ETC不停车收费

ETC不停车收费（精选9篇）

ETC不停车收费 第1篇

除了时间账和经济账之外, ETC不停车收费还具有十分重要的生态账。调查显示, 在通过收费站前后300米局域时, ETC车辆综合单车油耗比人工收费车辆节省约50%, 一氧化碳、二氧化碳排放分别减少71.3%和48.9%.

根据有关部门测算, 山东省每天高速公路网流量在60万左右, 如果平均每天ETC交易量达到20%, 既12万辆次时, 每年交易总量为4380万辆次, 共计节省燃油143万升, 按目前93号汽油7.5元计算, 每年至少节约1000万元以上, 减少碳排放2792吨, 为节能减排、低碳出行发挥巨大的作用。

ETC不停车收费 第2篇

（2015学年—2016学年第一学期）

专 业：计算机网络技术（网络管理）班 级：13网管2班___________ 姓 名：___________ 指导老师：_____________

2015年12月26日

目录

引 言.......................................................................3 1.系统工作原理...............................................................3 2.系统构成...................................................................4 3ETC系统的类型..............................................................5 4系统工作流程...............................................................6 5结 语......................................................................7 6参考文献...................................................................7 第2页

基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计

基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计

摘要：该系统车主只要在车窗上安装感应卡并预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，费用将从卡中自动扣除。这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。具有方便、快捷等优点。

关键词：ETC电子收费系统停车收费

引 言

不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过，故可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道，不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。

1.系统工作原理

ETC系统是利用微波（或红外或射频）技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件（包括管理）所组成的先进系统，以实现车辆无需停车既可自动收取道路通行费用。目前，大多数ETC系统均采用微波技术。

不停车收费系统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（称为车载器，简称OBU）内特有编码，判别车型，计算通行费用，并自动从车辆用户的专用帐户中扣除通行费。对使用ETC车道的未安装车载器或车载器无效的车辆，则视作违章车辆，实施图象抓拍和识别，会同交警部门事后处理。

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基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计

图一：系统工作原理图

2.系统构成

电子不停车收费系统可分为前台和后台系统：（1）前台系统

包括三种核心设备:车辆自动识别系统(Au-tomatic Vehicle Identification简称AVI)、车辆自动分类系统(Automatic Vehicle Classification简称AVC)和录像实施系统(Video Enforcement System简称VES)。车辆自动识别系统采用无线调频设备(Ra-dio Frequency)识别用户的身份标识卡(TAG)及其有效性;车辆自动分类系统借助传感器组的信息确定车辆的收费类别;录像实施系统利用高速图像处理设备自动俘获违章车辆的车牌号码。核心设备与其他控制设备共同组成不停车系统的车道控制器。

① AVI AVI分为两大类:激光设备与无线电调频设备。激光设备采用条码技术,扫描贴于车辆前端的条码,获取用户的身份标识(ID),缺点是易受环境条件、距离位置、条码安装与完整性等因素的影响。无线电调频设备采用无线波来识别贴于车辆前端的用户身份标识卡来识别用户身份,具有更高的可靠性;其中,无线频率(RF)常用的频率是5.8GHz。TAG分为只读TAG、可读写TAG、多功能TAG(带蜂鸣器、无线电信息收发等)三大类。

② AVC AVC系统根据车辆的物理特性来确定车辆的收费类别。AVC的物理特性依据包括∶车辆的体积、重量、装载人数、车轴或车轮的数目、车辆的用途等等。AVC与一系列的车道传感器相连,传感器的信号提交事务处理系统后,由车辆分类单元判定收费类型。AVC设备包括∶前置线圈、感应踏板、发射光塔、扫描仪和高速摄像等设备。

③ VES VES利用光学字符识别(OCR)技术自动获取非法车辆的车牌号码。VES摄录方式包括照片、录像带和数字影像等等。VES利用模糊识别技术,借助光学字符识别设备实现非法用户的车牌号码识别。VES过程包括∶感应触发、图像俘获、图像识别、图像储存、图像处理和图像删除等等。关键技术: API编程技术(控制外部设备,包括通信卡、DI/DO卡和声卡);单片机编程技术;快速查询算法;模糊识别;通信控制和图像处理。

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基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计

2）后台系统

收费系统的后台系统工作任务主要为向客户发售车载标识卡,并做标识卡的初始化;接受客户补交金额和查询;接收前台收费数据文件;交易和结算;向前台和客户发送补交金额的黑名单指令和信息;存储、管理抓拍图像等。

它主要包括如下系统:计算机管理系统、道路运营管理系统、结算中心管理系统、客户服务中心管理系统、银行管理系统。实际上是一个具有财务结算性质的计算机网络,网络通过各个终端的工作,将数据文件迅速可靠地传送,利用专用软件正确地完成全部工作。

3ETC系统的类型

ETC系统可分为收费站电子不停车收费系统和自由流不停车收费系统。（1）收费站不停车收费系统

收费站不停车收费一般采取混合收费方式,既有不停车收费车道,又保留半自动收费车道。其主要特征为: ① 与半自动收费车道并列设置。在收费车道中,根据使用情况开设部分ETC专用收费车道;② 车辆通过收费车道的车速较低,通常为30km/h一50km/h,通过率为600辆/h一1000辆/h;③ 在车道出口端设置自动栏杆,以防无卡车辆通过。

图二：收费站ETC通道

收费车道入口设置不停车收费车道标志和信号灯。由于车辆密度不大,天线并不连续工作,无车辆通过时,天线处于休眠状态。在天线辐射区外的车道,埋设一个环行线圈,当车辆进入线圈工作区时,线圈发出信号,激活天线进入工作状态。车辆进入通信区,通过微波天线,车载标识卡响应天线的询问信息,将客户身份与车型代码上传给车道天线,由天线转送给车道控制机进行核查,如为有效合法卡,车道放行,信号灯变绿,如果进一步交换信息,读写数据,可继续通信,直到收费过程结束,如果进入车道的车辆为非法无效卡车,或是无标识卡的车辆，第5页

基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计

车道控制机将根据天线传送的信息,指令自动栏杆关闭,拦截非法车辆,并发出声光警报,现场人员将对其进行处理。车道控制机将收集到的数据上传至后台系统,进行数据交换和清算等,并将需要发布的结果下传车道。

这种方式适用于不停车收费用户在所有缴费用户中并非多数的情况。（2）自由流不停车收费系统

自由流不停车收费系统在道路主线上每隔一定里程设置一个横跨道路上空的龙门架,架上安装不停车收费设备,实施分段开放式不停车收费。车辆无须减速,以正常行驶速度完成收费工作。其主要特征为: ① 无收费岛、亭之类设施;② 进入收费点时无须减速,车辆继续高速行驶;③ 需要建立一套高精度逃费取证处理系统,现场抓拍捕捉车辆逃费证据,以便于以后依法处理,目前大多采用高速、高分辨率的摄像机对车辆牌照进行抓拍;④ 在收费点附近,需建造一条与主线平行的普通收费车道,以便对非法无效卡车或无标识卡的车辆收费;⑤ 车道天线控制器能控制多部天线并行工作,与多辆车载标识卡同时通信。

此系统主要优点为减少收费站建设投资,车速高,无行车延误,车辆通行能力接近2000辆/h。但设备投资大,技术上实现难度也较大,特别是如何防止和遏制逃费车辆是关键技术。这种方式适用于不停车收费用户在所有缴费用户中已成为大多数的情况。

