第一篇：淺談高速公路不停車收費系統(ETC)車輛逃費方式分析及治理對策

淺談高速公路不停車收費系統（ETC）

車輛逃費方式分析及治理對策

【摘要】隨著RFID（Radio Frequency IDentification）和電子收費技術的成熟，國內多個省先后啟動高速公路不停車收費（以下簡稱ETC）和非現金支付系統，起到了提高高速公路通行能力，降低收費站收費壓力的作用，但部分車輛利用系統管理漏洞偷逃通行費，擾亂了正常的收費秩序。本文根據工作中ETC車道管理實際，歸納總結出幾種車輛逃費方式，提出建議和治理對策。

【關鍵字】高速公路 不停車 逃費治理

1、引言

山東省聯網高速公路不停車電子收費系統于2010年7月1日投入使用。不停車收費方式是通過“車載電子標簽（OBU）+IC卡（記名或不記名記賬卡<山東省境內高速使用的是魯通卡>）”與ETC專用車道內的微波設備進行通訊，實現車輛不停車繳納高速公路通行費功能的全自動收費系統。由于收費是由收費系統自動識別車輛上安裝的OBU進行的，給車輛利用系統漏洞作弊逃費帶來可乘之機，治理逃費帶來難度。

2、車輛偷費的主要方式及經濟損失分析

（1）ETC車道騙取入口信息逃費。裝有OBU的車輛在甲站ETC車道騙取入口信息后倒回，再從該站或相鄰站人工車道領普通卡上路。返程時，在甲站相鄰的乙站用帶有甲站入口信息的記賬卡下路。損失：通行卡流失。司機手中余有一張乙站IC卡，該卡被丟棄或被倒賣；逃繳了乙站至丙站間的通行費。

（2）貨車使用客車OBU逃費。方式：貨車使用客車信息的OBU，走ETC車道逃費。損失：貨車逃繳按重計費與客車按車型計費的差額。

（3）ETC車道闖關。方式：①、跟車闖關。兩車中有一車裝有OBU裝置，前后保持較小車距，通過ETC車道。（圖一為ETC車道后跟車闖崗方式；圖二為ETC車道前跟車闖崗方式）。損失：通行卡流失；

一車逃繳通行費。②、直接闖關。大型貨車（或客車）直接將ETC車道欄桿頂開或者掰桿下路。

（4）OBU車入口ETC上、出口MTC下路無卡。方式：出口謊稱記賬卡丟失，補繳本次通行費。損失：下次通行高速路時的通行費差額；流失下次上路領取的通行卡。

（5）安裝小于實際車型的OBU逃費。使用不正當手段安裝小于實際車型的OBU（購買記賬卡）。或安裝綁定的OBU后，購置一張小車型的記賬卡（或直接使用其他車記賬卡），插入OBU通行甲、乙站。損失：逃繳甲、乙站大車型與小車型間通行費差額。（圖三為客車降低車型使用OBU關聯圖）

（6）“J型”路線（高速路上掉頭返回）逃費。方式：車輛在甲站上路至乙站后，在站內廣場（或路上服務區）掉頭。回程時在甲站較近的丙站ETC車道下路。損失：逃繳其行使里程通行費減去甲、丙站間的通行費。

3、治理對策

（1）收費員發現OBU車輛入口ETC車道倒車或ETC系統報警，應攔截倒車車輛，刪除記賬卡內信息。車輛逃逸及時報告監控員查詢、記錄車輛信息。將車號、ETC車道抓拍圖像和上路時間等車輛特征通知相鄰收費站進行管控，報送上級業務主管部門。

（2）OBU車超時，根據行駛時間和里程進行判斷車輛是否逃費。遇到其它收費站對超時車輛查詢時，應及時提供該車上路時車輛外觀、載貨等信息。

（3）加強ETC車道巡視管理，發現貨車通行ETC車道、前后車緊跟通行的，及時采取措施疏導車輛。

（4）通過ETC抓拍圖像進行車型、車牌信息辨別，對比嫌疑車輛，并向有關部門報告。

（5）OBU車入口上路，無卡下路，記錄車輛相關信息以備相關站查證。（6）完善記賬卡銷售業務和OBU安裝制度和程序。（7）有目的關閉ETC車道，使車輛走人工車道，突擊性的檢查車輛安裝OBU信息是否準確，對查獲有逃費事實的令其補費，并通知OBU安裝部門予以改正。

4、ETC 系統改進及反逃費預防設想

（1）建立OBU逃費車輛限制使用記賬卡通行制度。在收費系統內建立 “黑名單”，對使用OBU逃費的車輛，經查證據確鑿的，應與高速公路結算中心聯合限制通行，同時升級軟件，對黑名單車輛進出進行預警提示。

（2）遇有ETC車道入口倒車，增加記賬卡信息自動刪除和自動報警功能。（3）在ETC車道安裝阻車器。車輛闖關時，特別是大型車多車聯合闖關，能及時操作阻車器攔截。

（4）在ETC車道增加超時車輛限制通行軟件。安裝有 OBU的車輛超時后，系統禁止車輛通行ETC，車輛需走人工車道，便于查詢。

（5）改進程序，對出口丟失記賬卡的車輛除進行現金補費外，查詢入口上路時使用卡號后，按丟失記賬卡處理，限制使用。

（6）建立路網內ETC逃費車輛收費站協查、聯合打擊機制。收費站通過ETC抓拍圖像和后臺數據進行逃費嫌疑車篩查。發現逃費的，及時溝通，聯合預防。

5、結束語

根據交通運輸部全國高速公路電子收費區域聯網進程，已啟動聯網電子收費省將適時加入全國高速公路電子收費區域聯網，屆時將全國聯網實現不停車收費。應未雨綢繆提前對不停車收費系統車輛逃費行為進行預防和技術防范改進，不斷完善系統和管理。因此，建立長效堵查機制，對車輛作弊逃費行為形成國內、省內高速路網聯合“圍殲”之勢，最大限度的減少漏費的發生，做到“應征不漏”，為推動全國高速公路電子收費區域聯網大交通進程奠定基礎。

第二篇：ETC不停車收費系統解決方案

ETC 不停車收費系統解決方案

ETC不停車收費系統

電話：

解決方案

I

***

目錄

第1章

1.1 1.2 第2章

2.1 2.2 2.3 2.4 第3章

3.1 3.2 3.3 第4章

4.1 4.2 4.3 第5章

5.1 5.2 5.3 ETC不停車收費系統總述..........................................................................1 需求概述..............................................................................................1 系統總體建設目標和系統指標..............................................................4 ETC不停車收費系統整體框架...................................................................7 ETC不停車收費總體說明......................................................................7 車道子系統..........................................................................................8 收費站子系統.......................................................................................9 路段收費分中心子系統.........................................................................9 ETC不停車收費系統詳述........................................................................11 收費站子系統.....................................................................................11 收費車道子系統.................................................................................19 發卡子系統........................................................................................29 ETC不停車收費系統關鍵產品說明..........................................................30 路側設備RSU.....................................................................................30 車載設備OBU....................................................................................33 車道控制器........................................................................................35 ETC不停車收費系統優勢及特色.............................................................38 通訊集成優勢.....................................................................................38 通訊系統優勢.....................................................................................38 通訊產品優勢.....................................................................................39 第1章 ETC不停車收費系統總述

1.1 需求概述

1.1.1 應用場景描述

隨著國民經濟快速發展，我國綜合國力不斷增強，交通基礎建設大為改善，尤其以高速公路為主骨架的覆蓋全國范圍的高等級公路網絡正在逐步形成。截至到2005年底，我國高速公路里程己達4.1萬公里，為交通事業跨越式發展奠定了堅實的基礎，在某種程度上緩解了交通在經濟建設中的瓶頸制約作用。但是，隨著經濟的持續快速增長，路網通過能力日益滿足不了交通量增長的需要，交通擁擠，阻塞現象日趨嚴重，交通污染和事故越來越引起社會普遍的關注，交通問題仍十分突出。如廣佛高速路，自建成通車后的6年間，交通量增加了5倍，原來的四車道己經飽和、正準備擴展為六車道。然而，持續不斷的交通增長需求顯然不能由無止境的車道擴展來滿足。

國內外實踐經驗證明，一個國家當交通發展到一定程度，再單純依靠修建道路設施來解決交通擁擠問題，不僅受投資等諸多條件的制約，而且效果也是有限的。如何實現各類車輛的有效指揮、協調控制和管理已經成為交通運輸和安全管理部門面臨的一個重要問題。

經過長期和廣泛的研究，各發達國家已從主要依靠修建更多的公路，擴大路網規模來解決不斷增長的交通需求，轉移到用高技術來改造現有公路運輸系統及管理體系，從而達到大幅度提高路網通行能力和服務質量的目的。日本、美國和西歐等發達國家為了解決共同所面臨的交通問題，競相投入大量資金和人力，開始大規模進行公路交通運輸智能化的研究實驗。起初，稱為智能車輛公路系統(Intelligent Vehicle-Highway Systems IVHS)，進行公路功能和車輛智能化的研究。隨著研究的不斷深入，系統功能擴展到公路交通運輸的全過程及其有關服務部門，發展成為帶動整個公路交通運輸現代化的智能交通系統(Intelligent Transportation System ITS)。

ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環境下采用。實施不停車收費，一方面，可以允許車輛高速通過（幾十公里以至一百多公里），與傳統的人工收費8秒出票相比較，不停車收費大大加快了高速公路收費道口的通行能力，據測算，較人工收費道口，ETC車道通行能力將提高4~6倍，可減少車輛在收費口因交費、找零等動作

而引起的排隊等候。另一方面，也使公路收費走向電子化，可降低車輛管理的成本，有利于提高車輛的營運效益，同時也大幅度降低收費口的噪聲水平和廢氣排放，并可以杜絕少數不法的收費員貪污路費、減少國家損失，與原來的人工收費和人工電腦收費方式相比，實行不停車收費后具有明顯優勢，不僅極大的改善了路上密集車輛所造成的環境污染，減少車輛阻塞現象，行車更加安全，更為主要的是將大大提高過路橋收費效率。

1.1.2 ETC系統建設的優勢

ETC技術特別適用于在高速公路或交通繁忙的橋隧環境下采用，傳統的采用車道隔離措施下的不停車收費系統通常稱為單車道不停車收費系統：在無車道隔離的分車道交通流下的不停車收費系統通常稱為自由流不停車收費系統。實施不停車收費將徹底改變目前半自動收費過程中的弊端。由于不需要停車交費，當交通量較大時，不會產生收費站前車輛排隊等候的現象，減少了車輛延誤；由于無需人工參與和無現金交易，可完全避免收費過程中的舞弊和貪污現象；同時也能解決由于交通堵塞而引起的能源消耗和環境污染等問題。電子收費系統在國外被廣泛地應用于開放式的收費站，國內目前部分省市的高速公路已有所實施。電子收費系統代表當今最先進的收費技術，也是未來發展的方向，有著廣闊的發展前景。

