第一篇：貴州省高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)推廣問(wèn)卷調(diào)查

貴州省高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）推廣問(wèn)卷調(diào)查表

1、你了解高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)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(fèi)系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，車(chē)主只要在汽車(chē)擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)上安裝電子標(biāo)簽（OBU）內(nèi)裝入我省工行發(fā)行的“牡丹交通卡”并預(yù)存費(fèi)用，通過(guò)收費(fèi)站時(shí)，走專(zhuān)設(shè)的ETC車(chē)道，無(wú)須停車(chē)，過(guò)路費(fèi)將從卡中自動(dòng)扣除。這種收費(fèi)系統(tǒng)每車(chē)收費(fèi)耗時(shí)不到兩秒，其收費(fèi)通道的通行能力是人工收費(fèi)通道的5到10倍。在我國(guó)已經(jīng)推廣有近10年時(shí)間，如果貴州省高速公路收費(fèi)實(shí)行ETC系統(tǒng)你愿意接受嗎？

A、愿意B、愿意，但擔(dān)心電子結(jié)賬出錯(cuò)C、不愿意

答案：

3、你一年自己開(kāi)車(chē)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(guò)我省高速公路收費(fèi)站時(shí)，你覺(jué)得人工收費(fèi)要等候的時(shí)間長(zhǎng)嗎？

A、車(chē)很多，等候繳費(fèi)通過(guò)的時(shí)間太長(zhǎng)B、平常時(shí)車(chē)不多，但節(jié)假日等候的時(shí)間有點(diǎn)長(zhǎng)C、車(chē)不多，等候繳費(fèi)時(shí)間不長(zhǎng)

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(shí)還有高速公路ETC通行卡、交通違章處理等功能。你有沒(méi)有辦理牡丹交通卡？

A、已經(jīng)辦理B、目前還沒(méi)有辦理，但愿意辦理C、不愿辦理

答案：

6、要實(shí)現(xiàn)通過(guò)收費(fèi)站時(shí)不停車(chē)，過(guò)路費(fèi)將從卡中自動(dòng)扣除，客戶需要在車(chē)上安裝一套電子標(biāo)簽（OBU），目前貴州省推出電子標(biāo)簽（OBU）的價(jià)格為370元/套，你能接受嗎？

A、可以接受B、價(jià)格太高，不能接受C、如果價(jià)格優(yōu)惠一點(diǎn)，可以接受

D、需要自己出錢(qián)裝電子標(biāo)簽，根本不考慮

答案：

6、如果安裝一套電子標(biāo)簽的價(jià)格為370元/套，過(guò)路費(fèi)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(biāo)簽的價(jià)格是多少你愿意接受？

A、300元以?xún)?nèi)B、200元以?xún)?nèi)C、100元以?xún)?nèi)

答案：

8、目前我省已經(jīng)在貴陽(yáng)北、云關(guān)、龍洞堡機(jī)場(chǎng)、遵義、安順東、凱里東、都勻北7個(gè)收費(fèi)站共設(shè)置了14條ETC車(chē)道，如果你是ETC用戶希望全省高速公路有ETC車(chē)道收費(fèi)站的覆蓋率達(dá)到什么水平？

A、所有收費(fèi)站都設(shè)有ETC車(chē)道B、覆蓋率達(dá)到60%以上C、覆蓋率達(dá)到40%以上

答案：

第二篇：基于高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)與設(shè)計(jì)的研究

基于高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)與設(shè)計(jì)的研究 摘要：隨著我國(guó)交通事業(yè)的大力發(fā)展，高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，為其設(shè)計(jì)提供理論性支持。進(jìn)而結(jié)合國(guó)內(nèi)外對(duì)于ETC系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況，對(duì)高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從系統(tǒng)架構(gòu)、各類(lèi)軟件模塊的處理流程，以及界面和數(shù)據(jù)庫(kù)的建立等各方面進(jìn)行探討，以期對(duì)促進(jìn)該收費(fèi)系統(tǒng)的進(jìn)一步完善有所啟示。關(guān)鍵詞：高速公路；電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)；設(shè)計(jì) 1 前言

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平逐漸的提高，私家車(chē)也逐漸的增多，人們進(jìn)入了汽車(chē)時(shí)代，高速公路上的車(chē)流量也越來(lái)越嚴(yán)峻。目前我國(guó)高速公路收費(fèi)主要采取半人工半自動(dòng)模式，在高峰期不利于車(chē)輛的管理，影響高速公路暢通性，不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠提高公路管理水平，增強(qiáng)高速收費(fèi)的便捷性以及快速性，保證了公路的暢通，對(duì)處理與管理高速公路相關(guān)問(wèn)題有很重要的意義。高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析 2.1 Client/Serve（rC/S）架構(gòu)技術(shù)

C/S 架構(gòu)主要指的是服務(wù)器和客戶端的架構(gòu)，主要為軟件系統(tǒng)的體系架構(gòu)，結(jié)合其應(yīng)用可將兩端硬件環(huán)境優(yōu)勢(shì)進(jìn)行充分的應(yīng)用，進(jìn)而可將系統(tǒng)通訊開(kāi)銷(xiāo)降低。應(yīng)用該技術(shù)主要優(yōu) 點(diǎn)在于促進(jìn)客戶端計(jì)算機(jī)處理能力的充分發(fā)揮，并可將大多的工作經(jīng)過(guò)客戶端處理之后，進(jìn)而再將其交給服務(wù)器進(jìn)行處理，可較大的提升客戶端的應(yīng)用速度。C/S 架構(gòu)的操作和界面可實(shí)現(xiàn)多樣化的應(yīng)用，并且可保證其安全性，還可進(jìn)行多層認(rèn)證。但同時(shí)其應(yīng)用也存在一定的缺陷，相對(duì)而言其適用面較窄，而且一般不能夠在局域網(wǎng)當(dāng)中應(yīng)用；用戶群較為固定，其程序需經(jīng)過(guò)安裝才可應(yīng)用，對(duì)于不可知的用戶一般不適用。另外，還表現(xiàn)為較高的維護(hù)成本。2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

數(shù)據(jù)庫(kù)作為信息系統(tǒng)當(dāng)中的核心技術(shù)，為一類(lèi)軟件科學(xué)。具體而言，其主要分為 SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)和 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)。前者為一類(lèi)與服務(wù)器和客戶相聯(lián)系的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。通常客戶屬于的任何系統(tǒng)組件，能夠通過(guò)其他的系統(tǒng)組件獲取資源或是服務(wù)，服務(wù)器為組織、數(shù)據(jù)項(xiàng)和演示等的對(duì)象集合，其主要的目的是提供相應(yīng)的服務(wù)，除物理數(shù)據(jù)不能夠?qū)崿F(xiàn)直接訪問(wèn)之外，其他的數(shù)據(jù)均需通過(guò)服務(wù)器訪問(wèn)；后者為美國(guó)甲骨文公司所提供的軟件產(chǎn)品，為目前應(yīng)用較為廣泛的客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)庫(kù)之一。

2.3 車(chē)型自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

自動(dòng)車(chē)型識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，可識(shí)別出不同的車(chē)型，可輔助收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行正確的判斷。通常情況下，該技術(shù)主要通過(guò)可測(cè)量各類(lèi)車(chē)型的物理特征的傳感器組成?？蓪?duì)車(chē)輛的重量、大小、軸型和輪胎等進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，其主要的設(shè)備包括軌道接觸器、動(dòng)態(tài)稱(chēng)重裝置和電感環(huán)線圈等。結(jié)合我國(guó)采用高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的省份分析，其設(shè)計(jì)主要是結(jié)合各省的車(chē)型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，需要用戶辦理電子標(biāo)簽，并在此過(guò)程中，將座位數(shù)、車(chē)型和尺寸等均記錄到 OBU 當(dāng)中，進(jìn)而在車(chē)輛的適當(dāng)位置進(jìn)行 OBU 的安裝，當(dāng)該車(chē)輛經(jīng)過(guò)設(shè)有高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的車(chē)道時(shí)，其系統(tǒng)能夠通過(guò) OBU 確定相應(yīng)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。2.4 車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)

高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用，通常是在車(chē)道的出口和入口處設(shè)置相應(yīng)的地感線圈，進(jìn)而自動(dòng)檢測(cè)離開(kāi)或進(jìn)入 ETC 車(chē)道的車(chē)輛。傳統(tǒng) ETC 的設(shè)計(jì)，其第一個(gè)線圈屬于觸發(fā)線圈；第二個(gè)線圈為抓拍線圈；第三個(gè)線圈屬于落桿線圈。ETC 四線圈的應(yīng)用為傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，主要是在觸發(fā)線圈后增加線圈，可通過(guò)線圈判斷出車(chē)輛的列隊(duì)情況，識(shí)別出正在交易的車(chē)輛，有效的避開(kāi)了其他車(chē)輛的干擾，同時(shí)還能夠?qū)⒁呀?jīng)退出 ETC 系統(tǒng)的車(chē)輛信息刪除，實(shí)現(xiàn)了 ETC 系統(tǒng)的智能化應(yīng)用。3 高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）的設(shè)計(jì) 3.1 ETC 系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)中所采用的架構(gòu)為 C/S 架構(gòu)的，其系統(tǒng)主要組成包括收費(fèi)站、分中心和省中心三部分組成，并且各部分均構(gòu)成相應(yīng)的局域網(wǎng)，設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。并將車(chē)道設(shè)置收費(fèi)站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的前端，促使其在完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集之后，可將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到收費(fèi)站的服務(wù)器，待收費(fèi)站處理完相應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，應(yīng)用傳輸中間件將處理好的數(shù)據(jù)傳送給省中心和分中心。該系統(tǒng)的硬件組成主要包括車(chē)道控制器、工控機(jī)、觸發(fā)線圈、車(chē)輛檢測(cè)器、微波讀寫(xiě)控制器、抓拍攝像機(jī)和聲光報(bào)警器等。在各設(shè)備的連接應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中。車(chē)道計(jì)算機(jī)的連接主要結(jié)合 RS232 串行微波讀寫(xiě)控制器和電纜線實(shí)現(xiàn)。而微波天線和電子標(biāo)簽之間的信息交互作用主要通過(guò) ETC 車(chē)道的相應(yīng)軟件系統(tǒng)進(jìn)行控制。車(chē)道計(jì)算機(jī)則主要是由車(chē)道控制器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與高速擋車(chē)器、車(chē)道通行燈、費(fèi)用顯示器和車(chē)輛檢測(cè)器等的連接，并且 ETC 車(chē)道軟件對(duì)其運(yùn)行進(jìn)行控制。

3.2 ETC 系統(tǒng)功能模塊的劃分

ETC 系統(tǒng)的功能模塊主要組成包括數(shù)據(jù)通信、車(chē)道前端、ETC 管理和車(chē)道監(jiān)視四部分。車(chē)道前端主要處理相應(yīng)的車(chē)道交易，并控制和檢測(cè)車(chē)道的外部設(shè)備，同時(shí)還需抓拍過(guò)往的車(chē) 輛，并將其圖像保存。數(shù)據(jù)通信的功能主要是進(jìn)行參數(shù)下載，以及上傳對(duì)應(yīng)的收費(fèi)數(shù)據(jù)。而車(chē)輛模塊主要在于對(duì)收費(fèi)情況，以及車(chē)輛的設(shè)備狀況進(jìn)行監(jiān)視。ETC 的管理職責(zé)主要是對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)和稽核等。3.3 系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)

3.3.1 入口處 OBU 的處理

在系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)中，應(yīng)注重入口處 OBU 的處理。其主要是將設(shè)有電子標(biāo)簽的車(chē)輛的入口信息進(jìn)行寫(xiě)入操作，并且還能夠自動(dòng)生成入口處過(guò)車(chē)交易的明細(xì)記錄。在具體的操作過(guò)程中，應(yīng)注意關(guān)鍵步驟的實(shí)施。①應(yīng)對(duì) OBU 的有效性進(jìn)行判定。在應(yīng)用過(guò)程中，系統(tǒng)能夠?qū)?OBU 在二次發(fā)行時(shí)所攜帶的信息讀取出，并將省聯(lián)網(wǎng)中心所給出的時(shí)間與 OBU 自身啟用的時(shí)間進(jìn)行比較，進(jìn)而對(duì) OBU 讀取時(shí)間的有效性進(jìn)行判斷。其中所讀取的 OBU 的自帶信息主要包括 OBU 的有效時(shí)間、車(chē)型和 OBU 的編號(hào)等；②應(yīng)注重 OBU 卡當(dāng)中基本文件的讀取，以及其有效性的判斷，其中需要讀取的基本文件包括卡類(lèi)型、卡網(wǎng)絡(luò)號(hào)、有效時(shí)間、卡編號(hào)等。而 OBU 卡有效性的判斷的流程圖見(jiàn)圖 2。

圖 1 OBU 卡有效性判斷的流程圖

最后為入口信息的寫(xiě)入，以及相應(yīng)交易明細(xì)的形成。在進(jìn)行相應(yīng)寫(xiě)入信息的操作當(dāng)中，需寫(xiě)入的數(shù)據(jù)主要包括自動(dòng)識(shí)別車(chē)牌的、收費(fèi)站的編號(hào)、車(chē)輛的類(lèi)型、車(chē)輛通過(guò)的時(shí)間和入口的狀態(tài)標(biāo)識(shí)等。同時(shí)，在完成相應(yīng)的交易之后，并在高速檔桿器將桿抬起之前，應(yīng)將所生成的交易明細(xì)記錄通過(guò)實(shí)時(shí)上傳的方式，促使其到達(dá)收費(fèi)站的服務(wù)器當(dāng)中。而入口處的交易明細(xì)主要包括入口的通過(guò)時(shí)間、操作員、車(chē)道號(hào)、車(chē)型、終端機(jī)的編碼、收費(fèi)站的名稱(chēng)和終端的交易序號(hào)等。3.3.2 車(chē)道異常的處理

在車(chē)道異常的處理中：①需做出無(wú)電子標(biāo)簽的判斷。在應(yīng)用開(kāi)始之后，若是無(wú)電子標(biāo)簽，聲光報(bào)警將會(huì)提升不存在電子標(biāo)簽，之后值班人員應(yīng)讓車(chē)輛通過(guò) MTC 車(chē)道，之后進(jìn)行下一輛車(chē)的處理，無(wú)效電子標(biāo)簽的處理同以上相同。此外，還包括無(wú) CPU 卡判斷、無(wú)效 CPU 卡的識(shí)別和無(wú)效入口信息的識(shí)別等，其處理流程均大同小異；②為與車(chē)干攪方面的處理，若是發(fā)生兩輛車(chē)干攪的其區(qū)域設(shè)有天線，并且天線所檢測(cè)到的OBU 屬于后一輛車(chē)。將會(huì)導(dǎo)致未進(jìn)行正常流產(chǎn)處理的車(chē)輛被放行，但經(jīng)處理的車(chē)輛無(wú)法通過(guò)，為防止該類(lèi)情況的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的處理流產(chǎn)；③為雙通信區(qū)域當(dāng)中切換流程的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)主要在于預(yù)防同車(chē)出現(xiàn)干攪的問(wèn)題發(fā)生。在其設(shè)計(jì)過(guò)程中，可結(jié)合雙通信區(qū)域模式的應(yīng)用，避免在同一區(qū)域同時(shí)有兩輛車(chē)通過(guò)，其設(shè)計(jì)除添加區(qū)域切換流流程之外，其設(shè)計(jì)和單通信區(qū)域大致相同。除以上的設(shè)計(jì)之外，為完善高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)，還應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和界面的設(shè)計(jì)，進(jìn)而提升其實(shí)用性。

另外，還應(yīng)注重與車(chē)干攪的處理。為避免處于天線區(qū)域中的兩輛車(chē)發(fā)生混淆，應(yīng)對(duì)其區(qū)域中的車(chē)進(jìn)行判斷，若是發(fā)現(xiàn)跟車(chē)應(yīng)停止相應(yīng)操作并進(jìn)行處理。同時(shí)還應(yīng)注重?cái)?shù)據(jù)的上傳，將車(chē)道產(chǎn)生的車(chē)輛圖片、信息、異常處理和收費(fèi)流水等數(shù)據(jù)上傳到收費(fèi)站的服務(wù)器中。4 結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以及交通運(yùn)輸系統(tǒng)的不斷完善之下，高科技的、智能化和信息化的高速公路運(yùn)營(yíng)管理的應(yīng)用，對(duì)于滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求具有重要的作用。為此，為促進(jìn)高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的進(jìn)一步完善，還需結(jié)合各省的具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)

[1]韓 鷹.高速公路計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電腦開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，2012，3（4）：189~190.[2]張 勇，周躍華，趙 蕊.高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）節(jié)能 分析探討[J].交通節(jié)能與環(huán)保，2011，2（3）：134~135.[3]張方方.設(shè)置 ETC 車(chē)道的高速 公 路 收 費(fèi) 站 車(chē) 道 規(guī) 模 確 定 方 法 探 討[J].上海公路，2013，6（2）：157~158.