4系统工作流程

高速公路收费的特点是不仅要按照车型分类标准收费,而且按照入出口的距离标准进行收费。各种类型的不停车收费系统的收费过程基本相同,其原理是在车辆上安装一种标识卡,在ETC收费车道上安装有车载标识卡的读写设备,当车辆进入ETC收费车道时,标识卡以微波通信方式与该车道的天线进行双向数据交换,从卡上读取车牌照号、车型等数据,如需要也可向车载标识卡上写入信息,系统根据读取的信息,识别车辆合法与否,进行数据处理,计算收费金额,并从其账户上扣除相应金额,记录交易数据,控制车道外部设备等

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基于RFID的ETC不停车自动收费系统设计

图三：ETC车辆标识卡

具体流程为:（1）后台系统初始化车载标识卡,将车牌照号、车型、收费率等数据写入标识卡,并发放给客户,建立有关客户档案;（2）车辆进入ETC收费车道,感应天线激活线圈,进而激活微波天线,读取标识卡上的信息,并传送给车道控制机进行核查;（3）如为合法车辆,则进行收费交易,依据后台系统完成清算,通行灯将会变绿,显示收费额和余额,车辆通过,记录数据;（4）如为非法车辆,车道控制机触发报警信号,同时控制自动栏杆下落,关闭车道,车道摄像机进行图像抓拍,车辆进行人为处理。

5结 语

不停车收费系统使用方便，减少尾气的排放，杜绝了收费工作中的贪污作弊现象，为今后的智能车辆公路管理系统打下了良好的技术基础。

6参考文献

“昆明西”将实现不停车收费等 第3篇

“过收费站缴过路费不用再停车。”按照云南省公路投资公司说法，在区域联网收费的基础上，云南省争取于2009年，在昆安高速公路昆明西、和平村收费站试点开展ETC电子不停车收费业务。试点工程的启动，标志着我省收费公路收费运营管理将进入新的历史发展阶段。据介绍，这一实现车辆不停车自动收费的智能交通电子系统，车辆只要在车窗上安装车载单元并插入相应的结算IC卡，在通过装有电子不停车收费系统的车道时，利用车载单元与车道上的天线进行微波通讯，车辆无需停车就能自动完成出入口信息读写、缴费等操作。据悉，不停车收费系统的每车处理耗时低于2秒，设计通过能力大于每小时每车道1200辆，是人工收费通道的5至10倍。

使用IC卡缴费的过程：

当车辆进入ETC收费车道，电子标签以微波方式发出信号，天线接收确认电子标签有效后，以微波发出车道代码和时间信号，进口车道栏杆打开，车辆即可驶入高速公路；到达出口收费站时，当车辆驶入出口收费车道天线发射范围，天线读出车型代码以及LI代码和时间，上传给收费站管理子系统并转送收费结算中心，经过验证，出口车道栏杆打开，车辆驶出高速公路。同时，收费结算中心从各个用户的账号中扣除通行费和算出余额，核对账户剩余金额是否低于预定的临界值，如果低于则及时通知用户补交费用，并将此名单（灰名单）下发给各收费站。如灰名单用户不补交金额，继续通行高速公路，导致剩余金额低于危险门限值，则将其划归无效电子标签，编入黑名单，并通知收费站，拒绝无效电子标签车辆通行ETC专用车道，由内保人员引导改走人工收费车道。

昆明海埂路下穿隧道明年5月贯通

海埂路下穿改造工程自去年9月份开工以来，整个工程正在按计划有序推进。据悉，目前工程已经进入了下穿隧道的施工阶段，明年5月份将实现通车。海埂路下穿改造工程全长2.1公里，其中从老海埂路下行至前卫路路口的46米长的隧道是整个工程的重点。隧道建成后，车辆和行人可从这里畅通无阻地行驶上前卫路，而无需过铁路道口，彻底改变现在道路狭窄，火车与汽车、行人混行的交通状况。据了解，目前隧道施工正在紧张有序的开展，作为前期工作的隧道工作坑建设已经完成了90％以上。工作坑建成后，施工方将在隧道内打入40根长28米的地桩对隧道周围的墙体进行固定。

西三环和南连接线草海下穿工程开工

12月18日，西三环、南连接线草海下穿工程已同时开工。“草海两穿”同时也是西三环和南连接线的控制性工程，因为在云南工程建设中，属于首次在水下开辟通道，工程方案受到高度关注。

据悉，工程将采用由钢筋混凝土整体浇铸的矩形通道，穿越草海底部。 西三环属于昆明三环中的一段，是连接片区间的快速道路；南连接线则是昆明绕城高速内环之一段，是连接区域间过境交通的高速公路。两条路功能不一，但都通过下穿草海。两个下穿之间相距约3公里，都由上海市隧道工程设计研究院设计，两个下穿方案基本一致，只不过西三环在草海较北面下穿，隧道在水下距离较短，而南连接线在草海腰部下穿，水下距离较长。两个下穿都由昆明市交通局负责组织实施。

■ 快消息

7204道路将命名为沣源路

原7204道路（从龙泉路至穿金路）的改扩建工程已于11月26日正式开工建设，建成后将命名为沣源路。这条规划为城市一级主干道的道路建成后，将对昆明市北市区的发展起到重要的作用，计划于2010年5月完工。沣源路改扩建工程是昆明市2008年城市基础设施建设的重点工程项目。道路起点在龙泉路昆明卷烟厂金凤桥仓库，止于穿金路，道路总长6.757公里。

长寿路交通管制时间将延长

由于施工进度需要，交警部门对昆明市长寿路实施的交通管制时间将继续延长。 长寿路（北京路至穿金路段）的交通管制时间将延后至2008年12月31日，管制区域内禁止机动车通行，沿线禁止一切机动车停放。管制期间，原通过长寿路行驶的车辆可以从环城北路、联盟路等道路绕行；非机动车、行人可以在上述相关交通管制路段双向通行。过往车辆、人员在通过此路段时，须服从交警及现场管理人员指挥管理，自觉遵守交通安全法律法规，确保安全通行。

白云路临时断交封闭施工

按照昆明市三期交通微循环白云路改造工程施工进度安排，决定从2008年12月3日至2008年12月30日对白云路（穿金路至二环东路）临时断交封闭施工。施工期间，白云路（穿金路至二环东路）全路段封闭，禁止一切机动车（施工作业车除外）通行，非机动车、行人在确保安全的前提下允许复行。交警提示，行经该路段车辆可以从白龙路、二环东路、穿金路等周边道路绕行。同时，施工道路沿线单位、个人车辆需要行经该路段的，统一到工程指挥部申办通行证，按照指定的时间、路线行驶。（联系电话：3156208）

■ 表情

开始换发2009年度汽车入城通行证

2009年度汽车入城通行证已于2008年12月15日至2009年1月17日（法定节假日正常休息）在民航路蔬菜公司汽车修理厂内交警支队办证点换发。据了解，凡办理换证手续的单位，须持有单位营业执照副本原件及复印件一份以及组织机构代码证原件及复印件一份、单位申请、车辆行驶证（须有车辆有效检审记录）、年度通行证申办卡（如单位申办卡遗失，应由单位出具相应证明）和2008年度通行证。2009年度通行证自2008年12月15日开始启用，2008年度汽车入城通行证延期使用至2009年1月17日止。逾期未换证的车辆不得进入限制区域行驶。

监控系统实时看管高速路

2009年，交警部门将投入建立云南省高速公路电子监控系统，对全省高速公路实现实时无缝连接监控。据了解，电子监控系統终端计划配置到县一级交警部门，对全省高速公路实现实时无缝连接监控，掌握各条高速公路通行状况，及时发现排除交通安全隐患，严控高速公路交通违法行为，预防重特大交通事故发生，提高省交警部门管理执法水平。目前，交警部门已开始对全省高速公路电子监控系统进行论证，制订相关方案。