（1）實施ETC系統可以提升高速形象

ETC系統實現了不停車收費，解決了因人工停車收費造成的排隊塞車現象；用戶得到更快的通關速度和全新的收費體驗，恢復了高速公路本應具有的高速、快捷形象，降低了政府和公路部門的壓力。

（2）ETC不停車收費相較于MTC收費系統使得交通更加安全

收費站的設置在相當程度上影響了交通安全，在收費區常出現交通事故主要有追尾、側撞、撞物等類型。引起追尾事故的主要原因是車輛行駛速度過快，駕駛判斷失誤至使預留的剎車距離不足撞收費站前的排隊車輛；駕駛員為尋求空閑的收費車道、最小的排隊長度或選擇一個特定的收費方式而變換車道是側撞事故的起因；收費站的設置給駕駛操作增加了難度，因為操作不當撞上收費亭等固定物。影響收費區交通安全的主要因素有：收費車道收費型式配置、車輛加速度、通過速度、車道數及跨車道車流量。ETC系統的實施使得這些因素發生變化，收費區的交通安全狀況也將隨之變化，ETC系統對交通安全的影響主要體現在如下幾個方面：

①ETC車輛加速度及通過速度的發生變化，追尾事故數相應減少； ②在ETC專用車道上駕駛員操作相對簡化，使撞物的可能性減小。（3）ETC可以節省投資運營成本

在收費運營方面人工收費系統存在如下弊端：

①收費營運效率低：據交通部及一些公路主管部門的有關資料統計，目前公路收費的總額只占應收總額的70%左右，有相當一部分流失，給國家和公路經營管理單位造成了極大損失；

②人工收費需要更多的人力付出及運營管理費用。

③為了提高收費站的通行能力，使其能承受路段的車流量，收費車道往往多于路段的車道數，不僅要投入更多的成本，還要占用更多的土地資源。

實施了ETC系統后，投資成本及運營費用將發生相應變化，運營效率也將得到提高，主要表現為：

①收費效率的提高：現代化的技術使收費運營管理進一步規范化，可以允許車輛高速通過（幾十公里以至100多公里），與傳統的人工收費8秒出票相比較，不停車收費大大加快了高速公路收費道口的通行能力，據測算，較人工收費車道，ETC車道通行能力將提高4~6倍，可減少車輛在收費口因交費、找零等動作而引起的排隊等候，減少了收費金額的流失，由于無需人工參與和無現金交易，杜絕了收費人員錯收、漏收、收取假幣現象，同時解決了個別收費人員的營私舞弊行為。

②運營費用的變化：ETC系統實施后，減少了人工車收費車道數目，減少了人力投入，相應地減少了人員的工資，行政辦公的結構將相應發生變化，以計算機網絡為主的信息化管理提高了效率；ETC系統可以自動判斷車型完成收費，收費無需人工干預，實現了收費站的無人值守，降低政府和公路部門的管理成本；但也可能引起費用的增加：ETC設施的價格相對昂貴，其維護及維修費用相應會較高，但是設施質量提高有可能會減少維修的次數。

③投資成本的變化：相對人工收費言ETC系統需要相對昂貴的投資，但系統實施后，收費站的通行能力增加（一般ETC車道的通行能力是MTC車道的3~5倍），相應地可減少部分收費車道，從而減少了新建設施的成本，同時也節約了土地資源。

(4)ETC系統更加環保節能

機動車是大氣污染的移動發生源，其排放的碳氫化合物、一氧化碳、氮氧化合物、鉛化物和顆粒物質是造成大氣污染的主要原因之一。此外，機動車的運行需要消耗燃料，又造成大量的能源消耗。車輛的油耗與排放與車輛的運行狀態密切相關，由于停車收費使得收費站處的車輛處于加減速或怠速狀態，車輛發動機處于慢速或空轉狀態，根據車輛的燃油消耗特性，在此狀態下發動機的燃油耗量增加，廢氣排放量也就相應增加，由此加劇了大氣污染。

ETC系統的實施，使得交通流運行狀況得到改善，車輛在收費物的停車次數減少，排隊等待的時間就明顯縮短，無疑減少了車輛的油耗與排放，解決了收費站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和環境污染等問題。

1.2 系統總體建設目標和系統指標

1.2.1 系統總體建設目標

? 支持ETC/MTC一鍵切換

本系統兼容ETC與MTC系統，為車道子系統提供支持，輕松實現兩種收費方式間的一鍵切換，在識讀設備出現故障、MTC車道擁堵以致阻塞ETC車道或者客戶有其它需求的時候，可以實現ETC與MTC收費方式間的實時切換，保證系統的安全穩定運行，最大限度地提高車道的利用率。

? 支持ETC/MTC組合式收費模式

本系統兼容為車道子系統提供組合式收費的支持，支持ETC雙界面卡用戶的ETC入MTC出、MTC入ETC出、MTC入MTC出等通行方式，最大限度的滿足不同用戶的要求。電子標簽采用雙片式（電子標簽+雙界面卡）。將雙界面卡插入ETC電子標簽中可以實現不停車通過ETC專用車道，使用雙界面卡采用普通刷卡方式可以通過人工收費車道。組合收費模式可以很好的適應國內路網復雜、多數入口和出口收費站車流量小、車道少的現狀。

? 具備完備的安全體系

安全體系包括交易安全和數據安全。ETC系統具備嚴密的密鑰體系，密鑰由上級管理部門分發，分多個等級，高一等級的密鑰只用于保護下一等級的密鑰，最低等級的密鑰應用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等終端應用介質中。采用3DES加密技術，密鑰驗證符合金融交易安全的要求，一般包括內部認證、外部認證等認證過程。數據安全包括數據存儲的安全和數據傳輸的安全，通過采用訪問控制、認證、機密控制、數據完整性控制等措施來保證數據存儲和傳輸的安全。MTC系統除了技術上的保障之外，還有嚴格的管理制度，有效的保障了系統的安全。

? 網絡化系統

網絡化系統保證了信息的及時傳遞和更新，在網絡正常的情況下，路段控制中心能夠將系統定義的黑灰名單及時傳遞到各個收費站出入口，實施對欠費車輛的告警提示，對不法車輛進行攔截或報警等操作。能夠將各種費率表及時下發至各個收費站點，能夠及時了解整個路網的動態信息，及時發現路網的擁塞或其他異常情況，進行動態路由。

1.2.2 1.2.2系統綜合指標

1.2.2.1系統指標

1.數據傳輸性能：在網絡正常的情況下，收費站實時（至多為0.5s）收集所轄車道產生的收費數據；

2.運營參數下發性能：在網絡正常的情況下，收費站下發系統參數至車道平均等待時間至多為60s；

3.收費監控性能：在網絡正常的情況下，車道操作信息實時（至多為1s）上傳至收費站；

4.通行券不可讀（壞卡）/超時/車牌查詢性能：在網絡正常的情況下，收費站對通行券不可讀（壞卡）/超時/車牌查詢平均等待時間至多為1s；

5.數據庫備份性能：在正常情況下，應支持在線數據備份與離線數據備份，備份一個2G的數據庫，時間至多為60min；

6.靈活性：通過對參數的設置，使收費站系統能夠適應不同的業務管理需求； 7.安全性：具備完備的分布式多層安全保障體系，有嚴格的用戶權限管理、安全認證機制確保數據不被非法訪問；

1.2.2.2可靠性指標

1、MTBF：100,000小時

在網絡故障時（超過24h），有完備的備用數據傳輸方案，保證數據及時上傳至收費站，同時保證數據的完整性、一致性、真實性、不可抵賴性和安全性不受破壞；

1.2.2.3系統應用范圍

特別適用于在高速公路或交通繁忙的橋隧環境下采用。

第2章 ETC不停車收費系統整體框架

2.1 ETC不停車收費總體說明

路段收費分中心子系統發卡子系統收費站子系統車道子系統單業主系統組成

圖 2-1 收費站子系統在收費系統中的位置

高速公路收費系統組成最基礎的是單業主的運營模式。從結構上劃分，主要由車道子系統、收費站子系統、路段收費分中心子系統和發卡子系統組成。

高速公路收費系統主要由車道子系統、收費站子系統、路段收費分中心子系統（管理中心子系統）和發卡子系統組成。收費站子系統是聯網收費的重要部分，是聯網收費最基礎的管理單元。該子系統向上的接口是路段收費分中心子系統，向下的接口是車道子系統。

收費站子系統要求能夠對本站的收費車道實時監控，對所有車道收費數據進行匯總和統計，并整理上傳到路段收費分中心；接收路段收費分中心下發的費率表等系統參數，并下發至車道；提供報表服務，及時享用數據結果。

2.2 車道子系統

在ETC系統中，從功能上來說，各車道是完成車輛通關的基本配置，所有車道子系統通過收費站連接到路段收費分中心中心組成一個大的網絡，車道子系統還可以分解成多個單元，但因為多個單元配合才能完成相應功能，故這里抽象到車道為止，抽象如圖 2-2所示：

接入收費站OBE數據采集卡C攝像機RSU車輛檢測器車道計算機道閘車輛檢測器控制器車道

圖 2-2 車道子系統

車道子系統主要包括底層應用單元（車道計算機）、車道控制單元（控制器（廣義的控制機包括工控機）、車輛檢測器、道閘）、圖像采集單元（攝像機、視頻采集卡）、顯示告警單元（車道通行燈、聲光報警裝置、車道顯示屏）、射頻識別單元（RSE和OBE）

車道子系統主要實現的功能如下： ? 車輛自動識別 ? 車輛自動收費

? 控制道閘、通行燈以示通行或放行 ? 對當前車輛進行抓拍 ? 對非正常車輛進行告警 2.3 收費站子系統

報警裝置OMC服務器數據庫應用服務器收費站監控中心

圖 2-3 收費站子系統

收費站子系統主要包括工控機、報警裝置和服務器硬件。收費站子系統主要實現的功能如下： ? 接收各車道上傳的交易數據 ? 將數據上傳至路段收費分中心 ? 實時監控車道狀況

