不停車電子收費系統(tǒng)的構(gòu)成及工作流程

不停車電子收費系統(tǒng)的構(gòu)成及工作流程1．不停車電子收費系統(tǒng)構(gòu)成

主要由前臺ETC車道設(shè)備、后臺計算機管理系統(tǒng)及車載電子標簽三個部分組成。(1)前臺ETC車道設(shè)備

是以車道控制計算機為核心，其他輔助設(shè)備包括微波天線、車道線圈、車輛檢測器、高速自動欄桿、費額顯示器、通行信號燈、報警器等。車道計算機判別通過不停車電子收費車道的各種車輛的通行憑證、車輛進出口地址和時間，計算本次通行費額，并核查通過車輛的合法性，作出原始記錄，并整理成數(shù)據(jù)文件傳送給后臺計算機管理系統(tǒng)。(2)后臺計算機管理系統(tǒng)

實際上是一個計算機網(wǎng)絡(luò)，包括客戶服務(wù)系統(tǒng)、結(jié)算系統(tǒng)和銀行管理系統(tǒng)等。主要工作包括車載電子標簽的發(fā)行管理、前臺收費數(shù)據(jù)接收、處理、結(jié)算及道路運營管理等。(3)車載電子標簽

是由發(fā)行單位安裝在車輛儀表臺上或擋風玻璃上的微波裝置。使用前，由電子標簽發(fā)行中心將車輛的有關(guān)信息數(shù)據(jù)寫入電子標簽，發(fā)放給客戶。所有發(fā)出的電子標簽，在電子標簽發(fā)行中心均建有檔案。

現(xiàn)以收費站不停車電子收費方式為例，說明一次不停車收費的交易過程。ETC車道人口：

收費車道人口處設(shè)置不停車電子收費車道標志和通行信號燈，在ETC車道，埋設(shè)兩個車輛檢測線圈。當車輛駛?cè)隕TC車道，進入第一個線圈工作區(qū)后，線圈檢測器發(fā)出信號，激活天線(讀寫器)進入工作狀態(tài)。車輛進入通信區(qū)后，車載電子標簽與安裝在該車道的天線以微波通訊方式進行雙向數(shù)據(jù)交換。車載電子標簽將車輛信息傳給車道天線，再由天線轉(zhuǎn)發(fā)給車道計算機進行核查。車道計算機核查車牌照號、車型信息等數(shù)據(jù)，同時向車載電子標簽寫入車輛入口信息。如為有效合法電子標簽，自動欄桿抬起，車輛放行。當車輛通過第二個線圈后，自動欄桿落下，車道計算機將交易數(shù)據(jù)上傳至后臺計算機系統(tǒng)。如果進入車道的車輛為非法無效電子標簽或是無電子標簽的誤入車輛，自動欄桿不抬起，攔截非法車輛，并發(fā)出聲光警報，現(xiàn)場稽查人員將對其進行處理。ETC車道出口：

當車輛駛?cè)隕TC出口車道時，與入口車道的數(shù)據(jù)交換過程相同，車道計算機系統(tǒng)根據(jù)電子標簽存儲的車輛入口信息，判別車輛合法與否，計算收費金額，從其賬戶上扣除本次應(yīng)繳數(shù)額，并記錄交易數(shù)據(jù)，上傳后臺計算機管理系統(tǒng)，與此同時費額顯示器顯示通行費數(shù)額及車輛有關(guān)信息。如為非法車輛，人工干預(yù)程度與人口相同，同時，對違章車輛進行圖像抓拍存檔備查。當正常使用該ETC出口車道的車輛駛出第二個線圈時，自動欄桿落下，費額顯示器顯示的內(nèi)容也被清除。

擴展閱讀：電子不停車收費系統(tǒng)研究

本科生課程論文

論文題目電子不停車收費系統(tǒng)研究

學生專業(yè)班級學生姓名（學號）指導(dǎo)教師

完成時間

201*年11月28日

目錄

摘要1前言2一、電子收費系統(tǒng)概況2（一）引言2（二）電子收費系統(tǒng)的發(fā)展歷史21.歐洲國家32.日本和新加坡33.美國4（三）我國不停車收費系統(tǒng)的現(xiàn)狀4（四）研究意義4二、ETC電子收費系統(tǒng)工作原理5三、ETC電子收費系統(tǒng)構(gòu)成5四、ETC電子收費系統(tǒng)功能6五、ETC電子收費系統(tǒng)工作流程6六、結(jié)論7參考文獻8

