拍識別功能

系統(tǒng)對經過ETC車道的當前車輛進行圖像抓拍，并將該抓拍圖像和處理信息關聯后保存以供事后追查。

系統(tǒng)對過車抓拍圖像具有車牌識別功能，可以將車牌識別結果與抓拍圖像關聯后保存，以供事后稽查。

3.2.3.5異常車輛處理功能

系統(tǒng)提供異常車輛處理功能。對于經過ETC車道的異常車輛（未成功進行入口信息寫入或出口收費處理的車輛），系統(tǒng)會使自動欄桿保持關閉狀態(tài)以攔截車輛，同時進行聲光報警，提醒工作人員進行處理。

3.2.3.6數據庫管理功能

系統(tǒng)提供強大的數據庫管理功能，包括數據庫的參數配置、備份、災難恢復等。具體如下：

? ? 數據庫參數配置：系統(tǒng)支持對數據庫參數進行配置，如數據庫名稱、路徑等。數據庫備份：系統(tǒng)能按照設定的周期進行備份，并支持手動備份，包括備份周期、備份路徑的設定以及磁盤空間不足時的處理策略設置，并支持數據恢復。備份策略支持全備份和差分備份。? 數據庫災難恢復：數據庫操作發(fā)生錯誤時，可將數據庫恢復到某個時間點備份的數據庫

3.2.3.7數據同步功能

系統(tǒng)具有數據同步功能，車道服務器可以獨立完成一次收費交易，但交易信息可及時同步到收費站系統(tǒng)。系統(tǒng)也可以及時接收收費站下發(fā)的運行參數信息。

系統(tǒng)上傳的信息包括：原始交易數據、入口車道的過車記錄、上下班登記表、設備狀態(tài)信息、車道處理過程信息等。

接收收費站的下傳信息包括：同步時鐘、費率表、黑名單、通行卡有效啟用日期、OBU有效啟用日期、收費站信息表、收費員信息表等。

3.2.3.8日志管理功能

系統(tǒng)具有日志管理功能，可對系統(tǒng)日志進行記錄和查詢。

? 日志記錄：本系統(tǒng)自動記錄管理人員操作日志和系統(tǒng)運行信息日志，包括操作人員的個人信息、操作時間、地點、所進行的合法操作、所進行的非法操作、操作中產生的異常、系統(tǒng)運行中發(fā)生的異常等。? 日志查詢：操作人員可以對日志進行查詢，便于系統(tǒng)的維護和事故的追查。3.2.3.9RSU配置功能

系統(tǒng)提供RSU配置功能，可通過專用配置管理工具配置RSU的網絡參數、射頻參數、業(yè)務參數等信息。

網絡參數包括RSU的IP地址、子網掩碼、車道計算機IP地址和端口、時間服務器IP等信息。

射頻參數包括天線功率、調制深度、通信頻點等信息。

業(yè)務參數包括協(xié)議物理層類型、握手命令重傳個數、握手命令等待響應時間、ETC交易類型等信息。

3.2.3.10脫機工作功能

系統(tǒng)提供脫機工作功能，當車道系統(tǒng)與收費站的通信出現異常時，系統(tǒng)可降級運行和脫機操作，獨立完成對經過車輛的收費處理操作，待網絡系統(tǒng)恢復正常后再將交易記錄等數據上傳給收費站。

3.2.5

ETC車道系統(tǒng)工作流程

開始（車道開啟）結束（車道關閉）車輛駛入車道下一輛車進入欄桿關閉，通行信號燈變紅RSU和OBE通信副線圈感應到車輛離開驗證OBE合法性并交易成功車輛駛離車道主線圈檢測到車輛欄桿打開，通行信號燈變綠觸發(fā)攝相機拍照字符疊加，生成交易記錄 圖3.5 ETC車輛典型通關流程