? 對車道及收費站的系統參數進行配置 ? 提供查詢及報表等服務

2.4 路段收費分中心子系統

監控終端OMC服務器數據庫應用服務器路段收費分中心

圖 2-4 路段收費分中心子系統

路段收費分中心子系統主要包括工控機和服務器硬件，實現的主要功能如下： ? 接收來自各收費站的數據信息，維護總的數據庫

? 提供查詢及報表、打印等多種服務 ? 管理代碼、費率、密鑰等信息

通過internet/專線連接到各服務網點，維護發卡數據（單業主）。第3章 ETC不停車收費系統詳述

3.1 收費站子系統

3.1.1

應用場景描述

在整個高速公路聯網收費系統中，收費站系統位于ETC車道系統和路段收費分中心系統之間。? 收費站系統可以對下屬的各條ETC車道的設備進行實時監控，當設備發生異常情況時，及時報警，使得故障得到及時的處理。? 收費站系統可以對下屬的各條ETC車道的收費交易情況進行實時監控，當發現交易異常時，及時進行處理。? 收費站系統可以對下屬的各條ETC車道的收費交易數據、抓拍圖像進行審核稽查，可以提高收費管理的力度。? ? 報表定義靈活、快捷，既能滿足標準中規定的報表格式，又允許用戶自定義格式。收費站系統可以將上層管理中心的參數（費率表、灰/黑名單等）及時轉發到下屬的車道系統。? 收費站系統中的通信子系統既可以和ETC車道系統通信，又可以和MTC車道系統通信，可以屏蔽ETC車道系統和MTC車道系統的差異，起到數據融合的作用。? ? 收費站系統具有完備的權限管理功能，能夠嚴格控制操作人員的操作權限。軟件接口具有開放性，軟件通信接口采用通用的接口協議（例如Socket、SOAP協議等等），很容易和其他的同構或者異構系統進行數據通信，具有兼容性和開放性的特點。

3.1.2

收費站網絡結構圖

報警裝置OMC服務器數據庫應用服務器收費站監控中心

圖 3.5 收費站網絡結構圖

收費站的網絡設備包括：收費站服務器（安裝收費站服務器軟件）、ETC收費管理計算機（安裝收費站客戶端軟件）、交換機、激光打印機（打印報表）。

3.1.3

軟件結構

ETC車車車車車車車ETC車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車車 圖 3.6 軟件結構

從軟件結構角度講，收費站系統分為6個子系統，分別是ETC車道管理子系統、ETC車道監控子系統、告警子系統、系統管理子系統、查詢統計子系統、數據通信管理子系統。

3.1.4

功能描述

3.1.4.1 ETC車道管理子系統(1)添加車道

向收費站系統注冊ETC車道。注冊的ETC車道信息包括：車道ID、車道IP地址、車道類型（入口/出口）等信息。

(2)刪除車道

將一個停止使用的車道進行刪除操作。

(3)查看車道

查看已經添加到收費站系統的所有車道信息。

3.1.4.2 ETC車道監控子系統(1)監控ETC車道交易情況

收費站系統可以實時顯示站內各ETC車道的車輛收費情況。具體監控信息包括：車道號、當前車輛的抓拍圖像、車型、車牌號、收費金額、電子標簽類型、電子標簽號等信息。

收費站系統可以對車道系統的工作流程進度的實時、動態監控。

(2)監控ETC車道的設備狀況

收費站系統可以實時顯示站內各車道的設備狀態情況。

車道設備包括：RSU、欄桿、通行燈、雨棚燈、霧燈、費額顯示器、車道攝像機、視頻采集卡、車輛檢測器（連接觸發線圈、抓拍線圈和落桿線圈）。

設備狀態情況能夠用模擬圖顯示出來。

RSU、費額顯示器、視頻采集卡、車輛檢測器和車道攝像機的狀態有正常和異常兩種狀態；欄桿有打開和關閉兩種狀態；通行燈（還有雨棚燈、霧燈）有允許通行、禁止通行和關閉三種狀態。

(3)監控ETC車道的狀態

收費站系統可以實時顯示車道的狀態。

具體監視信息包括：車道ID、車道名稱、IP地址、類型（入口/出口）、狀態（開啟/關閉）、鏈路狀態（連接/斷開）。

(4)收費審核/稽查

1)稽核操作員通過收費站的審核/稽查系統，可以對收費車道產生的原始過車記錄、系統抓拍車輛圖片以及車道監控員登記的特殊事件進行稽核。

稽核功能具體包括：入/出口車道收費交易的稽核、車輛入口圖像查詢、沖崗車黑名單錄入。

3.1.4.3 告警子系統

告警子系統針對的是ETC車道監控子系統，是對ETC車道監控子系統出現的異常情況進行告警。而對于系統操作異常產生的告警，比如操作人員誤操作、非法操作等，是在日志管理功能中實現的。

(1)告警級別

告警級別有4種：緊急、主要、次要、提示。

(2)告警類型

ETC車道交易告警類型有6種：系統信息驗證失敗、車輛信息驗證失敗、ICC信息驗證失敗、黑名單告警信息、RSU/OBU操作告警、車道計算機反應超時。

ETC車道設備告警類型有5種：I/O卡操作告警、車道設備（包括欄桿、通行燈、雨棚燈、霧燈）操作告警、圖像采集告警、費額顯示器告警、字符疊加器告警。

(3)告警查詢

交易告警的查詢內容包括：告警類型、告警級別、告警描述、告警時間、告警位置（指車道ID）、備注。

(4)告警監控

監控子系統監控到的異常情況，會在告警監控窗口中實時顯示出來，以提醒相關人員進行處理。

告警形式：在監控窗口顯示告警的文字或者圖像信息，同時根據告警級別的不同，會有不同的聲音提示。

3.1.4.4系統管理子系統(1)人員管理

人員管理指對收費站的操作人員和車道的操作人員的管理。具體包括人員的增加、刪除、修改、查詢功能，能根據需要進行操作人員的密碼修改和設置功能。

(2)數據庫管理

系統提供強大的數據庫管理功能，包括數據庫的參數配置、備份、災難恢復等。具體如下： ? ? 數據庫參數配置：系統支持對數據庫參數進行配置，如數據庫名稱、路徑等。數據庫備份：系統能按照設定的周期進行備份，并支持手動備份，包括備份周期、備份路徑的設定以及磁盤空間不足時的處理策略設置，并支持數據恢復。備份策略支持全備份和差分備份。? 數據庫災難恢復：數據庫發生災難性錯誤時，可將數據庫恢復到某個時間點備份的數據庫。

(3)權限管理

收費站系統通過“操作人員—角色—操作權限”的對應關系，提供了完備的權限管理機制。管理員可以對收費站系統的操作人員、下屬車道系統的操作人員進行權限分配操作。

操作權限包含只讀和讀寫兩種屬性，具有讀寫權限的操作人員可以進行權限范圍內的系統參數的設置和更改。

所有操作人員都可以更改自己賬號的登錄密碼。

(4)日志管理

日志管理功能可對收費站系統的日志進行記錄和查詢。

日志記錄：收費站系統自動記錄操作人員操作日志，日志內容包括操作人員的個人信息、操作時間、地點、所進行的合法操作、所進行的非法操作、操作中產生的異常。

日志查詢：操作人員可以對日志進行查詢。

3.1.4.5查詢統計子系統

以下的查詢統計都支持對結果的打印功能。

(1)查詢

? 灰/黑名單車輛查詢

查詢的內容包括：CPU卡內部編號、車牌號、卡片路網編號、灰/黑名單生成時間、類型（黑名單和灰名單兩種類型）、灰/黑名單生成原因。

? 費率表查詢

查詢的內容包括：費率表版本號、入口收費站、出口收費站、車型、收費里程（km）、收費金額（元）。? 車型分類編號查詢

查詢車型分類編號和車型分類名稱。? 車種分類編號查詢

查詢車種分類編號和車種分類名稱。車種包括普通車、公務車、軍警車、緊急車、免費車、車隊。? 業務數據查看

可以查看的業務數據包括：卡片類型、協約類型、合同版本表、服務提供商、路段編碼、收費站編碼。

入/出口車道交易記錄查詢

對于入口車道，“出口信息、交易金額”等信息都顯示“無”。

(2)統計報表

報表格式和交通部制定的《收費公路聯網收費技術要求》的附錄五中的附件A“均一制、開放式、混合式收費系統報表格式”一致。

報表的內容包括： ? ? ? 收費情況統計：按車型、車種分類，按小時段、日、月、年分類； 車流量統計：按車型、車種分類，按小時、日、月、年分類； 特殊車輛統計：包含在“按車種分類的車流量統計”之中。

報表格式支持用戶自定義設計，既可以滿足標準，又可以滿足客戶的個性化需要。? 數據通信管理子系統

數據通信管理子系統向上負責和路段收費分中心的數據同步通信，向下負責和車道系統的數據同步通信。

軟件通信接口支持各種通用的接口協議（如Socket、SOAP協議等等），很容易和其他的同構/異構系統進行數據通信。3.1.4.6與車道系統同步數據(1)向車道系統下發數據

如果車道系統設置的時間服務器是收費站服務器，則車道系統定期從收費站系統接收同步時鐘。

(2)從車道系統接收數據

從車道接收的數據包括：入/出口車道收費交易記錄、車輛交易告警信息、設備告警信息、設備狀態信息、車輛交易處理過程信息、上下班登記表。

其中，入/出口車道收費交易記錄包括：車道ID、卡號、卡類型、入口收費站名稱、入口日期時間、出口收費站名出、出口（交易）日期時間、出口車道類型（封閉式/開放式）、交易金額、卡余額、車型、車牌、脫機交易序號、交易狀態（成功/失敗）、終端機編號、終端機交易序號、交易驗證碼。

3.1.4.7數據融合

數據融合是指收費站系統將ETC車道上傳的數據和MTC車道上傳的數據融合在一起，屏蔽掉車道收費類型的差異。收費站系統的數據通信管理子系統將ETC車道系統上報的收費數據和MTC車道系統上報的收費數據的字段合并在一起，取其并集，從而達到數據融合的目的。

(1)與路段收費分中心同步數據

收費站從路段收費分中心接收的數據包括：灰/黑名單車輛表、費率表、車輛類別表、車輛用戶類別、服務提供商信息表、協議類型表、合同版本號表、卡片類型表、車道參數表、操作人員信息表、路段編碼、站編碼。