安楚高速公路收费经营权挂牌

近日，云南安楚高速公路转让项目在上海联和产权交易所挂牌。据了解，云南省拟向社会公开转让安宁至楚雄高速公路的85%(省级出资部分)的收费经营权。经云南省相关部门批准，云南省公路投资公司推出了目前建成公路项目中效益最好的安宁至楚雄公路招商引资。安楚公路全长129.86公里，总投资35.8亿元，经中介机构评估的总评估价值为48.7亿元。

92辆巡逻车装备一线交警

近日，云南省交警总队为全省一线交警配备的92辆巡逻车。据了解，此次92辆巡逻车将全部配发全省各地一线交警大队、中队，为即将开始的春运备战。新巡逻车由省政府批准购置，用于提高一线交警巡逻、交通安全防控应急能力。2009年1月11日，全国春运就将拉开帷幕，全省交警部门将加强道路路面巡逻管控，预防重特大交通事故发生。

安宁交警快破肇事逃逸案

12月2日晚，一辆桑塔纳将横过街道的一位妇女重重的撞倒在地，肇事司机不顾伤者死活，却趁着夜色加速逃走。案发后安宁交警大队迅速行动，仅用时90分钟就将肇事司机查获归案。

当晚22时28分，安宁市公安局交警大队接122电话报警，在百花东路官厢街路口发生一起交通事故，现场一名妇女伤势严重。接警后民警李伟、李欣立刻驱车赶到事故现场。随后，安宁交警立即抽调大批警力查缉、堵截。通过排查，一辆号牌为AGQ3xx黑色“桑塔纳”轿车被警方认定有重大嫌疑。3日零时办案民警赶到安宁市某小区调查时，恰逢嫌疑车辆正准备驶离，民警随即上前将驾车人控制住。经过讯问，驾车人代某承认了饮酒后驾车肇事逃逸的事实。在民警努力下，案件从接警到告破仅用了一个半小时。

云纺岗获全国级“青年文明号”

12月11日，昆明市公安局交警支队七大队云纺岗荣获全国级“青年文明号”称号。云纺岗在昆明市西昌路、海埂路与环城南路的交叉口，是连接中心城区和省级政府机关办公区的重要通道。同时，岗位周边分布着云纺、螺蛳湾等全省乃至全国有名的商业区，地理位置非常重要。云纺岗由7名女民警组成，多年来，她们用女性特有的微笑服务和以情感人的工作方式，出色地完成了工作任务，并多次得到各种表彰和奖励。受到表彰的云纺岗女民警们表示，今后还将做出 “青年文明号”岗位应有的贡献，为国家级“青年文明号”增光添彩。（李松鹤/文）

昆明车管所表彰优秀代办员

近日，昆明市车管所对21名优秀代办员进行了表彰。据了解，从2007年7月30日开始，昆明市车管所对驾校业务代办员实行规范管理以来，截止今年9月20日，昆明市108所驾校（站）共有登记在册业务代办员578名，为参加驾驶员培训的市民提供服务，并协助警方抓获在逃嫌疑人5名。此外，为方便市民，今年以来，昆明市车管所还通过上门服务、电话、短信通知等手段，提醒市民按时年检驾照和换证。

丽江推行首违不罚

丽江市公安局交警支队从今年12月1日起在丽江市区范围内推行对100种轻微交通违法行为实行“首违不罚”。首违不罚是对不危及交通安全的前两次同一轻微交通违法行为仅进行警告教育处理，第三次才依法给以罚款以上处罚。鉴于目前交通管理装备实际，丽江支队对100种轻微交通违法行为首违不罚将先在丽江市区范围内实施。而对于电子眼、违法停车驾驶人不在现场等非现场处罚的违法行为，不适用“首违不罚”的规定；对实施“首违不罚”的100种轻微违法行为，如果引发交通事故，将不适用“首违不罚”；对营运客车、危险化学品运输车等车辆不适用“首违不罚”。（李忠智）

临翔区交警查获非法运输假烟案

12月10日，临沧市临翔区公安分局交警大队秩序中队在值勤过程中查获一起非法运输假烟案，查获非法运输的香烟共计67条。12月10日16时许，中队民警苏有生及其他几位民警在翔临路K215+300m处执勤，在对一辆号牌为云S.305xx的轻型普通货车进行检查过程中，在车辆货箱内发现2箱“大丰收”香烟，共计67条。民警立即通知经侦大队驻烟草公司执法民警及烟草稽查人员到现场鉴定，证实两箱“大丰收”香烟均为劣质假烟。后据陈某交代，该批假烟是受人所托，送往云县销售的。

五地交警联手整治交通违法

12月15日，渝、湘、滇、黔、桂五省（区、市）“百日行动”攻坚战统一行动周在云南省准时启动，也拉开了高速公路“春运”交通安全保卫战的序幕。重庆、湖南、云南、贵州、广西五省（区、市）范围内，交警部门重点整治以客车为重点的各类严重违法行为，云南省预防特大交通事故“百日行動”将持续到年底。 据了解，云南省交警总队高支队重点在出昆高速的隧道、桥梁、弯道、长下坡、施工路段，对客车、货车、剧毒危险化学品车辆，重点整治超速行驶、酒后驾驶、无证驾驶、客车超员、疲劳驾驶、违法停车、货车不按规定粘贴反光标志等严重交通违法行为。省交警总队还设立了全省高速公路客车违法举报电话：0871-5025110，高支队：0871-96122，接受乘客市民举报。

■ 关注

云南二级路将逐步取消收费

云南目前4188公里的收费二级公路将按照中央的要求，逐步取消收费。早在2004年开始实施的《收费公路管理条例》中，已经明确规定“技术等级为二级以下(含二级)的公路不得收费。但是，在国家确定的中西部省、自治区、直辖市建设的二级公路，其连续里程60公里以上的，经依法批准，可以收取车辆通行费”。云南属于西部省份，无论由省、市、县政府，以及民营企业投资的，连续里程在60公里以上的二级公路，目前大约有4188公里在收费，收费的标准大约是0.18元/公里/车。

耿马组建女子协警队

临沧市耿马县公安局交警大队于2008年11月份开始筹建女子协警队。通过报名、面试、体检等选拔程序后，12名优秀者从110名报名应聘者中脱颖而出。为使女协警队以最佳状态投入交通秩序管理工作，自11月24日始，耿马县公安局交警大队对12名女协警采取集中封闭式训练，训练及授课内容主要有队列队形、警体技能、交通指挥手势等。预计2009年1月1日，耿马县公安局交警大队女协警队将走上城区交通管理执勤岗位。

曲靖强化恶劣气候道路交通管理

ETC不停车收费 第4篇

河南省是全国高速公路里程最长的省份, 调查显示, 在通过收费站前后300 m的局域时, 在使用ETC后车辆的综合单车油耗比人工收费车辆节省约50%, 一氧化碳和二氧化碳排放量分别减少71.3%和48.9%。对节能减排和低碳出行发挥了巨大的作用。

一、ETC系统概述

电子ETC是目前世界上较为先进的路桥收费方式之一。它通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与收费站ETC车道上的微波天线之间进行微波专用短程通讯, 在不需要司机停车的情况下, 利用计算机联网技术与银行后台进行结算处理, 从而达到车辆不需要停车并能交纳路桥费的目的, ETC系统是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。和传统的人工收费系统不同, ETC系统是以车载器作为数据载体, 通过无线数据交换方式来实现收费计算机与车载器的远程数据存取功能的。计算机可以读取车载器中存放的有关车辆固有信息 (如车辆类别、车主、车牌号等信息) 、道路运行信息和征费状态信息。按照既定的收费标准, 并通过计算, 从车载器中扣除本次道路的使用通行费。