ETC車道系統(tǒng)工作流程如下： ? 首先，車輛進入讀寫天線覆蓋范圍，讀寫天線與車輛上電子標簽進行通訊，通過抓拍線圈時如果讀寫天線仍然沒有檢測到電子標簽，證明車輛沒有電子標簽，則報警并保持車道關閉； ? 如果車輛裝有電子標簽，讀寫天線和電子標簽進行通訊交互，同時判斷電子標簽的合法性，包括是否含有CPU卡，卡內余額是否充足等，如果標簽有效則進行交易，如果標簽無效則報警并保持車道關閉； ? 在車輛觸發(fā)抓拍線圈時，啟動攝像機進行拍照，將車輛拍照信息以及車輛電子標簽信息同時保存到車道計算機，并可以進行信息比對，如果抓拍信息與電子標簽信息不符則報警； ? ? ? 如果車輛電子標簽與車輛拍照信息相符，則通行信號燈變綠，抬起欄桿放行； 車輛通過防砸車線圈后，欄桿自動回落，通行信號燈變紅；

系統(tǒng)保存交易記錄，并將其上傳至收費站服務器中，等待下一輛車進入。

TCP/IPRS232RS232RS232TCP/IPTCP/IP費額顯示器聲光報警器通行信號燈收費站服務器崗亭車道攝像機通信區(qū)域抓拍線圈RSU車道控制器防砸車線圈ETC車道崗亭

圖3.6 ETC車道系統(tǒng)工作流程 3.2.6

車道子系統(tǒng)軟件

ETC軟件系統(tǒng)包括車道系統(tǒng)和后臺管理系統(tǒng)兩大部分。

3.2.6.1車道軟件

車道系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)：車輛檢測系統(tǒng)、車輛識別系統(tǒng)、計費系統(tǒng)、設備控制系統(tǒng)、圖像抓拍系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、設備診斷系統(tǒng)。

圖3.7 車道控制軟件界面

3.2.6.2后臺管理軟件

后臺管理系統(tǒng)則由站監(jiān)控系統(tǒng)、中心管理系統(tǒng)以及系統(tǒng)接口等部分組成。

圖3.8 后臺管理系統(tǒng)

3.2.6.3軟件特色

系統(tǒng)采用模塊化方法設計，結構靈活。在基本配置下，可以靈活增加功能模塊，進行多種形式的靈活配置；可以根據路段車流特征、交通管理和不同運營方式的需要，通過軟件靈活進行車道類型選擇和運營參數配置。同時，為了保證交易數據的上傳以便業(yè)主及時對數據進行結帳，以及為了及時給車道下發(fā)新的運營參數，系統(tǒng)提供了收費站數據庫與車道計算機之間通過網外介質上傳、下發(fā)數據的機制。

3.2.7

車道部署

ETC車道建設部署方式主要有兩種方式，一種采用車道中置的方式，對現有人工收費站改動較大，需要大量的土建施工；另一種建設部署方式只需要在現有車道上增加ETC系統(tǒng)中電子標簽的讀寫天線（路側單元RSU）這樣的關鍵設備，對現有人工收費車道改動相對較小。ETC車道主要包括的設備有電子標簽讀寫天線（路側單元RSU）、車道通行信號燈、費額顯示器、自動欄桿機、車輛檢測器、車道攝像機等設備。

3.4.1 ETC車道建設部署方式一

ETC車道建設部署方式一如下圖所示：

MTC車道高速公路入口聲光告警器通行信號燈攝像機費額顯示器L雨棚信號燈ETC車道高速道閘崗亭雨棚信號燈ETC車道RSU地感線圈BMTC車道高速公路出口車道控制器聲光告警器通行信號燈攝像機通信區(qū)域地感線圈A

車道中置

為了使安裝有電子標簽的車輛能夠方便快捷通過ETC車道，ETC車道一般采取中置設置原則，即將ETC車道設置在中央分隔帶兩側的車道。

WETC收費島加長，欄桿與MTC島頭平齊

ETC收費島比MTC收費島長，ETC車道系統(tǒng)自動欄桿機的水平位置與MTC收費島島頭頂端平齊。在該種布局下，當車輛進入ETC車道出現交易異常后，可以不需要倒車即可順利駛到右邊的MTC收費車道，最大限度地保障了ETC車道的通暢，也避免了許多由于誤入車輛帶來的麻煩。