3.1.4

工作流程

收費站系統的工作流程大部分是軟件操作流程，這里僅對一些主要流程作簡要描述。

3.1.4.1 車道參數下發流程

收費站系統中的參數一般為自動下發到車道系統，但對于一些特殊情況，如重新安裝了車道系統等情況，需要從收費站手工將參數下發到車道。

手工下發參數流程：

1)選擇菜單“參數管理->車道參數下發”，彈出車道參數下發界面； 2)選擇要下發的參數、車道； 3)確認關閉，返回成功信息。

3.1.4.2 查詢統計流程

1)選擇查詢/統計功能菜單； 2)輸入相應查詢/統計條件； 3)返回查詢/統計結果； 4)查看結果或者打印結果； 5)確認關閉。

3.1.4.3 收費稽核流程

收費稽核流程描述如下： 1)查詢稽核內容； 2)進行稽核操作； 3)保存稽核結果。

3.1.4.4 監控流程

收費站監控服務器圖 3.4 監控流程

車道計算機

1)車道計算機將交易信息、車道設備狀態上報給收費站監控服務器；

2)收費站監控服務器實時顯示車道計算機上報的信息，提供友好的用戶界面給收費站管理者，如果有異常情況，則收費站監控客戶端會發出告警信息。3.2 收費車道子系統

3.2.1

車道子系統特點

1、支持ETC/MTC一鍵切換

本系統兼容ETC與MTC系統，輕松實現兩種收費方式間的一鍵切換，在識讀設備出現故障、MTC車道擁堵以致阻塞ETC車道或者客戶有其它需求的時候，可以實現ETC與MTC收費方式間的實時切換，保證系統的安全穩定運行，最大限度地提高車道的利用率。

2、支持ETC/MTC組合式收費模式

本系統兼容ETC系統的雙界面卡，可以支持組合收費。支持ETC雙界面卡用戶的ETC入MTC出、MTC入ETC出、MTC入MTC出等通行方式，最大限度的滿足不同用戶的要求。電子標簽采用雙片式（電子標簽+雙界面卡）。將雙界面卡插入ETC電子標簽中可以實現不停車通過ETC專用車道，使用雙界面卡采用普通刷卡方式可以通過人工收費車道。組合收費模式可以很好的適應國內路網復雜、多數入口和出口收費站車流量小、車道少的現狀。

3、可有效提高道路的通行效率，降低環境污染

在手工收費方式下，收費作業的完成比較耗時，而且效率低。收費車道通行速度慢。當高速公路車流密集時會有通行車輛在收費車道排隊等候的情況發生。一方面造成高速公路通行能力大幅下降。另一方面，由于排隊等候車輛的鳴笛和頻繁啟動所引起的有害廢氣排放，會造成收費車道周圍環境的污染。

本系統可有效縮短收費時間，提高公路的通行能力，降低對收費車道周圍環境的污染。在MTC方式下，服務時間小于8s（入口）、20s（出口），在ETC方式下，服務時間小于3s。

4、支持非現金付費

本系統可以支持月/年卡、公務卡、預付卡、儲值卡、記帳卡等攜卡車輛通行，實現電子支付，提高車道通行能力。

5、具備完備的安全體系

安全體系包括交易安全和數據安全。ETC系統具備嚴密的密鑰體系，密鑰由上級管理部門分發，分多個等級，高一等級的密鑰只用于保護下一等級的密鑰，最低等級

的密鑰應用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等終端應用介質中。采用3DES加密技術，密鑰驗證符合金融交易安全的要求，一般包括內部認證、外部認證等認證過程。數據安全包括數據存儲的安全和數據傳輸的安全，通過采用訪問控制、認證、機密控制、數據完整性控制等措施來保證數據存儲和傳輸的安全。MTC系統除了技術上的保障之外，還有嚴格的管理制度，有效的保障了系統的安全。

6、可有效解決跟車問題

當有多個車輛同時進入RSU天線覆蓋區域時，將出現跟車問題。本系統很好的解決了跟車問題，保證在跟車的情況下，合法的車輛可以順利通過ETC車道，并完成收費，而非法的車輛將會被攔截。

7、可有效解決鄰道干擾問題

當部署多條ETC車道或攜帶電子標簽的車輛通行ETC車道鄰近的MTC車道時，由于天線的覆蓋區域重疊，射頻信號反射等因素，本車道的RSU可能會接收到鄰近車道車輛的信號，造成鄰道干擾問題。本系統通過精準的頻率控制，使用信道隔離技術，可以有效解決鄰道干擾問題。

8、一體化設計，整體解決方案

提供車道子系統完整的軟硬件系統集成。

3.2.2

車道子系統組成

在各個設備中，電子標簽讀寫天線（路側單元RSU）通過網線直接連接到位于收費亭的車道計算機上，讀寫天線與車載電子標簽之間的信息交換由車道控制應用程序直接控制；其它設備如自動欄桿、費額顯示器、車道通行燈、車輛檢測器等設備則通過車道控制器與車道計算機連接，由應用程序控制，視頻信號通過字符疊加器疊加過車信息后傳至收費站的監視器上。

3.2.3

系統功能

3.2.3.1車輛檢測功能

系統能夠通過地感線圈檢測到進入ETC車道的車輛，對經過車輛進行數量統計。并根據RSU的識別結果判斷車輛是否具有電子標簽（OBU）。3.2.3.2自動收費處理功能

系統提供自動收費處理功能，在沒有工作人員參與的情況下完成收費工作。

當安裝有OBU設備的車輛經過ETC車道入口時，系統會將入口信息寫入雙界面卡（或高頻卡，下同，本系統同時支持雙界面卡和高頻卡），入口信息包括：通過區域號、路段號、站點號、車道號、入口時間、入口狀態標識、車型、車牌號碼。

當安裝有OBU設備的車輛經過標識站時，系統會將標識站信息寫入雙界面卡。當安裝有OBU設備的車輛經過ETC車道出口時，系統根據從雙界面卡讀取的入口信息，查詢系統中的費率表，計算出收費額度，將出口信息寫入雙界面卡并進行扣款操作（如果是儲值卡）。出口信息包括：通過網絡號、站點號、車道號、時間、出口狀態標識、車型、車牌號碼。

完成自動收費以后，系統會產生收費記錄，記錄如下信息：車道序列號、卡編號、卡類型、入口名稱、入口日期時間、出口名稱、出口（交易）日期時間、出口車道類型、交易金額、雙界面卡余額、車型、車牌、脫機交易序號、終端機編號、終端交易序號、交易驗證碼。

3.2.3.3設備控制功能

系統能夠根據對車輛的收費處理情況正確控制車道設備的動作，包括：自動欄桿的升起下落、雨棚燈的切換、通行信號燈的切換、聲光報警器的開啟和關閉、費額顯示器的顯示等。

3.2.3.4圖像抓拍識別功能

系統對經過ETC車道的當前車輛進行圖像抓拍，并將該抓拍圖像和處理信息關聯后保存以供事后追查。

系統對過車抓拍圖像具有車牌識別功能，可以將車牌識別結果與抓拍圖像關聯后保存，以供事后稽查。

3.2.3.5異常車輛處理功能

系統提供異常車輛處理功能。對于經過ETC車道的異常車輛（未成功進行入口信息寫入或出口收費處理的車輛），系統會使自動欄桿保持關閉狀態以攔截車輛，同時進行聲光報警，提醒工作人員進行處理。

3.2.3.6數據庫管理功能

系統提供強大的數據庫管理功能，包括數據庫的參數配置、備份、災難恢復等。具體如下：

? ? 數據庫參數配置：系統支持對數據庫參數進行配置，如數據庫名稱、路徑等。數據庫備份：系統能按照設定的周期進行備份，并支持手動備份，包括備份周期、備份路徑的設定以及磁盤空間不足時的處理策略設置，并支持數據恢復。備份策略支持全備份和差分備份。? 數據庫災難恢復：數據庫操作發生錯誤時，可將數據庫恢復到某個時間點備份的數據庫

3.2.3.7數據同步功能

系統具有數據同步功能，車道服務器可以獨立完成一次收費交易，但交易信息可及時同步到收費站系統。系統也可以及時接收收費站下發的運行參數信息。

系統上傳的信息包括：原始交易數據、入口車道的過車記錄、上下班登記表、設備狀態信息、車道處理過程信息等。

接收收費站的下傳信息包括：同步時鐘、費率表、黑名單、通行卡有效啟用日期、OBU有效啟用日期、收費站信息表、收費員信息表等。

3.2.3.8日志管理功能

系統具有日志管理功能，可對系統日志進行記錄和查詢。

? 日志記錄：本系統自動記錄管理人員操作日志和系統運行信息日志，包括操作人員的個人信息、操作時間、地點、所進行的合法操作、所進行的非法操作、操作中產生的異常、系統運行中發生的異常等。? 日志查詢：操作人員可以對日志進行查詢，便于系統的維護和事故的追查。3.2.3.9RSU配置功能

系統提供RSU配置功能，可通過專用配置管理工具配置RSU的網絡參數、射頻參數、業務參數等信息。

網絡參數包括RSU的IP地址、子網掩碼、車道計算機IP地址和端口、時間服務器IP等信息。

射頻參數包括天線功率、調制深度、通信頻點等信息。

業務參數包括協議物理層類型、握手命令重傳個數、握手命令等待響應時間、ETC交易類型等信息。

3.2.3.10脫機工作功能

系統提供脫機工作功能，當車道系統與收費站的通信出現異常時，系統可降級運行和脫機操作，獨立完成對經過車輛的收費處理操作，待網絡系統恢復正常后再將交易記錄等數據上傳給收費站。

3.2.5

ETC車道系統工作流程

開始（車道開啟）結束（車道關閉）車輛駛入車道下一輛車進入欄桿關閉，通行信號燈變紅RSU和OBE通信副線圈感應到車輛離開驗證OBE合法性并交易成功車輛駛離車道主線圈檢測到車輛欄桿打開，通行信號燈變綠觸發攝相機拍照字符疊加，生成交易記錄 圖3.5 ETC車輛典型通關流程

ETC車道系統工作流程如下： ? 首先，車輛進入讀寫天線覆蓋范圍，讀寫天線與車輛上電子標簽進行通訊，通過抓拍線圈時如果讀寫天線仍然沒有檢測到電子標簽，證明車輛沒有電子標簽，則報警并保持車道關閉； ? 如果車輛裝有電子標簽，讀寫天線和電子標簽進行通訊交互，同時判斷電子標簽的合法性，包括是否含有CPU卡，卡內余額是否充足等，如果標簽有效則進行交易，如果標簽無效則報警并保持車道關閉； ? 在車輛觸發抓拍線圈時，啟動攝像機進行拍照，將車輛拍照信息以及車輛電子標簽信息同時保存到車道計算機，并可以進行信息比對，如果抓拍信息與電子標簽信息不符則報警； ? ? ? 如果車輛電子標簽與車輛拍照信息相符，則通行信號燈變綠，抬起欄桿放行； 車輛通過防砸車線圈后，欄桿自動回落，通行信號燈變紅；