二、国外ETC系统的发展情况

ETC系统在国外已有较长的发展历史, 美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成了规模效益。日本也已经大范围地推广ETC系统, 大部分的路桥收费站都已经实现了无人值守, 这样就可以减少收费站工作人员的费用支出, 提高车辆通过收费站的速度, 并减少汽车的污染排放。日本的路桥收费站在每1个车道上都有1个龙门, 在龙门上安装有自动收费装置, 汽车通过时收费非常方便, 与正常道路收费没有太大的区别。这种收费站既节省了国内那种大型收费广场的建设费用, 又节省了收费站的人力和物资资源, 同时也提高了通行速度。

三、国内ETC系统的使用情况

如今, 在国内地一些高速公路也已经开始使用ETC系统, 只需要在汽车后视镜玻璃上贴1块电子标签, 车辆就可以20~30 km/h的速度通过收费站。公路在使用ETC系统后, 管理部门可以很好地了解在某一段公路上, 某一时段正在行驶的车辆数和车辆型号, 对公路交通管理及事故发生后的及时处理都会有很大的帮助。ETC系统能够自动记录和保存每辆通过收费站车辆的车型类别、通过时间、收费金额和特殊车辆的车头图像, 且能方便地进行查询。并能按照年、月、日和任意时间段等条件自动完成车流量的分类统计并生成报表。

虽然国内有些公路已经开始使用ETC系统, 但是由于现阶段正是过渡时期, 大部分车辆都没有安装无线收费系统, 现在已经开通的不停车交费站, 设有不停车收费专用通道, 其在原有的收费设置的基础上安装微波天线, 读取车载电子标签设备, 它对老设备更新的要求不高, 能方便地更新和改造原有的收费设备。

四、国内使用ETC系统出现的一些问题及对策

1. 国内大型货车的自动收费问题。

国内路桥收费是按车型来收取的, 对一些大型货车, 按照载货的重量来收取通行费, 由于货车在收费站要进行称重才能正确收费, 收费站要设有称重的专用通道, 同时要计算出车辆是否超载, 对超载部分要计算超载加收的费用, 因此, 货车通过收费站的时间比较长, 货车要与其他车辆在过收费站时分道行驶, 才能保证其他车辆的快速通过。而对大型货车是和空载、车辆本体的重量、称重设备的准确性等问题的判断都需要人工进行校对, 才能保证正确收费, 否则就会产生纠纷, 而及时解决纠纷的办法还是需要人为来裁定, 在国内这种收费情况下, 还需要保留人工收费来处理这类问题, 并不能全部实行自动化收费。

2. 针对逃费、漏收和假牌等问题的解决对策。

虽然ETC系统具有对通过收费站的免费车辆、逃车、少收费或漏收费的车辆, 能自动记录并存储其车头图像等功能。并设有逃车报警和自动拦截功能。但是系统不能识别是否是假免费、假车牌和假车载电子标签, 一些人员为了不交费, 就可能使用假的牌照来逃避交费, 虽然事后可以从管理系统中查到这些问题车辆, 但是再追缴收费就比较困难。国内现在应对的方法是在原收费站中增加了微波天线, 并保留收费亭和栏杆, 对通过的车辆进行计算机信息比对 (如检查车牌、车型、车载电子标签的有效性和查询费用交纳情况) , 只有信息正确的车辆, 才能自动扣除本次的费用并放行该辆车通过。这种办法使车辆通行的通行速度和效率都会大打折扣。而且在天气不好或车牌不太干净的情况下, 电子录像系统不太容易搜集到车辆牌照的信息, 这就会影响对通过车辆信息的采集, 增加车辆信息比对的难度。在车辆信息与计算机内部存储信息比对之前, 栏杆是抬起的状态, 只有信息比对不正确, 发现有逃车、漏收和假牌的情况下再采取报警并落杆的处理方法, 这样就可以提高正常车辆通过的速度, 减少车辆的等待时间, 并提高工作效率。

3. 关于安装车载电子标签设备费用的问题。

现在, 车辆安装车载电子标签设备, 需要到指定部门购买, 而对于不经常通过收费站的大多数车辆来说, 花钱购买此设备并要存储一定量金额是不现实的。只有国家统一为车辆免费安装, 或对已经安装了车载电子标签设备的车辆在通过收费站时能优惠收费, 这样才能提高行车人员安装设备的积极性。

4. 对于国内一些路桥收费的分账问题。

现阶段, 国内一些路桥是由地方政府集资建设的, 收费是为了还清地方建设资金, 而使用ETC系统, 收费的分成问题影响了全面推广电子不停车收费系统, 只有解决收费的分成问题, 才能在全国范围内推广和实行ETC系统。首先是解决车辆使用ETC系统通过收费站进行清算的问题, 如果是预存费用的扣除, 要建立1个高等级的结算中心, 由结算中心计算出某收费站的费用, 然后自动把费用划拨到指定账户中。这就要求全国或1个省和地区设立1个统一的结算中心, 结算中心要对前端信息保持相互兼容才能接收和计算出各收费站点的结算费用, 并按规定的拆账办法给各部门结算。如果收费系统是由银行的信用卡或银行转账支付, 则需要在银行系统建立1个结算中心, 对各银行转账和支付的费用进行统一地核算, 这就要求交通系统与银行系统联合起来, 才能完成清算和拆账, 但这又会产生新的问题, 即交通系统与银行系统的结合、结算、拆账问题, 同时也会增加使用的费用。

5. 对临时免费车辆的收费问题。

国内有一些政策性的免费车辆, 如农用运输车、收割机等交通工具, 都是政策性、临时性的免费, 而不是长期免费, 其只能在指定时间、规定区域免费通行, 需要办理临时性的免费通行电子标签。而办理电子标签又要收费, 这就与免费通行互相矛盾。同时, 对一些农民来说, 他们并不了解办理流程, 增加了办理车载电子标签难度, 也提高了免费通行的障碍。

6. 其他的问题。

如供电系统的停电问题、网络系统的网络中断或网络线路不稳定等问题, 都会对ETC系统生产影响, 致使自动收费不能正常运行。只有各行业的稳定运行, 提高各行业的协调能力, 经常检查设备、线路的运行情况, 才能保证整个系统的正常运转。

智能小区车辆不停车ETC 第5篇

来源：苏州博佳科技有限公司 作者：bjrfid 发布时间：2010-11-12 11:58:00 字体:[大 中

小] 关键字：智能小区 小区车辆 车辆不停车 ETC出入管理系统 智能停车场 小区车辆不停车 小区ETC系统 ETC停车系统

摘 要：随着社会的进步和发展，人们的生活方式发生着深刻的变化。城市的交通拥挤便是这种变化引起的现象之一。城市由于交通设施的增加造成的交通拥挤甚至混乱给人们的生活带来极大的不便。智能化的停车场就是顺应这一时代需求的高技术产物

系统简介

木兰RFID智能小区不停车出入管理系统是一个以非接触式射频卡为车辆出入小区凭证、以车辆图像对比管理为核心的多媒体综合车辆管理系统。该系统将先进的2.4G射频卡识别技术和高速的视频图像存储比较相结合，通过计算机的图像处理，对车辆进出进行全方位管理。在非接触式2.4G射频卡小区车辆管理系统中，持有固定卡的车主在出入小区时，读卡器自动读卡并判断卡的有效性，同时摄像机摄录该车的图像。对于有效的2.4G射频卡，自动道闸的闸杆升起放行并将相应的数据存入数据库中。若为无效的2.4G射频卡或进出场的车辆图像不同等异常情况时，则不给予放行。

