<i id='4MRtr'></i>

　　電(dian)(dian)(dian)子(zi)不(bu)(bu)(bu)停(ting)(ting)車(che)收(shou)(shou)(shou)費(fei)系統(tong)(tong)（Electronic Toll Collection，簡稱ETC）是國(guo)際上正在(zai)努(nu)力開發并推廣普及的(de)一種用(yong)于公路、大橋和(he)隧道(dao)(dao)(dao)的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)收(shou)(shou)(shou)費(fei)系統(tong)(tong)。射頻識(shi)別技術(shu)（RFID，即Radio Frequency Identificati on）利用(yong)射頻方式進行(xing)非接觸雙向通(tong)信，以(yi)達(da)到識(shi)別目(mu)的(de)并交(jiao)換數據。它(ta)和(he)同(tong)期(qi)或早期(qi)的(de)接觸式識(shi)別技術(shu)不(bu)(bu)(bu)同(tong)、RFID系統(tong)(tong)的(de)射頻卡和(he)讀(du)寫(xie)器之間不(bu)(bu)(bu)用(yong)接觸就可(ke)完成識(shi)別。 目(mu)前，國(guo)內運行(xing)的(de)ETC系統(tong)(tong)主要是基于通(tong)信頻率(lv)為(wei)5.8G的(de)RFID設備，可(ke)以(yi)讀(du)取車(che)速(su)達(da)200km/h車(che)上的(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)標(biao)簽，它(ta)比較適合(he)于自由(you)流(liu)（無(wu)物理分(fen)(fen)隔的(de)車(che)道(dao)(dao)(dao)），或者在(zai)主線及所(suo)有匝道(dao)(dao)(dao)收(shou)(shou)(shou)費(fei)站(zhan)單獨開辟專用(yong)車(che)道(dao)(dao)(dao)，但是這樣對(dui)本(ben)來交(jiao)通(tong)量非常(chang)大經常(chang)堵車(che)的(de)收(shou)(shou)(shou)費(fei)站(zhan)來說又要減少(shao)現(xian)有收(shou)(shou)(shou)費(fei)車(che)道(dao)(dao)(dao)，交(jiao)通(tong)將會(hui)更(geng)加擁擠，而且使(shi)用(yong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)標(biao)簽的(de)車(che)輛(liang)也(ye)十分(fen)(fen)有限，它(ta)并沒有分(fen)(fen)流(liu)太多的(de)車(che)輛(liang)，還會(hui)導致交(jiao)通(tong)擁堵更(geng)加嚴重。因此(ci)，開發混(hun)合(he)車(che)道(dao)(dao)(dao)不(bu)(bu)(bu)停(ting)(ting)車(che)收(shou)(shou)(shou)費(fei)系統(tong)(tong)迫在(zai)眉睫，因為(wei)混(hun)合(he)車(che)道(dao)(dao)(dao)不(bu)(bu)(bu)停(ting)(ting)車(che)收(shou)(shou)(shou)費(fei)系統(tong)(tong)既可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)常(chang)規電(dian)(dian)(dian)腦發卡收(shou)(shou)(shou)費(fei)，又可(ke)實(shi)現(xian)不(bu)(bu)(bu)停(ting)(ting)車(che)收(shou)(shou)(shou)費(fei)，該混(hun)合(he)車(che)道(dao)(dao)(dao)既可(ke)以(yi)根(gen)據交(jiao)通(tong)流(liu)量需(xu)要時設成專用(yong)車(che)道(dao)(dao)(dao)，又可(ke)以(yi)在(zai)電(dian)(dian)(dian)子(zi)卡車(che)輛(liang)少(shao)時混(hun)合(he)使(shi)用(yong)或者設成常(chang)規電(dian)(dian)(dian)腦發卡收(shou)(shou)(shou)費(fei)車(che)道(dao)(dao)(dao)。