第三篇：ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)解決方案

ETC 不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)解決方案

ETC不停車(chē)收費(fèi)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(chē)收費(fèi)系統(tǒng)總述..........................................................................1 需求概述..............................................................................................1 系統(tǒng)總體建設(shè)目標(biāo)和系統(tǒng)指標(biāo)..............................................................4 ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)整體框架...................................................................7 ETC不停車(chē)收費(fèi)總體說(shuō)明......................................................................7 車(chē)道子系統(tǒng)..........................................................................................8 收費(fèi)站子系統(tǒng).......................................................................................9 路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng).........................................................................9 ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)詳述........................................................................11 收費(fèi)站子系統(tǒng).....................................................................................11 收費(fèi)車(chē)道子系統(tǒng).................................................................................19 發(fā)卡子系統(tǒng)........................................................................................29 ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)關(guān)鍵產(chǎn)品說(shuō)明..........................................................30 路側(cè)設(shè)備RSU.....................................................................................30 車(chē)載設(shè)備OBU....................................................................................33 車(chē)道控制器........................................................................................35 ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及特色.............................................................38 通訊集成優(yōu)勢(shì).....................................................................................38 通訊系統(tǒng)優(yōu)勢(shì).....................................................................................38 通訊產(chǎn)品優(yōu)勢(shì).....................................................................................39 第1章 ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)總述

1.1 需求概述

1.1.1 應(yīng)用場(chǎng)景描述

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)綜合國(guó)力不斷增強(qiáng)，交通基礎(chǔ)建設(shè)大為改善，尤其以高速公路為主骨架的覆蓋全國(guó)范圍的高等級(jí)公路網(wǎng)絡(luò)正在逐步形成。截至到2005年底，我國(guó)高速公路里程己達(dá)4.1萬(wàn)公里，為交通事業(yè)跨越式發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在某種程度上緩解了交通在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的瓶頸制約作用。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長(zhǎng)，路網(wǎng)通過(guò)能力日益滿足不了交通量增長(zhǎng)的需要，交通擁擠，阻塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，交通污染和事故越來(lái)越引起社會(huì)普遍的關(guān)注，交通問(wèn)題仍十分突出。如廣佛高速路，自建成通車(chē)后的6年間，交通量增加了5倍，原來(lái)的四車(chē)道己經(jīng)飽和、正準(zhǔn)備擴(kuò)展為六車(chē)道。然而，持續(xù)不斷的交通增長(zhǎng)需求顯然不能由無(wú)止境的車(chē)道擴(kuò)展來(lái)滿足。

國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，一個(gè)國(guó)家當(dāng)交通發(fā)展到一定程度，再單純依靠修建道路設(shè)施來(lái)解決交通擁擠問(wèn)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(shí)現(xiàn)各類(lèi)車(chē)輛的有效指揮、協(xié)調(diào)控制和管理已經(jīng)成為交通運(yùn)輸和安全管理部門(mén)面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期和廣泛的研究，各發(fā)達(dá)國(guó)家已從主要依靠修建更多的公路，擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模來(lái)解決不斷增長(zhǎng)的交通需求，轉(zhuǎn)移到用高技術(shù)來(lái)改造現(xiàn)有公路運(yùn)輸系統(tǒng)及管理體系，從而達(dá)到大幅度提高路網(wǎng)通行能力和服務(wù)質(zhì)量的目的。日本、美國(guó)和西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家為了解決共同所面臨的交通問(wèn)題，競(jìng)相投入大量資金和人力，開(kāi)始大規(guī)模進(jìn)行公路交通運(yùn)輸智能化的研究實(shí)驗(yàn)。起初，稱(chēng)為智能車(chē)輛公路系統(tǒng)(Intelligent Vehicle-Highway Systems IVHS)，進(jìn)行公路功能和車(chē)輛智能化的研究。隨著研究的不斷深入，系統(tǒng)功能擴(kuò)展到公路交通運(yùn)輸?shù)娜^(guò)程及其有關(guān)服務(wù)部門(mén)，發(fā)展成為帶動(dòng)整個(gè)公路交通運(yùn)輸現(xiàn)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(shí)施不停車(chē)收費(fèi)，一方面，可以允許車(chē)輛高速通過(guò)（幾十公里以至一百多公里），與傳統(tǒng)的人工收費(fèi)8秒出票相比較，不停車(chē)收費(fèi)大大加快了高速公路收費(fèi)道口的通行能力，據(jù)測(cè)算，較人工收費(fèi)道口，ETC車(chē)道通行能力將提高4~6倍，可減少車(chē)輛在收費(fèi)口因交費(fèi)、找零等動(dòng)作

而引起的排隊(duì)等候。另一方面，也使公路收費(fèi)走向電子化，可降低車(chē)輛管理的成本，有利于提高車(chē)輛的營(yíng)運(yùn)效益，同時(shí)也大幅度降低收費(fèi)口的噪聲水平和廢氣排放，并可以杜絕少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污路費(fèi)、減少?lài)?guó)家損失，與原來(lái)的人工收費(fèi)和人工電腦收費(fèi)方式相比，實(shí)行不停車(chē)收費(fèi)后具有明顯優(yōu)勢(shì)，不僅極大的改善了路上密集車(chē)輛所造成的環(huán)境污染，減少車(chē)輛阻塞現(xiàn)象，行車(chē)更加安全，更為主要的是將大大提高過(guò)路橋收費(fèi)效率。

1.1.2 ETC系統(tǒng)建設(shè)的優(yōu)勢(shì)

ETC技術(shù)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(chē)道隔離措施下的不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)通常稱(chēng)為單車(chē)道不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)：在無(wú)車(chē)道隔離的分車(chē)道交通流下的不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)通常稱(chēng)為自由流不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)。實(shí)施不停車(chē)收費(fèi)將徹底改變目前半自動(dòng)收費(fèi)過(guò)程中的弊端。由于不需要停車(chē)交費(fèi)，當(dāng)交通量較大時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生收費(fèi)站前車(chē)輛排隊(duì)等候的現(xiàn)象，減少了車(chē)輛延誤；由于無(wú)需人工參與和無(wú)現(xiàn)金交易，可完全避免收費(fèi)過(guò)程中的舞弊和貪污現(xiàn)象；同時(shí)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(wèn)題。電子收費(fèi)系統(tǒng)在國(guó)外被廣泛地應(yīng)用于開(kāi)放式的收費(fèi)站，國(guó)內(nèi)目前部分省市的高速公路已有所實(shí)施。電子收費(fèi)系統(tǒng)代表當(dāng)今最先進(jìn)的收費(fèi)技術(shù)，也是未來(lái)發(fā)展的方向，有著廣闊的發(fā)展前景。

（1）實(shí)施ETC系統(tǒng)可以提升高速形象

ETC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不停車(chē)收費(fèi)，解決了因人工停車(chē)收費(fèi)造成的排隊(duì)塞車(chē)現(xiàn)象；用戶得到更快的通關(guān)速度和全新的收費(fèi)體驗(yàn)，恢復(fù)了高速公路本應(yīng)具有的高速、快捷形象，降低了政府和公路部門(mén)的壓力。

（2）ETC不停車(chē)收費(fèi)相較于MTC收費(fèi)系統(tǒng)使得交通更加安全

收費(fèi)站的設(shè)置在相當(dāng)程度上影響了交通安全，在收費(fèi)區(qū)常出現(xiàn)交通事故主要有追尾、側(cè)撞、撞物等類(lèi)型。引起追尾事故的主要原因是車(chē)輛行駛速度過(guò)快，駕駛判斷失誤至使預(yù)留的剎車(chē)距離不足撞收費(fèi)站前的排隊(duì)車(chē)輛；駕駛員為尋求空閑的收費(fèi)車(chē)道、最小的排隊(duì)長(zhǎng)度或選擇一個(gè)特定的收費(fèi)方式而變換車(chē)道是側(cè)撞事故的起因；收費(fèi)站的設(shè)置給駕駛操作增加了難度，因?yàn)椴僮鞑划?dāng)撞上收費(fèi)亭等固定物。影響收費(fèi)區(qū)交通安全的主要因素有：收費(fèi)車(chē)道收費(fèi)型式配置、車(chē)輛加速度、通過(guò)速度、車(chē)道數(shù)及跨車(chē)道車(chē)流量。ETC系統(tǒng)的實(shí)施使得這些因素發(fā)生變化，收費(fèi)區(qū)的交通安全狀況也將隨之變化，ETC系統(tǒng)對(duì)交通安全的影響主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

①ETC車(chē)輛加速度及通過(guò)速度的發(fā)生變化，追尾事故數(shù)相應(yīng)減少； ②在ETC專(zhuān)用車(chē)道上駕駛員操作相對(duì)簡(jiǎn)化，使撞物的可能性減小。（3）ETC可以節(jié)省投資運(yùn)營(yíng)成本

在收費(fèi)運(yùn)營(yíng)方面人工收費(fèi)系統(tǒng)存在如下弊端：

①收費(fèi)營(yíng)運(yùn)效率低：據(jù)交通部及一些公路主管部門(mén)的有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前公路收費(fèi)的總額只占應(yīng)收總額的70%左右，有相當(dāng)一部分流失，給國(guó)家和公路經(jīng)營(yíng)管理單位造成了極大損失；

②人工收費(fèi)需要更多的人力付出及運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用。

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

實(shí)施了ETC系統(tǒng)后，投資成本及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用將發(fā)生相應(yīng)變化，運(yùn)營(yíng)效率也將得到提高，主要表現(xiàn)為：

①收費(fèi)效率的提高：現(xiàn)代化的技術(shù)使收費(fèi)運(yùn)營(yíng)管理進(jìn)一步規(guī)范化，可以允許車(chē)輛高速通過(guò)（幾十公里以至100多公里），與傳統(tǒng)的人工收費(fèi)8秒出票相比較，不停車(chē)收費(fèi)大大加快了高速公路收費(fèi)道口的通行能力，據(jù)測(cè)算，較人工收費(fèi)車(chē)道，ETC車(chē)道通行能力將提高4~6倍，可減少車(chē)輛在收費(fèi)口因交費(fèi)、找零等動(dòng)作而引起的排隊(duì)等候，減少了收費(fèi)金額的流失，由于無(wú)需人工參與和無(wú)現(xiàn)金交易，杜絕了收費(fèi)人員錯(cuò)收、漏收、收取假幣現(xiàn)象，同時(shí)解決了個(gè)別收費(fèi)人員的營(yíng)私舞弊行為。

②運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的變化：ETC系統(tǒng)實(shí)施后，減少了人工車(chē)收費(fèi)車(chē)道數(shù)目，減少了人力投入，相應(yīng)地減少了人員的工資，行政辦公的結(jié)構(gòu)將相應(yīng)發(fā)生變化，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為主的信息化管理提高了效率；ETC系統(tǒng)可以自動(dòng)判斷車(chē)型完成收費(fèi)，收費(fèi)無(wú)需人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)站的無(wú)人值守，降低政府和公路部門(mén)的管理成本；但也可能引起費(fèi)用的增加：ETC設(shè)施的價(jià)格相對(duì)昂貴，其維護(hù)及維修費(fèi)用相應(yīng)會(huì)較高，但是設(shè)施質(zhì)量提高有可能會(huì)減少維修的次數(shù)。

③投資成本的變化：相對(duì)人工收費(fèi)言ETC系統(tǒng)需要相對(duì)昂貴的投資，但系統(tǒng)實(shí)施后，收費(fèi)站的通行能力增加（一般ETC車(chē)道的通行能力是MTC車(chē)道的3~5倍），相應(yīng)地可減少部分收費(fèi)車(chē)道，從而減少了新建設(shè)施的成本，同時(shí)也節(jié)約了土地資源。

(4)ETC系統(tǒng)更加環(huán)保節(jié)能

機(jī)動(dòng)車(chē)是大氣污染的移動(dòng)發(fā)生源，其排放的碳?xì)浠衔?、一氧化碳、氮氧化合物、鉛化物和顆粒物質(zhì)是造成大氣污染的主要原因之一。此外，機(jī)動(dòng)車(chē)的運(yùn)行需要消耗燃料，又造成大量的能源消耗。車(chē)輛的油耗與排放與車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)，由于停車(chē)收費(fèi)使得收費(fèi)站處的車(chē)輛處于加減速或怠速狀態(tài)，車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)處于慢速或空轉(zhuǎn)狀態(tài)，根據(jù)車(chē)輛的燃油消耗特性，在此狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油耗量增加，廢氣排放量也就相應(yīng)增加，由此加劇了大氣污染。

ETC系統(tǒng)的實(shí)施，使得交通流運(yùn)行狀況得到改善，車(chē)輛在收費(fèi)物的停車(chē)次數(shù)減少，排隊(duì)等待的時(shí)間就明顯縮短，無(wú)疑減少了車(chē)輛的油耗與排放，解決了收費(fèi)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(wèn)題。