对临时停车的车主，在车辆检测器检测到车辆后，保安会给车主一张射频卡、摄像和放行。在出场时，进行车辆的图像对比，同时将射频卡交还给保安，无异常情况时道闸升起放行,同时智能小区车辆管理系统具有功能强大的数据处理功能，可以完成管理系统各种参数的设置、数据的收集和统计，对丢失的卡进行挂失，并能够打印有效的统计报表。

远距离rfid射频卡停车场管理系统是一种高效快捷、公正准确、科学经济的停车场管理手段，是对停车场的车辆实行动态和静态管理的综合。系统以rfid射频卡为信息载体，通过对卡识别来记录车辆进出信息，利用计算机管理并结合工业自动化控制技术控制机电一体化外围设备，从而控制进出停车场的各种车辆，对小区停车场进行安全、有效的管理，包括防盗、监控、联动、收费等。从用户的角度看，其服务高效且十分方便、准确无误。从管理者的角度看，其易于操作维护、自动化程度高、大大减轻管理者的劳动强度。从投资者角度看，彻底杜绝失误及任何形式的作弊，防止停车费用流失，使投资者的回报有了可靠的保证。

三、系统组成及工作原理 3.1 系统组成

智能小区车辆不停车出入管理系统，主要由以下几部分组成：RFID无线射频子系统；门禁控制子系统；管理子系统；图像对比子系统；供电子系统。RFID无线射频子系统：2.45G远距离读卡器、2.45G有源电子标签、2.45G天线 门禁控制子系统：门禁道闸、道闸控制器、车辆感应器及地感线圈 管理子系统：管理电脑、车辆不停车管理软件、视频软件、数据库软件 图像对比子系统：车辆抓拍摄像机、视频采集系统、视频线缆 供电子系统：以上三个子系统的综合供电系统。

3.2 工作原理

RFID标签有两种：有源标签和无源标签。最基本的RFID系统由三部分组成：

标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；

阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；

天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。

3.3 系统结构图

通道总宽度4-6米，一进一出，分别在进口和出口处各安装读卡器，读卡距离限定在10米以下，可调节。读卡器读到即可识别。若有需要可以不必停车，车速控制在60公里/小时以下为宜。感应卡选择ML-T801，将其安装在车的挡风玻璃后面或者车内合适地方。在该系统中，可以使用ML-M3000 读卡器，（读卡器防水防爆），可以将它埋在地底下，还有地感线圈一起。示意图如下：

固定车辆进入：

在该系统中，给本小区的固定车辆每车发放一张RFID有源远距离射频卡，该卡源源不断主动的向外界发出信号，信号发射频率是可以调节的，一般是3次/秒。当带有射频卡的车辆到达小区门口时，在距离门禁5-6米的时候，RFID射频子系统中的远距离读卡器就可以读到相关卡的信息，读卡器读取到相关信息之后，通过系统中的信号传输子系统将相关信息传输到电脑管理中心，管理中心数据库将相关车辆信息经过一系列的判断和处理。如果是该小区经过登记的合法车辆，则读卡器里继电器动作，驱动道闸自动抬起，车辆自动进出。临时车辆进入：

如果车辆没有射频卡或是外来车辆，整个系统则不予理会，当然车辆不可进出；如果来访车辆需要进出的，可在保安那里登记并发放临时卡，此时读卡器读取相对应的卡，同时保安会将相应车辆的信息录入数据库，摄像头会自动抓拍车辆图片，并自动保存到车辆数据库，以备车辆出来时对比。固定车辆出门：

和进门一样，固定车辆出门时，同样很方便，完全自动化的不停车出入。临时车辆出门：

临时车辆到达门禁要出门时，系统远距离读卡器会自动识别到车辆，同时会驱动摄像头抓拍该车的图片，并将该车进入时的图片自动调出，可通过图像及相关数据库车辆信息的对比进行逻辑判断，信息一致，保安则收回临时卡，并手动处理将道闸抬起，将车辆放行，同时在数据库删除相关车辆信息，完毕。

四、系统功能、特点、优势

1、内部、外部车辆采用不同的rfid射频卡

对内部和外部的不同车辆采用不同读卡设备和电子标签卡，提供不同的读卡距离。内部固定车辆:内部固定车辆即为单位内部固定人员驾驶的车辆，可以发固定卡。采用远距离微波识别技术，rfid射频卡感应距离可达0-15米，对有效卡车辆实现不停车自动识别，同时记录进出的相关信息等，外部临时车辆:外部临时车辆为外来办事人员驾驶的车辆，系统将通过自动出卡机发临时卡。采用近距离的可读写IC卡，感应距离一般小于10cm，记录外来车辆的进出时间、图像信息。

2、采用远距离识别技术

远距离识别技术采用频率为2.4G的rfid射频卡，感应距离可达0-15米，能透过汽车的玻璃，不用打开车窗，有效卡放置车辆前挡风玻璃内侧，可实现不停车自动识别，具体特点：读卡设备具有rs-232、rs-485、wiegand等通讯接口，可接各种不同的控制设备

通讯数据传送速率为千分之一秒(卡片阅读机与卡片之间)感应辨识错误率万分之一以下

在同一时间，同一感应区域范围中，不到一秒种之内，可同时感应辨识200张以上rfid射频卡

感应读卡时，不论卡片置于正面或反面，水平状或垂直状，在口袋前或手提包中，于卡片阅读机之有效范围内，均可感应到.具有防潮，防水之功能，防水保护等级:ip54以上，可承受曝晒，工作温度范围-40℃～+80℃。

3、提升管理水平与形象：采用自动控制管理系统，无论从产品的造型方面，还是自动控制所带来的方便实用性及管理的科学性，都将给停车场管理水平带来很大的提升，以及树立起良好的形象。

4、管理更安全：一卡一车，资料存档，保证小区停车场停放车辆的安全。人工记录，难免有疏漏的时候，因为没有随时记录可查，丢车或谎报丢车现象时有发生，给小区带来诸多麻烦和经济损失。采用自动控制管理系统后，固定卡和外来临时卡消均在电脑中记录了相应的资料。在配有图像对比设备下，各类停车卡均有车牌号码及车型图像存档，供比较查询。

5、系统更可靠：任何情况均可脱机使用，自动记录进出行车信息，当网络连通时数据信息自动上传至管理电脑。

6、后台管理完善：强大的后台管理系统可以全面追踪所发行的每张卡的使用情况和各车辆的出入情况。能自动生成统计等相关报表。

五、系统硬件设备介绍 5.1 电子标签（车辆防拆卡）ML-T801

ML-T801人员定位电子标签可广泛应用于学校、企事业单位等对人员的考勤、人员追踪、车辆自动出入管理等。每台车配带一个带有固定编号的标签，标签会主动发出无线电信号（1秒钟发送3次）给专门的读写器，读写器就可以确定车辆的位置从而可以实现对车辆的监控，可满足如今对车辆的安全管理和实时追踪的越来越强烈的需求。1.电气特征 静态电流 小于2µA 工作电流 小于15mA 电池寿命 3-5年（使用寿命20年）2.微波链路特性 信号调制方式 GFSK 通讯速率 双向1024Kbit/s 工作频率 2.45GHz 最大输出功率 0dbm 位误码率 10-9 3.物理特征

外壳材料 高温改性ABS塑料 标签类型 只读型 外型 86×54×5.5mm 重量 25克 颜色 多种颜色 防护等级 IP34 安装方式 悬挂、佩戴 5.2 远距离读卡器ML-M3000