　　二、設計思路

　　任何車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)進入(ru)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)道(dao)識(shi)讀和(he)控(kong)制區后(hou)，車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)檢(jian)(jian)器(qi)(qi)能(neng)檢(jian)(jian)測到(dao)(dao)(dao)(dao)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)到(dao)(dao)(dao)(dao)位；若是(shi)有電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)的(de)(de)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)，識(shi)讀天(tian)線則(ze)接收到(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)發送(song)的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)，天(tian)線將信(xin)(xin)號(hao)上傳給混(hun)合(he)(he)(he)(he)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)道(dao)控(kong)制器(qi)(qi)，混(hun)合(he)(he)(he)(he)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)道(dao)控(kong)制器(qi)(qi)經(jing)解(jie)碼得(de)到(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)的(de)(de)ID；若是(shi)無(wu)(wu)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)則(ze)沒有ID號(hao)，僅有一車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)到(dao)(dao)(dao)(dao)位信(xin)(xin)號(hao)。 電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)的(de)(de)ID上傳到(dao)(dao)(dao)(dao)計算機，經(jing)數據分(fen)析比對可知其是(shi)否為合(he)(he)(he)(he)法(fa)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)。不同屬性的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)向(xiang)混(hun)合(he)(he)(he)(he)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)道(dao)控(kong)制器(qi)(qi)返回不同的(de)(de)信(xin)(xin)息，非法(fa)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)歸為無(wu)(wu)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)類。 車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)到(dao)(dao)(dao)(dao)達信(xin)(xin)息及伴隨的(de)(de)特征信(xin)(xin)息進入(ru)混(hun)合(he)(he)(he)(he)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)道(dao)控(kong)制器(qi)(qi)的(de)(de)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)流表并(bing)進行(xing)排序(xu)，正確的(de)(de)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)排序(xu)是(shi)系(xi)統正確控(kong)制的(de)(de)保障。當(dang)一輛(liang)(liang)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)離開欄桿(gan)(gan)機后(hou)，車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)流表實(shi)時(shi)(shi)更新(xin)。 當(dang)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)隊中(zhong)的(de)(de)第(di)一輛(liang)(liang)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)為有電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)時(shi)(shi)，自動(dong)抬(tai)桿(gan)(gan)，若是(shi)正在過(guo)(guo)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)則(ze)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)過(guo)(guo)后(hou)不落桿(gan)(gan)，等有電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)過(guo)(guo)后(hou)再自動(dong)落桿(gan)(gan)。 合(he)(he)(he)(he)法(fa)的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)標(biao)(biao)簽(qian)ID和(he)收費(fei)站編(bian)號(hao)向(xiang)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)前進方對各站進行(xing)廣播，以(yi)(yi)便該車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)出(chu)口處(chu)可以(yi)(yi)按車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)型、行(xing)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)距離計費(fei)。 由以(yi)(yi)上構思可知，在混(hun)合(he)(he)(he)(he)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)道(dao)不停車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)收費(fei)系(xi)統中(zhong)必須克服以(yi)(yi)下問(wen)題(ti)：

　　1、遮擋(dang)問題。我們將系統天線埋(mai)在車(che)道路面(mian)下，以避(bi)免遮擋(dang)。識(shi)讀(du)天線像一般公路上的環形線圈(quan)，長(chang)2米(mi)，寬1米(mi)，埋(mai)在車(che)道路面(mian)下2公分處。它對電子標(biao)簽的識(shi)讀(du)高度1米(mi)左右。小車(che)電子標(biao)簽安(an)裝在前牌照后，大車(che)安(an)裝在車(che)頭(tou)下面(mian)，當(dang)車(che)輛行進(jin)時，必然經過識(shi)讀(du)線圈(quan)的識(shi)讀(du)區(qu)而不會(hui)發生遮擋(dang)導致的漏讀(du)。

　　2、車道邏(luo)(luo)輯控(kong)制(zhi)(zhi)。我們采用對(dui)進入車道控(kong)制(zhi)(zhi)區的(de)車輛(liang)進行排序、跟蹤，對(dui)欄(lan)桿機進行自適應控(kong)制(zhi)(zhi)，實現如下的(de)車道邏(luo)(luo)輯控(kong)制(zhi)(zhi)：帶電子標簽車到達控(kong)制(zhi)(zhi)區，其前無車則自動(dong)抬桿。車過(guo)欄(lan)桿后，若(ruo)其后為(wei)帶電子標簽車則不落(luo)桿，否則自動(dong)落(luo)桿。