電子不停車收費系統(tǒng)研究

【摘要】在我國隨著用戶擁有車輛的增多，高速公路的交通擁堵情況也越來越嚴重，迫切需要尋找快捷的收費方式解決收費站收費效率低的現(xiàn)狀。電子不停車收費系統(tǒng)已經(jīng)成了目前世界上最先進的路橋收費方式，電子不停車收費系統(tǒng)通過電子自動收費的技術(shù)手段，提高了公路的交通能力、車輛運行效率、降低了油耗和車輛損耗，減少了尾氣排放，達到了節(jié)約能源和保護環(huán)境的目的。因此研究高速公路電子不停車收費系統(tǒng)成了目前國內(nèi)外交通行業(yè)的熱點，文章就電子不停車收費系統(tǒng)的概況、原理、系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)功能、工作流程等進行了具體分析。

【關(guān)鍵詞】高速公路電子收費系統(tǒng)ETC

前言

一、電子收費系統(tǒng)的概況（一）引言

電子不停車收費系統(tǒng)（ETC，ElectronicTollCollectionSystem）是智能交通系統(tǒng)中一個重要的研究領(lǐng)域和應(yīng)用環(huán)節(jié)，通過電子自動收費的技術(shù)手段，提高了公路的交通能力、車輛運行效率、降低了油耗和車輛損耗，減少了尾氣排放，達到了節(jié)約能源和保護環(huán)境的目的。是世界上所有工業(yè)發(fā)達國家解決大交通量收費道路停車收費擁堵現(xiàn)象和提高服務(wù)水平的手段之一，在我國ETC收費已經(jīng)有了小部分的實踐，能否進一步實施對全國來說具有非常重要的意義。

在智能交通系統(tǒng)中，電子收費(ETC)是相當重要的一環(huán)。90年代起，我國交通部展開了一系列的電子收費項目組織和研究工作。目前多個示范點的工程已經(jīng)開始了試運行。這些工程基本都是采用了國外的車輛識別技術(shù)和DSRC短程通訊手段，所以也稱為ETCbasedonDSRC，即基于OSRC的不停車收費系統(tǒng)。這種技術(shù)方式經(jīng)過國外的多個系統(tǒng)測試，已經(jīng)比較成熟。但基于DSRC技術(shù)的收費站點建造昂貴，同時這種收費方式在我國隨著區(qū)域性收費轉(zhuǎn)向聯(lián)網(wǎng)收費的過程中也存在著一定的問題。在這種情況下，歐洲首先提出了基于GPS一CN的不停車收費系統(tǒng)，并在少數(shù)幾個國家進行了實驗。而這種新的不停車收費系統(tǒng)的產(chǎn)生是有其技術(shù)背景的。

隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的智能交通系統(tǒng)(ITS)中運用無線通信技術(shù)進行車輛的調(diào)度、監(jiān)控、防盜等各種服務(wù)�，F(xiàn)在第三代無線移動通信技術(shù)已付諸于商用，其高速率的數(shù)據(jù)通信能力在智能交通系統(tǒng)的有著更廣闊的應(yīng)用前景，因此，目前世界各國都對此進行了大量的研究。同時，全球定位技術(shù)(GpS)在交通系統(tǒng)中的使用也越來越普及，特別是在日本、美國和歐洲;我們國家也已經(jīng)出現(xiàn)了比較成熟的產(chǎn)品，在相關(guān)政策的支持下，各地的車載定位和導(dǎo)航裝置也在逐漸增加。在這種情況下，采用無線移動通信系統(tǒng)和全球定位技術(shù)相結(jié)合的電子收費方式也漸漸進入了人們的視線。

（二）電子收費系統(tǒng)的發(fā)展歷史

不停車收費應(yīng)用也有近20年時間，主要應(yīng)用在美國、日本、意大利、法國

及新加坡等國家，由于ETC技術(shù)已有較長的發(fā)展歷史，美國以及歐洲許多國家和地區(qū)的電子收費系統(tǒng)已經(jīng)局部聯(lián)網(wǎng)，并逐步形成規(guī)模效益。（1）歐洲國家