欄桿常閉

ETC車道采用欄桿常閉式設計，在目前，欄桿常閉式設計比較符合中國的國情，可有效防止非法車輛的逃費行為。

3.4.2 ETC車道建設部署方式二

ETC車道建設部署方式二如下圖所示：

崗亭MTC車道崗亭RSU/雨棚燈ETC車道車道控制器地感線圈通信區(qū)域聲光告警器車道攝像機費額顯示器通行信號燈崗亭通行信號燈聲光告警器崗亭車道攝像機車道控制器費額顯示器ETC車道通信區(qū)域地感線圈RSU/雨棚燈崗亭MTC車道崗亭

ETC車道建設部署方式二

ETC車道建設部署方式二對MTC車道做盡量少的改造，使之應用于ETC收費，車輛進入ETC車道如果自動收費不成功，則人工干預抬桿放行或車輛退出ETC車道進入MTC收費。3.3 發(fā)卡子系統(tǒng)

3.3.1 系統(tǒng)組成

發(fā)卡子系統(tǒng)布置于各服務網點，包括工控機、OBU發(fā)卡器(OBU)、雙界面卡發(fā)卡器(雙界面卡)，在單業(yè)主系統(tǒng)中，通過網絡連接到路段收費分中心；在聯網收費的系統(tǒng)中，發(fā)卡子系統(tǒng)通過網絡連接到省域或區(qū)域收費管理中心（可參考6.6.2架構）。實現的主要功能如下：

? 提供OBU和雙界面卡的發(fā)放以及掛失、解掛、注銷和雙界面卡的充值等服務 采用C/S結構，連接到中心數據庫，不受地域的限制，完全可以在需要的地方設置服務網點。其中OBU和雙界面卡的服務又是可以獨立的，可以只提供OBU或雙界面卡的服務，也可以同時提供兩種服務。

第4章 ETC不停車收費系統(tǒng)關鍵產品說明

在ETC建設過程中，從目前情況來看，一般招標過程采用由集成商來進行投標的形式，一般其利潤來源于車道控制器。每個省市一般都有本省市做MTC的軟件公司進行ETC車道軟件及收費站軟件的軟件供應商，一般來說，我們只能以設備供應商來參與投標。在少數的幾個省市，可能會有我們的車道軟件的市場。在這種情況下，在與各地的合作過程中要有正確度市場定位。

4.1 路側設備RSU

RSU(ZXRIS 8900)通訊可以適用于無防護的一款室外型路側控制單元。其特點如下： ? 通過了國家智能交通系統(tǒng)工程技術研究中心對產品的物理層測試、協(xié)議和互操作測試，完全符合國家標準；

? 基于ISO和CEN規(guī)定的5.8GHz微波專用短程通訊（DSRC）技術，符合DSRC國際技術標準，具有良好的互換性和兼容性；

? 內置PSAM模塊，在線密鑰計算與認證，確保數據安全，基于多重DES或RSA加密技術，防止鏈路竊聽與數據破解；

? 支持高安全性電子錢包交易方式，符合PBOC2.0規(guī)范； ? 先進的防碰撞技術，支持多OBU交易；

? 可存儲交易信息大于8000條，支持程序遠程更新，支持交易數據下載； ? 軍工級的天線設計水平，保證了更窄的波瓣角和更高的增益； ? 天線與控制單元一體化設計，結構緊湊，業(yè)內體積最小，安裝便捷； ? 兼容單片/兩片式電子標簽；

? 安裝方式靈活，水平/垂直方向可旋轉，多自由度可調，支持頂掛、側掛和壁掛，可調角度范圍為0～90°，便于現場調測；

? 可配置天線工作方式，發(fā)射功率動態(tài)可調，可根據現場環(huán)境實現自動定標，便于規(guī)劃調整和覆蓋優(yōu)化；

? 良好的熱設計及智能溫度控制系統(tǒng)，可保證產品在超低溫啟動及運行、高溫運行等方面特性良好；

? 可遠程配置工作頻點，使用頻道隔離技術，頻點精準；

? 水平半功率波瓣角度小，鄰道泄漏功率比高于標準要求，有利于克服鄰道干擾； ? 內置電源適配器，支持交流直接輸入，動態(tài)范圍85~300VAC； ? 高可靠性，在室外無需任何防雨、防塵設施，防護等級達到IP65； ? 全室外設備，全天候工作，高強度防雷設計，可以承受強雷電襲擊；