1.2 系統(tǒng)總體建設(shè)目標(biāo)和系統(tǒng)指標(biāo)

1.2.1 系統(tǒng)總體建設(shè)目標(biāo)

? 支持ETC/MTC一鍵切換

本系統(tǒng)兼容ETC與MTC系統(tǒng)，為車(chē)道子系統(tǒng)提供支持，輕松實(shí)現(xiàn)兩種收費(fèi)方式間的一鍵切換，在識(shí)讀設(shè)備出現(xiàn)故障、MTC車(chē)道擁堵以致阻塞ETC車(chē)道或者客戶有其它需求的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)ETC與MTC收費(fèi)方式間的實(shí)時(shí)切換，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，最大限度地提高車(chē)道的利用率。

? 支持ETC/MTC組合式收費(fèi)模式

本系統(tǒng)兼容為車(chē)道子系統(tǒng)提供組合式收費(fèi)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(biāo)簽采用雙片式（電子標(biāo)簽+雙界面卡）。將雙界面卡插入ETC電子標(biāo)簽中可以實(shí)現(xiàn)不停車(chē)通過(guò)ETC專(zhuān)用車(chē)道，使用雙界面卡采用普通刷卡方式可以通過(guò)人工收費(fèi)車(chē)道。組合收費(fèi)模式可以很好的適應(yīng)國(guó)內(nèi)路網(wǎng)復(fù)雜、多數(shù)入口和出口收費(fèi)站車(chē)流量小、車(chē)道少的現(xiàn)狀。

? 具備完備的安全體系

安全體系包括交易安全和數(shù)據(jù)安全。ETC系統(tǒng)具備嚴(yán)密的密鑰體系，密鑰由上級(jí)管理部門(mén)分發(fā)，分多個(gè)等級(jí)，高一等級(jí)的密鑰只用于保護(hù)下一等級(jí)的密鑰，最低等級(jí)的密鑰應(yīng)用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等終端應(yīng)用介質(zhì)中。采用3DES加密技術(shù)，密鑰驗(yàn)證符合金融交易安全的要求，一般包括內(nèi)部認(rèn)證、外部認(rèn)證等認(rèn)證過(guò)程。數(shù)據(jù)安全包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，通過(guò)采用訪問(wèn)控制、認(rèn)證、機(jī)密控制、數(shù)據(jù)完整性控制等措施來(lái)保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩TC系統(tǒng)除了技術(shù)上的保障之外，還有嚴(yán)格的管理制度，有效的保障了系統(tǒng)的安全。

? 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)保證了信息的及時(shí)傳遞和更新，在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，路段控制中心能夠?qū)⑾到y(tǒng)定義的黑灰名單及時(shí)傳遞到各個(gè)收費(fèi)站出入口，實(shí)施對(duì)欠費(fèi)車(chē)輛的告警提示，對(duì)不法車(chē)輛進(jìn)行攔截或報(bào)警等操作。能夠?qū)⒏鞣N費(fèi)率表及時(shí)下發(fā)至各個(gè)收費(fèi)站點(diǎn)，能夠及時(shí)了解整個(gè)路網(wǎng)的動(dòng)態(tài)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)路網(wǎng)的擁塞或其他異常情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)路由。

1.2.2 1.2.2系統(tǒng)綜合指標(biāo)

1.2.2.1系統(tǒng)指標(biāo)

1.數(shù)據(jù)傳輸性能：在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，收費(fèi)站實(shí)時(shí)（至多為0.5s）收集所轄車(chē)道產(chǎn)生的收費(fèi)數(shù)據(jù)；

2.運(yùn)營(yíng)參數(shù)下發(fā)性能：在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，收費(fèi)站下發(fā)系統(tǒng)參數(shù)至車(chē)道平均等待時(shí)間至多為60s；

3.收費(fèi)監(jiān)控性能：在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，車(chē)道操作信息實(shí)時(shí)（至多為1s）上傳至收費(fèi)站；

4.通行券不可讀（壞卡）/超時(shí)/車(chē)牌查詢(xún)性能：在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，收費(fèi)站對(duì)通行券不可讀（壞卡）/超時(shí)/車(chē)牌查詢(xún)平均等待時(shí)間至多為1s；

5.數(shù)據(jù)庫(kù)備份性能：在正常情況下，應(yīng)支持在線數(shù)據(jù)備份與離線數(shù)據(jù)備份，備份一個(gè)2G的數(shù)據(jù)庫(kù)，時(shí)間至多為60min；

6.靈活性：通過(guò)對(duì)參數(shù)的設(shè)置，使收費(fèi)站系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)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(yán)格的用戶權(quán)限管理、安全認(rèn)證機(jī)制確保數(shù)據(jù)不被非法訪問(wèn)；

1.2.2.2可靠性指標(biāo)

1、MTBF：100,000小時(shí)

在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)（超過(guò)24h），有完備的備用數(shù)據(jù)傳輸方案，保證數(shù)據(jù)及時(shí)上傳至收費(fèi)站，同時(shí)保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性、真實(shí)性、不可抵賴(lài)性和安全性不受破壞；

1.2.2.3系統(tǒng)應(yīng)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(chē)收費(fèi)系統(tǒng)整體框架

2.1 ETC不停車(chē)收費(fèi)總體說(shuō)明

路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)發(fā)卡子系統(tǒng)收費(fèi)站子系統(tǒng)車(chē)道子系統(tǒng)單業(yè)主系統(tǒng)組成

圖 2-1 收費(fèi)站子系統(tǒng)在收費(fèi)系統(tǒng)中的位置

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)組成最基礎(chǔ)的是單業(yè)主的運(yùn)營(yíng)模式。從結(jié)構(gòu)上劃分，主要由車(chē)道子系統(tǒng)、收費(fèi)站子系統(tǒng)、路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)和發(fā)卡子系統(tǒng)組成。

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)主要由車(chē)道子系統(tǒng)、收費(fèi)站子系統(tǒng)、路段收費(fèi)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(fèi)站子系統(tǒng)是聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的重要部分，是聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)最基礎(chǔ)的管理單元。該子系統(tǒng)向上的接口是路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)，向下的接口是車(chē)道子系統(tǒng)。

收費(fèi)站子系統(tǒng)要求能夠?qū)Ρ菊镜氖召M(fèi)車(chē)道實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)所有車(chē)道收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和統(tǒng)計(jì)，并整理上傳到路段收費(fèi)分中心；接收路段收費(fèi)分中心下發(fā)的費(fèi)率表等系統(tǒng)參數(shù)，并下發(fā)至車(chē)道；提供報(bào)表服務(wù)，及時(shí)享用數(shù)據(jù)結(jié)果。

2.2 車(chē)道子系統(tǒng)

在ETC系統(tǒng)中，從功能上來(lái)說(shuō)，各車(chē)道是完成車(chē)輛通關(guān)的基本配置，所有車(chē)道子系統(tǒng)通過(guò)收費(fèi)站連接到路段收費(fèi)分中心中心組成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)，車(chē)道子系統(tǒng)還可以分解成多個(gè)單元，但因?yàn)槎鄠€(gè)單元配合才能完成相應(yīng)功能，故這里抽象到車(chē)道為止，抽象如圖 2-2所示：

接入收費(fèi)站OBE數(shù)據(jù)采集卡C攝像機(jī)RSU車(chē)輛檢測(cè)器車(chē)道計(jì)算機(jī)道閘車(chē)輛檢測(cè)器控制器車(chē)道

圖 2-2 車(chē)道子系統(tǒng)

車(chē)道子系統(tǒng)主要包括底層應(yīng)用單元（車(chē)道計(jì)算機(jī)）、車(chē)道控制單元（控制器（廣義的控制機(jī)包括工控機(jī)）、車(chē)輛檢測(cè)器、道閘）、圖像采集單元（攝像機(jī)、視頻采集卡）、顯示告警單元（車(chē)道通行燈、聲光報(bào)警裝置、車(chē)道顯示屏）、射頻識(shí)別單元（RSE和OBE）

車(chē)道子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能如下： ? 車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別 ? 車(chē)輛自動(dòng)收費(fèi)

? 控制道閘、通行燈以示通行或放行 ? 對(duì)當(dāng)前車(chē)輛進(jìn)行抓拍 ? 對(duì)非正常車(chē)輛進(jìn)行告警 2.3 收費(fèi)站子系統(tǒng)

報(bào)警裝置OMC服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器收費(fèi)站監(jiān)控中心

圖 2-3 收費(fèi)站子系統(tǒng)

收費(fèi)站子系統(tǒng)主要包括工控機(jī)、報(bào)警裝置和服務(wù)器硬件。收費(fèi)站子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能如下： ? 接收各車(chē)道上傳的交易數(shù)據(jù) ? 將數(shù)據(jù)上傳至路段收費(fèi)分中心 ? 實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)道狀況

? 對(duì)車(chē)道及收費(fèi)站的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行配置 ? 提供查詢(xún)及報(bào)表等服務(wù)

2.4 路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)

監(jiān)控終端OMC服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器路段收費(fèi)分中心

圖 2-4 路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)

路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)主要包括工控機(jī)和服務(wù)器硬件，實(shí)現(xiàn)的主要功能如下： ? 接收來(lái)自各收費(fèi)站的數(shù)據(jù)信息，維護(hù)總的數(shù)據(jù)庫(kù)

? 提供查詢(xún)及報(bào)表、打印等多種服務(wù) ? 管理代碼、費(fèi)率、密鑰等信息

通過(guò)internet/專(zhuān)線連接到各服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，維護(hù)發(fā)卡數(shù)據(jù)（單業(yè)主）。第3章 ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)詳述

3.1 收費(fèi)站子系統(tǒng)

3.1.1

應(yīng)用場(chǎng)景描述

在整個(gè)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)中，收費(fèi)站系統(tǒng)位于ETC車(chē)道系統(tǒng)和路段收費(fèi)分中心系統(tǒng)之間。? 收費(fèi)站系統(tǒng)可以對(duì)下屬的各條ETC車(chē)道的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備發(fā)生異常情況時(shí)，及時(shí)報(bào)警，使得故障得到及時(shí)的處理。? 收費(fèi)站系統(tǒng)可以對(duì)下屬的各條ETC車(chē)道的收費(fèi)交易情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)交易異常時(shí)，及時(shí)進(jìn)行處理。? 收費(fèi)站系統(tǒng)可以對(duì)下屬的各條ETC車(chē)道的收費(fèi)交易數(shù)據(jù)、抓拍圖像進(jìn)行審核稽查，可以提高收費(fèi)管理的力度。? ? 報(bào)表定義靈活、快捷，既能滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的報(bào)表格式，又允許用戶自定義格式。收費(fèi)站系統(tǒng)可以將上層管理中心的參數(shù)（費(fèi)率表、灰/黑名單等）及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)到下屬的車(chē)道系統(tǒng)。? 收費(fèi)站系統(tǒng)中的通信子系統(tǒng)既可以和ETC車(chē)道系統(tǒng)通信，又可以和MTC車(chē)道系統(tǒng)通信，可以屏蔽ETC車(chē)道系統(tǒng)和MTC車(chē)道系統(tǒng)的差異，起到數(shù)據(jù)融合的作用。? ? 收費(fèi)站系統(tǒng)具有完備的權(quán)限管理功能，能夠嚴(yán)格控制操作人員的操作權(quán)限。軟件接口具有開(kāi)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(gòu)或者異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，具有兼容性和開(kāi)放性的特點(diǎn)。

3.1.2

收費(fèi)站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

報(bào)警裝置OMC服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器收費(fèi)站監(jiān)控中心

圖 3.5 收費(fèi)站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

收費(fèi)站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括：收費(fèi)站服務(wù)器（安裝收費(fèi)站服務(wù)器軟件）、ETC收費(fèi)管理計(jì)算機(jī)（安裝收費(fèi)站客戶端軟件）、交換機(jī)、激光打印機(jī)（打印報(bào)表）。

3.1.3

軟件結(jié)構(gòu)

ETC車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)ETC車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē)車(chē) 圖 3.6 軟件結(jié)構(gòu)

從軟件結(jié)構(gòu)角度講，收費(fèi)站系統(tǒng)分為6個(gè)子系統(tǒng)，分別是ETC車(chē)道管理子系統(tǒng)、ETC車(chē)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(xún)統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信管理子系統(tǒng)。

3.1.4

功能描述

3.1.4.1 ETC車(chē)道管理子系統(tǒng)(1)添加車(chē)道

向收費(fèi)站系統(tǒng)注冊(cè)ETC車(chē)道。注冊(cè)的ETC車(chē)道信息包括：車(chē)道ID、車(chē)道IP地址、車(chē)道類(lèi)型（入口/出口）等信息。

(2)刪除車(chē)道

將一個(gè)停止使用的車(chē)道進(jìn)行刪除操作。

(3)查看車(chē)道

查看已經(jīng)添加到收費(fèi)站系統(tǒng)的所有車(chē)道信息。

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

收費(fèi)站系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示站內(nèi)各ETC車(chē)道的車(chē)輛收費(fèi)情況。具體監(jiān)控信息包括：車(chē)道號(hào)、當(dāng)前車(chē)輛的抓拍圖像、車(chē)型、車(chē)牌號(hào)、收費(fèi)金額、電子標(biāo)簽類(lèi)型、電子標(biāo)簽號(hào)等信息。

收費(fèi)站系統(tǒng)可以對(duì)車(chē)道系統(tǒng)的工作流程進(jìn)度的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

(2)監(jiān)控ETC車(chē)道的設(shè)備狀況

收費(fèi)站系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示站內(nèi)各車(chē)道的設(shè)備狀態(tài)情況。

車(chē)道設(shè)備包括：RSU、欄桿、通行燈、雨棚燈、霧燈、費(fèi)額顯示器、車(chē)道攝像機(jī)、視頻采集卡、車(chē)輛檢測(cè)器（連接觸發(fā)線圈、抓拍線圈和落桿線圈）。

設(shè)備狀態(tài)情況能夠用模擬圖顯示出來(lái)。

RSU、費(fèi)額顯示器、視頻采集卡、車(chē)輛檢測(cè)器和車(chē)道攝像機(jī)的狀態(tài)有正常和異常兩種狀態(tài)；欄桿有打開(kāi)和關(guān)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(guān)閉三種狀態(tài)。

(3)監(jiān)控ETC車(chē)道的狀態(tài)

收費(fèi)站系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示車(chē)道的狀態(tài)。

具體監(jiān)視信息包括：車(chē)道ID、車(chē)道名稱(chēng)、IP地址、類(lèi)型（入口/出口）、狀態(tài)（開(kāi)啟/關(guān)閉）、鏈路狀態(tài)（連接/斷開(kāi)）。