系統保存交易記錄，并將其上傳至收費站服務器中，等待下一輛車進入。

TCP/IPRS232RS232RS232TCP/IPTCP/IP費額顯示器聲光報警器通行信號燈收費站服務器崗亭車道攝像機通信區域抓拍線圈RSU車道控制器防砸車線圈ETC車道崗亭

圖3.6 ETC車道系統工作流程 3.2.6

車道子系統軟件

ETC軟件系統包括車道系統和后臺管理系統兩大部分。

3.2.6.1車道軟件

車道系統包括以下子系統：車輛檢測系統、車輛識別系統、計費系統、設備控制系統、圖像抓拍系統、通信系統、設備診斷系統。

圖3.7 車道控制軟件界面

3.2.6.2后臺管理軟件

后臺管理系統則由站監控系統、中心管理系統以及系統接口等部分組成。

圖3.8 后臺管理系統

3.2.6.3軟件特色

系統采用模塊化方法設計，結構靈活。在基本配置下，可以靈活增加功能模塊，進行多種形式的靈活配置；可以根據路段車流特征、交通管理和不同運營方式的需要，通過軟件靈活進行車道類型選擇和運營參數配置。同時，為了保證交易數據的上傳以便業主及時對數據進行結帳，以及為了及時給車道下發新的運營參數，系統提供了收費站數據庫與車道計算機之間通過網外介質上傳、下發數據的機制。

3.2.7

車道部署

ETC車道建設部署方式主要有兩種方式，一種采用車道中置的方式，對現有人工收費站改動較大，需要大量的土建施工；另一種建設部署方式只需要在現有車道上增加ETC系統中電子標簽的讀寫天線（路側單元RSU）這樣的關鍵設備，對現有人工收費車道改動相對較小。ETC車道主要包括的設備有電子標簽讀寫天線（路側單元RSU）、車道通行信號燈、費額顯示器、自動欄桿機、車輛檢測器、車道攝像機等設備。

3.4.1 ETC車道建設部署方式一

ETC車道建設部署方式一如下圖所示：

MTC車道高速公路入口聲光告警器通行信號燈攝像機費額顯示器L雨棚信號燈ETC車道高速道閘崗亭雨棚信號燈ETC車道RSU地感線圈BMTC車道高速公路出口車道控制器聲光告警器通行信號燈攝像機通信區域地感線圈A

車道中置

為了使安裝有電子標簽的車輛能夠方便快捷通過ETC車道，ETC車道一般采取中置設置原則，即將ETC車道設置在中央分隔帶兩側的車道。

WETC收費島加長，欄桿與MTC島頭平齊

ETC收費島比MTC收費島長，ETC車道系統自動欄桿機的水平位置與MTC收費島島頭頂端平齊。在該種布局下，當車輛進入ETC車道出現交易異常后，可以不需要倒車即可順利駛到右邊的MTC收費車道，最大限度地保障了ETC車道的通暢，也避免了許多由于誤入車輛帶來的麻煩。

欄桿常閉

ETC車道采用欄桿常閉式設計，在目前，欄桿常閉式設計比較符合中國的國情，可有效防止非法車輛的逃費行為。

3.4.2 ETC車道建設部署方式二

ETC車道建設部署方式二如下圖所示：

崗亭MTC車道崗亭RSU/雨棚燈ETC車道車道控制器地感線圈通信區域聲光告警器車道攝像機費額顯示器通行信號燈崗亭通行信號燈聲光告警器崗亭車道攝像機車道控制器費額顯示器ETC車道通信區域地感線圈RSU/雨棚燈崗亭MTC車道崗亭

ETC車道建設部署方式二

ETC車道建設部署方式二對MTC車道做盡量少的改造，使之應用于ETC收費，車輛進入ETC車道如果自動收費不成功，則人工干預抬桿放行或車輛退出ETC車道進入MTC收費。3.3 發卡子系統

3.3.1 系統組成

發卡子系統布置于各服務網點，包括工控機、OBU發卡器(OBU)、雙界面卡發卡器(雙界面卡)，在單業主系統中，通過網絡連接到路段收費分中心；在聯網收費的系統中，發卡子系統通過網絡連接到省域或區域收費管理中心（可參考6.6.2架構）。實現的主要功能如下：

? 提供OBU和雙界面卡的發放以及掛失、解掛、注銷和雙界面卡的充值等服務 采用C/S結構，連接到中心數據庫，不受地域的限制，完全可以在需要的地方設置服務網點。其中OBU和雙界面卡的服務又是可以獨立的，可以只提供OBU或雙界面卡的服務，也可以同時提供兩種服務。

第4章 ETC不停車收費系統關鍵產品說明

在ETC建設過程中，從目前情況來看，一般招標過程采用由集成商來進行投標的形式，一般其利潤來源于車道控制器。每個省市一般都有本省市做MTC的軟件公司進行ETC車道軟件及收費站軟件的軟件供應商，一般來說，我們只能以設備供應商來參與投標。在少數的幾個省市，可能會有我們的車道軟件的市場。在這種情況下，在與各地的合作過程中要有正確度市場定位。

4.1 路側設備RSU

RSU(ZXRIS 8900)通訊可以適用于無防護的一款室外型路側控制單元。其特點如下： ? 通過了國家智能交通系統工程技術研究中心對產品的物理層測試、協議和互操作測試，完全符合國家標準；

? 基于ISO和CEN規定的5.8GHz微波專用短程通訊（DSRC）技術，符合DSRC國際技術標準，具有良好的互換性和兼容性；

? 內置PSAM模塊，在線密鑰計算與認證，確保數據安全，基于多重DES或RSA加密技術，防止鏈路竊聽與數據破解；

? 支持高安全性電子錢包交易方式，符合PBOC2.0規范； ? 先進的防碰撞技術，支持多OBU交易；

? 可存儲交易信息大于8000條，支持程序遠程更新，支持交易數據下載； ? 軍工級的天線設計水平，保證了更窄的波瓣角和更高的增益； ? 天線與控制單元一體化設計，結構緊湊，業內體積最小，安裝便捷； ? 兼容單片/兩片式電子標簽；

? 安裝方式靈活，水平/垂直方向可旋轉，多自由度可調，支持頂掛、側掛和壁掛，可調角度范圍為0～90°，便于現場調測；

? 可配置天線工作方式，發射功率動態可調，可根據現場環境實現自動定標，便于規劃調整和覆蓋優化；

? 良好的熱設計及智能溫度控制系統，可保證產品在超低溫啟動及運行、高溫運行等方面特性良好；

? 可遠程配置工作頻點，使用頻道隔離技術，頻點精準；

? 水平半功率波瓣角度小，鄰道泄漏功率比高于標準要求，有利于克服鄰道干擾； ? 內置電源適配器，支持交流直接輸入，動態范圍85~300VAC； ? 高可靠性，在室外無需任何防雨、防塵設施，防護等級達到IP65； ? 全室外設備，全天候工作，高強度防雷設計，可以承受強雷電襲擊；

? RSU與車道軟件之間的通信接口支持最新國家標準，與其它廠家的車道軟件通信時可靈活定制通信接口，并可提供整套軟件開發包。

技術參數如下： 1.機械特性

1)尺寸：296×199×57mm（一體機）

2)重量：2.5kg

3)外殼材料：底殼：鑄鋁

表殼：ABS+PC 4)安裝位置：龍門架、懸臂、立柱 5)安裝方式：頂掛、側掛、壁掛 2.微波鏈路特性

1)調制方式：ASK 2)編碼方式：FM0 3)工作頻率：上行5.790/5.800GHz

下行5.830/5.840GHz 4)通訊速率：上行512kbps

下行256kbps

5)通訊距離：0~30m（可調）6)發射功率：≤33dBm 7)天線極化：右旋圓極化 8)接收靈敏度：≤-80dBm 9)接收帶寬：﹤5MHz 10)天線半功率角：水平半功率波瓣寬度小于20°

垂直半功率波瓣寬度小于38°

3.電氣及應用特性

1)電源：額定220VAC/110VAC

動態85~300VAC 2)PSAM卡：規格：ISO 7816

通訊速率：56kbps 3)外部接口：10/100M FE

RS485/RS232 4)典型交易時間：＜230ms

5)電氣接口：7路干節點，輸入/輸出可配 4.環境參數

1)工作溫度：-40～+75℃ 2)存儲溫度：-40～+85℃ 3)相對濕度：4％～95％ 4)防護等級：IP65 5)可靠性：MTBF>100,000小時 6)靜電：

