嵌入式ETC系统研究与实现

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1、分类号:U4910710-0724047硕士学位论文嵌入式ETC系统研究与实现导师姓名职称赵祥模教授中请学位级别工学硕士学科专业名称计算机应用技术论文提交日期年月口论文答辩日期2011年月曰学位授予单位长安大学答辩委员会主席学位论文评阅人ResearchonEmbededLinux-BasedETCSystemandImplementationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:WuManSupervisor：Prof.ZhaoXiangmoChang"anUniversity,Xi'an,China论文独创

2、性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名:导师签

3、名:电子不停车收费系统是冃前智能交通领域比较热门的一个研究方向。它通过运用电子自动支付技术手段，缓解了高速公路收费站的交通压力，提高了车道通行效率，改善了高速公路管理与服务水平，节约能源并保护环境。但几乎国内所有省份均是采用普通PC机或工控机作为ETC系统的核心处理设备一车道控制机，而木文则是选用集成度非常高的嵌入式一体机作为车道控制机。嵌入ETC系统与传统的PC式ETC系统相比具有实时性高、稳定性好、功耗低、易扩展等优点，如何在保证高速公路收费安全性和可靠性的前提下，实现ETC收费功能由PC机向嵌入式计算机的成功移植是当前工程界面临的一个技术难题。木文在分析了国内外ETC技术

4、发展现状的基础上，提出了一种以嵌入式一体机为核心的嵌入式ETC系统，并对系统的软破件设计、收费处理流程、收费数据加密算法等关键技术问题进行了深入研究，主要研究工作包括：⑴设计了一种与人工收费系统相兼容的ETC收费系统，该系统允许车辆从ETC/MTC进，从ETC/MTC出的任意组合方式。(2)完成了以嵌入式一体机为核心的ETC系统硬件设计。该嵌入式一体机主要由DM6446与GM8180组成，具有独立的业务处理与视频监控功能。实现了一体机与RSU、费额显示屏、双基色点珍品之间的通信。(3)完成嵌入ETC系统软件设计。以Linux为平台，以QT为开发工具，实现系统收费流程的处理、视频

5、监控及交易信息的显示、数据上传及存储、远程维护等功能。(4)设计了一种基于TDES原理的收费数据加密算法。该算法对系统中嵌入式一体机、RSU、OBU、IC卡之间传输的收费数据进行加密，保证数据的安全性及可靠性。(5)完成系统软硬件测试，并解决系统在运行过程中出现的一些技术难题。主要包括跟车问题的检测与解决方案的研究，以及系统实时性的提高。根据南宁、柳州、北海三站测试的结果表明：本系统运行稳定、可靠，使用方便，数据传输安全性高，能够极大地提高高速公路收费站的通行效率，满足了ETC系统在运行中的要求。关键词：电子不停车收费系统；智能交通；嵌入式；跟车干扰；TDESAbstractW

6、iththeroadconstructionandtrafficwillcontinuetoincrease,intelligenttransportationhasgraduallybecomeahotresearchdirection.Bymeansoftheadvancedcomputertechnologytosolvethegrowingtrafficcongestionproblem,istheurgentdemand.Itisalsothedevelopmenttrend.ElectronicTollCollectionSystemisanimportantpar

7、tofintelligenttransportationsystems.Sinceelectronicautomaticpaymentisused,thehighwaytollbecomemoreesaier,andthetrafficpressureisrelieved・Italsoimprovethelevelofexpresswaymanagementandservice,reducethevehiclebrake,exhaustemission,energyconsumption,a