　　3、系統自動切(qie)換(huan)。系統加電后(hou)，MTC和ETC均(jun)處于等(deng)待狀態。一有車(che)(che)輛進入(ru)(ru)識讀(du)和控制(zhi)(zhi)區，此車(che)(che)即(ji)進入(ru)(ru)車(che)(che)流表，當車(che)(che)流表的第一項(xiang)(xiang)為(wei)帶電子標(biao)(biao)簽(qian)車(che)(che)時，切(qie)換(huan)程序自動切(qie)換(huan)至(zhi)ETC模(mo)塊，由(you)ETC控制(zhi)(zhi)欄桿(gan)抬起(qi)，若是(shi)前面正在(zai)過(guo)(guo)車(che)(che)，則車(che)(che)過(guo)(guo)后(hou)不落桿(gan)，等(deng)帶電子標(biao)(biao)簽(qian)車(che)(che)過(guo)(guo)后(hou)再(zai)自動落桿(gan)。若車(che)(che)流表第一項(xiang)(xiang)為(wei)無電子標(biao)(biao)簽(qian)車(che)(che)，切(qie)換(huan)程序自動切(qie)換(huan)到MTC模(mo)塊，由(you)MTC提供通行服(fu)務：入(ru)(ru)口(kou)發(fa)卡、抬桿(gan)、出口(kou)讀(du)卡、計算、打印發(fa)票、抬桿(gan)等(deng)。 以上三個問(wen)題是(shi)系統研(yan)發(fa)的關鍵，也(ye)是(shi)系統的關鍵技術所在(zai)。

　　 三、技術(shu)方案

　　針對(dui)上述(shu)情況，唐港(gang)高速公路管理(li)處和北(bei)京佳柏立信科技有(you)(you)限公司共同研究，確定了關鍵技術解決(jue)方案后，經試(shi)驗成功(gong)開發了混合(he)(he)(he)車(che)道(dao)(dao)不停車(che)收(shou)費(fei)系統(tong)（以下簡稱混合(he)(he)(he)車(che)道(dao)(dao)），并(bing)將(jiang)其(qi)應用到了唐港(gang)高速公路收(shou)費(fei)站。混合(he)(he)(he)車(che)道(dao)(dao)是一種具有(you)(you)雙重功(gong)能(neng)的車(che)道(dao)(dao)，它(ta)對(dui)帶電子標簽(qian)車(che)輛提(ti)供(gong)不停車(che)收(shou)費(fei)通行(xing)服務，對(dui)無電子標簽(qian)車(che)輛提(ti)供(gong)MTC通行(xing)服務。它(ta)還可作為專用ETC車(che)道(dao)(dao)運行(xing)。我們(men)研發的混合(he)(he)(he)車(che)道(dao)(dao)既有(you)(you)MTC功(gong)能(neng)又具有(you)(you)ETC功(gong)能(neng)。車(che)道(dao)(dao)ETC部分由下列軟、硬件(jian)構(gou)成。

　　1、電子(zi)標(biao)簽。電子(zi)標(biao)簽具有一(yi)定的抗金(jin)屬對電磁波的干(gan)擾(rao)能力，平時處于休眠狀態。當汽車經(jing)過檢(jian)測區時，被識(shi)讀天線喚(huan)醒(xing)，發(fa)送(song)其(qi)ID號。

　　2、識(shi)(shi)讀(du)天(tian)線。識(shi)(shi)讀(du)天(tian)線的(de)工作頻率能穿(chuan)透(tou)水(shui)泥和水(shui)，用喚醒(xing)電子標簽，并(bing)接收電子標簽發送(song)的(de)信息。識(shi)(shi)讀(du)天(tian)線由銅線及線路(lu)板組成，大小為1米（寬）×2米（長）。

　　3、混合車(che)道控制器。接收天線發送的信息，經解碼得到電(dian)子(zi)標簽的ID，將ID上傳工控機。對進入(ru)車(che)道識讀(du)和控制區內的車(che)輛(liang)進行(xing)排序。

