ETC電子不停車收費系統(tǒng)

ETC:電子不停車收費系統(tǒng)

一、技術(shù)簡介

不停車收費系統(tǒng)(ETC,ElectronicTollCollection)，是指車輛在通過收費站時，通過車載設(shè)備實現(xiàn)車輛識別、信息寫入（入口）并自動從預(yù)先綁定的IC卡或銀行帳戶上扣除相應(yīng)資金（出口），是國際上正在努力開發(fā)并推廣普及的一種用于道路、大橋和隧道的電子收費系統(tǒng)。

使用該系統(tǒng)，車主只要在車窗上安裝感應(yīng)卡并預(yù)存

費用，通過收費站時便不用人工繳費，也無須停車，高速費將從卡中自動扣除。雖然能實現(xiàn)不停車收費，但一般來說，車輛還是需要以較低速度通過。這種收費系統(tǒng)每車收費耗時不到兩秒，其收費通道的通行能力是人工收費通道的5到10倍。

電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）是目前世界上最先進(jìn)的收費系統(tǒng)，是智能交通系統(tǒng)的服務(wù)功能之一，過往車輛通過道口時無須停車，即能夠?qū)崿F(xiàn)自動收費。它特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下使用。近幾年中國的電子不停車收費系統(tǒng)的研究和實施取得了一定進(jìn)展。

和傳統(tǒng)的人工收費系統(tǒng)不同，ETC技術(shù)是以IC作為數(shù)據(jù)載體，通過無線數(shù)據(jù)交換方式實現(xiàn)收費計算機(jī)與IC卡的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存取功能。計算機(jī)可以讀取IC卡中存放的有關(guān)車輛的固有信息（如車輛類別、車主、車牌號等）、道路運行信息、征費狀態(tài)信息。按照既定的收費標(biāo)準(zhǔn)，通過計算，從IC卡中扣除本次道路使用通行費。當(dāng)然，ETC也需要對車輛進(jìn)行自動檢測和自動車輛分類。

ETC系統(tǒng)示意圖

ETC系統(tǒng)由后臺系統(tǒng)、車道控制器、RSU和OBU等組成。

ETC道路系統(tǒng)示意圖ETC車道與傳統(tǒng)的MTC車道建設(shè)相似，主要由ETC天線、車道控制器、費額顯示器、自動欄桿機(jī)、車輛檢測器等組成。

二、關(guān)鍵技術(shù)

ETC系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在以下幾個方面：

自動車輛識別（AVIAutomaticVehicleIdentification）技術(shù)自動車型分類（AVIAutomaticVehicleClassification）技術(shù)短程通信（DSRCDedicatedShortCommunication）技術(shù)逃費抓拍系統(tǒng)（VESVideoEnforcementSystem）

三、技術(shù)手段

不停車收費系統(tǒng)采用RFID技術(shù)。要實現(xiàn)不停車收費，目前主要采取如下技術(shù)手段：RFID自動識別技術(shù)，射頻識別，

地磁感應(yīng)識別技術(shù)，視頻識別技術(shù)，紅外技術(shù)

四、優(yōu)勢

1．提高通行能力2．減少環(huán)境污染

3．不使用現(xiàn)金交易，避免找零麻煩

和以往的人工收費系統(tǒng)相比較，現(xiàn)行的ETC系統(tǒng)運營具有以下優(yōu)點：第一，交通更流暢。車主可以不用停車直接用ETC系統(tǒng)就能進(jìn)行繳費，因此這樣就很好的避免了收費口造成交通堵塞；第二，繳費更方便。車主不需要把車停下來進(jìn)行繳費，這就意味著單位時間內(nèi)通過的車輛數(shù)量會更多；第三，更加節(jié)能環(huán)保。ETC減少了車輛在收費口的等待時間，也就減少了汽車損耗的油料惡化尾氣排放，達(dá)到節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的效果。第四，提高了收費的工作效率。利用ETC電子收費系統(tǒng)，目前已經(jīng)實現(xiàn)了收費工作的完全自動化，促使了收費操作可以與機(jī)器之間通過電子信號以極快的速度進(jìn)行。

五、國內(nèi)外的應(yīng)用

1ETC在國外的應(yīng)用

在美國，最著名的聯(lián)網(wǎng)運行電子不停車收費系統(tǒng)是E-Zpass系統(tǒng)，有23條專用ETC車道的電子不停車收費網(wǎng)絡(luò)竟然承擔(dān)了整個月平均交易量的43%。在日本，201*年釜山的ITS世界大會作為國際交通行業(yè)每年一屆的交通盛會，充分體現(xiàn)了世界ITS的發(fā)展方向�，F(xiàn)在日本已經(jīng)在全國范圍內(nèi)的所有高速公路收費站點開通了ETC系統(tǒng)，收費站點總數(shù)超過201*個，用戶數(shù)量達(dá)到4000萬輛。預(yù)計到201*年日本的ETC產(chǎn)業(yè)貿(mào)易額將累及達(dá)數(shù)千億日元。

2ETC在國內(nèi)的應(yīng)用最早將ETC引進(jìn)中國是在上世紀(jì)的90年代中期，當(dāng)時中國部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的高速公路車流量激增，從而導(dǎo)致了收費口的交通堵塞。高速公路堵車現(xiàn)象時有發(fā)生，擁堵嚴(yán)重的路段可能會天天堵，有時候一堵好幾天。高速公路管理手段越來越先進(jìn)，但大部分已通車的高速公路收費管理卻仍然停在低效率的人工收費階段。據(jù)中國委員會的統(tǒng)計資料表明，僅廣州一個地區(qū)因停車等待交費而損失的車時就達(dá)到了數(shù)百萬小時，導(dǎo)致的汽油浪費以億元計算。隨著交通流量的增大，實施不停車的高速ETC收費業(yè)務(wù)的需求也迫在眉睫。