(4)收費(fèi)審核/稽查

1)稽核操作員通過(guò)收費(fèi)站的審核/稽查系統(tǒng)，可以對(duì)收費(fèi)車(chē)道產(chǎn)生的原始過(guò)車(chē)記錄、系統(tǒng)抓拍車(chē)輛圖片以及車(chē)道監(jiān)控員登記的特殊事件進(jìn)行稽核。

稽核功能具體包括：入/出口車(chē)道收費(fèi)交易的稽核、車(chē)輛入口圖像查詢(xún)、沖崗車(chē)黑名單錄入。

3.1.4.3 告警子系統(tǒng)

告警子系統(tǒng)針對(duì)的是ETC車(chē)道監(jiān)控子系統(tǒng)，是對(duì)ETC車(chē)道監(jiān)控子系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行告警。而對(duì)于系統(tǒng)操作異常產(chǎn)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(shí)現(xiàn)的。

(1)告警級(jí)別

告警級(jí)別有4種：緊急、主要、次要、提示。

(2)告警類(lèi)型

ETC車(chē)道交易告警類(lèi)型有6種：系統(tǒng)信息驗(yàn)證失敗、車(chē)輛信息驗(yàn)證失敗、ICC信息驗(yàn)證失敗、黑名單告警信息、RSU/OBU操作告警、車(chē)道計(jì)算機(jī)反應(yīng)超時(shí)。

ETC車(chē)道設(shè)備告警類(lèi)型有5種：I/O卡操作告警、車(chē)道設(shè)備（包括欄桿、通行燈、雨棚燈、霧燈）操作告警、圖像采集告警、費(fèi)額顯示器告警、字符疊加器告警。

(3)告警查詢(xún)

交易告警的查詢(xún)內(nèi)容包括：告警類(lèi)型、告警級(jí)別、告警描述、告警時(shí)間、告警位置（指車(chē)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(huì)在告警監(jiān)控窗口中實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，以提醒相關(guān)人員進(jìn)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(shí)根據(jù)告警級(jí)別的不同，會(huì)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(duì)收費(fèi)站的操作人員和車(chē)道的操作人員的管理。具體包括人員的增加、刪除、修改、查詢(xún)功能，能根據(jù)需要進(jìn)行操作人員的密碼修改和設(shè)置功能。

(2)數(shù)據(jù)庫(kù)管理

系統(tǒng)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，包括數(shù)據(jù)庫(kù)的參數(shù)配置、備份、災(zāi)難恢復(fù)等。具體如下： ? ? 數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)配置：系統(tǒng)支持對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)進(jìn)行配置，如數(shù)據(jù)庫(kù)名稱(chēng)、路徑等。數(shù)據(jù)庫(kù)備份：系統(tǒng)能按照設(shè)定的周期進(jìn)行備份，并支持手動(dòng)備份，包括備份周期、備份路徑的設(shè)定以及磁盤(pán)空間不足時(shí)的處理策略設(shè)置，并支持?jǐn)?shù)據(jù)恢復(fù)。備份策略支持全備份和差分備份。? 數(shù)據(jù)庫(kù)災(zāi)難恢復(fù)：數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生災(zāi)難性錯(cuò)誤時(shí)，可將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到某個(gè)時(shí)間點(diǎn)備份的數(shù)據(jù)庫(kù)。

(3)權(quán)限管理

收費(fèi)站系統(tǒng)通過(guò)“操作人員—角色—操作權(quán)限”的對(duì)應(yīng)關(guān)系，提供了完備的權(quán)限管理機(jī)制。管理員可以對(duì)收費(fèi)站系統(tǒng)的操作人員、下屬車(chē)道系統(tǒng)的操作人員進(jìn)行權(quán)限分配操作。

操作權(quán)限包含只讀和讀寫(xiě)兩種屬性，具有讀寫(xiě)權(quán)限的操作人員可以進(jìn)行權(quán)限范圍內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置和更改。

所有操作人員都可以更改自己賬號(hào)的登錄密碼。

(4)日志管理

日志管理功能可對(duì)收費(fèi)站系統(tǒng)的日志進(jìn)行記錄和查詢(xún)。

日志記錄：收費(fèi)站系統(tǒng)自動(dòng)記錄操作人員操作日志，日志內(nèi)容包括操作人員的個(gè)人信息、操作時(shí)間、地點(diǎn)、所進(jìn)行的合法操作、所進(jìn)行的非法操作、操作中產(chǎn)生的異常。

日志查詢(xún)：操作人員可以對(duì)日志進(jìn)行查詢(xún)。

3.1.4.5查詢(xún)統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)

以下的查詢(xún)統(tǒng)計(jì)都支持對(duì)結(jié)果的打印功能。

(1)查詢(xún)

? 灰/黑名單車(chē)輛查詢(xún)

查詢(xún)的內(nèi)容包括：CPU卡內(nèi)部編號(hào)、車(chē)牌號(hào)、卡片路網(wǎng)編號(hào)、灰/黑名單生成時(shí)間、類(lèi)型（黑名單和灰名單兩種類(lèi)型）、灰/黑名單生成原因。

? 費(fèi)率表查詢(xún)

查詢(xún)的內(nèi)容包括：費(fèi)率表版本號(hào)、入口收費(fèi)站、出口收費(fèi)站、車(chē)型、收費(fèi)里程（km）、收費(fèi)金額（元）。? 車(chē)型分類(lèi)編號(hào)查詢(xún)

查詢(xún)車(chē)型分類(lèi)編號(hào)和車(chē)型分類(lèi)名稱(chēng)。? 車(chē)種分類(lèi)編號(hào)查詢(xún)

查詢(xún)車(chē)種分類(lèi)編號(hào)和車(chē)種分類(lèi)名稱(chēng)。車(chē)種包括普通車(chē)、公務(wù)車(chē)、軍警車(chē)、緊急車(chē)、免費(fèi)車(chē)、車(chē)隊(duì)。? 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查看

可以查看的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括：卡片類(lèi)型、協(xié)約類(lèi)型、合同版本表、服務(wù)提供商、路段編碼、收費(fèi)站編碼。

入/出口車(chē)道交易記錄查詢(xún)

對(duì)于入口車(chē)道，“出口信息、交易金額”等信息都顯示“無(wú)”。

(2)統(tǒng)計(jì)報(bào)表

報(bào)表格式和交通部制定的《收費(fèi)公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)技術(shù)要求》的附錄五中的附件A“均一制、開(kāi)放式、混合式收費(fèi)系統(tǒng)報(bào)表格式”一致。

報(bào)表的內(nèi)容包括： ? ? ? 收費(fèi)情況統(tǒng)計(jì)：按車(chē)型、車(chē)種分類(lèi)，按小時(shí)段、日、月、年分類(lèi)； 車(chē)流量統(tǒng)計(jì)：按車(chē)型、車(chē)種分類(lèi)，按小時(shí)、日、月、年分類(lèi)； 特殊車(chē)輛統(tǒng)計(jì)：包含在“按車(chē)種分類(lèi)的車(chē)流量統(tǒng)計(jì)”之中。

報(bào)表格式支持用戶自定義設(shè)計(jì)，既可以滿足標(biāo)準(zhǔn)，又可以滿足客戶的個(gè)性化需要。? 數(shù)據(jù)通信管理子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)通信管理子系統(tǒng)向上負(fù)責(zé)和路段收費(fèi)分中心的數(shù)據(jù)同步通信，向下負(fù)責(zé)和車(chē)道系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(gòu)/異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。3.1.4.6與車(chē)道系統(tǒng)同步數(shù)據(jù)(1)向車(chē)道系統(tǒng)下發(fā)數(shù)據(jù)

如果車(chē)道系統(tǒng)設(shè)置的時(shí)間服務(wù)器是收費(fèi)站服務(wù)器，則車(chē)道系統(tǒng)定期從收費(fèi)站系統(tǒng)接收同步時(shí)鐘。

(2)從車(chē)道系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)

從車(chē)道接收的數(shù)據(jù)包括：入/出口車(chē)道收費(fèi)交易記錄、車(chē)輛交易告警信息、設(shè)備告警信息、設(shè)備狀態(tài)信息、車(chē)輛交易處理過(guò)程信息、上下班登記表。

其中，入/出口車(chē)道收費(fèi)交易記錄包括：車(chē)道ID、卡號(hào)、卡類(lèi)型、入口收費(fèi)站名稱(chēng)、入口日期時(shí)間、出口收費(fèi)站名出、出口（交易）日期時(shí)間、出口車(chē)道類(lèi)型（封閉式/開(kāi)放式）、交易金額、卡余額、車(chē)型、車(chē)牌、脫機(jī)交易序號(hào)、交易狀態(tài)（成功/失?。?、終端機(jī)編號(hào)、終端機(jī)交易序號(hào)、交易驗(yàn)證碼。

3.1.4.7數(shù)據(jù)融合

數(shù)據(jù)融合是指收費(fèi)站系統(tǒng)將ETC車(chē)道上傳的數(shù)據(jù)和MTC車(chē)道上傳的數(shù)據(jù)融合在一起，屏蔽掉車(chē)道收費(fèi)類(lèi)型的差異。收費(fèi)站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信管理子系統(tǒng)將ETC車(chē)道系統(tǒng)上報(bào)的收費(fèi)數(shù)據(jù)和MTC車(chē)道系統(tǒng)上報(bào)的收費(fèi)數(shù)據(jù)的字段合并在一起，取其并集，從而達(dá)到數(shù)據(jù)融合的目的。

(1)與路段收費(fèi)分中心同步數(shù)據(jù)

收費(fèi)站從路段收費(fèi)分中心接收的數(shù)據(jù)包括：灰/黑名單車(chē)輛表、費(fèi)率表、車(chē)輛類(lèi)別表、車(chē)輛用戶類(lèi)別、服務(wù)提供商信息表、協(xié)議類(lèi)型表、合同版本號(hào)表、卡片類(lèi)型表、車(chē)道參數(shù)表、操作人員信息表、路段編碼、站編碼。

3.1.4

工作流程

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

3.1.4.1 車(chē)道參數(shù)下發(fā)流程

收費(fèi)站系統(tǒng)中的參數(shù)一般為自動(dòng)下發(fā)到車(chē)道系統(tǒng)，但對(duì)于一些特殊情況，如重新安裝了車(chē)道系統(tǒng)等情況，需要從收費(fèi)站手工將參數(shù)下發(fā)到車(chē)道。

手工下發(fā)參數(shù)流程：

1)選擇菜單“參數(shù)管理->車(chē)道參數(shù)下發(fā)”，彈出車(chē)道參數(shù)下發(fā)界面； 2)選擇要下發(fā)的參數(shù)、車(chē)道； 3)確認(rèn)關(guān)閉，返回成功信息。

3.1.4.2 查詢(xún)統(tǒng)計(jì)流程

1)選擇查詢(xún)/統(tǒng)計(jì)功能菜單； 2)輸入相應(yīng)查詢(xún)/統(tǒng)計(jì)條件； 3)返回查詢(xún)/統(tǒng)計(jì)結(jié)果； 4)查看結(jié)果或者打印結(jié)果； 5)確認(rèn)關(guān)閉。

3.1.4.3 收費(fèi)稽核流程

收費(fèi)稽核流程描述如下： 1)查詢(xún)稽核內(nèi)容； 2)進(jìn)行稽核操作； 3)保存稽核結(jié)果。

3.1.4.4 監(jiān)控流程

收費(fèi)站監(jiān)控服務(wù)器圖 3.4 監(jiān)控流程

車(chē)道計(jì)算機(jī)

1)車(chē)道計(jì)算機(jī)將交易信息、車(chē)道設(shè)備狀態(tài)上報(bào)給收費(fèi)站監(jiān)控服務(wù)器；

2)收費(fèi)站監(jiān)控服務(wù)器實(shí)時(shí)顯示車(chē)道計(jì)算機(jī)上報(bào)的信息，提供友好的用戶界面給收費(fèi)站管理者，如果有異常情況，則收費(fèi)站監(jiān)控客戶端會(huì)發(fā)出告警信息。3.2 收費(fèi)車(chē)道子系統(tǒng)

3.2.1

車(chē)道子系統(tǒng)特點(diǎn)

1、支持ETC/MTC一鍵切換

本系統(tǒng)兼容ETC與MTC系統(tǒng)，輕松實(shí)現(xiàn)兩種收費(fèi)方式間的一鍵切換，在識(shí)讀設(shè)備出現(xiàn)故障、MTC車(chē)道擁堵以致阻塞ETC車(chē)道或者客戶有其它需求的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)ETC與MTC收費(fèi)方式間的實(shí)時(shí)切換，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，最大限度地提高車(chē)道的利用率。

2、支持ETC/MTC組合式收費(fèi)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(fèi)。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(biāo)簽采用雙片式（電子標(biāo)簽+雙界面卡）。將雙界面卡插入ETC電子標(biāo)簽中可以實(shí)現(xiàn)不停車(chē)通過(guò)ETC專(zhuān)用車(chē)道，使用雙界面卡采用普通刷卡方式可以通過(guò)人工收費(fèi)車(chē)道。組合收費(fèi)模式可以很好的適應(yīng)國(guó)內(nèi)路網(wǎng)復(fù)雜、多數(shù)入口和出口收費(fèi)站車(chē)流量小、車(chē)道少的現(xiàn)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(fèi)方式下，收費(fèi)作業(yè)的完成比較耗時(shí)，而且效率低。收費(fèi)車(chē)道通行速度慢。當(dāng)高速公路車(chē)流密集時(shí)會(huì)有通行車(chē)輛在收費(fèi)車(chē)道排隊(duì)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(duì)等候車(chē)輛的鳴笛和頻繁啟動(dòng)所引起的有害廢氣排放，會(huì)造成收費(fèi)車(chē)道周?chē)h(huán)境的污染。

本系統(tǒng)可有效縮短收費(fèi)時(shí)間，提高公路的通行能力，降低對(duì)收費(fèi)車(chē)道周?chē)h(huán)境的污染。在MTC方式下，服務(wù)時(shí)間小于8s（入口）、20s（出口），在ETC方式下，服務(wù)時(shí)間小于3s。

4、支持非現(xiàn)金付費(fèi)

本系統(tǒng)可以支持月/年卡、公務(wù)卡、預(yù)付卡、儲(chǔ)值卡、記帳卡等攜卡車(chē)輛通行，實(shí)現(xiàn)電子支付，提高車(chē)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(shù)據(jù)安全。ETC系統(tǒng)具備嚴(yán)密的密鑰體系，密鑰由上級(jí)管理部門(mén)分發(fā)，分多個(gè)等級(jí)，高一等級(jí)的密鑰只用于保護(hù)下一等級(jí)的密鑰，最低等級(jí)

