不停车电子收费(ETC)系统工程设计

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1、不停车电子收费(ETC)系统试验工程设计的体会沈轶君    黄慰忠 上海市城市建设设计研究院   摘要:文章介绍了不停车电子收费(ETC)系统以及虹桥国际机场出口收费站试验工程,对推动智能交通技术的发展和完善有积极作用。    关键词:收费系统   车道控制   通信方式    随着我国道路交通网的不断发展和完善,道路收费系统也有了其应用的广阔天地。现今的道路收费方式大致有三种:传统的人工收费(MTC)、不停车电子收费(ETC)、MTC和ETC混合(指在同一车道可实现MTC和ETC的切换)。笔者有幸参与设计了国家经贸委的“

2、国家技术创新与产业化项目”示范工程——虹桥国际机场出口收费站ETC试验工程,在此,对在工程设计过程中的一点体会作一简单介绍。    ETC概述   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、传感技术、图像识别技术等高新技术的设备和软件所组成的一个先进系统,可实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用的功能。    系统主要采用车辆自动识别(AVI)技术,通过路边车道设备控制系统的信号发射与接收装置(称为路边读写设备,简称RSE),识别车辆上设备(称车载器,简称OBE)内特有编码,判别车型,计算通行费用,

3、并自动从车辆用的专用账户中扣除通行费,对使用ETC车道的未安装车载器或车载器无效的车则视作其违章车辆,实施图像抓拍和识别,会同交警部门事后处理。从技术角度来说,车辆可以在高速通行的条件下完成自动交费业务。    与传统人工收费方式相比,ETC系统使车辆免除了在收费站的停车收费环节,从而节省了车辆在收费口的停车、等候、交费、找零等花费的时间。    ETC车道控制的关键技术    不停车收费的车道控制系统必须包括以下三大关键子系统    车辆自动识别技术(AutomaticVehicleIdentification,简称A

4、VI)    主要由车载设备(OBE)和路边设备(RSE)组成,两者通过短程通信完成路边设备对车载设备信息的一次读写,即完成收(付)费交易所必须的信息交换手续。而短程通信所用的通信规约就称为DSRC规约,是国际ITS领域车——路之间共同遵守的通信协议,是ETC系统车载设备(OBE)与路边设备(RSE)之间通信的技术规范。目前用于ETC的短程通信主要有微波和红外两种方式,微波方式的ETC已成为各国DSRC的主流,包括欧美和日本等国在内。    1. 自动车型分类技术(AutomaticVehicleClassificatio

5、n,简称AVC)    在ETC车道安装车型传感器测定和判断车辆的车型,以便按照车型实施收费。也有简单的方式,即通过读取车载器中的车型信息。    违章车辆抓拍技术(VideoEnforcementSystem,简称VES)    主要由摄像机、图像传输设备、车辆牌照自动识别系统等组成。对不安装车载设备OBE的车辆用摄像机实施抓拍措施,并传输到收费中心,通过车牌自动识别系统识别违章车辆的车主,实施通行费的补收手续。    ETC车道控制设备的组成        车载设备OBE(OnBoardEquipment)    车

6、载设备主要有两种:单片式、双片式。    1) 单片式:单为车载器,不设IC卡接口。在费用结算方面主要采用账户管理,即事后结算的非实时收费方式。主要应用于被动式ETC系统。因价格相对较低,易为ETC用户接收,有利于不停车收费收费系统的起步和推广。它也可用于军、警等免费车辆使用。    2) 双片式:OBE+IC卡。使用IC卡可实现实时收费,确保收费的确实性。IC卡还可应用到其他领域。IC卡又分接触式及非接触式两种。    l OBE十非接触式IC卡:    优点:非接触式IC卡已广泛应用与公交领域,且现在使用的公交卡具有电子

7、钱包的功能。上海东方交通卡股份有限公司发行的“上海公共交通卡”就属于这一类的非接触IC卡。因此,只要OBE带有与现有公交IC卡相匹配的接口,即可将现在使用的公交IC卡应用于道路自动收费系统中,以利于实现公共交通“一卡通”的目标。    缺点:由于非接触式IC卡在交易时耗电较大,因此OBE采用电池供电不适合,而只能采用外部电源供电(例如点烟器电源)。但是目前我国车种较杂且车况较差,车内取电有一定难度。此外,可使用非接触式IC卡的OBE制造成本非常高,使处于起步阶段的ETC系统的应用因OBE的成本高而较难推广。    l OBE

8、十接触式IC卡:    优点:我国金融系统使用的是接触式IC卡,因此在IC卡的发行及结算方面较便利。使用接触式IC卡的OBE制造成本较低。    缺点:与公交非接触IC卡不兼容,不利于一卡通的发展。    路边设备RSE    ETC系统路边设备主要由天线、天线控制器以及OBE发行机组成。

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