接觸放電：6KV 空氣放電：8KV 性能判據：Class B 7)工作壽命：>15年 4.2 車載設備OBU

? 完全符合國家標準

? 通過國家智能交通系統工程技術研究中心對產品的物理層測試、協議和互操作測試 ? 人性化設計

? 外觀小巧時尚 ? 輕觸式余額查詢按鈕

? 中文LCD、蜂鳴及LED同時提供，以便于交易提示及電池低壓告警 ? 多種外殼顏色可選，以滿足使用者的個性化需求

? 支持實時顯示電子錢包余額、交易結果、讀寫工作狀態等指示信息 ? 識別穩定可靠

? OBU接收靈敏度高，設計時充分考慮了防爆膜的影響，保證識別穩定可靠 ? 大范圍的方向適應性，適合于不同安裝角度和位置 ? 低功耗設計

? 免維護時間可達5年 ? 高抗振性

? 充分考慮擋風玻璃弧度，可適用于各類車型 ? 超強3M雙面膠固定，安裝方便且牢固 ? 高數據可靠性

? 機械防拆設計，保護用戶數據，非法拆卸時，OBU即時失效并具有報警指示信息

? 支持全系統密鑰控制及加解密處理

? OBU可大量存儲必要的信息，可采用DSRC方式讀出 ? 良好的兼容性

? 完全按照國家標準設計，可兼容任何符合國家標準的RSU ? 支持各種類型的邏輯加密卡

? 支持接觸式/非接觸式兩種方式讀寫雙界面CPU卡

? CPU卡支持記賬卡和電子錢包功能，電子錢包交易符合中國人民銀行頒布的《中國金融集成電路（IC）卡規范》

? 良好的易用性

? 獨有的數據導入/導出功能，支持ICC數據導入/導出 ? 支持程序在線更新 ? 支持交易數據下載 技術參數如下： 1.機械特性

1)尺寸：85×65×20mm 2)重量：100g 3)外殼材料：ABS+PC 4)安裝位置：汽車擋風玻璃內側

5)安裝方式：超強3M雙面膠固定，防拆卸開關 2.微波鏈路特性

1)調制方式：ASK 2)編碼方式：FM0 3)工作頻率：上行5.790/5.800GHz

下行5.830/5.840GHz 4)喚醒時間：≤1ms 5)喚醒靈敏度：≤-40dBm 6)接收靈敏度：≤-50dBm 7)通訊速率：上行512kbps

下行256kbps 8)天線極化：線極化 3.電氣及應用特性

1)功耗：≤5μA（靜態電流）

≤25mA（工作電流）

2)通訊接口：DSRC（空口）

UART（mini USB接口）

3)典型交易時間：＜230ms 4)存儲容量：用戶存儲區>4kB 5)MMI應用界面：LCD顯示

蜂鳴器提示

LED狀態提示

6)電池壽命：3.6V/1300mAh鋰電

工作壽命大于5年

4.環境參數

1)工作溫度：-25～+70℃ 2)存儲溫度：-40～+85℃ 3)相對濕度：5％～95％ 4)可靠性：MTBF>100,000小時 5)靜電：

接觸放電：6KV 空氣放電：8KV 性能判據：Class B 6)免維護時間：>5年

4.3 車道控制器

智能化車道控制器產品可以實現簡單便捷的車道系統集成。該產品具有以下特點： ? 具有中央處理單元；

? 具有LCD觸摸屏，可實現人機界面操作，可獨立控制外設，可觀察外設工作狀態；

? 具有豐富的通訊接口，包括1路網口，可實現設備聯網；3路RS232接口，控制RS232串口設備；

? 具有豐富的外設控制接口，包括6路光電隔離輸入、6路繼電器強電輸出、4路繼電器開關量輸出。可以獨立控制雨棚燈、通行信號燈、霧燈、電動欄桿機等；

? 內部集成高分辨率視頻采集功能模塊，具有視頻輸入、輸出接口，可實現視頻采集功能。在分辨率為768×576以上、32位真彩色模式下捕獲的時速為100公里/小時的動態車輛圖像，可清晰辨認出車牌；

? 內部集成字符疊加功能模塊，具有視頻疊加圖像功能，并可通過網口和視頻口輸出疊加圖像；

? 內部集成車輛檢測功能模塊，可實現6通道車輛檢測功能；

? 檢測器計數誤差小于1×10-4 ? 檢測車速可達100公里/小時 ? 車道寬度：3.0～4.0米； ? 檢測器可以通過觸摸屏復位； ? 檢測頻率：觸摸屏操作，4級可調 ? 檢測靈敏度：觸摸屏操作，8級可調

? 內部集成符合ISO14443協議的高頻讀卡器模塊，可實現人員鑒權功能； ? 具有配電模塊，可實現RSU、電動欄桿機、費額顯示器、攝像機等的供電保護和控制功能。? 防護等級：IP53； ? 工作溫度：-15℃~50℃； ? 儲存溫度：-30℃~60℃；

? 相對濕度:0~95%、無冷凝水的情況下能夠正常工作； ? MTBF大于20000小時； ? MTTR小于0.5小時。

第5章 ETC不停車收費系統優勢及特色

5.1 通訊集成優勢

通訊可以提供全套的解決方案，從硬件設備（路側單元RSU、車載單元OBU、車道控制器）到車道控制軟件、收費站系統軟件以及遠程操作維護平臺全套解決方案，實現了軟硬件的無縫連接，真正實現了收費系統的集成，避免了不同廠家之間產品繁瑣的對接問題，同時系統的運行更加穩定，控制更加準確合理，實現真正無人職守。

通訊致力于有效整合各類公司資源，實現ETC系統和公司的傳輸、數據、監控以及接入產品的集成，提供高速公路信息化的整體解決方案，提供端到端的集成方案和完善的一站式服務，一攬子的工程實施方案，為客戶帶來放心滿意的服務質量。

5.2 通訊系統優勢

5.3.1 ETC/MTC一鍵切換

由于通訊能夠很好的解決鄰道干擾問題，其專有技術可以保證ETC/MTC快速一鍵切換，靈活配置車道的收費模式，加快了響應速度。另外，當所有車道都安裝了ETC系統之后，業主可以自由選擇車道的工作方式，即哪個車道采用ETC收費，哪個車道采用MTC收費，增加了配置的靈活性。

ETC/MTC的區別僅僅局限于交易層次，對于ETC/MTC收費站能夠完全統一，ETC/MTC系統采用統一數據庫上傳數據，保證數據不丟失。通訊作為無線通訊的專家，可以將收費站員工的管理納入其中，包括：系統權限管理、考勤、門禁等管理，功能更加強大，管理更加便捷。

5.3.2 跟車干擾的解決

跟車是目前遇到的棘手問題，很多廠家由于產品質量和性能問題，不能有效解決。個別廠家宣稱通過“雙天線”方式可以解決跟車干擾問題，其實不然，所謂的“雙天線”方案不過是在系統實際應用中，由于設備性能問題，經常導致OBU與RSU交易時間過長，在單天線覆蓋區域內無法正常完成整個交易流程，結果出現車輛速度稍快的情況下交易失敗，車輛無法正常通過收費站的問題。基于以上情況，只能通過增加天線，以此增加覆蓋來保證交易區域的擴大，保證交易流程的完成。

解決跟車干擾的問題，其根本在于解決路側設備RSU的覆蓋區域的連續與穩定，同時解決車載單元OBU的一致性，克服了這樣兩個問題，基本可以保證先進入交易區域的車輛首先進行交易，后進入交易區域的車輛后進行交易，從而解決跟車干擾問題。

通訊路側設備RSU通訊區域可以精確控制在5~8米的范圍內，同時車載單元OBU一致性很高，可以達到±1db，喚醒時間小于1ms，從根本上降低了跟車干擾發生的幾率。

5.3.3 鄰道干擾的解決

鄰道干擾問題是目前常見的問題，由于某些廠家的技術能力限制，設計的天線方向性不好，水平波瓣角大，有的甚至大于35°，加之OBU溫漂嚴重，且系統寬帶接收，因此造成鄰道干擾嚴重。通訊路側設備RSU達到軍工級的天線設計水平，水平波瓣角小于19°，鄰道泄漏功率比高，OBU的車載單元溫漂小，能夠準確接收該車道頻段的信號。

5.3 通訊產品優勢

5.4.1 良好高低溫性能

通訊通過專有技術保證了設備具有良好的高低溫性能，OBU可穩定工作在-35°到70°的環境，路側設備RSU保證在-40°低溫下能夠正常工作，另外，工業級的器件保證了其在70°的高溫下也能正常的工作，無論嚴寒酷暑，設備都可以安全可靠的應用于大江南北。

5.4.2 OBU低溫漂設計

專有技術保證OBU溫漂在工作溫度內（-35°到70°）低于20ppm，避免由于頻偏引起的通訊不可靠，并且大大降低了鄰道干擾問題的產生。

5.4.3 OBU獨特的喚醒方式

OBU的喚醒方式業內大部分廠家采用的是全部斷電的方式，導致喚醒時間高達50~80ms，而通訊采用了半休眠的喚醒方式，即OBU休眠期間保存了部分器件的工作狀態，類似于筆記本的休眠狀態，使得OBU喚醒時間小于1ms，有效降低了整體交易時間以及發生跟車干擾的39

幾率。

5.4.4 OBU 高一致性

強大的研發能力、規范標準的生產流程保證了設備的質量和可靠性，保證了產品的高一致性，OBU的高一致性，即控制在±1db，相當于通訊距離最多相差1米，同時OBU的通訊交易靈敏度遠高于喚醒靈敏度，使得OBU一旦被路側設備喚醒必然能夠進行準確的交易通訊，大大降低了跟車干擾發生的幾率。

5.4.5 OBU誤喚醒概率低

在實際應用中發現，個別廠家的設備由于接收帶寬比較寬，濾波不好或根本沒有濾波，受到無線信號的影響嚴重，在手機通訊基站下經常會被誤喚醒導致電池消耗嚴重。我司采用專有技術，保證了OBU接收帶寬處于一個很窄的范圍，對其它頻段具有很好的抑制作用，像手機、基站信號等不會影響OBU被誤喚醒，更加節電。加之我司的天線水平波瓣角小，鄰道泄漏功率比高，防止了鄰道信號對OBU的誤喚醒。

5.4.6 RSU一體化設計

RSU采用獨特的一體化設計，其整體體積大小僅相當于同類產品的三分之一，重量更是同類產品的五分之一，成為業界體積最小，質量最輕的一款路側設備，安裝維護更加方便。由于其數字部分、射頻部分、天線一體化，外部只需要提供電源和通訊線即可，方便使用。一體化的另外一大好處是：使得前向、反向差損最小，有效的提高了靈敏度及可靠性。

5.4.7 軍工級的天線設計水平

我公司采用的天線堪稱業界“最小”，軍工級的設計水平保證了更窄的的波瓣角以及更高的增益，天線的一致性好，降低了工程安裝時，覆蓋范圍調節的難度。

精心設計的小于19度的RSU天線水平波瓣角，保證掛高5.5米的情況下，通訊區域可以精確控制在5—8米的范圍內，并且通訊區域寬度小于3.3米。鄰道泄漏功率比高于標準要求，有效的克服了鄰道干擾。

增益為16.2dBi，半功率波束寬度為19度，前后比約29dB，副瓣增益3dBi，副瓣波束寬度為33度。第一零陷增益為-10dBi，零陷波束寬度為22度。

當相鄰車道RSU發射頻率分別為5.83GHz，5.84GHz，RSU水平間距3.5米，掛高5.5米，下傾角度52度，OBU垂直高度1.5米，上仰角度60度時，本車道與相鄰車道信號比較圖。

OBU接收到本車到與相鄰車道信號比較圖

5.4.8 支持網口等多種通訊方式

路側設備RSU提供多種接口方式，包括網口、RS232/485接口，開關量接口，使用更加

方便，兼容性更強，擴展性更好。相對于業內部分廠家，增加的網口通訊方式更加快速高效，降低了交易時間，同時有利于RSU與其他設備的集成組網以及遠程設備監控。

5.4.9 設備防護

RSU采用密閉設計，防護等級達到IP65，即：可以完全防止外物及灰塵的侵入，防止來自各方向由噴射出的水進入,可以無防護的應用于室外 ；同時，設備本身具有防雷板，接口采用光耦隔離技術，可以有效的抗非直擊雷，可安全可靠的工作在高速公路收費島附近環境灰塵密布，氣候惡劣的室外環境。