的密鑰應(yīng)用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等終端應(yīng)用介質(zhì)中。采用3DES加密技術(shù)，密鑰驗(yàn)證符合金融交易安全的要求，一般包括內(nèi)部認(rèn)證、外部認(rèn)證等認(rèn)證過(guò)程。數(shù)據(jù)安全包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，通過(guò)采用訪問(wèn)控制、認(rèn)證、機(jī)密控制、數(shù)據(jù)完整性控制等措施來(lái)保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩?。MTC系統(tǒng)除了技術(shù)上的保障之外，還有嚴(yán)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(chē)問(wèn)題

當(dāng)有多個(gè)車(chē)輛同時(shí)進(jìn)入RSU天線覆蓋區(qū)域時(shí)，將出現(xiàn)跟車(chē)問(wèn)題。本系統(tǒng)很好的解決了跟車(chē)問(wèn)題，保證在跟車(chē)的情況下，合法的車(chē)輛可以順利通過(guò)ETC車(chē)道，并完成收費(fèi)，而非法的車(chē)輛將會(huì)被攔截。

7、可有效解決鄰道干擾問(wèn)題

當(dāng)部署多條ETC車(chē)道或攜帶電子標(biāo)簽的車(chē)輛通行ETC車(chē)道鄰近的MTC車(chē)道時(shí)，由于天線的覆蓋區(qū)域重疊，射頻信號(hào)反射等因素，本車(chē)道的RSU可能會(huì)接收到鄰近車(chē)道車(chē)輛的信號(hào)，造成鄰道干擾問(wèn)題。本系統(tǒng)通過(guò)精準(zhǔn)的頻率控制，使用信道隔離技術(shù)，可以有效解決鄰道干擾問(wèn)題。

8、一體化設(shè)計(jì)，整體解決方案

提供車(chē)道子系統(tǒng)完整的軟硬件系統(tǒng)集成。

3.2.2

車(chē)道子系統(tǒng)組成

在各個(gè)設(shè)備中，電子標(biāo)簽讀寫(xiě)天線（路側(cè)單元RSU）通過(guò)網(wǎng)線直接連接到位于收費(fèi)亭的車(chē)道計(jì)算機(jī)上，讀寫(xiě)天線與車(chē)載電子標(biāo)簽之間的信息交換由車(chē)道控制應(yīng)用程序直接控制；其它設(shè)備如自動(dòng)欄桿、費(fèi)額顯示器、車(chē)道通行燈、車(chē)輛檢測(cè)器等設(shè)備則通過(guò)車(chē)道控制器與車(chē)道計(jì)算機(jī)連接，由應(yīng)用程序控制，視頻信號(hào)通過(guò)字符疊加器疊加過(guò)車(chē)信息后傳至收費(fèi)站的監(jiān)視器上。

3.2.3

系統(tǒng)功能

3.2.3.1車(chē)輛檢測(cè)功能

系統(tǒng)能夠通過(guò)地感線圈檢測(cè)到進(jìn)入ETC車(chē)道的車(chē)輛，對(duì)經(jīng)過(guò)車(chē)輛進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)。并根據(jù)RSU的識(shí)別結(jié)果判斷車(chē)輛是否具有電子標(biāo)簽（OBU）。3.2.3.2自動(dòng)收費(fèi)處理功能

系統(tǒng)提供自動(dòng)收費(fèi)處理功能，在沒(méi)有工作人員參與的情況下完成收費(fèi)工作。

當(dāng)安裝有OBU設(shè)備的車(chē)輛經(jīng)過(guò)ETC車(chē)道入口時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將入口信息寫(xiě)入雙界面卡（或高頻卡，下同，本系統(tǒng)同時(shí)支持雙界面卡和高頻卡），入口信息包括：通過(guò)區(qū)域號(hào)、路段號(hào)、站點(diǎn)號(hào)、車(chē)道號(hào)、入口時(shí)間、入口狀態(tài)標(biāo)識(shí)、車(chē)型、車(chē)牌號(hào)碼。

當(dāng)安裝有OBU設(shè)備的車(chē)輛經(jīng)過(guò)標(biāo)識(shí)站時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將標(biāo)識(shí)站信息寫(xiě)入雙界面卡。當(dāng)安裝有OBU設(shè)備的車(chē)輛經(jīng)過(guò)ETC車(chē)道出口時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)從雙界面卡讀取的入口信息，查詢(xún)系統(tǒng)中的費(fèi)率表，計(jì)算出收費(fèi)額度，將出口信息寫(xiě)入雙界面卡并進(jìn)行扣款操作（如果是儲(chǔ)值卡）。出口信息包括：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)號(hào)、站點(diǎn)號(hào)、車(chē)道號(hào)、時(shí)間、出口狀態(tài)標(biāo)識(shí)、車(chē)型、車(chē)牌號(hào)碼。

完成自動(dòng)收費(fèi)以后，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生收費(fèi)記錄，記錄如下信息：車(chē)道序列號(hào)、卡編號(hào)、卡類(lèi)型、入口名稱(chēng)、入口日期時(shí)間、出口名稱(chēng)、出口（交易）日期時(shí)間、出口車(chē)道類(lèi)型、交易金額、雙界面卡余額、車(chē)型、車(chē)牌、脫機(jī)交易序號(hào)、終端機(jī)編號(hào)、終端交易序號(hào)、交易驗(yàn)證碼。

3.2.3.3設(shè)備控制功能

系統(tǒng)能夠根據(jù)對(duì)車(chē)輛的收費(fèi)處理情況正確控制車(chē)道設(shè)備的動(dòng)作，包括：自動(dòng)欄桿的升起下落、雨棚燈的切換、通行信號(hào)燈的切換、聲光報(bào)警器的開(kāi)啟和關(guān)閉、費(fèi)額顯示器的顯示等。

3.2.3.4圖像抓拍識(shí)別功能

系統(tǒng)對(duì)經(jīng)過(guò)ETC車(chē)道的當(dāng)前車(chē)輛進(jìn)行圖像抓拍，并將該抓拍圖像和處理信息關(guān)聯(lián)后保存以供事后追查。

系統(tǒng)對(duì)過(guò)車(chē)抓拍圖像具有車(chē)牌識(shí)別功能，可以將車(chē)牌識(shí)別結(jié)果與抓拍圖像關(guān)聯(lián)后保存，以供事后稽查。

3.2.3.5異常車(chē)輛處理功能

系統(tǒng)提供異常車(chē)輛處理功能。對(duì)于經(jīng)過(guò)ETC車(chē)道的異常車(chē)輛（未成功進(jìn)行入口信息寫(xiě)入或出口收費(fèi)處理的車(chē)輛），系統(tǒng)會(huì)使自動(dòng)欄桿保持關(guān)閉狀態(tài)以攔截車(chē)輛，同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，提醒工作人員進(jìn)行處理。

3.2.3.6數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能

系統(tǒng)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，包括數(shù)據(jù)庫(kù)的參數(shù)配置、備份、災(zāi)難恢復(fù)等。具體如下：

? ? 數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)配置：系統(tǒng)支持對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)進(jìn)行配置，如數(shù)據(jù)庫(kù)名稱(chēng)、路徑等。數(shù)據(jù)庫(kù)備份：系統(tǒng)能按照設(shè)定的周期進(jìn)行備份，并支持手動(dòng)備份，包括備份周期、備份路徑的設(shè)定以及磁盤(pán)空間不足時(shí)的處理策略設(shè)置，并支持?jǐn)?shù)據(jù)恢復(fù)。備份策略支持全備份和差分備份。? 數(shù)據(jù)庫(kù)災(zāi)難恢復(fù)：數(shù)據(jù)庫(kù)操作發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，可將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到某個(gè)時(shí)間點(diǎn)備份的數(shù)據(jù)庫(kù)

3.2.3.7數(shù)據(jù)同步功能

系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)同步功能，車(chē)道服務(wù)器可以獨(dú)立完成一次收費(fèi)交易，但交易信息可及時(shí)同步到收費(fèi)站系統(tǒng)。系統(tǒng)也可以及時(shí)接收收費(fèi)站下發(fā)的運(yùn)行參數(shù)信息。

系統(tǒng)上傳的信息包括：原始交易數(shù)據(jù)、入口車(chē)道的過(guò)車(chē)記錄、上下班登記表、設(shè)備狀態(tài)信息、車(chē)道處理過(guò)程信息等。

接收收費(fèi)站的下傳信息包括：同步時(shí)鐘、費(fèi)率表、黑名單、通行卡有效啟用日期、OBU有效啟用日期、收費(fèi)站信息表、收費(fèi)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(duì)系統(tǒng)日志進(jìn)行記錄和查詢(xún)。

? 日志記錄：本系統(tǒng)自動(dòng)記錄管理人員操作日志和系統(tǒng)運(yùn)行信息日志，包括操作人員的個(gè)人信息、操作時(shí)間、地點(diǎn)、所進(jìn)行的合法操作、所進(jìn)行的非法操作、操作中產(chǎn)生的異常、系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生的異常等。? 日志查詢(xún)：操作人員可以對(duì)日志進(jìn)行查詢(xún)，便于系統(tǒng)的維護(hù)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(guò)專(zhuān)用配置管理工具配置RSU的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、射頻參數(shù)、業(yè)務(wù)參數(shù)等信息。

網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括RSU的IP地址、子網(wǎng)掩碼、車(chē)道計(jì)算機(jī)IP地址和端口、時(shí)間服務(wù)器IP等信息。

射頻參數(shù)包括天線功率、調(diào)制深度、通信頻點(diǎn)等信息。

業(yè)務(wù)參數(shù)包括協(xié)議物理層類(lèi)型、握手命令重傳個(gè)數(shù)、握手命令等待響應(yīng)時(shí)間、ETC交易類(lèi)型等信息。

3.2.3.10脫機(jī)工作功能

系統(tǒng)提供脫機(jī)工作功能，當(dāng)車(chē)道系統(tǒng)與收費(fèi)站的通信出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)可降級(jí)運(yùn)行和脫機(jī)操作，獨(dú)立完成對(duì)經(jīng)過(guò)車(chē)輛的收費(fèi)處理操作，待網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)恢復(fù)正常后再將交易記錄等數(shù)據(jù)上傳給收費(fèi)站。

3.2.5

ETC車(chē)道系統(tǒng)工作流程

開(kāi)始（車(chē)道開(kāi)啟）結(jié)束（車(chē)道關(guān)閉）車(chē)輛駛?cè)胲?chē)道下一輛車(chē)進(jìn)入欄桿關(guān)閉，通行信號(hào)燈變紅RSU和OBE通信副線圈感應(yīng)到車(chē)輛離開(kāi)驗(yàn)證OBE合法性并交易成功車(chē)輛駛離車(chē)道主線圈檢測(cè)到車(chē)輛欄桿打開(kāi)，通行信號(hào)燈變綠觸發(fā)攝相機(jī)拍照字符疊加，生成交易記錄 圖3.5 ETC車(chē)輛典型通關(guān)流程

ETC車(chē)道系統(tǒng)工作流程如下： ? 首先，車(chē)輛進(jìn)入讀寫(xiě)天線覆蓋范圍，讀寫(xiě)天線與車(chē)輛上電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊，通過(guò)抓拍線圈時(shí)如果讀寫(xiě)天線仍然沒(méi)有檢測(cè)到電子標(biāo)簽，證明車(chē)輛沒(méi)有電子標(biāo)簽，則報(bào)警并保持車(chē)道關(guān)閉； ? 如果車(chē)輛裝有電子標(biāo)簽，讀寫(xiě)天線和電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊交互，同時(shí)判斷電子標(biāo)簽的合法性，包括是否含有CPU卡，卡內(nèi)余額是否充足等，如果標(biāo)簽有效則進(jìn)行交易，如果標(biāo)簽無(wú)效則報(bào)警并保持車(chē)道關(guān)閉； ? 在車(chē)輛觸發(fā)抓拍線圈時(shí)，啟動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行拍照，將車(chē)輛拍照信息以及車(chē)輛電子標(biāo)簽信息同時(shí)保存到車(chē)道計(jì)算機(jī)，并可以進(jìn)行信息比對(duì)，如果抓拍信息與電子標(biāo)簽信息不符則報(bào)警； ? ? ? 如果車(chē)輛電子標(biāo)簽與車(chē)輛拍照信息相符，則通行信號(hào)燈變綠，抬起欄桿放行； 車(chē)輛通過(guò)防砸車(chē)線圈后，欄桿自動(dòng)回落，通行信號(hào)燈變紅；

系統(tǒng)保存交易記錄，并將其上傳至收費(fèi)站服務(wù)器中，等待下一輛車(chē)進(jìn)入。

TCP/IPRS232RS232RS232TCP/IPTCP/IP費(fèi)額顯示器聲光報(bào)警器通行信號(hào)燈收費(fèi)站服務(wù)器崗?fù)ぼ?chē)道攝像機(jī)通信區(qū)域抓拍線圈RSU車(chē)道控制器防砸車(chē)線圈ETC車(chē)道崗?fù)?/p>

圖3.6 ETC車(chē)道系統(tǒng)工作流程 3.2.6

車(chē)道子系統(tǒng)軟件

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

3.2.6.1車(chē)道軟件

車(chē)道系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)：車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng)、車(chē)輛識(shí)別系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)、圖像抓拍系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、設(shè)備診斷系統(tǒng)。

圖3.7 車(chē)道控制軟件界面

3.2.6.2后臺(tái)管理軟件

后臺(tái)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(tái)管理系統(tǒng)

3.2.6.3軟件特色

系統(tǒng)采用模塊化方法設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)靈活。在基本配置下，可以靈活增加功能模塊，進(jìn)行多種形式的靈活配置；可以根據(jù)路段車(chē)流特征、交通管理和不同運(yùn)營(yíng)方式的需要，通過(guò)軟件靈活進(jìn)行車(chē)道類(lèi)型選擇和運(yùn)營(yíng)參數(shù)配置。同時(shí)，為了保證交易數(shù)據(jù)的上傳以便業(yè)主及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)帳，以及為了及時(shí)給車(chē)道下發(fā)新的運(yùn)營(yíng)參數(shù)，系統(tǒng)提供了收費(fèi)站數(shù)據(jù)庫(kù)與車(chē)道計(jì)算機(jī)之間通過(guò)網(wǎng)外介質(zhì)上傳、下發(fā)數(shù)據(jù)的機(jī)制。

3.2.7

車(chē)道部署

ETC車(chē)道建設(shè)部署方式主要有兩種方式，一種采用車(chē)道中置的方式，對(duì)現(xiàn)有人工收費(fèi)站改動(dòng)較大，需要大量的土建施工；另一種建設(shè)部署方式只需要在現(xiàn)有車(chē)道上增加ETC系統(tǒng)中電子標(biāo)簽的讀寫(xiě)天線（路側(cè)單元RSU）這樣的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)現(xiàn)有人工收費(fèi)車(chē)道改動(dòng)相對(duì)較小。ETC車(chē)道主要包括的設(shè)備有電子標(biāo)簽讀寫(xiě)天線（路側(cè)單元RSU）、車(chē)道通行信號(hào)燈、費(fèi)額顯示器、自動(dòng)欄桿機(jī)、車(chē)輛檢測(cè)器、車(chē)道攝像機(jī)等設(shè)備。