1）.工作环境

1）抗干扰和防雷设计,满足工业环境要求 2）使用温度：-40℃～+80℃ 3）保存温度：-60℃～+80℃

4）抗电磁干扰：10V/m 0.1-1000MHz AM调幅电磁波 2）.主要技术参数（1）电气特征 参数 规格

电 源 RS485/CAN总线方式：+24V DC /1A 通信接口 RS485波特率：9600-38400，CAN总线工作方式要定制 可靠性 MTBF≥70000小时 工作寿命 15年（2）微波链路特性 参数 规格

信号调制方式 GFSK 频率 2.4１６路的实时压缩处理。每路视频信号均采用 MPEG4 算法压缩，在标准 CIF（320*240 NTSC／352*288 PAL）图像格式下。每个通道均可独立操作互不干扰。VC4000 采用用超强 Philips 7130 芯片。Philips 7130 芯片是一颗 9bit ADC, 相对于 8bit ADC BT878 芯片来说不管是图像质量还是颜色的饱和度方面都要强很多。它独具的 4 线 3D 梳状滤波器能自动消除噪点使它的图像监视质量能比普通 BT878 提高 35 ％左右。

◆ 支持一机多卡，一卡四路，支持 PAL/NTSC，各通道同时工作互不干扰。◆ 支持 Overlay 多路同时预览，CPU 占用率极低。◆ Software Video codec:

支持 MPEG 4 sample profile codec 压缩位率： 64K-2Mbps 帧率 1-30 帧 / 秒可选

支持 CIF Video MPEG 4 Encorder ◆ 提供 MPEG4 压缩引擎，可对多路视频图像进行压缩。

◆ 支持压缩流 / 预览流叠加 year/month/day/hour/min/sec,text 的功能 ◆ 提供动态 AVI 图像捕获。

◆ 可将动态图像捕获为 JPG 静态图象存盘。

六、系统软件功能介绍

车辆不停车出入管理系统基于RFID智能安防管理平台开发而成，该系统中，软件功能是相当强大的，很多功能的实现都是通过软件的设置而实现的。本系统之所以有如此突出的优势，除了先进的技术、超前的硬件设备，软件所起的作用功不可没。下面只是软件的部分画面以及相关功能的简介，只作参考。6.1 数据管理界面

6.2 相关信息查询

6.3 读头管理

6.4 标签信息管理

软件相关功能：

ETC不停车收费 第6篇

关键词：ETC不停车收费,高速公路,应用

0概述

不停车收费系统 (又称电子收费系统Electronic Toll Collection System, 简称ETC系统) 利用车辆自动识别 (Automatic Vehicle Identification简称AVI) 技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯, 进行车辆自动识别和有关收费数据的交换, 通过计算机网路进行收费数据的处理, 实现不停车自动收费的全电子收费系统。车辆自动识别技术主要研究内容就是如何用车辆自动识别设备及软件代替半人工、半自动收费设备中的“IC卡读写器”的功能, 在车辆经过收费站时, 不用人工操作, 能自动写入、读出车辆相关信息, 自动计算费额, 然后从该车车主的储值卡 (或银行卡) 内自动扣除收费费额的一种全自动收费方式, 当然对于一些违章、逃费车辆还需人工处理。使用该系统, 车主只要在车窗上安装感应卡并预存费用, 通过收费站时便不用人工缴费, 也无须停车, 高速费将从卡中自动扣除。这种收费系统每车收费耗时不到两秒, 其收费通道的通行能力是人工收费通道的5-10倍。

1 ETC车道软件功能

ETC车道软件提供的功能主要有: (1) 与ETC车道行驶车辆进行通讯:系统能够通过DSRC链路可靠、准确地与通过ETC车道且装有有效车载单元的车辆进行通信, 读写车辆属性信息及其相关的收费信息, 在通讯过程中, 不能由于车辆速度的变化、位置的偏移等因素影响车辆通过收费系统的可靠性和准确性。 (2) 能够检测到车道车辆的到来和离开, 对经过车辆进行记数, 并传送检测结果, 结合车辆识别信息判断来车是否装有车载单元OBU。 (3) 当车辆通过车道时, 能用抓拍设备自动对车辆图像进行抓拍保存。 (4) 车辆进入入口车道时将此时入口收费站的信息、车型、车类等信息写入IC卡内;车辆进入出口车道时, 读出IC卡内入口信息, 根据入口收费站的信息、车型、车类等信息查询费率表, 扣除通行费应收金额, 回写出口标志, 完成ETC车辆收费交易过程, 并记录、存储相关信息。 (5) 根据车道控制计算机的控制指令准确控制车道设备的动作, 进行ETC车辆放行的交通指挥操作:进行自动栏杆的升起降落、车道通行信号灯的切换、综合信息显示器的信息变化、黄色闪光报警器的开启和关闭等。 (6) 能够完成收费车道和收费站之间的数据交换, 接受并保存收费站下发的数据信息, 包括系统同步时钟、收费站信息表、IC卡黑名单表、费率表、收费员信息表等系统设置参数;上传原始收费交易记录、报警信息、车道设备状况等。系统应支持灵活的费率系统。 (7) 收费车道系统能够以独立作业的方式工作, 如果出现收费网络中断或收费站管理计算机故障, 收费车道系统不能影响正常工作, 系统参数、数据记录均存储在本地, 如遇特殊原因故障不能及时排除收费车道系统需长期独立工作时, 可通过人工传输的方式用其他存储介质将收费数据上传至收费站。 (8) 当ETC车辆通过ETC车道出现异常情况时, 收费车道系统将拦截该车辆、不允许通行, 此时收费系统可切换至人工操作模式, 由人工操作进行处理。

2 ETC不停车收费系统的硬件结构

ETC不停车收费系统的构成主要由以下几部分组成:收费车道子系统、收费站子系统、收费管理中心。其中收费车道子系统与收费站管理系统被称为系统前台, 主要完成对过往收费车辆信息的采集与处理, 完成对车道违章车辆图像的抓拍和处理等功能。收费管理中心被称为系统后台, 主要负责收费信息与收费数据的处理和交换, 并且还要行使必要的行政管理职能。进行ETC不停车收费系统改造增加的主要设备是路侧设备和车载单元。

2.1 路侧设备 (RSU)

路侧设备是车辆自动识别的主要设备, 其主要作用是完成和车载单元的通信 (它可以读取车载单元OBU内的车辆数据信息, 并对数据信息进行预处理, 然后将数据信息发送给车道控制计算机) , 以及与车道控制机的数据交换传输 (车道控制计算机接收路侧设备RSU发出的有关数据信息, 对车辆信息进行验证并进行相关计算传送给RSU, 再通过RSU给OBU发送相关数据) , 路测设备由车道天线及天线控制器等功能模块组成, 路侧设备提供以太网或标准串行接口与车道机连接, 内置2个或2个以上符合ISO/IEC7816标准的PSAM卡座。其运行主要参数有:发射功率、调制方式、载波频率、频谱和通信接口等。路侧设备控制器通常安装在收费亭内, 路侧设备天线安装在高5.5米、宽4米的不锈钢钢制门架的正中间, 与路面垂直方向呈55度角。

2.2 车载单元 (OBU)

车载单元称为车载电子标签, 安装在ETC车辆挡风玻璃上, 与路面水平角度呈35°-85°角范围接收路侧设备微波信号, 与地面垂直高度为1.5米为最佳高度, 它主要由收发器和信息存储介质 (如IC卡) 组成。通过RSU收发器与OBU收发器的通讯来实现ETC车辆与车道控制机之间的信息交互。

2.3 信息存储介质 (非现金支付IC卡)

IC卡存储了许多关于该车的信息, 如车主的基本信息、车牌号码、车型、车辆的标识码、车辆年审有效时间及其他有关车辆属性的数据信息, 当ETC车辆进入RSU设备的识别区时, 将卡内车辆数据传送给RSU, 起到车辆身份识别的作用;同时, IC卡也可接受、记录由RSU回传的有关数据信息。它还可以存储收费缴费费额, 交易费额的功能。