5.4.10 標準化設計

我司設備通過了互聯互通測試，完全符合國家標準，具有良好的兼容性和互操作性；RSU與車道軟件之間的通信接口支持最新國家標準，與其它廠家的車道軟件通信時可靈活定制通信接口，并可提供整套軟件開發包。電信級網管系統、產品的靈活架構，保證了國家標準改變時，實現在線升級，鄭重承諾我們的產品完全符合最新的國家標準。

5.4.11 高性能車道控制器

自主研發車道控制設備，具有LCD顯示屏及觸摸屏，方便操作；內置字符疊加器，對相關信息進行疊加；具有配電模塊，為車道控制器及外設供電，1個兩極空開作為車道控制器的總開關、5個單極空開對車道外設提供220VAC供電，對外提供2路DC12V/1A電源，可提供給亭內攝像機或其它集成車道外部擴展設備；對外提供6路光電隔離型輸入接口，10路繼電器輸出接口，6路地感線圈輸入接口；具有車輛檢測功能；具有高頻讀頭，能夠進行操作前刷卡認證，增加系統安全性；設備可靠性高。

第三篇：高速公路ETC不停車收費系統進入快速發展期

摘 要：etc是一種用于公路、橋隧和其他交通收費的電子自動收費系統。現在etc全國高速公路聯網已經完成，它的推廣和應用拓展進入快速發展期。

關鍵詞：etc；不停車高速公路收費系統；發展

中圖分類號：tp391 文獻標識碼：a

不停車收費系統（簡稱etc系統）是通過安裝在車輛前端的車載電子標簽（obu）和在收費站etc車道上方的微波天線（rsu）之間的微波專用短程通信（dsrc）進行車輛自動識別和有關收費數據的交換，利用計算機技術、網絡技術與銀行進行后臺結算，實現不停車全自動收費的電子收費系統。整個收費過程中車輛不需要停車進行取卡和繳費，提高了車輛通行效率。它是20世紀90年代后期出現的，目前世界上最先進的收費系統。

我國自1988年建成第一條高速公路以來，高速公路收費一直采用人工收費。20世紀的90年代中期，我國開始引進etc系統。經過交通運輸部、各聯網省份的共同努力下，2015年9月28日，全國除海南、西藏無收費公路外，全國29個省份已實現etc聯網通行。全國聯網后，所有etc用戶車輛可在全國已聯網省份的高速公路etc通道不停車通行，真正做到“一卡在手全國通行”。

一、etc的優勢

（一）節約通行時間，提高通行效率

高速公路電子不停車收費（etc）系統和原先的人工收費系統不同，是以ic卡作為數據載體，通過微波專用短程通信方式實現收費計算機與ic卡的遠程數據存取功能。不停車收費技術允許車輛高速通過，提高了高速公路通行效率和收費效率，使得收費對于車輛通行的影響程度降到最低。

據統計，普通轎車通過出口收費車道，人工車道繳費通過的平均時間約為14s，采用etc收費系統通過的平均時間小于3s，即每車次可節約11s。通道通行能力是人工通道的5倍以上。也就是說，1條etc車道相當于5條人工收費車道的通行能力，其優勢十分明顯。投入使用后，可極大緩解目前高速公路收費站區域的擁堵現象，大大提高通行效率。

（二）節約燃油消耗，降低污染排放

實踐證明，etc電子不停車收費使得車輛減少了因排隊而頻繁啟動、剎車的次數，還可以明顯降低收費區域的噪聲污染和廢氣排放。平均每輛車通過etc車道比通過人工收費車道的油耗節省量為0.0314升/車次。據此估算，我國每年因使用etc一項可節省燃油消耗約為4446萬升，平均節約能源費用約為2.9億元。

由于油耗的節約使車輛降低污染物的排放。據估算，平均每輛車通過etc車道可降低碳氫化合物、一氧化碳、一氧化氮等污染物排放量共5.7g。日本的一項研究結果顯示，一輛車使用etc所減少的二氧化碳排放量相當于一棵樹的吸收量，從環保意義上說是，給一輛車安裝了etc設備，相當于種了一棵樹。因此，實施etc對于減少能源消耗，降低環境污染，構建綠色交通將發揮重要的作用。

（三）節約土地資源，降低營運成本

etc系統的使用大大地提高了高速公路收費站通行效率，可減少收費車道的數量，從而縮小收費站的規模，節約基建費用和管理費用。收費站規模的縮小節省了土地使用成本、收費站建設成本等建設成本投入，同時也可以減少了收費人員的配置。據估算，改用etc收費后可節約近87%的收費站擴建費用和約20%的人工與服務成本。大大降低了收費公路的建設和運營成本。

二、目前etc存在的問題

（一）etc聯網需要進一步完善

etc聯網標準執行需要進一步統一和規范。統一車型分類標準是實現全國聯網的最基礎條件，目前還有部分省份車型分類尚未統一。由于貨車實行計重收費，目前尚無etc通道計重收費的國家技術標準，致使貨車無法使用etc。

（二）加快推動etc服務體系建設

推廣實施etc，建設是關鍵，服務更重要。進一步統一全國的etc的服務質量與要求，提供跨省服務功能，建立和完善統一的服務規范和監督、投訴制度。加快etc網絡服務平臺和營業網點建設，積極提供“一站式”服務，通過與第三方服務機構合作等方式，不斷增加網點數量，為etc用戶提供就近安裝和相關服務。

（三）進一步規范etc用戶使用

部分etc用戶使用不規范造成不良后果。如私自拆卸、不規范安裝或部分etc用戶沒有遵守“一車一標簽一卡”的規定，如果車輛上不只安裝一套電子標簽，會導致重復扣取通行費、干擾etc車道無法正常通行等故障。

以上都是發展中的問題，隨著etc推廣工作的推進，這些問題將會得到逐步解決。

三、etc應用進入大發展期

隨著etc實現全國聯網，區域的迅速擴大，用戶量高速增長，etc相關的產業規模也在加速發展。

（一）etc交易規模迅速擴大

交通運輸部統計數據顯示，北京、山東、上海等14個省市etc聯網運行從2014年12月26日開通到2015年1月26日短短一個月時間，聯網區域內跨省etc交易量高達1000萬輛次，交易金額6.5億元，全國聯網運行后，月交易額可能會超過10億元，保守估計，年交易額也至少會達到百億規模。反映出人們的跨區域出行需求，同時也彰顯出etc聯網的巨大社會效益。

（二）etc技術發展帶來機遇

etc全國聯網將給相關行業帶來巨大商機和技術發展機遇，包括自動車輛識別技術、短程通信技術、視頻抓拍系統技術、紅外分離技術、微波天線技術的進步，etc相關設備，包括工控機、車道控制器、電子標簽、微波天線、車輛檢測器、抓拍攝像機、費額顯示器、自動欄桿、字符疊加器等的研發。據估算，到2020年底，高速公路通車里程將達到16萬km，預計將建收費站約7500個，如果按照每個收費站設置兩進兩出4個etc車道，5年間需要建設etc車道約3萬條。按照每條etc車道相關設備投資約為20萬～30萬元計算，“十三五”期間etc相關設備投資規模為60億～90億元。

（三）etc設備消費市場巨大

我國etc發展空間巨大，目前我國etc普及應用率只有10%左右，而日本和韓國etc普及應用程度要遠高于我國。韓國約有50%；日本約有80%汽車都裝配了etc收費系統。

我們不妨作一個測算：截至2014年年底，我國etc用戶超過1000萬戶，到2015年年底達到2200萬戶，“十三五”末也就是到2020年，預計全國汽車保有量將達到2億輛，etc應用率按照30%計算，etc用戶至少將達到6000萬戶。2015～2020年6年增加5000萬戶，以增加5000萬個obu、每個obu按240元算，僅obu一項，就將創造120億元的商機，平均每年20億元。如果再加上obu每五年更新一次；再加上圍繞etc卡的消費市場和信息服務市場，數字將更大。

（四）etc拓展應用潛力巨大。

在不停車收費的基礎上，開展深入地研究，不斷拓展etc的應用范圍。研究和推進etc在城市停車場管理領域的應用。目前，新加坡100%的停車場都使用了etc技術。京津冀地區已初步選定一批較大的商業區、大型場站進行嘗試，持有etc卡的用戶進入停車場，系統通過采集電子標簽信息和識別車輛號牌就可直接完成收費，省去了停車排隊繳費的麻煩，避免了因收費造成停車場出入口車輛滯留。不停車收費系統還可以應用到城市擁堵管理，它可以作為一種經濟杠桿，對城市交通流進行調節和管理。

研究etc車載設備前裝技術，可考慮將etc車載設備作為汽車標準配置單元，研究探索etc技術和其他智能交通技術的融合，圍繞信息共享、信息交換等各環節，開發新的應用系統和應用產品。可以預見，未來etc系統發展，將開拓出更為廣闊的應用市場。

（五）etc互聯網+服務市場巨大

etc聯網是實實在在的龐大的車聯網用戶群，是會產生生產力和經濟效益的網絡。etc聯網的初衷是實現高速公路的快速便捷收費，但是，如果賦予etc更多的功能如信息播報、有償信息服務、支付購買等功能；研究etc聯名卡、儲值卡的支付功能，實現etc用戶持卡消費，將其從高速公路消費擴展到停車、餐飲、購物等消費，etc就不僅僅是一個單一的高速公路電子收費系統，會成為一個多功能和多元化的“etc經濟圈”，由此也將拓展出更為龐大的市場。

第四篇：貴州省高速公路電子不停車收費系統(ETC)推廣問卷調查

貴州省高速公路電子不停車收費系統（ETC）推廣問卷調查表

1、你了解高速公路電子不停車收費系統（ETC）嗎？

A、知道B、知道一些C、不知道

答案：

2、ETC系統是一種用于高速公路的電子收費系統。使用該系統，車主只要在汽車擋風玻璃內側上安裝電子標簽（OBU）內裝入我省工行發行的“牡丹交通卡”并預存費用，通過收費站時，走專設的ETC車道，無須停車，過路費將從卡中自動扣除。這種收費系統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。在我國已經推廣有近10年時間，如果貴州省高速公路收費實行ETC系統你愿意接受嗎？