? RSU與車道軟件之間的通信接口支持最新國家標準，與其它廠家的車道軟件通信時可靈活定制通信接口，并可提供整套軟件開發(fā)包。

技術參數如下： 1.機械特性

1)尺寸：296×199×57mm（一體機）

2)重量：2.5kg

3)外殼材料：底殼：鑄鋁

表殼：ABS+PC 4)安裝位置：龍門架、懸臂、立柱 5)安裝方式：頂掛、側掛、壁掛 2.微波鏈路特性

1)調制方式：ASK 2)編碼方式：FM0 3)工作頻率：上行5.790/5.800GHz

下行5.830/5.840GHz 4)通訊速率：上行512kbps

下行256kbps

5)通訊距離：0~30m（可調）6)發(fā)射功率：≤33dBm 7)天線極化：右旋圓極化 8)接收靈敏度：≤-80dBm 9)接收帶寬：﹤5MHz 10)天線半功率角：水平半功率波瓣寬度小于20°

垂直半功率波瓣寬度小于38°

3.電氣及應用特性

1)電源：額定220VAC/110VAC

動態(tài)85~300VAC 2)PSAM卡：規(guī)格：ISO 7816

通訊速率：56kbps 3)外部接口：10/100M FE

RS485/RS232 4)典型交易時間：＜230ms

5)電氣接口：7路干節(jié)點，輸入/輸出可配 4.環(huán)境參數

1)工作溫度：-40～+75℃ 2)存儲溫度：-40～+85℃ 3)相對濕度：4％～95％ 4)防護等級：IP65 5)可靠性：MTBF>100,000小時 6)靜電：