从2014年4月1日开始起, 甘肃在全省范围内开展高速公路联网电子不停车收费推广活动, 凡安装电子收费车载装置设备的车辆, 通行费优惠5%的新举措。甘肃省交通运输部门推出货车也可以办理ETC卡, 一方面方便长途司机不需要身边带大量的现金, 对司乘人员的财产和人身安全起到了保障作用。另一方面大量减少了油耗和尾气的排放。

2011年5月31日起, 甘肃省高速公路新改建的54条专用电子不停车收费 (ETC) 车道正式启用, 目前建成ETC车道的收费站占全省现有收费站总数的25%。出台高速公路联网电子不停车收费优惠国内各省 (市) 联网收费多采用封闭式收费制式, 采用的收费方式以人工半自动方式为主, ETC技术在高速公路上的应用处于试点和起步阶段。

目前, 首批甘肃高速公路电子缴费银行合作项目一站式网店正式公布, 4家银行共计63个营业网店可办理高速公路电子缴费相关业务, 随后新增至91处网点, 覆盖兰州、定西、天水、陇南、平凉、白银、庆阳、甘南、酒泉 (敦煌) 、临夏、嘉峪关等市州, 区县覆盖率达到44%。

参考文献

[1]刘勇.不停车收费系统简介[J].公路交通技术, 2005 (3) :166-167.

[2]交通部.中国交通信息产业[Z].

[3]张星.ETC车道收费软件的设计与实现[J].交通信息产业, 2011 (1) :23-25.

ETC不停车收费 第7篇

不停车电子收费系统(ETC)是信息化时代背景下智能自动电子交通系统的重要组成部分,主要应用于高速公路、桥梁以及隧道等方面进行自动收费,由于其智能性和便捷性在智能交通中的应用越来越广泛。

在高速公路的ETC使用中,一般情况下将RFID的标签放置于车内挡风玻璃后面,并在高速公路收费窗口前方50-100米处的道路上方设有RFID射频天线,当车辆行驶到RFID的感应区域内,车上的RFID标签信息将被射频天线识别,迅速启动阅读器和数码相机。

2 RFID的基本组成

RFID射频识别系统技术是基于无线电讯号作为传播载体的技术,该技术最大的特点就是实现了非接触识别,通过运动物体的识别实现信息的传递,随着我国物联网技术的不断发展,RFID技术在交通领域内的应用越来越广泛。但是与该技术快速发展的同时,由于RFID技术存在信息容易受到干扰,而导致信息被遗漏或者误读的现象,限制该技术的实际应用,因此解决碰朣问题是发展RFID技术的关键。

3 RFID系统中防碰撞技术

随着RFID系统的大规模应用,越来越多的场景应用到该技术, 这样就会就会形成信息传递碰撞的问题,尤其是当车辆通过自动收费系统时,就会因为相互重叠的区域出现相互影响,导致系统出现漏读、错读的问题。而读写碰撞是RFID系统错误的常见现象,其产生的主要原因是因为频率干扰或标签干扰造成的。因此需要我们采取某种算法实现对读写器正确读取信息,为有效提高RFID防碰撞技术一般采取基于动态帧时隙的改进算法。

假如同时进入读写器天线区域的电子标签共有n个,对实现防碰撞技术要求做到:只要1n N,则在碰撞发生(n>1)的情况下能识别n个电子标签并依次与它们完成通信。其中N为读写器一次可识别电子标签数量的上限,是由读写器硬件设计决定的,在RFID系统的不同应用场合,对N的设计要求主要由读写器中相关存储器的字长和天线设计参数来决定的。

平均响应时间t为某一段时间完成通信的所有电子标签在系统内平均停留时间,t和算法有关,可以允许的平均响应时间t T,其中T为不同的应用中所允许的最大延时,吞吐量和平均响应时间是互相矛盾的,吞吐量大,平均响应时间也会增大,在设计时要根据系统要求折中处理。

当RFID系统中有多个读写器同时发送数据或有多个读写器同时发送回答信号的时候,不考虑由于无线信道劣化产生的错误码时,当标签A发送第一帧数据的时候,其他的标签都未发送数据,所以该帧的发送必定成功,标签A发送的数据包4和数据包5与标签B发送的数据包4和数据包5在时间上产生了重叠,即“冲突”,冲突的结果导致冲突的双方所发送的数据都出现了差错,因而都必须重发, 但是发生冲突的各个标签不能马上重发,因为这样做就必然会继续产生冲突,所以重发是在碰撞发生滞后一段时间才发生的,过多的碰撞发生必然会导致吞吐量下降,系统性能降低,由此可知提高RFID系统性能可以从两方面着手:第一是减少碰撞发生次数,第二是缩短重发延时。

4基于RFID的高速公路ETC系统防碰撞技术

4.1二进制搜索技术

二进制搜索技术主要基于读写器对多个电子标签之间规定的相互作用构成的,其主要是通过有意识的将电子标签传输的数据碰撞到读写器上,实现相互影响,如果当读写器出现反映时就说明出现了碰撞,这就需要进一步的搜索以此实现信息传递。实现二进制搜素算法的关键在于:一是选择适当的基带编码;二是利用标签序号唯一的特性;三是设置一组有效的指令。二进制搜索算法在实现防碰撞的过程中由于标签总是以完善的序列号作为应答,但是由于标签序号比较长,因此存在信息传递时间长的特点,因此其影响识别速度,需要计算其执行命令。通过改进算法实现了识别准确率高的特点。

4.2基于时隙的防碰撞技术

该技术不同于二进制搜索技术,其主要是利用时间差实现与读写器的数据交换。其主要是利用分组无线电系统的孤立节点之间的通信进行数据传递。比如在党受访者读写器收到数据帧时就表明帧已经传送成功,如果出现碰撞就表明没有发生成功,为此站点就需要等待重新发送,这样一来就避免了第二次碰撞发生的几率。由于该技术只能应用到只读电子标签中,因此数据传递的时间相对比较长,避免了标签重复的概率。实现证明采取ALOHA法的读写器能够识别8个电子标签的时间为2.70秒,因此在应用该技术时需要保证读写器时间。

4.3高速公路ETS系统的防碰撞技术分析

随着智能技术的不断发展,高速公路EIS系统的应用越来越普遍,为降低因为碰撞而出现车辆通行延时的现象,需要采取完善的技术提高RFID系统的防碰撞技术,结合二进制搜索技术与时隙防碰撞技术,综合智能高速收费不停车的特点,设计一种基于动态调整传输时隙与数据包大小的方式降低碰撞发生的概率。

5结语

总之基于我国高速公路的快速发展以及物联网技术的不断发展,基于RFID的ETC系统是高速公路发展的主要趋势,由于该系统存在信息碰撞的问题,因此采取基于二进制搜索技术与基于时隙的防碰撞技术结合的防碰撞系统是发展TIC系统的关键。

参考文献

[1]赵军辉.射频识别技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2008

一种简易不停车收费系统实现 第8篇

电子不停车收费系统 (ETC) 利用车辆自动识别技术完成车辆与收费站之间的无线数据通信, 进行车辆自动识别和相关数据的交换, 再通过计算机网络进行收费数据的处理, 从而实现不停车自动收费[1]。这一技术具有提高高速公路收费站口的通行能力, 减少道路阻塞现象、提高行车安全、使公路收费走向电子自动化、减少收费管理的成本等优点。目前, 在美国、欧洲、日本等许多发达国家和地区的电子收费系统已经联网并形成规模效益, 其明显的社会经济效益具有强大的吸引力。