3.4.1 ETC車(chē)道建設(shè)部署方式一

ETC車(chē)道建設(shè)部署方式一如下圖所示：

MTC車(chē)道高速公路入口聲光告警器通行信號(hào)燈攝像機(jī)費(fèi)額顯示器L雨棚信號(hào)燈ETC車(chē)道高速道閘崗?fù)び昱镄盘?hào)燈ETC車(chē)道RSU地感線圈BMTC車(chē)道高速公路出口車(chē)道控制器聲光告警器通行信號(hào)燈攝像機(jī)通信區(qū)域地感線圈A

車(chē)道中置

為了使安裝有電子標(biāo)簽的車(chē)輛能夠方便快捷通過(guò)ETC車(chē)道，ETC車(chē)道一般采取中置設(shè)置原則，即將ETC車(chē)道設(shè)置在中央分隔帶兩側(cè)的車(chē)道。

WETC收費(fèi)島加長(zhǎng)，欄桿與MTC島頭平齊

ETC收費(fèi)島比MTC收費(fèi)島長(zhǎng)，ETC車(chē)道系統(tǒng)自動(dòng)欄桿機(jī)的水平位置與MTC收費(fèi)島島頭頂端平齊。在該種布局下，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入ETC車(chē)道出現(xiàn)交易異常后，可以不需要倒車(chē)即可順利駛到右邊的MTC收費(fèi)車(chē)道，最大限度地保障了ETC車(chē)道的通暢，也避免了許多由于誤入車(chē)輛帶來(lái)的麻煩。

欄桿常閉

ETC車(chē)道采用欄桿常閉式設(shè)計(jì)，在目前，欄桿常閉式設(shè)計(jì)比較符合中國(guó)的國(guó)情，可有效防止非法車(chē)輛的逃費(fèi)行為。

3.4.2 ETC車(chē)道建設(shè)部署方式二

ETC車(chē)道建設(shè)部署方式二如下圖所示：

崗?fù)TC車(chē)道崗?fù)SU/雨棚燈ETC車(chē)道車(chē)道控制器地感線圈通信區(qū)域聲光告警器車(chē)道攝像機(jī)費(fèi)額顯示器通行信號(hào)燈崗?fù)ねㄐ行盘?hào)燈聲光告警器崗?fù)ぼ?chē)道攝像機(jī)車(chē)道控制器費(fèi)額顯示器ETC車(chē)道通信區(qū)域地感線圈RSU/雨棚燈崗?fù)TC車(chē)道崗?fù)?/p>

ETC車(chē)道建設(shè)部署方式二

ETC車(chē)道建設(shè)部署方式二對(duì)MTC車(chē)道做盡量少的改造，使之應(yīng)用于ETC收費(fèi)，車(chē)輛進(jìn)入ETC車(chē)道如果自動(dòng)收費(fèi)不成功，則人工干預(yù)抬桿放行或車(chē)輛退出ETC車(chē)道進(jìn)入MTC收費(fèi)。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(wù)網(wǎng)點(diǎn)，包括工控機(jī)、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(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到路段收費(fèi)分中心；在聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的系統(tǒng)中，發(fā)卡子系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到省域或區(qū)域收費(fèi)管理中心（可參考6.6.2架構(gòu)）。實(shí)現(xiàn)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(xiāo)和雙界面卡的充值等服務(wù) 采用C/S結(jié)構(gòu)，連接到中心數(shù)據(jù)庫(kù)，不受地域的限制，完全可以在需要的地方設(shè)置服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。其中OBU和雙界面卡的服務(wù)又是可以獨(dú)立的，可以只提供OBU或雙界面卡的服務(wù)，也可以同時(shí)提供兩種服務(wù)。

第4章 ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)關(guān)鍵產(chǎn)品說(shuō)明

在ETC建設(shè)過(guò)程中，從目前情況來(lái)看，一般招標(biāo)過(guò)程采用由集成商來(lái)進(jìn)行投標(biāo)的形式，一般其利潤(rùn)來(lái)源于車(chē)道控制器。每個(gè)省市一般都有本省市做MTC的軟件公司進(jìn)行ETC車(chē)道軟件及收費(fèi)站軟件的軟件供應(yīng)商，一般來(lái)說(shuō)，我們只能以設(shè)備供應(yīng)商來(lái)參與投標(biāo)。在少數(shù)的幾個(gè)省市，可能會(huì)有我們的車(chē)道軟件的市場(chǎng)。在這種情況下，在與各地的合作過(guò)程中要有正確度市場(chǎng)定位。

4.1 路側(cè)設(shè)備RSU

RSU(ZXRIS 8900)通訊可以適用于無(wú)防護(hù)的一款室外型路側(cè)控制單元。其特點(diǎn)如下： ? 通過(guò)了國(guó)家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心對(duì)產(chǎn)品的物理層測(cè)試、協(xié)議和互操作測(cè)試，完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；

? 基于ISO和CEN規(guī)定的5.8GHz微波專(zhuān)用短程通訊（DSRC）技術(shù)，符合DSRC國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的互換性和兼容性；

? 內(nèi)置PSAM模塊，在線密鑰計(jì)算與認(rèn)證，確保數(shù)據(jù)安全，基于多重DES或RSA加密技術(shù)，防止鏈路竊聽(tīng)與數(shù)據(jù)破解；

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

? 可存儲(chǔ)交易信息大于8000條，支持程序遠(yuǎn)程更新，支持交易數(shù)據(jù)下載； ? 軍工級(jí)的天線設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，業(yè)內(nèi)體積最小，安裝便捷； ? 兼容單片/兩片式電子標(biāo)簽；

? 安裝方式靈活，水平/垂直方向可旋轉(zhuǎn)，多自由度可調(diào)，支持頂掛、側(cè)掛和壁掛，可調(diào)角度范圍為0～90°，便于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)測(cè)；

? 可配置天線工作方式，發(fā)射功率動(dòng)態(tài)可調(diào)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定標(biāo)，便于規(guī)劃調(diào)整和覆蓋優(yōu)化；

? 良好的熱設(shè)計(jì)及智能溫度控制系統(tǒng)，可保證產(chǎn)品在超低溫啟動(dòng)及運(yùn)行、高溫運(yùn)行等方面特性良好；

? 可遠(yuǎn)程配置工作頻點(diǎn)，使用頻道隔離技術(shù)，頻點(diǎn)精準(zhǔn)；

? 水平半功率波瓣角度小，鄰道泄漏功率比高于標(biāo)準(zhǔn)要求，有利于克服鄰道干擾； ? 內(nèi)置電源適配器，支持交流直接輸入，動(dòng)態(tài)范圍85~300VAC； ? 高可靠性，在室外無(wú)需任何防雨、防塵設(shè)施，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65； ? 全室外設(shè)備，全天候工作，高強(qiáng)度防雷設(shè)計(jì)，可以承受強(qiáng)雷電襲擊；

? RSU與車(chē)道軟件之間的通信接口支持最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，與其它廠家的車(chē)道軟件通信時(shí)可靈活定制通信接口，并可提供整套軟件開(kāi)發(fā)包。

技術(shù)參數(shù)如下： 1.機(jī)械特性

1)尺寸：296×199×57mm（一體機(jī)）

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(mén)架、懸臂、立柱 5)安裝方式：頂掛、側(cè)掛、壁掛 2.微波鏈路特性

1)調(diào)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(diào)）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(yīng)用特性

1)電源：額定220VAC/110VAC

動(dòng)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(shí)間：＜230ms

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

1)工作溫度：-40～+75℃ 2)存儲(chǔ)溫度：-40～+85℃ 3)相對(duì)濕度：4％～95％ 4)防護(hù)等級(jí)：IP65 5)可靠性：MTBF>100,000小時(shí) 6)靜電：

接觸放電：6KV 空氣放電：8KV 性能判據(jù)：Class B 7)工作壽命：>15年 4.2 車(chē)載設(shè)備OBU

? 完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

? 通過(guò)國(guó)家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心對(duì)產(chǎn)品的物理層測(cè)試、協(xié)議和互操作測(cè)試 ? 人性化設(shè)計(jì)

? 外觀小巧時(shí)尚 ? 輕觸式余額查詢(xún)按鈕

? 中文LCD、蜂鳴及LED同時(shí)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(gè)性化需求

? 支持實(shí)時(shí)顯示電子錢(qián)包余額、交易結(jié)果、讀寫(xiě)工作狀態(tài)等指示信息 ? 識(shí)別穩(wěn)定可靠

? OBU接收靈敏度高，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了防爆膜的影響，保證識(shí)別穩(wěn)定可靠 ? 大范圍的方向適應(yīng)性，適合于不同安裝角度和位置 ? 低功耗設(shè)計(jì)

? 免維護(hù)時(shí)間可達(dá)5年 ? 高抗振性

? 充分考慮擋風(fēng)玻璃弧度，可適用于各類(lèi)車(chē)型 ? 超強(qiáng)3M雙面膠固定，安裝方便且牢固 ? 高數(shù)據(jù)可靠性

? 機(jī)械防拆設(shè)計(jì)，保護(hù)用戶數(shù)據(jù)，非法拆卸時(shí)，OBU即時(shí)失效并具有報(bào)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(chǔ)必要的信息，可采用DSRC方式讀出 ? 良好的兼容性

? 完全按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，可兼容任何符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的RSU ? 支持各種類(lèi)型的邏輯加密卡

? 支持接觸式/非接觸式兩種方式讀寫(xiě)雙界面CPU卡

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

? 良好的易用性

? 獨(dú)有的數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出功能，支持ICC數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出 ? 支持程序在線更新 ? 支持交易數(shù)據(jù)下載 技術(shù)參數(shù)如下： 1.機(jī)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(chē)擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)

5)安裝方式：超強(qiáng)3M雙面膠固定，防拆卸開(kāi)關(guān) 2.微波鏈路特性

1)調(diào)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(shí)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(yīng)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(shí)間：＜230ms 4)存儲(chǔ)容量：用戶存儲(chǔ)區(qū)>4kB 5)MMI應(yīng)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(shù)

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

接觸放電：6KV 空氣放電：8KV 性能判據(jù)：Class B 6)免維護(hù)時(shí)間：>5年

4.3 車(chē)道控制器

智能化車(chē)道控制器產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單便捷的車(chē)道系統(tǒng)集成。該產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)： ? 具有中央處理單元；

? 具有LCD觸摸屏，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面操作，可獨(dú)立控制外設(shè)，可觀察外設(shè)工作狀態(tài)；

? 具有豐富的通訊接口，包括1路網(wǎng)口，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)；3路RS232接口，控制RS232串口設(shè)備；

? 具有豐富的外設(shè)控制接口，包括6路光電隔離輸入、6路繼電器強(qiáng)電輸出、4路繼電器開(kāi)關(guān)量輸出?？梢元?dú)立控制雨棚燈、通行信號(hào)燈、霧燈、電動(dòng)欄桿機(jī)等；

? 內(nèi)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(shí)現(xiàn)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(shí)速為100公里/小時(shí)的動(dòng)態(tài)車(chē)輛圖像，可清晰辨認(rèn)出車(chē)牌；

? 內(nèi)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(guò)網(wǎng)口和視頻口輸出疊加圖像；

? 內(nèi)部集成車(chē)輛檢測(cè)功能模塊，可實(shí)現(xiàn)6通道車(chē)輛檢測(cè)功能；

? 檢測(cè)器計(jì)數(shù)誤差小于1×10-4 ? 檢測(cè)車(chē)速可達(dá)100公里/小時(shí) ? 車(chē)道寬度：3.0～4.0米； ? 檢測(cè)器可以通過(guò)觸摸屏復(fù)位； ? 檢測(cè)頻率：觸摸屏操作，4級(jí)可調(diào) ? 檢測(cè)靈敏度：觸摸屏操作，8級(jí)可調(diào)

? 內(nèi)部集成符合ISO14443協(xié)議的高頻讀卡器模塊，可實(shí)現(xiàn)人員鑒權(quán)功能； ? 具有配電模塊，可實(shí)現(xiàn)RSU、電動(dòng)欄桿機(jī)、費(fèi)額顯示器、攝像機(jī)等的供電保護(hù)和控制功能。? 防護(hù)等級(jí)：IP53； ? 工作溫度：-15℃~50℃； ? 儲(chǔ)存溫度：-30℃~60℃；

? 相對(duì)濕度:0~95%、無(wú)冷凝水的情況下能夠正常工作； ? MTBF大于20000小時(shí)； ? MTTR小于0.5小時(shí)。

第5章 ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及特色

5.1 通訊集成優(yōu)勢(shì)

通訊可以提供全套的解決方案，從硬件設(shè)備（路側(cè)單元RSU、車(chē)載單元OBU、車(chē)道控制器）到車(chē)道控制軟件、收費(fèi)站系統(tǒng)軟件以及遠(yuǎn)程操作維護(hù)平臺(tái)全套解決方案，實(shí)現(xiàn)了軟硬件的無(wú)縫連接，真正實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)系統(tǒng)的集成，避免了不同廠家之間產(chǎn)品繁瑣的對(duì)接問(wèn)題，同時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定，控制更加準(zhǔn)確合理，實(shí)現(xiàn)真正無(wú)人職守。

通訊致力于有效整合各類(lèi)公司資源，實(shí)現(xiàn)ETC系統(tǒng)和公司的傳輸、數(shù)據(jù)、監(jiān)控以及接入產(chǎn)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(wù)，一攬子的工程實(shí)施方案，為客戶帶來(lái)放心滿意的服務(wù)質(zhì)量。

5.2 通訊系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

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(wèn)題，其專(zhuān)有技術(shù)可以保證ETC/MTC快速一鍵切換，靈活配置車(chē)道的收費(fèi)模式，加快了響應(yīng)速度。另外，當(dāng)所有車(chē)道都安裝了ETC系統(tǒng)之后，業(yè)主可以自由選擇車(chē)道的工作方式，即哪個(gè)車(chē)道采用ETC收費(fèi)，哪個(gè)車(chē)道采用MTC收費(fèi)，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(duì)于ETC/MTC收費(fèi)站能夠完全統(tǒng)一，ETC/MTC系統(tǒng)采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)上傳數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)不丟失。通訊作為無(wú)線通訊的專(zhuān)家，可以將收費(fèi)站員工的管理納入其中，包括：系統(tǒng)權(quán)限管理、考勤、門(mén)禁等管理，功能更加強(qiáng)大，管理更加便捷。