歐洲國家在80年代中期就開始實施電子收費系統(tǒng)（Telepass），它僅能在同一高速公路集團公司的路網(wǎng)中通用，這期間的電子收費系統(tǒng)一般采用第一代只讀車載電子標簽，有電子收費系統(tǒng)總處理中心和采用后付款方式。從1990年至1995年底歐洲國家主要實施第二代電子收費系統(tǒng)，其特征是采用歐盟推薦的5.8GHzDSRC頻率和可讀/可寫電子標簽。其它典型的項目有葡萄牙的BRISA開放式電子收費系統(tǒng)和意大利米蘭-羅馬高速公路封閉式電子收費系統(tǒng)。意大利在30%的收費站使用不停車收費設(shè)備，該收費方式每分鐘可處理30輛車。意大利AutostradeS.P.A公司的Telepass系統(tǒng)可以認為是目前世界上最龐大的不停車收費網(wǎng)絡(luò)，不停車收費交易次數(shù)達到每日50萬次。電子收費系統(tǒng)在歐洲國家很難被社會普遍接受，主要是人們擔心隱私問題和可能增加車輛所有者的額外負擔。

（2）日本和新加坡

日本從201*年開始，大坂、名古屋等多條高速公路進行ETC建設(shè)，共計100多個收費站，400多條ETC車道。日本采取的是接觸式CPU卡加兩片式電子標簽和雙ETC天線方案，車道設(shè)雙向打開的高速欄桿，無人值守，具有很高的安全性和車道通行能力，有完善的密鑰擴散機制和電子標簽發(fā)行流通體系，但車道系統(tǒng)投資和電子標簽的成本都很高。新加坡使用的電子公路收費系統(tǒng)，包含兩道閘門，閘門上裝有閱卡器、天線、感應(yīng)器和自動攝影機等。要進入電子系統(tǒng)控制的收費地區(qū)或路段，車輛必須安裝閱卡器，閱卡器因收費標準不同有不同的設(shè)計。車輛進入閘門前，駕車人要確保閱卡器附有現(xiàn)金卡，現(xiàn)金卡也有足夠的存儲現(xiàn)金當車輛進入收費的第一道閘門時，電子系統(tǒng)的天線就會啟動，“審閱”閱卡器的現(xiàn)金卡；車在進入收費的第二道閘門時，感應(yīng)器就從閱卡器中扣除規(guī)定的收費；如果沒有閱卡器，或閱卡器的現(xiàn)金卡儲存值不足，攝影機就會自動攝下車輛的牌號，并自動將照片等信息傳到行動中心，執(zhí)法人員就可以追查出違章的車主。目前，不停車電子收費已經(jīng)在新加坡全國推行，成為了居民生活不可分割的部分。

（3）美國

美國是當今世界上高速公路最多、設(shè)備最完善、路網(wǎng)最發(fā)達的國家，也是不停車收費使用最早的國家，最著名的聯(lián)網(wǎng)運行電子收費系統(tǒng)是E-Zpass系統(tǒng)。E-Zpass系統(tǒng)采用專用車道、混合車道兩種模式，都有收費員值班，E-Zpass專用車道規(guī)定了時速不超過5英里的限制，并有相應(yīng)的標志牌提示，以便給收費人員和道路使用者確保一個安全的收費環(huán)境。另外，美國基本上是采用開放式收費制式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。

（三）我國不停車收費系統(tǒng)的現(xiàn)狀

我國的電子收費系統(tǒng)從引進到實施，經(jīng)過了一段時間的實踐，目前也取得了一定的進展。如今國內(nèi)的ETC系統(tǒng)采用的基本都是基于DSRC技術(shù)的不停車收費系統(tǒng)。由于早期的不停車收費系統(tǒng)的引進采取公路管理部門自主引進的方式，沒有一個統(tǒng)一的標準，各個地區(qū)不停車收費系統(tǒng)的技術(shù)標準不盡相同。至于車道結(jié)構(gòu)、通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控系統(tǒng)等等更是各行其是。至今我國的基于DSRC的技術(shù)標準也還在制定和完善中，仍未公布。

如今，我國公路收費系統(tǒng)從各路段獨立收費的狀態(tài)步入了聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一收費、通行費多業(yè)主拆分的時代。在實施區(qū)域聯(lián)網(wǎng)收費的進程中，標準的不一致，協(xié)調(diào)上的困難，使我國的不停車收費系統(tǒng)逐漸暴露出了一些問題:

1、各個城市的不停車收費系統(tǒng)需要在地區(qū)內(nèi)得以統(tǒng)一，比如說首先在省的范圍內(nèi)。這就需要擴大規(guī)模，路網(wǎng)規(guī)模的擴大，將導(dǎo)致ETC系統(tǒng)規(guī)模的擴大，使一次性投資增加，周期更長，風險更大。

2、現(xiàn)有的不停車收費系統(tǒng)造價比較高，許多關(guān)鍵的設(shè)備需要引進。3、國內(nèi)己建的收費站中，大多數(shù)的入口收費站和出口收費站的交通量小，車道數(shù)量少，如果考慮單獨辟出一條專用的ETC車道在建設(shè)上比較困難，在利用率上又不夠經(jīng)濟。

總之，我國的ETC項目進展并不順利，有些大項目碰到了很復(fù)雜的協(xié)調(diào)問題，有些項目正式運行后因多種原因無法擴大規(guī)模，用戶群較小。與半自動收費方式相比，電子收費系統(tǒng)的運行市場化特色更濃一些，要求運營公司有很高的商業(yè)運作能力。在現(xiàn)階段，各方面的精力主要集中在人工半自動的區(qū)域聯(lián)網(wǎng)收費工作上。

（四）研究意義

電子收費是通過設(shè)置在收費站的天線與通行車輛的車載裝置之間實現(xiàn)通信與數(shù)據(jù)交換，自動接收發(fā)送有關(guān)支付通行費信息的系統(tǒng)。采用該系統(tǒng)，通行車輛不必在收費站停車繳費即可通過，從而增大了收費站的處理能力。電子收費優(yōu)勢明顯，它將徹底改變目前半自動收費的窘迫現(xiàn)狀。ETC的優(yōu)點是：（1）方便客戶長途旅行（2）提高收費車道通過率（3）提高管理效率（4）費額流失減少（5）節(jié)約能源（6）改善收費站環(huán)境

二、ETC電子收費系統(tǒng)工作原理

ETC電子收費系統(tǒng)主要利用車輛自動識別技術(shù)，通過路側(cè)車道或門架上控制

系統(tǒng)的信號發(fā)射與接收裝置（RSU）識別車輛上的車載單元(OBU)的“電子標簽”，ETC車道計算機根據(jù)“電子標簽”中存儲的信息識別出車輛的基本信息，根據(jù)車輛行駛情況從車主的銀行賬號或儲值中扣除通行費。交易成功后,車道欄桿自動抬起，放行車輛；車輛通過后，欄桿自動降下。整個過程不需人工干預(yù)，車輛不停車快速通過ETC收費車道。

三、ETC電子收費系統(tǒng)構(gòu)成

ETC電子收費系統(tǒng)主要由ETC收費車道、收費站管理系統(tǒng)、ETC管理中心、

專業(yè)銀行及傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。根據(jù)分工的不同，系統(tǒng)又可分為前臺系統(tǒng)和后臺系統(tǒng)兩大部分。

前臺主要通過ETC收費車道系統(tǒng)實現(xiàn)不停車收費。ETC車道設(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、自動欄桿機、通行信號燈、閃光報警器、車道計算機、車道控制器、費額顯示器（帶余額顯示功能）、車道攝像機、字符疊加器、霧燈、車牌識別系統(tǒng)等組成。

后臺系統(tǒng)由收費站管理子系統(tǒng)、ETC管理中心和專業(yè)銀行組成，負責后臺的ETC交易數(shù)據(jù)服務(wù)、運營參數(shù)管理以及系統(tǒng)運行監(jiān)控，并通過數(shù)據(jù)接口軟件，在站級實現(xiàn)ETC電子收費系統(tǒng)與聯(lián)網(wǎng)收費系統(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，既要進行收費信息與數(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行交易、拆帳和財務(wù)結(jié)算，配有多臺功能強大的計算機，完成系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)、圖像的采集和處理。

四、ETC電子收費系統(tǒng)功能

(1)探測車輛的駛出、駛離并對車輛進行計數(shù)，傳送檢測結(jié)果。結(jié)合車輛識別，可判斷車輛是否有電子標簽（OBU）；

(2)具有實時圖像抓拍和車牌識別功能。當車輛通過車道時，抓拍設(shè)備自動對車輛圖像進行抓拍并保存，識別車牌號碼并保存；

(3)在人口車道將人口收費站、車型等信息寫入蘇通卡信息；在出口車道，更具車輛經(jīng)過的人口收費站、費率等計算通行費金額；

(4)根據(jù)車道計算機控制指令正確控制車道設(shè)備動作，包括自動欄桿的升起、通行信號燈的切換、報警器的開關(guān)、費額顯示器的顯示、大棚燈的切換等；