接觸放電：6KV 空氣放電：8KV 性能判據：Class B 7)工作壽命：>15年 4.2 車載設備OBU

? 完全符合國家標準

? 通過國家智能交通系統(tǒng)工程技術研究中心對產品的物理層測試、協(xié)議和互操作測試 ? 人性化設計

? 外觀小巧時尚 ? 輕觸式余額查詢按鈕

? 中文LCD、蜂鳴及LED同時提供，以便于交易提示及電池低壓告警 ? 多種外殼顏色可選，以滿足使用者的個性化需求

? 支持實時顯示電子錢包余額、交易結果、讀寫工作狀態(tài)等指示信息 ? 識別穩(wěn)定可靠

? OBU接收靈敏度高，設計時充分考慮了防爆膜的影響，保證識別穩(wěn)定可靠 ? 大范圍的方向適應性，適合于不同安裝角度和位置 ? 低功耗設計

? 免維護時間可達5年 ? 高抗振性

? 充分考慮擋風玻璃弧度，可適用于各類車型 ? 超強3M雙面膠固定，安裝方便且牢固 ? 高數據可靠性

? 機械防拆設計，保護用戶數據，非法拆卸時，OBU即時失效并具有報警指示信息

? 支持全系統(tǒng)密鑰控制及加解密處理

? OBU可大量存儲必要的信息，可采用DSRC方式讀出 ? 良好的兼容性

? 完全按照國家標準設計，可兼容任何符合國家標準的RSU ? 支持各種類型的邏輯加密卡

? 支持接觸式/非接觸式兩種方式讀寫雙界面CPU卡

? CPU卡支持記賬卡和電子錢包功能，電子錢包交易符合中國人民銀行頒布的《中國金融集成電路（IC）卡規(guī)范》

? 良好的易用性

? 獨有的數據導入/導出功能，支持ICC數據導入/導出 ? 支持程序在線更新 ? 支持交易數據下載 技術參數如下： 1.機械特性

1)尺寸：85×65×20mm 2)重量：100g 3)外殼材料：ABS+PC 4)安裝位置：汽車擋風玻璃內側

5)安裝方式：超強3M雙面膠固定，防拆卸開關 2.微波鏈路特性

1)調制方式：ASK 2)編碼方式：FM0 3)工作頻率：上行5.790/5.800GHz

下行5.830/5.840GHz 4)喚醒時間：≤1ms 5)喚醒靈敏度：≤-40dBm 6)接收靈敏度：≤-50dBm 7)通訊速率：上行512kbps

下行256kbps 8)天線極化：線極化 3.電氣及應用特性

1)功耗：≤5μA（靜態(tài)電流）

≤25mA（工作電流）

2)通訊接口：DSRC（空口）

UART（mini USB接口）

3)典型交易時間：＜230ms 4)存儲容量：用戶存儲區(qū)>4kB 5)MMI應用界面：LCD顯示

蜂鳴器提示

LED狀態(tài)提示

6)電池壽命：3.6V/1300mAh鋰電

工作壽命大于5年

4.環(huán)境參數

1)工作溫度：-25～+70℃ 2)存儲溫度：-40～+85℃ 3)相對濕度：5％～95％ 4)可靠性：MTBF>100,000小時 5)靜電：

接觸放電：6KV 空氣放電：8KV 性能判據：Class B 6)免維護時間：>5年

4.3 車道控制器

智能化車道控制器產品可以實現簡單便捷的車道系統(tǒng)集成。該產品具有以下特點： ? 具有中央處理單元；

? 具有LCD觸摸屏，可實現人機界面操作，可獨立控制外設，可觀察外設工作狀態(tài)；

? 具有豐富的通訊接口，包括1路網口，可實現設備聯網；3路RS232接口，控制RS232串口設備；

? 具有豐富的外設控制接口，包括6路光電隔離輸入、6路繼電器強電輸出、4路繼電器開關量輸出。可以獨立控制雨棚燈、通行信號燈、霧燈、電動欄桿機等；

? 內部集成高分辨率視頻采集功能模塊，具有視頻輸入、輸出接口，可實現視頻采集功能。在分辨率為768×576以上、32位真彩色模式下捕獲的時速為100公里/小時的動態(tài)車輛圖像，可清晰辨認出車牌；

? 內部集成字符疊加功能模塊，具有視頻疊加圖像功能，并可通過網口和視頻口輸出疊加圖像；

? 內部集成車輛檢測功能模塊，可實現6通道車輛檢測功能；

? 檢測器計數誤差小于1×10-4 ? 檢測車速可達100公里/小時 ? 車道寬度：3.0～4.0米； ? 檢測器可以通過觸摸屏復位； ? 檢測頻率：觸摸屏操作，4級可調 ? 檢測靈敏度：觸摸屏操作，8級可調

? 內部集成符合ISO14443協(xié)議的高頻讀卡器模塊，可實現人員鑒權功能； ? 具有配電模塊，可實現RSU、電動欄桿機、費額顯示器、攝像機等的供電保護和控制功能。? 防護等級：IP53； ? 工作溫度：-15℃~50℃； ? 儲存溫度：-30℃~60℃；

? 相對濕度:0~95%、無冷凝水的情況下能夠正常工作； ? MTBF大于20000小時； ? MTTR小于0.5小時。

第5章 ETC不停車收費系統(tǒng)優(yōu)勢及特色

5.1 通訊集成優(yōu)勢

通訊可以提供全套的解決方案，從硬件設備（路側單元RSU、車載單元OBU、車道控制器）到車道控制軟件、收費站系統(tǒng)軟件以及遠程操作維護平臺全套解決方案，實現了軟硬件的無縫連接，真正實現了收費系統(tǒng)的集成，避免了不同廠家之間產品繁瑣的對接問題，同時系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定，控制更加準確合理，實現真正無人職守。

通訊致力于有效整合各類公司資源，實現ETC系統(tǒng)和公司的傳輸、數據、監(jiān)控以及接入產品的集成，提供高速公路信息化的整體解決方案，提供端到端的集成方案和完善的一站式服務，一攬子的工程實施方案，為客戶帶來放心滿意的服務質量。

5.2 通訊系統(tǒng)優(yōu)勢

5.3.1 ETC/MTC一鍵切換

由于通訊能夠很好的解決鄰道干擾問題，其專有技術可以保證ETC/MTC快速一鍵切換，靈活配置車道的收費模式，加快了響應速度。另外，當所有車道都安裝了ETC系統(tǒng)之后，業(yè)主可以自由選擇車道的工作方式，即哪個車道采用ETC收費，哪個車道采用MTC收費，增加了配置的靈活性。