5.3.2 跟車(chē)干擾的解決

跟車(chē)是目前遇到的棘手問(wèn)題，很多廠家由于產(chǎn)品質(zhì)量和性能問(wèn)題，不能有效解決。個(gè)別廠家宣稱(chēng)通過(guò)“雙天線”方式可以解決跟車(chē)干擾問(wèn)題，其實(shí)不然，所謂的“雙天線”方案不過(guò)是在系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中，由于設(shè)備性能問(wèn)題，經(jīng)常導(dǎo)致OBU與RSU交易時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在單天線覆蓋區(qū)域內(nèi)無(wú)法正常完成整個(gè)交易流程，結(jié)果出現(xiàn)車(chē)輛速度稍快的情況下交易失敗，車(chē)輛無(wú)法正常通過(guò)收費(fèi)站的問(wèn)題?；谝陨锨闆r，只能通過(guò)增加天線，以此增加覆蓋來(lái)保證交易區(qū)域的擴(kuò)大，保證交易流程的完成。

解決跟車(chē)干擾的問(wèn)題，其根本在于解決路側(cè)設(shè)備RSU的覆蓋區(qū)域的連續(xù)與穩(wěn)定，同時(shí)解決車(chē)載單元OBU的一致性，克服了這樣兩個(gè)問(wèn)題，基本可以保證先進(jìn)入交易區(qū)域的車(chē)輛首先進(jìn)行交易，后進(jìn)入交易區(qū)域的車(chē)輛后進(jìn)行交易，從而解決跟車(chē)干擾問(wèn)題。

通訊路側(cè)設(shè)備RSU通訊區(qū)域可以精確控制在5~8米的范圍內(nèi)，同時(shí)車(chē)載單元OBU一致性很高，可以達(dá)到±1db，喚醒時(shí)間小于1ms，從根本上降低了跟車(chē)干擾發(fā)生的幾率。

5.3.3 鄰道干擾的解決

鄰道干擾問(wèn)題是目前常見(jiàn)的問(wèn)題，由于某些廠家的技術(shù)能力限制，設(shè)計(jì)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(yán)重，且系統(tǒng)寬帶接收，因此造成鄰道干擾嚴(yán)重。通訊路側(cè)設(shè)備RSU達(dá)到軍工級(jí)的天線設(shè)計(jì)水平，水平波瓣角小于19°，鄰道泄漏功率比高，OBU的車(chē)載單元溫漂小，能夠準(zhǔn)確接收該車(chē)道頻段的信號(hào)。

5.3 通訊產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

5.4.1 良好高低溫性能

通訊通過(guò)專(zhuān)有技術(shù)保證了設(shè)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(cè)設(shè)備RSU保證在-40°低溫下能夠正常工作，另外，工業(yè)級(jí)的器件保證了其在70°的高溫下也能正常的工作，無(wú)論嚴(yán)寒酷暑，設(shè)備都可以安全可靠的應(yīng)用于大江南北。

5.4.2 OBU低溫漂設(shè)計(jì)

專(zhuān)有技術(shù)保證OBU溫漂在工作溫度內(nèi)（-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(wèn)題的產(chǎn)生。

5.4.3 OBU獨(dú)特的喚醒方式

OBU的喚醒方式業(yè)內(nèi)大部分廠家采用的是全部斷電的方式，導(dǎo)致喚醒時(shí)間高達(dá)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(lèi)似于筆記本的休眠狀態(tài)，使得OBU喚醒時(shí)間小于1ms，有效降低了整體交易時(shí)間以及發(fā)生跟車(chē)干擾的39

幾率。

5.4.4 OBU 高一致性

強(qiáng)大的研發(fā)能力、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)流程保證了設(shè)備的質(zhì)量和可靠性，保證了產(chǎn)品的高一致性，OBU的高一致性，即控制在±1db，相當(dāng)于通訊距離最多相差1米，同時(shí)OBU的通訊交易靈敏度遠(yuǎn)高于喚醒靈敏度，使得OBU一旦被路側(cè)設(shè)備喚醒必然能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的交易通訊，大大降低了跟車(chē)干擾發(fā)生的幾率。

5.4.5 OBU誤喚醒概率低

在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，個(gè)別廠家的設(shè)備由于接收帶寬比較寬，濾波不好或根本沒(méi)有濾波，受到無(wú)線信號(hào)的影響嚴(yán)重，在手機(jī)通訊基站下經(jīng)常會(huì)被誤喚醒導(dǎo)致電池消耗嚴(yán)重。我司采用專(zhuān)有技術(shù)，保證了OBU接收帶寬處于一個(gè)很窄的范圍，對(duì)其它頻段具有很好的抑制作用，像手機(jī)、基站信號(hào)等不會(huì)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(hào)對(duì)OBU的誤喚醒。

5.4.6 RSU一體化設(shè)計(jì)

RSU采用獨(dú)特的一體化設(shè)計(jì)，其整體體積大小僅相當(dāng)于同類(lèi)產(chǎn)品的三分之一，重量更是同類(lèi)產(chǎn)品的五分之一，成為業(yè)界體積最小，質(zhì)量最輕的一款路側(cè)設(shè)備，安裝維護(hù)更加方便。由于其數(shù)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(jí)的天線設(shè)計(jì)水平

我公司采用的天線堪稱(chēng)業(yè)界“最小”，軍工級(jí)的設(shè)計(jì)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(shí)，覆蓋范圍調(diào)節(jié)的難度。

精心設(shè)計(jì)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(nèi)，并且通訊區(qū)域?qū)挾刃∮?.3米。鄰道泄漏功率比高于標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)相鄰車(chē)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(shí)，本車(chē)道與相鄰車(chē)道信號(hào)比較圖。

OBU接收到本車(chē)到與相鄰車(chē)道信號(hào)比較圖

5.4.8 支持網(wǎng)口等多種通訊方式

路側(cè)設(shè)備RSU提供多種接口方式，包括網(wǎng)口、RS232/485接口，開(kāi)關(guān)量接口，使用更加

方便，兼容性更強(qiáng)，擴(kuò)展性更好。相對(duì)于業(yè)內(nèi)部分廠家，增加的網(wǎng)口通訊方式更加快速高效，降低了交易時(shí)間，同時(shí)有利于RSU與其他設(shè)備的集成組網(wǎng)以及遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控。

5.4.9 設(shè)備防護(hù)

RSU采用密閉設(shè)計(jì)，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65，即：可以完全防止外物及灰塵的侵入，防止來(lái)自各方向由噴射出的水進(jìn)入,可以無(wú)防護(hù)的應(yīng)用于室外 ；同時(shí)，設(shè)備本身具有防雷板，接口采用光耦隔離技術(shù)，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(fèi)島附近環(huán)境灰塵密布，氣候惡劣的室外環(huán)境。

5.4.10 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

我司設(shè)備通過(guò)了互聯(lián)互通測(cè)試，完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的兼容性和互操作性；RSU與車(chē)道軟件之間的通信接口支持最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，與其它廠家的車(chē)道軟件通信時(shí)可靈活定制通信接口，并可提供整套軟件開(kāi)發(fā)包。電信級(jí)網(wǎng)管系統(tǒng)、產(chǎn)品的靈活架構(gòu)，保證了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)改變時(shí)，實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)，鄭重承諾我們的產(chǎn)品完全符合最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

5.4.11 高性能車(chē)道控制器

自主研發(fā)車(chē)道控制設(shè)備，具有LCD顯示屏及觸摸屏，方便操作；內(nèi)置字符疊加器，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行疊加；具有配電模塊，為車(chē)道控制器及外設(shè)供電，1個(gè)兩極空開(kāi)作為車(chē)道控制器的總開(kāi)關(guān)、5個(gè)單極空開(kāi)對(duì)車(chē)道外設(shè)提供220VAC供電，對(duì)外提供2路DC12V/1A電源，可提供給亭內(nèi)攝像機(jī)或其它集成車(chē)道外部擴(kuò)展設(shè)備；對(duì)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(chē)輛檢測(cè)功能；具有高頻讀頭，能夠進(jìn)行操作前刷卡認(rèn)證，增加系統(tǒng)安全性；設(shè)備可靠性高。

第四篇：高速公路ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)入快速發(fā)展期

摘 要：etc是一種用于公路、橋隧和其他交通收費(fèi)的電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)?，F(xiàn)在etc全國(guó)高速公路聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)完成，它的推廣和應(yīng)用拓展進(jìn)入快速發(fā)展期。

關(guān)鍵詞：etc；不停車(chē)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)；發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：tp391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a

不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)etc系統(tǒng)）是通過(guò)安裝在車(chē)輛前端的車(chē)載電子標(biāo)簽（obu）和在收費(fèi)站etc車(chē)道上方的微波天線（rsu）之間的微波專(zhuān)用短程通信（dsrc）進(jìn)行車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別和有關(guān)收費(fèi)數(shù)據(jù)的交換，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算，實(shí)現(xiàn)不停車(chē)全自動(dòng)收費(fèi)的電子收費(fèi)系統(tǒng)。整個(gè)收費(fèi)過(guò)程中車(chē)輛不需要停車(chē)進(jìn)行取卡和繳費(fèi)，提高了車(chē)輛通行效率。它是20世紀(jì)90年代后期出現(xiàn)的，目前世界上最先進(jìn)的收費(fèi)系統(tǒng)。

我國(guó)自1988年建成第一條高速公路以來(lái)，高速公路收費(fèi)一直采用人工收費(fèi)。20世紀(jì)的90年代中期，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)etc系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)交通運(yùn)輸部、各聯(lián)網(wǎng)省份的共同努力下，2015年9月28日，全國(guó)除海南、西藏?zé)o收費(fèi)公路外，全國(guó)29個(gè)省份已實(shí)現(xiàn)etc聯(lián)網(wǎng)通行。全國(guó)聯(lián)網(wǎng)后，所有etc用戶車(chē)輛可在全國(guó)已聯(lián)網(wǎng)省份的高速公路etc通道不停車(chē)通行，真正做到“一卡在手全國(guó)通行”。

一、etc的優(yōu)勢(shì)

（一）節(jié)約通行時(shí)間，提高通行效率

高速公路電子不停車(chē)收費(fèi)（etc）系統(tǒng)和原先的人工收費(fèi)系統(tǒng)不同，是以ic卡作為數(shù)據(jù)載體，通過(guò)微波專(zhuān)用短程通信方式實(shí)現(xiàn)收費(fèi)計(jì)算機(jī)與ic卡的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存取功能。不停車(chē)收費(fèi)技術(shù)允許車(chē)輛高速通過(guò)，提高了高速公路通行效率和收費(fèi)效率，使得收費(fèi)對(duì)于車(chē)輛通行的影響程度降到最低。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，普通轎車(chē)通過(guò)出口收費(fèi)車(chē)道，人工車(chē)道繳費(fèi)通過(guò)的平均時(shí)間約為14s，采用etc收費(fèi)系統(tǒng)通過(guò)的平均時(shí)間小于3s，即每車(chē)次可節(jié)約11s。通道通行能力是人工通道的5倍以上。也就是說(shuō)，1條etc車(chē)道相當(dāng)于5條人工收費(fèi)車(chē)道的通行能力，其優(yōu)勢(shì)十分明顯。投入使用后，可極大緩解目前高速公路收費(fèi)站區(qū)域的擁堵現(xiàn)象，大大提高通行效率。

（二）節(jié)約燃油消耗，降低污染排放

實(shí)踐證明，etc電子不停車(chē)收費(fèi)使得車(chē)輛減少了因排隊(duì)而頻繁啟動(dòng)、剎車(chē)的次數(shù)，還可以明顯降低收費(fèi)區(qū)域的噪聲污染和廢氣排放。平均每輛車(chē)通過(guò)etc車(chē)道比通過(guò)人工收費(fèi)車(chē)道的油耗節(jié)省量為0.0314升/車(chē)次。據(jù)此估算，我國(guó)每年因使用etc一項(xiàng)可節(jié)省燃油消耗約為4446萬(wàn)升，平均節(jié)約能源費(fèi)用約為2.9億元。

由于油耗的節(jié)約使車(chē)輛降低污染物的排放。據(jù)估算，平均每輛車(chē)通過(guò)etc車(chē)道可降低碳?xì)浠衔?、一氧化碳、一氧化氮等污染物排放量?.7g。日本的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，一輛車(chē)使用etc所減少的二氧化碳排放量相當(dāng)于一棵樹(shù)的吸收量，從環(huán)保意義上說(shuō)是，給一輛車(chē)安裝了etc設(shè)備，相當(dāng)于種了一棵樹(shù)。因此，實(shí)施etc對(duì)于減少能源消耗，降低環(huán)境污染，構(gòu)建綠色交通將發(fā)揮重要的作用。

（三）節(jié)約土地資源，降低營(yíng)運(yùn)成本

etc系統(tǒng)的使用大大地提高了高速公路收費(fèi)站通行效率，可減少收費(fèi)車(chē)道的數(shù)量，從而縮小收費(fèi)站的規(guī)模，節(jié)約基建費(fèi)用和管理費(fèi)用。收費(fèi)站規(guī)模的縮小節(jié)省了土地使用成本、收費(fèi)站建設(shè)成本等建設(shè)成本投入，同時(shí)也可以減少了收費(fèi)人員的配置。據(jù)估算，改用etc收費(fèi)后可節(jié)約近87%的收費(fèi)站擴(kuò)建費(fèi)用和約20%的人工與服務(wù)成本。大大降低了收費(fèi)公路的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。

二、目前etc存在的問(wèn)題

（一）etc聯(lián)網(wǎng)需要進(jìn)一步完善

etc聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行需要進(jìn)一步統(tǒng)一和規(guī)范。統(tǒng)一車(chē)型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的最基礎(chǔ)條件，目前還有部分省份車(chē)型分類(lèi)尚未統(tǒng)一。由于貨車(chē)實(shí)行計(jì)重收費(fèi)，目前尚無(wú)etc通道計(jì)重收費(fèi)的國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，致使貨車(chē)無(wú)法使用etc。

（二）加快推動(dòng)etc服務(wù)體系建設(shè)

推廣實(shí)施etc，建設(shè)是關(guān)鍵，服務(wù)更重要。進(jìn)一步統(tǒng)一全國(guó)的etc的服務(wù)質(zhì)量與要求，提供跨省服務(wù)功能，建立和完善統(tǒng)一的服務(wù)規(guī)范和監(jiān)督、投訴制度。加快etc網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)和營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)，積極提供“一站式”服務(wù)，通過(guò)與第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)合作等方式，不斷增加網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量，為etc用戶提供就近安裝和相關(guān)服務(wù)。

（三）進(jìn)一步規(guī)范etc用戶使用

部分etc用戶使用不規(guī)范造成不良后果。如私自拆卸、不規(guī)范安裝或部分etc用戶沒(méi)有遵守“一車(chē)一標(biāo)簽一卡”的規(guī)定，如果車(chē)輛上不只安裝一套電子標(biāo)簽，會(huì)導(dǎo)致重復(fù)扣取通行費(fèi)、干擾etc車(chē)道無(wú)法正常通行等故障。