A、愿意B、愿意，但擔心電子結賬出錯C、不愿意

答案：

3、你一年自己開車走高速公路多少次？

A、5次以下B、6~12次C、13~36次D、36~50次E、50次以上

答案：

4、通過我省高速公路收費站時，你覺得人工收費要等候的時間長嗎？

A、車很多，等候繳費通過的時間太長B、平常時車不多，但節假日等候的時間有點長C、車不多，等候繳費時間不長

答案：

5、2010年11月初貴州省工行發行了“牡丹交通卡”，該卡除具有普通銀行卡（信用卡）使用功能外，同時還有高速公路ETC通行卡、交通違章處理等功能。你有沒有辦理牡丹交通卡？

A、已經辦理B、目前還沒有辦理，但愿意辦理C、不愿辦理

答案：

6、要實現通過收費站時不停車，過路費將從卡中自動扣除，客戶需要在車上安裝一套電子標簽（OBU），目前貴州省推出電子標簽（OBU）的價格為370元/套，你能接受嗎？

A、可以接受B、價格太高，不能接受C、如果價格優惠一點，可以接受

D、需要自己出錢裝電子標簽，根本不考慮

答案：

6、如果安裝一套電子標簽的價格為370元/套，過路費有95折~98折優惠，你愿意安裝嗎？

A、愿意B、不愿意C、如果有更多的優惠政策，愿意安裝

答案：

如果選C，你希望得到更多的優惠是指：

7、安裝一套電子標簽的價格是多少你愿意接受？

A、300元以內B、200元以內C、100元以內

答案：

8、目前我省已經在貴陽北、云關、龍洞堡機場、遵義、安順東、凱里東、都勻北7個收費站共設置了14條ETC車道，如果你是ETC用戶希望全省高速公路有ETC車道收費站的覆蓋率達到什么水平？

A、所有收費站都設有ETC車道B、覆蓋率達到60%以上C、覆蓋率達到40%以上

答案：

第五篇：基于高速公路電子不停車收費系統(ETC)與設計的研究

基于高速公路電子不停車收費系統(ETC)與設計的研究 摘要：隨著我國交通事業的大力發展，高速公路電子不停車收費系統設計的關鍵技術進行分析，為其設計提供理論性支持。進而結合國內外對于ETC系統的實際應用情況，對高速公路電子不停車收費系統進行設計，從系統架構、各類軟件模塊的處理流程，以及界面和數據庫的建立等各方面進行探討，以期對促進該收費系統的進一步完善有所啟示。關鍵詞：高速公路；電子不停車收費系統；設計 1 前言

我國社會經濟的快速發展，人們的生活水平逐漸的提高，私家車也逐漸的增多，人們進入了汽車時代，高速公路上的車流量也越來越嚴峻。目前我國高速公路收費主要采取半人工半自動模式，在高峰期不利于車輛的管理，影響高速公路暢通性，不停車收費系統的應用，能夠提高公路管理水平，增強高速收費的便捷性以及快速性，保證了公路的暢通，對處理與管理高速公路相關問題有很重要的意義。高速公路電子不停車收費系統的關鍵技術分析 2.1 Client/Serve（rC/S）架構技術

C/S 架構主要指的是服務器和客戶端的架構，主要為軟件系統的體系架構，結合其應用可將兩端硬件環境優勢進行充分的應用，進而可將系統通訊開銷降低。應用該技術主要優 點在于促進客戶端計算機處理能力的充分發揮，并可將大多的工作經過客戶端處理之后，進而再將其交給服務器進行處理，可較大的提升客戶端的應用速度。C/S 架構的操作和界面可實現多樣化的應用，并且可保證其安全性，還可進行多層認證。但同時其應用也存在一定的缺陷，相對而言其適用面較窄，而且一般不能夠在局域網當中應用；用戶群較為固定，其程序需經過安裝才可應用，對于不可知的用戶一般不適用。另外，還表現為較高的維護成本。2.2 數據庫技術

數據庫作為信息系統當中的核心技術，為一類軟件科學。具體而言，其主要分為 SQL Server 數據庫和 Oracle 數據庫。前者為一類與服務器和客戶相聯系的數據庫管理系統。通常客戶屬于的任何系統組件，能夠通過其他的系統組件獲取資源或是服務，服務器為組織、數據項和演示等的對象集合，其主要的目的是提供相應的服務，除物理數據不能夠實現直接訪問之外，其他的數據均需通過服務器訪問；后者為美國甲骨文公司所提供的軟件產品，為目前應用較為廣泛的客戶/服務器體系結構中的數據庫之一。

2.3 車型自動識別技術

自動車型識別技術的應用，可識別出不同的車型，可輔助收費系統進行正確的判斷。通常情況下，該技術主要通過可測量各類車型的物理特征的傳感器組成。可對車輛的重量、大小、軸型和輪胎等進行自動識別，其主要的設備包括軌道接觸器、動態稱重裝置和電感環線圈等。結合我國采用高速公路電子不停車收費系統的省份分析，其設計主要是結合各省的車型分類標準進行，需要用戶辦理電子標簽，并在此過程中，將座位數、車型和尺寸等均記錄到 OBU 當中，進而在車輛的適當位置進行 OBU 的安裝，當該車輛經過設有高速公路電子不停車收費系統的車道時，其系統能夠通過 OBU 確定相應的收費標準。2.4 車輛檢測技術

高速公路電子不停車收費系統的應用，通常是在車道的出口和入口處設置相應的地感線圈，進而自動檢測離開或進入 ETC 車道的車輛。傳統 ETC 的設計，其第一個線圈屬于觸發線圈；第二個線圈為抓拍線圈；第三個線圈屬于落桿線圈。ETC 四線圈的應用為傳統設計的優化，主要是在觸發線圈后增加線圈，可通過線圈判斷出車輛的列隊情況，識別出正在交易的車輛，有效的避開了其他車輛的干擾，同時還能夠將已經退出 ETC 系統的車輛信息刪除，實現了 ETC 系統的智能化應用。3 高速公路電子不停車收費系統（ETC）的設計 3.1 ETC 系統的架構設計

本次設計中所采用的架構為 C/S 架構的，其系統主要組成包括收費站、分中心和省中心三部分組成，并且各部分均構成相應的局域網，設置有相對應的數據庫服務器。并將車道設置收費站進行數據采集的前端，促使其在完成相應的數據采集之后，可將業務數據實時傳送到收費站的服務器，待收費站處理完相應的數據之后，應用傳輸中間件將處理好的數據傳送給省中心和分中心。該系統的硬件組成主要包括車道控制器、工控機、觸發線圈、車輛檢測器、微波讀寫控制器、抓拍攝像機和聲光報警器等。在各設備的連接應用過程當中。車道計算機的連接主要結合 RS232 串行微波讀寫控制器和電纜線實現。而微波天線和電子標簽之間的信息交互作用主要通過 ETC 車道的相應軟件系統進行控制。車道計算機則主要是由車道控制器，進而實現與高速擋車器、車道通行燈、費用顯示器和車輛檢測器等的連接，并且 ETC 車道軟件對其運行進行控制。

3.2 ETC 系統功能模塊的劃分

ETC 系統的功能模塊主要組成包括數據通信、車道前端、ETC 管理和車道監視四部分。車道前端主要處理相應的車道交易，并控制和檢測車道的外部設備，同時還需抓拍過往的車 輛，并將其圖像保存。數據通信的功能主要是進行參數下載，以及上傳對應的收費數據。而車輛模塊主要在于對收費情況，以及車輛的設備狀況進行監視。ETC 的管理職責主要是對其數據進行統計、查詢和稽核等。3.3 系統模塊的設計

3.3.1 入口處 OBU 的處理

在系統模塊的設計中，應注重入口處 OBU 的處理。其主要是將設有電子標簽的車輛的入口信息進行寫入操作，并且還能夠自動生成入口處過車交易的明細記錄。在具體的操作過程中，應注意關鍵步驟的實施。①應對 OBU 的有效性進行判定。在應用過程中，系統能夠將 OBU 在二次發行時所攜帶的信息讀取出，并將省聯網中心所給出的時間與 OBU 自身啟用的時間進行比較，進而對 OBU 讀取時間的有效性進行判斷。其中所讀取的 OBU 的自帶信息主要包括 OBU 的有效時間、車型和 OBU 的編號等；②應注重 OBU 卡當中基本文件的讀取，以及其有效性的判斷，其中需要讀取的基本文件包括卡類型、卡網絡號、有效時間、卡編號等。而 OBU 卡有效性的判斷的流程圖見圖 2。

圖 1 OBU 卡有效性判斷的流程圖

最后為入口信息的寫入，以及相應交易明細的形成。在進行相應寫入信息的操作當中，需寫入的數據主要包括自動識別車牌的、收費站的編號、車輛的類型、車輛通過的時間和入口的狀態標識等。同時，在完成相應的交易之后，并在高速檔桿器將桿抬起之前，應將所生成的交易明細記錄通過實時上傳的方式，促使其到達收費站的服務器當中。而入口處的交易明細主要包括入口的通過時間、操作員、車道號、車型、終端機的編碼、收費站的名稱和終端的交易序號等。3.3.2 車道異常的處理

在車道異常的處理中：①需做出無電子標簽的判斷。在應用開始之后，若是無電子標簽，聲光報警將會提升不存在電子標簽，之后值班人員應讓車輛通過 MTC 車道，之后進行下一輛車的處理，無效電子標簽的處理同以上相同。此外，還包括無 CPU 卡判斷、無效 CPU 卡的識別和無效入口信息的識別等，其處理流程均大同小異；②為與車干攪方面的處理，若是發生兩輛車干攪的其區域設有天線，并且天線所檢測到的OBU 屬于后一輛車。將會導致未進行正常流產處理的車輛被放行，但經處理的車輛無法通過，為防止該類情況的發生，應設置相應的處理流產；③為雙通信區域當中切換流程的設計，其設計主要在于預防同車出現干攪的問題發生。在其設計過程中，可結合雙通信區域模式的應用，避免在同一區域同時有兩輛車通過，其設計除添加區域切換流流程之外，其設計和單通信區域大致相同。除以上的設計之外，為完善高速公路電子不停車收費系統，還應進行數據庫的設計和界面的設計，進而提升其實用性。

另外，還應注重與車干攪的處理。為避免處于天線區域中的兩輛車發生混淆，應對其區域中的車進行判斷，若是發現跟車應停止相應操作并進行處理。同時還應注重數據的上傳，將車道產生的車輛圖片、信息、異常處理和收費流水等數據上傳到收費站的服務器中。4 結束語

在我國社會經濟的不斷發展，以及交通運輸系統的不斷完善之下，高科技的、智能化和信息化的高速公路運營管理的應用，對于滿足社會經濟的發展需求具有重要的作用。為此，為促進高速公路電子不停車收費系統的進一步完善，還需結合各省的具體情況進行設計。參考文獻

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