ETC/MTC的區(qū)別僅僅局限于交易層次，對于ETC/MTC收費站能夠完全統(tǒng)一，ETC/MTC系統(tǒng)采用統(tǒng)一數據庫上傳數據，保證數據不丟失。通訊作為無線通訊的專家，可以將收費站員工的管理納入其中，包括：系統(tǒng)權限管理、考勤、門禁等管理，功能更加強大，管理更加便捷。

5.3.2 跟車干擾的解決

跟車是目前遇到的棘手問題，很多廠家由于產品質量和性能問題，不能有效解決。個別廠家宣稱通過“雙天線”方式可以解決跟車干擾問題，其實不然，所謂的“雙天線”方案不過是在系統(tǒng)實際應用中，由于設備性能問題，經常導致OBU與RSU交易時間過長，在單天線覆蓋區(qū)域內無法正常完成整個交易流程，結果出現車輛速度稍快的情況下交易失敗，車輛無法正常通過收費站的問題?；谝陨锨闆r，只能通過增加天線，以此增加覆蓋來保證交易區(qū)域的擴大，保證交易流程的完成。

解決跟車干擾的問題，其根本在于解決路側設備RSU的覆蓋區(qū)域的連續(xù)與穩(wěn)定，同時解決車載單元OBU的一致性，克服了這樣兩個問題，基本可以保證先進入交易區(qū)域的車輛首先進行交易，后進入交易區(qū)域的車輛后進行交易，從而解決跟車干擾問題。

通訊路側設備RSU通訊區(qū)域可以精確控制在5~8米的范圍內，同時車載單元OBU一致性很高，可以達到±1db，喚醒時間小于1ms，從根本上降低了跟車干擾發(fā)生的幾率。

5.3.3 鄰道干擾的解決

鄰道干擾問題是目前常見的問題，由于某些廠家的技術能力限制，設計的天線方向性不好，水平波瓣角大，有的甚至大于35°，加之OBU溫漂嚴重，且系統(tǒng)寬帶接收，因此造成鄰道干擾嚴重。通訊路側設備RSU達到軍工級的天線設計水平，水平波瓣角小于19°，鄰道泄漏功率比高，OBU的車載單元溫漂小，能夠準確接收該車道頻段的信號。

5.3 通訊產品優(yōu)勢

5.4.1 良好高低溫性能

通訊通過專有技術保證了設備具有良好的高低溫性能，OBU可穩(wěn)定工作在-35°到70°的環(huán)境，路側設備RSU保證在-40°低溫下能夠正常工作，另外，工業(yè)級的器件保證了其在70°的高溫下也能正常的工作，無論嚴寒酷暑，設備都可以安全可靠的應用于大江南北。

5.4.2 OBU低溫漂設計

專有技術保證OBU溫漂在工作溫度內（-35°到70°）低于20ppm，避免由于頻偏引起的通訊不可靠，并且大大降低了鄰道干擾問題的產生。

5.4.3 OBU獨特的喚醒方式

OBU的喚醒方式業(yè)內大部分廠家采用的是全部斷電的方式，導致喚醒時間高達50~80ms，而通訊采用了半休眠的喚醒方式，即OBU休眠期間保存了部分器件的工作狀態(tài)，類似于筆記本的休眠狀態(tài)，使得OBU喚醒時間小于1ms，有效降低了整體交易時間以及發(fā)生跟車干擾的39

幾率。

5.4.4 OBU 高一致性

強大的研發(fā)能力、規(guī)范標準的生產流程保證了設備的質量和可靠性，保證了產品的高一致性，OBU的高一致性，即控制在±1db，相當于通訊距離最多相差1米，同時OBU的通訊交易靈敏度遠高于喚醒靈敏度，使得OBU一旦被路側設備喚醒必然能夠進行準確的交易通訊，大大降低了跟車干擾發(fā)生的幾率。