以上都是發(fā)展中的問(wèn)題，隨著etc推廣工作的推進(jìn)，這些問(wèn)題將會(huì)得到逐步解決。

三、etc應(yīng)用進(jìn)入大發(fā)展期

隨著etc實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，區(qū)域的迅速擴(kuò)大，用戶量高速增長(zhǎng)，etc相關(guān)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在加速發(fā)展。

（一）etc交易規(guī)模迅速擴(kuò)大

交通運(yùn)輸部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，北京、山東、上海等14個(gè)省市etc聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行從2014年12月26日開(kāi)通到2015年1月26日短短一個(gè)月時(shí)間，聯(lián)網(wǎng)區(qū)域內(nèi)跨省etc交易量高達(dá)1000萬(wàn)輛次，交易金額6.5億元，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行后，月交易額可能會(huì)超過(guò)10億元，保守估計(jì)，年交易額也至少會(huì)達(dá)到百億規(guī)模。反映出人們的跨區(qū)域出行需求，同時(shí)也彰顯出etc聯(lián)網(wǎng)的巨大社會(huì)效益。

（二）etc技術(shù)發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇

etc全國(guó)聯(lián)網(wǎng)將給相關(guān)行業(yè)帶來(lái)巨大商機(jī)和技術(shù)發(fā)展機(jī)遇，包括自動(dòng)車(chē)輛識(shí)別技術(shù)、短程通信技術(shù)、視頻抓拍系統(tǒng)技術(shù)、紅外分離技術(shù)、微波天線技術(shù)的進(jìn)步，etc相關(guān)設(shè)備，包括工控機(jī)、車(chē)道控制器、電子標(biāo)簽、微波天線、車(chē)輛檢測(cè)器、抓拍攝像機(jī)、費(fèi)額顯示器、自動(dòng)欄桿、字符疊加器等的研發(fā)。據(jù)估算，到2020年底，高速公路通車(chē)?yán)锍虒⑦_(dá)到16萬(wàn)km，預(yù)計(jì)將建收費(fèi)站約7500個(gè)，如果按照每個(gè)收費(fèi)站設(shè)置兩進(jìn)兩出4個(gè)etc車(chē)道，5年間需要建設(shè)etc車(chē)道約3萬(wàn)條。按照每條etc車(chē)道相關(guān)設(shè)備投資約為20萬(wàn)～30萬(wàn)元計(jì)算，“十三五”期間etc相關(guān)設(shè)備投資規(guī)模為60億～90億元。

（三）etc設(shè)備消費(fèi)市場(chǎng)巨大

我國(guó)etc發(fā)展空間巨大，目前我國(guó)etc普及應(yīng)用率只有10%左右，而日本和韓國(guó)etc普及應(yīng)用程度要遠(yuǎn)高于我國(guó)。韓國(guó)約有50%；日本約有80%汽車(chē)都裝配了etc收費(fèi)系統(tǒng)。

我們不妨作一個(gè)測(cè)算：截至2014年年底，我國(guó)etc用戶超過(guò)1000萬(wàn)戶，到2015年年底達(dá)到2200萬(wàn)戶，“十三五”末也就是到2020年，預(yù)計(jì)全國(guó)汽車(chē)保有量將達(dá)到2億輛，etc應(yīng)用率按照30%計(jì)算，etc用戶至少將達(dá)到6000萬(wàn)戶。2015～2020年6年增加5000萬(wàn)戶，以增加5000萬(wàn)個(gè)obu、每個(gè)obu按240元算，僅obu一項(xiàng)，就將創(chuàng)造120億元的商機(jī)，平均每年20億元。如果再加上obu每五年更新一次；再加上圍繞etc卡的消費(fèi)市場(chǎng)和信息服務(wù)市場(chǎng)，數(shù)字將更大。

（四）etc拓展應(yīng)用潛力巨大。

在不停車(chē)收費(fèi)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展深入地研究，不斷拓展etc的應(yīng)用范圍。研究和推進(jìn)etc在城市停車(chē)場(chǎng)管理領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，新加坡100%的停車(chē)場(chǎng)都使用了etc技術(shù)。京津冀地區(qū)已初步選定一批較大的商業(yè)區(qū)、大型場(chǎng)站進(jìn)行嘗試，持有etc卡的用戶進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)，系統(tǒng)通過(guò)采集電子標(biāo)簽信息和識(shí)別車(chē)輛號(hào)牌就可直接完成收費(fèi)，省去了停車(chē)排隊(duì)繳費(fèi)的麻煩，避免了因收費(fèi)造成停車(chē)場(chǎng)出入口車(chē)輛滯留。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)還可以應(yīng)用到城市擁堵管理，它可以作為一種經(jīng)濟(jì)杠桿，對(duì)城市交通流進(jìn)行調(diào)節(jié)和管理。

研究etc車(chē)載設(shè)備前裝技術(shù)，可考慮將etc車(chē)載設(shè)備作為汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)配置單元，研究探索etc技術(shù)和其他智能交通技術(shù)的融合，圍繞信息共享、信息交換等各環(huán)節(jié)，開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用系統(tǒng)和應(yīng)用產(chǎn)品?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)etc系統(tǒng)發(fā)展，將開(kāi)拓出更為廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。

（五）etc互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)市場(chǎng)巨大

etc聯(lián)網(wǎng)是實(shí)實(shí)在在的龐大的車(chē)聯(lián)網(wǎng)用戶群，是會(huì)產(chǎn)生生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益的網(wǎng)絡(luò)。etc聯(lián)網(wǎng)的初衷是實(shí)現(xiàn)高速公路的快速便捷收費(fèi)，但是，如果賦予etc更多的功能如信息播報(bào)、有償信息服務(wù)、支付購(gòu)買(mǎi)等功能；研究etc聯(lián)名卡、儲(chǔ)值卡的支付功能，實(shí)現(xiàn)etc用戶持卡消費(fèi)，將其從高速公路消費(fèi)擴(kuò)展到停車(chē)、餐飲、購(gòu)物等消費(fèi)，etc就不僅僅是一個(gè)單一的高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)，會(huì)成為一個(gè)多功能和多元化的“etc經(jīng)濟(jì)圈”，由此也將拓展出更為龐大的市場(chǎng)。

第五篇：淺談高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的技術(shù)研究

論文關(guān)鍵詞：高速公路 ETC 電子收費(fèi)系統(tǒng) 技術(shù)研究

論文摘要：ETC（Electronic Toll Collection）電子收費(fèi)系統(tǒng)是一個(gè)集中了微波無(wú)線通信、圖象識(shí)別、自動(dòng)控制、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(guò)車(chē)載電子標(biāo)簽自動(dòng)與安裝在路側(cè)或門(mén)架上的微波天線進(jìn)行信息交換從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛無(wú)需停車(chē)即可自動(dòng)收取道路通行費(fèi)用。本文重點(diǎn)介紹了高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)功能及其工作流程。

1、引言

隨著高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)里程的不斷增長(zhǎng)、交通流量的不斷加大，高速公路收費(fèi)站點(diǎn)車(chē)輛擁堵和環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，如何提高疏通能力和車(chē)道收費(fèi)的處理效率迫在眉睫。ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)通過(guò)微波無(wú)線通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息處理、圖象識(shí)別、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制等多項(xiàng)高新技術(shù)手段，利用車(chē)載電子標(biāo)簽自動(dòng)與安裝在路側(cè)或門(mén)架上的微波天線進(jìn)行信息交換從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛無(wú)需停車(chē)即可自動(dòng)收取道路通行費(fèi)用，車(chē)輛以不停車(chē)方式通過(guò)收費(fèi)站能夠明顯提高收費(fèi)站的通行能力，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)管理的發(fā)展。

2、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)概述

ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)是一個(gè)集中了微波無(wú)線通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息處理、圖象識(shí)別、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制等多項(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(chē)輛不停車(chē)自動(dòng)收費(fèi)的智能交通電子系統(tǒng)。

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(chē)載電子標(biāo)簽自動(dòng)與安裝在路側(cè)或門(mén)架上的微波天線進(jìn)行信息交換，控制計(jì)算機(jī)根據(jù)插入在電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的信息識(shí)別出道路使用者信息，在不需要司機(jī)停車(chē)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(guò)程。與傳統(tǒng)的MTC系統(tǒng)相比，ETC系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

(1)有效地提高了收費(fèi)車(chē)道的車(chē)輛通行能力，加快了收費(fèi)速度；(2)減少剎車(chē)時(shí)造成的機(jī)件損耗，降低油耗，減少車(chē)輛尾氣污染；(3)一卡通行多個(gè)收費(fèi)站，方便駕車(chē)者；(4)系統(tǒng)管理簡(jiǎn)單、工作安全可靠；(5)杜絕收費(fèi)工作中的貪污通行費(fèi)現(xiàn)象。

3、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)工作原理

ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)主要利用車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)路側(cè)車(chē)道或門(mén)架上控制系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射與接收裝置（RSU）識(shí)別車(chē)輛上的車(chē)載單元(OBU)的“電子標(biāo)簽”，ETC車(chē)道計(jì)算機(jī)根據(jù)“電子標(biāo)簽”中存儲(chǔ)的信息識(shí)別出車(chē)輛的基本信息，根據(jù)車(chē)輛行駛情況從車(chē)主的銀行賬號(hào)或儲(chǔ)值中扣除通行費(fèi)。交易成功后,車(chē)道欄桿自動(dòng)抬起，放行車(chē)輛；車(chē)輛通過(guò)后，欄桿自動(dòng)降下。整個(gè)過(guò)程不需人工干預(yù)，車(chē)輛不停車(chē)快速通過(guò)ETC收費(fèi)車(chē)道。

4、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)成

ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)主要由ETC收費(fèi)車(chē)道、收費(fèi)站管理系統(tǒng)、ETC管理中心、專(zhuān)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(tái)系統(tǒng)和后臺(tái)系統(tǒng)兩大部分。

前臺(tái)主要通過(guò)ETC收費(fèi)車(chē)道系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不停車(chē)收費(fèi)。ETC車(chē)道設(shè)備主要由天線、天線控制器、觸發(fā)線圈、抓拍線圈、落桿線圈、自動(dòng)欄桿機(jī)、通行信號(hào)燈、閃光報(bào)警器、車(chē)道計(jì)算機(jī)、車(chē)道控制器、費(fèi)額顯示器（帶余額顯示功能）、車(chē)道攝像機(jī)、字符疊加器、霧燈、車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)等組成。

后臺(tái)系統(tǒng)由收費(fèi)站管理子系統(tǒng)、ETC管理中心和專(zhuān)業(yè)銀行組成，負(fù)責(zé)后臺(tái)的ETC交易數(shù)據(jù)服務(wù)、運(yùn)營(yíng)參數(shù)管理以及系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控，并通過(guò)數(shù)據(jù)接口軟件，在站級(jí)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管理中心是ETC系統(tǒng)的最高管理層，既要進(jìn)行收費(fèi)信息與數(shù)據(jù)的處理和交換，又要行使必要的管理職能。后臺(tái)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(tái)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。

5、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)功能

(1)探測(cè)車(chē)輛的駛出、駛離并對(duì)車(chē)輛進(jìn)行計(jì)數(shù)，傳送檢測(cè)結(jié)果。結(jié)合車(chē)輛識(shí)別，可判斷車(chē)輛是否有電子標(biāo)簽（OBU）；(2)具有實(shí)時(shí)圖像抓拍和車(chē)牌識(shí)別功能。當(dāng)車(chē)輛通過(guò)車(chē)道時(shí)，抓拍設(shè)備自動(dòng)對(duì)車(chē)輛圖像進(jìn)行抓拍并保存，識(shí)別車(chē)牌號(hào)碼并保存；(3)在人口車(chē)道將人口收費(fèi)站、車(chē)型等信息寫(xiě)入蘇通卡信息；在出口車(chē)道，更具車(chē)輛經(jīng)過(guò)的人口收費(fèi)站、費(fèi)率等計(jì)算通行費(fèi)金額；(4)根據(jù)車(chē)道計(jì)算機(jī)控制指令正確控制車(chē)道設(shè)備動(dòng)作，包括自動(dòng)欄桿的升起、通行信號(hào)燈的切換、報(bào)警器的開(kāi)關(guān)、費(fèi)額顯示器的顯示、大棚燈的切換等；(5)完成車(chē)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(chē)道的過(guò)車(chē)信息等；(6)如果車(chē)輛通過(guò)ETC車(chē)道時(shí)出現(xiàn)異常，車(chē)到系統(tǒng)將攔截該車(chē)車(chē)輛不允許通行，系統(tǒng)不再對(duì)該車(chē)輛進(jìn)行出路，由收費(fèi)站工作人員引導(dǎo)至隔壁的MTC車(chē)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(chē)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(xiě)天線；(2)讀寫(xiě)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(chē)型代碼，讀寫(xiě)天線接收并判別電子標(biāo)簽的有效性，如果電子標(biāo)簽有效則進(jìn)行交易，無(wú)效則報(bào)警并保持車(chē)道封閉，直到車(chē)輛離開(kāi)檢測(cè)線圈；(3)對(duì)于持無(wú)效卡或無(wú)卡的車(chē)輛，若其在收費(fèi)車(chē)道上高速跟車(chē)沖卡而過(guò)，讀寫(xiě)天線在確認(rèn)無(wú)效性的同時(shí)，將啟動(dòng)快速自動(dòng)欄桿，關(guān)閉收費(fèi)車(chē)道，當(dāng)場(chǎng)將沖卡車(chē)輛攔截。(4)如交易成功，車(chē)道控制欄桿抬起，車(chē)道交通信號(hào)燈變綠，費(fèi)額顯示器上顯示交易信息；(5)車(chē)輛通過(guò)抓拍線圈時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行圖像抓拍，字符疊加器將過(guò)車(chē)信息疊加到抓拍圖像中；(6)車(chē)輛通過(guò)落桿線圈后，欄桿自動(dòng)回落，車(chē)道通行信號(hào)燈變紅；(7)系統(tǒng)保存交易信息，并上傳至收費(fèi)站服務(wù)器，一個(gè)收費(fèi)流程完成，等待下一車(chē)輛進(jìn)入。

7、結(jié)語(yǔ)

隨著聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)路段的增多，相對(duì)于MTC來(lái)說(shuō)，ETC收費(fèi)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)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(chē)干擾、貨車(chē)不適用、誤報(bào)警、投資成本高等問(wèn)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(yíng)管理機(jī)制不同的問(wèn)題，隨著通信技術(shù)和跨省ETC技術(shù)的不斷提高，ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)必將依靠其難以比擬的靈活性和可擴(kuò)展性，在高速公路收費(fèi)管理中得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]王震宇.ETC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)選擇[D].西安公路交通大學(xué)交通信息工程及控制系,1999.[2]楊詳妹等.長(zhǎng)三角聯(lián)網(wǎng)ETC在滬蘇浙高速的應(yīng)用[J].中國(guó)交通信息產(chǎn)業(yè),2009(5)：66-70.本論文轉(zhuǎn)載于論文天下：http://004km.cn/product.free.10055568.1/