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ETC:電子不停車收費系統(tǒng)

解決問題：不停車收費系統(tǒng)可以允許車輛高速通過（幾十公里以至100多公里），故可大大提高公路的通行能力；公路收費走向電子化，可降低收費管理的成本，有利于提高車輛的營運效益；同時也可以大大降低收費口的噪聲水平和廢氣排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以縮小收費站的規(guī)模，節(jié)約基建費用和管理費用。

主要思路：通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載電子標(biāo)簽與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與預(yù)先綁定的IC卡或是銀行賬戶進(jìn)行后臺結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

關(guān)鍵技術(shù)：自動車輛識別技術(shù)，自動車型分別技術(shù)，短程通信技術(shù)，逃費抓拍系統(tǒng)

技術(shù)手段：RFID自動識別技術(shù)，射頻識別，地磁感應(yīng)識別技術(shù)，視頻識別技術(shù)，紅外技術(shù)

主要由ETC天線、車道控制器、費額顯示器、自動欄桿機(jī)、車輛檢測器等組成

補充：采集數(shù)據(jù)信息，車輛已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心登記了相關(guān)信息，如：車輛類別、車主、車牌號等。并綁定了銀行賬戶或是IC卡。ETC收費站原理圖

當(dāng)車輛到達(dá)收費點時，車輛檢測裝置進(jìn)行車輛識別，此系統(tǒng)為有道閘車牌識別系統(tǒng)，以防止車輛逃費。

地磁感應(yīng)器（車壓地感時方停止，同時進(jìn)入存儲數(shù)據(jù)狀態(tài)）車輛檢測用攝像機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集

安達(dá)盛馳智能車牌自動識別系統(tǒng)由計算機(jī)、攝像機(jī)、視頻捕捉卡、聚光燈、車輛檢測器和系統(tǒng)軟件模塊組成。廠家：安達(dá)盛馳公司價格：1025.00/元

攝像機(jī)：貝克（ICE+CM3XUTP）信號類別：PAL制式，最少480線鏡頭聚焦手動設(shè)置：手拿與車牌相似的物體站立于觸發(fā)位置，調(diào)節(jié)到最清晰為止。鏡頭光圈應(yīng)可以設(shè)置為自動，圖像稍微偏暗一點對識別有利。攝像機(jī)應(yīng)具有強(qiáng)逆光補償功能。

視頻捕捉卡：是一種車牌識別系統(tǒng)專用的捕捉卡，每個卡只有一路信號輸入。聚光燈：是一種泛光源，和一般的射燈不同，它射出的光比較均勻，不容易產(chǎn)生反射眩光，對于夜晚拍照比較有利。體積比以前使用的射燈要大。

車輛檢測器：安裝車輛檢測器的目的主要是為了在固定的位置進(jìn)行抓拍，使圖像中車牌的大小合適，以提高車牌的識別率。

地磁感應(yīng)器（車壓地感時方停止攝像，同時進(jìn)入存儲數(shù)據(jù)狀態(tài)，將最佳的攝錄圖像保存進(jìn)入數(shù)據(jù)處理好保存，識別車輛）品牌：Bircher型號：ProLoop價格：650.00元/臺

公司名稱：天津新視野門業(yè)有限公司

系統(tǒng)工作原理大致如下：首先在收費窗口前方車道內(nèi)鋪設(shè)地感線圈，將地感線圈的通訊線連接到車檢器觸發(fā)端子。當(dāng)車輛駛過時車檢器給特寫攝像機(jī)發(fā)出指令，攝像機(jī)解到指令后識別儀抓拍繳費車輛圖片。識別儀對圖片進(jìn)行分析，然后根據(jù)識別圖片一致率最高的圖片上傳給后臺管理程序。后臺根據(jù)管理設(shè)置，自動將文字疊加到圖片上。識別車輛。

RFID自動識別技術(shù)（對電子標(biāo)簽進(jìn)行讀取）

由以下部分組成

標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象;

閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式;

天線(Antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。

原理為，RFIDIC內(nèi)部備有一個154位存儲器，用以存儲標(biāo)簽數(shù)據(jù)。IC內(nèi)部還有一個通導(dǎo)電阻極低的調(diào)制門控管(CMOS)，以一定頻率工作。當(dāng)讀卡器發(fā)射電磁波，使標(biāo)簽天線電感式電壓達(dá)到VPP時，器件工作，以曼徹斯特格式將數(shù)據(jù)發(fā)送回去

耦合元件：

產(chǎn)品名稱：磁場耦合微波諧振腔價格：230.00/元

公司：上海云薩恒薩實業(yè)有限公司

車窗上安裝感應(yīng)卡，

原理：電子簽與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與預(yù)先綁定的IC卡或是銀行賬戶進(jìn)行后臺結(jié)算處理

結(jié)算后計算機(jī)發(fā)送給道閘已結(jié)算信息，數(shù)據(jù)處理，道閘打開放車輛通行。

總結(jié)：21世紀(jì)最先進(jìn)的技術(shù)就是物連網(wǎng)技術(shù)，隨著未來技術(shù)的發(fā)展，更加高速，高效率，低能耗的網(wǎng)絡(luò)與物品互聯(lián)比占據(jù)著重要的地位，而傳感器的應(yīng)用必不可少。智能家居，高速交通……感應(yīng)器與互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合，可以使我們足不出戶解決天下事，又可以在出門時提供更加有效高速的行程，從安全防衛(wèi)到快捷方便的生活方式，未來的生活機(jī)器人將是主打，而無所不在的傳感器處處皆是，為我們的生活提供便捷。

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