5.4.5 OBU誤喚醒概率低

在實際應用中發(fā)現，個別廠家的設備由于接收帶寬比較寬，濾波不好或根本沒有濾波，受到無線信號的影響嚴重，在手機通訊基站下經常會被誤喚醒導致電池消耗嚴重。我司采用專有技術，保證了OBU接收帶寬處于一個很窄的范圍，對其它頻段具有很好的抑制作用，像手機、基站信號等不會影響OBU被誤喚醒，更加節(jié)電。加之我司的天線水平波瓣角小，鄰道泄漏功率比高，防止了鄰道信號對OBU的誤喚醒。

5.4.6 RSU一體化設計

RSU采用獨特的一體化設計，其整體體積大小僅相當于同類產品的三分之一，重量更是同類產品的五分之一，成為業(yè)界體積最小，質量最輕的一款路側設備，安裝維護更加方便。由于其數字部分、射頻部分、天線一體化，外部只需要提供電源和通訊線即可，方便使用。一體化的另外一大好處是：使得前向、反向差損最小，有效的提高了靈敏度及可靠性。

5.4.7 軍工級的天線設計水平

我公司采用的天線堪稱業(yè)界“最小”，軍工級的設計水平保證了更窄的的波瓣角以及更高的增益，天線的一致性好，降低了工程安裝時，覆蓋范圍調節(jié)的難度。

精心設計的小于19度的RSU天線水平波瓣角，保證掛高5.5米的情況下，通訊區(qū)域可以精確控制在5—8米的范圍內，并且通訊區(qū)域寬度小于3.3米。鄰道泄漏功率比高于標準要求，有效的克服了鄰道干擾。

增益為16.2dBi，半功率波束寬度為19度，前后比約29dB，副瓣增益3dBi，副瓣波束寬度為33度。第一零陷增益為-10dBi，零陷波束寬度為22度。

當相鄰車道RSU發(fā)射頻率分別為5.83GHz，5.84GHz，RSU水平間距3.5米，掛高5.5米，下傾角度52度，OBU垂直高度1.5米，上仰角度60度時，本車道與相鄰車道信號比較圖。

OBU接收到本車到與相鄰車道信號比較圖

5.4.8 支持網口等多種通訊方式

路側設備RSU提供多種接口方式，包括網口、RS232/485接口，開關量接口，使用更加

方便，兼容性更強，擴展性更好。相對于業(yè)內部分廠家，增加的網口通訊方式更加快速高效，降低了交易時間，同時有利于RSU與其他設備的集成組網以及遠程設備監(jiān)控。

5.4.9 設備防護

RSU采用密閉設計，防護等級達到IP65，即：可以完全防止外物及灰塵的侵入，防止來自各方向由噴射出的水進入,可以無防護的應用于室外 ；同時，設備本身具有防雷板，接口采用光耦隔離技術，可以有效的抗非直擊雷，可安全可靠的工作在高速公路收費島附近環(huán)境灰塵密布，氣候惡劣的室外環(huán)境。

5.4.10 標準化設計

我司設備通過了互聯互通測試，完全符合國家標準，具有良好的兼容性和互操作性；RSU與車道軟件之間的通信接口支持最新國家標準，與其它廠家的車道軟件通信時可靈活定制通信接口，并可提供整套軟件開發(fā)包。電信級網管系統(tǒng)、產品的靈活架構，保證了國家標準改變時，實現在線升級，鄭重承諾我們的產品完全符合最新的國家標準。

5.4.11 高性能車道控制器

自主研發(fā)車道控制設備，具有LCD顯示屏及觸摸屏，方便操作；內置字符疊加器，對相關信息進行疊加；具有配電模塊，為車道控制器及外設供電，1個兩極空開作為車道控制器的總開關、5個單極空開對車道外設提供220VAC供電，對外提供2路DC12V/1A電源，可提供給亭內攝像機或其它集成車道外部擴展設備；對外提供6路光電隔離型輸入接口，10路繼電器輸出接口，6路地感線圈輸入接口；具有車輛檢測功能；具有高頻讀頭，能夠進行操作前刷卡認證，增加系統(tǒng)安全性；設備可靠性高。