(5)完成車道和收費站之間的數(shù)據(jù)交換。包括接收收費站下達的信息、上傳蘇通卡原始通行費數(shù)據(jù)、人口車道的過車信息等；

(6)如果車輛通過ETC車道時出現(xiàn)異常，車到系統(tǒng)將攔截該車車輛不允許通行，系統(tǒng)不再對該車輛進行出路，由收費站工作人員引導(dǎo)至隔壁的MTC車道。

五、ETC電子收費系統(tǒng)工作流程

（1）當裝有電子標簽的車輛進入通訊范圍，首先壓到埋入地下的觸發(fā)線圈，啟動讀寫天線；

（2）讀寫天線與電子標簽進行通訊，電子標簽以微波方式發(fā)出電子標簽標示和車型代碼，讀寫天線接收并判別電子標簽的有效性，如果電子標簽有效則進行交易，無效則報警并保持車道封閉，直到車輛離開檢測線圈；

（3）對于持無效卡或無卡的車輛，若其在收費車道上高速跟車沖卡而過，讀寫天線在確認無效性的同時，將啟動快速自動欄桿，關(guān)閉收費車道，當場將沖卡車輛攔截。

（4）如交易成功，車道控制欄桿抬起，車道交通信號燈變綠，費額顯示器上顯示交易信息；

（5）車輛通過抓拍線圈時，系統(tǒng)進行圖像抓拍，字符疊加器將過車信息疊加

到抓拍圖像中；

（6）車輛通過落桿線圈后，欄桿自動回落，車道通行信號燈變紅；（7）系統(tǒng)保存交易信息，并上傳至收費站服務(wù)器，一個收費流程完成，等待下一車輛進入。

六、結(jié)論

隨著國際社會ITS（智能公路運輸系統(tǒng)IntegretTranfermationSystem簡稱ITS）研究開發(fā)的進展和我國不停車收費系統(tǒng)建設(shè)的迅速興起，必將形成一個規(guī)模龐大的市場和產(chǎn)業(yè)機會。相對于MTC來說，ETC收費的優(yōu)勢越來越突出，但目前的ETC電子收費系統(tǒng)仍然存在通信技術(shù)、跟車干擾、貨車不適用、誤報警、投資成本高等問題，以及相鄰省之間ETC技術(shù)標準不完全統(tǒng)一、密鑰體系標準不同、聯(lián)網(wǎng)收費運營管理機制不同的問題，隨著通信技術(shù)和跨省ETC技術(shù)的不斷提高，ETC電子收費系統(tǒng)必將依靠其難以比擬的靈活性和可擴展性，在高速公路收費管理中得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

參考文獻

（1）李斌,黃海軍.新加坡道路收費系統(tǒng)的實踐和經(jīng)驗.公路交通科技,201*（2）張北海.國內(nèi)電子不停車收費系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀.國際智能交通,201*（3）許宏科.高速公路收費系統(tǒng)理論及應(yīng)用.北京:電子工業(yè)出版社,201*（4）陳紅偉．智能化監(jiān)控在公路不停車收費系統(tǒng)中的應(yīng)用.應(yīng)用科技，201*（5）任曙光．不停車電子收費系統(tǒng)在高速公路收費中的應(yīng)用（6）許亞蘭．基于ＧＳＭ的無人值守停車場管理系統(tǒng)設(shè)計．現(xiàn)代電子技術(shù)，201*

友情提示：本文中關(guān)于《不停車電子收費系統(tǒng)的構(gòu)成及工作流程》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，不停車電子收費系統(tǒng)的構(gòu)成及工作流程：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

來源：網(wǎng)絡(luò)整理 免責聲明：本文僅限學習分享，如產(chǎn)生版權(quán)問題，請聯(lián)系我們及時刪除。

《不停車電子收費系統(tǒng)的構(gòu)成及工作流程》由互聯(lián)網(wǎng)用戶整理提供,轉(zhuǎn)載分享請保留原作者信息,謝謝!
鏈接地址：http://www.7334dd.com/gongwen/739562.html

• 上一篇：電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)工作原理綜述
• 下一篇：電子不停車收費(ETC)發(fā)展的問題與方向