　　4、車(che)(che)道指示(shi)牌。車(che)(che)道指示(shi)牌位(wei)于車(che)(che)道內收費(fei)亭前，指明此為電(dian)子(zi)收費(fei)車(che)(che)道，帶電(dian)子(zi)標簽車(che)(che)可通行。

　　5、車輛(liang)牌照顯示(shi)牌。用于顯示(shi)當前(qian)通(tong)行(xing)的帶電子標簽車的牌照。

　　6、車(che)檢(jian)器。車(che)檢(jian)器用于實時檢(jian)測車(che)道內車(che)輛信息，并將信息發送給混合車(che)道控制器。

 　　7、顯(xian)示(shi)控(kong)制軟件。它安裝在監(jian)(jian)控(kong)室(shi)內的車道監(jian)(jian)控(kong)計算機內，用于監(jian)(jian)控(kong)通行的有電子(zi)標簽車牌照顯(xian)示(shi)，以利于稽查(cha)。

　　8、實時聯網廣(guang)播軟件(jian)。將入口識讀到的(de)電子標簽ID實時向各收(shou)費站廣(guang)播，在出口處識讀到ID，根據(ju)此ID進行(xing)查詢(xun)可得(de)知該車(che)是從哪個站來的(de)，為計費提供了依(yi)據(ju)。

　　9、亭內(nei)顯示屏。亭內(nei)顯示屏用于顯示進入車(che)道控制區有電子標(biao)簽車(che)的牌照(zhao)。

　　10、工控機(ji)。它接收混(hun)合(he)車道(dao)控制器上(shang)傳(chuan)的電(dian)子(zi)標簽的ID，并根據(ju)此ID進行查詢，確認是否合(he)法ID并將結果返回混(hun)合(he)車道(dao)控制器，以便對欄桿機(ji)進行正(zheng)確的控制。

　　四(si)、系統特點(dian)

　　1、系(xi)統(tong)由于識讀天(tian)線特(te)殊徹(che)底解決了遮擋問(wen)題。

　　2、本不停車收費系統有很大的適應(ying)性，可(ke)與任何MTC系統集成(cheng)，使MTC車道成(cheng)為混(hun)合不停車收費車道。

　　3、當收費站(zhan)的通(tong)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)車(che)輛較(jiao)少(shao)時(shi)就可(ke)只開一(yi)上行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，一(yi)下行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)混(hun)合(he)車(che)道(dao)(dao)，而不(bu)必像專用ETC車(che)道(dao)(dao)那樣，任何時(shi)候都必須開放(fang)二(er)(er)上行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，二(er)(er)下行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。其(qi)中(zhong)一(yi)上行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，一(yi)下行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)為MTC車(che)道(dao)(dao)；一(yi)上行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，一(yi)下行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)為ETC車(che)道(dao)(dao)。

　　4、系(xi)(xi)統(tong)采用了多種探(tan)測技(ji)術(shu)，誤差自(zi)動實時(shi)修(xiu)正技(ji)術(shu)，使系(xi)(xi)統(tong)具(ju)有極高(gao)的可靠性，系(xi)(xi)統(tong)正確性達99.9%以上。

　　5、系統具(ju)有極(ji)高的性價比，功能完備(bei)，價格(ge)不到(dao)其(qi)他ETC系統的50%.

　　五、結論

　　該(gai)系統(tong)解決(jue)了(le)(le)全天(tian)候識(shi)讀(du)、遮擋(dang)、排序(xu)、自(zi)動切換等關鍵問題，具有科技(ji)(ji)(ji)(ji)創新(xin)性，該(gai)系統(tong)經(jing)科技(ji)(ji)(ji)(ji)成果鑒定和申報已榮獲(huo)河北省交通廳科技(ji)(ji)(ji)(ji)進步二等獎(jiang)，該(gai)技(ji)(ji)(ji)(ji)術填(tian)補(bu)了(le)(le)我國交通行(xing)業中(zhong)ETC混合車道收費(fei)控制(zhi)領域的一項空白，大大減(jian)少(shao)了(le)(le)ETC系統(tong)建設中(zhong)土地(di)等資源(yuan)的投(tou)入，有著極廣(guang)闊的推廣(guang)價值。