《电子收费系统E》PPT课件

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1、电子收费系统——ETC电子收费系统——ETCOBU的硬件实现1、ETC系统的研究目的及意义电子收费是通过设置在收费站的天线与通行车辆的车载装置之间实现通信与数据交换，自动接收发送有关支付通行费信息的系统。采用该系统，通行车辆不必在收费站停车缴费即可通过，从而增大了收费站的处理能力。电子收费优势明显，它将彻底改变目前半自动收费的窘迫现状。1、ETC系统的研究目的及意义ETC的优点是：（1）方便客户长途旅行（2）提高收费车道通过率（3）提高管理效率（4）费额流失减少（5）节约能源（6）改善收费站环境2、OBU的国内外研究现状ETC目前在世界主流的工作频段都是5.8GHz，从通行速率来说日本最高，中

2、国其次，欧洲稍微差一些。美国使用“915”MHz频率通行速率就非常低。1988年美国Lincon隧道首开不停车收费系统，截至2004年,美国已有11个州的21条高速公路收费机构联合成立了IAG组织,并已安装了3211条ETC车道,日交易量已超过了300万笔。在日本从2003年开始，大约有40万辆汽车配备了ETC终端。仅用半年时间就超过了投入使用后前17个月的总销量，累计达到100万台。“日本道路公团”在内的三家道路公团，在2001年12月的使用率还不足1%，而2003.7.4已达到6.8%，即每15辆汽车中就有一辆使用ETC终端。到2007年ETC的利用率达到70%。国际上，欧洲ETC市场总计

3、900万用户，1万条ETC车道；日本有2000万用户。2、OBU的国内外研究现状我国从1998年6月开始交通部组织开展了“网络环境下ETC系统研究与应用推广”行业联合攻关项目研究。到2003年底，我国ETC系统的实施取得了一定进展，有多个示范点的工程己经开始了试运行。目前全国已有15个省市开通ETC系统，不停车收费车道达到1300多条。除京津冀地区外，不停车联网收费的另一大试点区域是长三角地区。目前，上海、江苏、江西、安徽四省市已实现电子标签一卡通，2010年年底浙江也将加入这一联网系统。3、ETC系统的总体设计ETC系统是利用微波技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术

4、、图象识别技术等高新技术的设备和软件(包括管理)所组成的先进系统，以实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用。3、ETC系统的总体设计图1ETC系统组成图4、ETC系统所用的技术在ETC系统中涉及到的主要技术是射频识别技术(RadioFrequencyIdentification。简称RFID)，由于微波透入性强，可以穿透浓雾，雨滴，风沙等，安全可靠性高、高速、寿命长、工作距离远，适合于车辆全天候，恶劣环境条件下工作，因此自从微波/射频识别技术出现后，采用该技术的车辆自动识别技术已成为ETC系统的研究热点和主流。除了用于收费以外，射频OBU的一些型号也可以用于路车通讯(VRC)。这一技术允许装

5、备读出器/显示器的OBU向驾驶者通告有关交通信息。RFID应用于ETC系统中有以下主要特点：4.1、RFID应用于ETC系统中的主要特点1、不接触操作，允许汽车不用停车以正常速度(120——160Km/h)行驶通过收费站，加快了收费速度，避免了车辆堵塞。2、无磨损、防水、防潮、防尘、防污等的能力强，延长了系统使用寿命，降低了系统维护费用。3、能防伪、防毁，并通过对数据编码、加密进一步提高了系统的安全性和可靠性。4、无纸交易，统一收费，避免了乱收费和其它舞弊现象，为今后智能公路车辆管理系统打下了良好的基础。5、微波透入性强，适合全天候工作。5、OBU的硬件系统设计OBU是一种具有微波通信功能和信

6、息存储功能的移动识别设备。研发OBU最主要的难点就是高性价比硬件系统的设计与实现。5.1、OBU总体架构的设计图2OBU系统构架图5.1、OBU总体架构的设计在OBU中，射频系统(RFS)主要利用DSRC，实现与路侧设备(RSU)之间的信息交互;基带系统(BDS)首先实现对电源系统的控制，并完成对高频卡或IC卡的读写功能，以及实现DSRC的协议层，并作为前、反向射频链路的输入和输出，最后实现对ETC交易的显示与指示;电源系统实现OBU的超低功耗休眠，并能响应其电源控制模块的触发，接受基带系统的基本控制，并进行相应操作，实现对整个OBU的供电。5.2、电源系统的设计在OBU的设计中，由于电源系统

7、的架构和实现很大程度上影响与决定了OBU关键器件的选型以及功能电路的架构、实现，从而决定了OBU的成本和市场特性，因此高性价比的电源系统便是OBU设计的最主要难点之一。5.2、电源系统的设计现有的OBU供电方式一般有两种，一是使用汽车的DC电源接口供电，另一种是利用不可重复充电的锂电一亚硫酸氯电池供电。前一种方法能够提供很充足的电能，但不同汽车的DC电源接口并没有统一的标准，这给消费者带来很大的不