本文设计并制造了一种基于51单片机的简易ETC系统。携带有各种车辆信息的单片机, 通过对独立键盘的控制, 实现不同信息的发送。信息将会由特定的编码, 通过无线模块和天线发送给接收机, 当接收机收到信息后, 又通过接收机的单片机控制串口芯片, 将接收到的信息显示在上位机上。

1不停车收费系统的设计

本方案是通过单片机对n RF24L01的无限模块进行控制, 编辑n RF24L01的工作模式和编码方式, 将信息通过无线模块的天线发射出去, 接收机的天线获取信息后再由无线模块传递回单片机, 并通过上位机直接显示出车辆信息, 并做简单处理。系统框图如图1所示[2]。

1.1硬件电路设计

硬件电路主要由AT89C52单片机, LED灯, 独立键盘, n RF24L01无线集成模块, 9针串口 (母) , MAX232串口控制芯片, 供电的干电池组成。 本设计选择n RF24L01无线集成模块, 主要考虑n RF24L01无线芯片, 有自动编码的功能, 有较好的抗干扰性, 工作频率很高, 可以达到2.4 GHz。这样大大缩小了对天线体积的要求, 实现电路时可以做到简洁且高效地实现最终功能。

该电路能够实现无线数据和信号的传输。具体设计为字符编码的传输, 具体电路包含MCU最小系统电路、电源电路、无线传输电路、显示电路、键盘控制电路几部分构成。该系统整体电路包含两个分开的部分:发送模块电路、接收模块电路。电路图如图2、图3所示[3,4]。

1.1.1单片机时钟电路

单片机的晶振电路中的电容C1和C2的典型值通常选择30 p F左右, 该电容的大小会影响振荡电路频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。晶体振荡频率的范围通常在1.2~12 MHz。晶体的频率越高, 系统的时钟频率越快, 单片机的运行速度越快。AT89C52常选择振荡频率12 MHz的石英晶体。

1.1.2单片机复位电路

复位是单片机的初始化操作, 只需要给AT89C52的复位引脚RST加上大于2个机器周期 (即24个时钟振荡周期) 的高电平就可以使AT89C52复位。复位时, 单片机初始化为0000H, 从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外, 当程序运行错误 (如程序跑飞) 或操作错误使系统处于锁死状态时, 也需要复位键使RST脚为高电平, 使AT89C52摆脱“跑飞”或“死锁”状态而重新启动。

1.1.3电源电路

该系统中的无线模块要用3.3 V电源供电, 而单片机的需要5 V供电, 所以需要加个稳压芯片这里采用HT7133进行稳压处理。把5 V稳降至3.3 V来供给无线传输模块使用。经测试完全满足各器件的运行要求。

1.1.4无线传输电路

无线传输电路通过n RF24L01进行传递, 它可以进行无线收发, 但只能进行半双工传递方式, 因而其收发电路的接线方式是相同的。

1.1.5按键控制电路

由于本设计中, 预设的按键数量不多, 所以采用独立键盘, 由单片机I/O口直接控制。每个按键代表一辆车的信息卡, 通过检测按键是否按下, 来确定是否有车辆通过, 而按下的按键, 则代表通过的车辆信息。

1.1.6上位机控制电路

上位机控制电路主要是为了完成对文字的控制, 因为上位机即计算机是最常使用的设备, 而且操作过程实用方便, 因此采用上位机进行控制。上位机采用VC进行程序的编写, 最终完成系统功能。

1.2程序设计

软件编程主要实现对单片机和无线模块的控制, 实现无线模块的模式设置和信息发送, 还有时钟电路等的控制, 并最终实现无差错的传输车辆信息。

利用KEIL软件编写C语言程序, 控制发射机和接收机核心系统单片机89C52芯片, 使芯片进一步控制n RF24L01无线模块进行无线数据的通信, 实现车辆信息在两个模块之间的传输。主要包括:无线模块的定义及初始化, I/O口分配的程序编写, LED灯程序控制, 独立键盘程序控制, 无线模块收发模式控制, 无线模块收发信息的控制, 串口控制程序、上位机编写等。

程序总体设计流程图如图4所示, 主程序构成无限循环, 主要完成单片机初始化, 按键检测, 按键处理, 延时, 待机等待的状态显示等功能[5]。

1.2.1按键控制子程序

按键主要用于人机界面的输入, 按键子程序主要用于按键的检测。由于综合考虑按键硬件去抖动成本要比软件去抖动成本高很多, 因此电路采用软件去抖。其过程如图5所示。

1.2.2无线模块控制程序

n RF24L01自动应答机制为ENAA=1时, n RF24L01进入自动应答机制。Prim-RX配置其处于Prim TX或Prim RX。自动应答机制分为PTX (发射源) 和PRX (接收源) 两种:PTX是主动发送后等待应答, PRX是等待应答后被动发送。

例如一个n RF24L01配置为PTX, 另一个设为PRX, 二者就可以自动通信。

Prim TX mode下无线模块控制程序框图如图6所示。

1.2.3上位机编写

用VC++软件编写上位机, 使由单片机串口发送来的数据可以显示在上位机上, 并进行简单的处理[6]。

2系统实现效果

该不停车收费系统所实现的功能如图7所示, 其无线模块收发机实物图如图8所示。

系统设计完成后, 通过编程后下载到单片机中对系统功能进行了调试。结果证明, 该系统能满足设计要求。调试结果效果图如图9所示[7]。

3结论

本设计从经济实用的角度出发, 采用美国Atmel公司的单片机AT89S52与n RF24L01作为主控芯片与无线收发单元, 结合外围的键盘输入、LED显示等电路并用C语言编写主控芯片的控制程序, 实现了一款可以实现无线收发车辆信息的硬件系统, 设计完全可以达到设计目地, 且有一定的拓展性。使用单片机制作的接收机和发射机具有软硬件设计简单, 易于开发, 成本较低, 安全可靠, 操作方便等特点, 实现了ETC车道所用的功能上的模拟。

不过, 本设计实现的功能较为单一, 存储的信息量有限, 而真正的不停车收费系统管理, 有强大的数据库作为支撑, 可以进行大量信息的交流, 并具有很强的抗干扰能力, 还能通过网络实现收费。所以本设计只是实现了强大的不停车收费系统的硬件平台的模拟[8]。

摘要：设计了一种简易的不停车收费系统。设计用单片机AT89C52控制无线模块, 形成发射机和接收机, 实现车辆信息的传递, 并通过串口显示在计算机上。采用的nRF24L01无线模块、数字信号编码和二次调制方式之间的加密通信原理, 软件设计采用自上而下的模块化设计思想, 使系统具有分布式、小型化的特点。测试结果表明, 该系统具有抗干扰性强、功耗低、反应速度快、传输效率高和简单的特点。

关键词：无线通信,AT89C52,nRF24L01,不停车收费

参考文献

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[6]丁永红, 孙运强.基于nRF2401的无线数传系统设计[J].国外电子测量技术, 2008, 27 (4) :45-47.

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高速公路不停车收费系统的研究 第9篇

1 ETC系统的构成和功能

ETC系统处于初期发展阶段, 应用在高速公路、公路等交通枢纽。这种系统能够利用安装在车辆上的车载装置与收费车道端装置之间进行无线信息交换, 其构成主要包括车辆自动识别系统、中心管理系统和其他的一些辅助设备。其中, 车辆识别系统又包括车载单元 (OBU) 、路侧单元 (RSU) 、线圈检测器等;中心管理系统包含有庞大的数据库, 存储大量用户信息;辅助系统涵盖违章车辆摄像设备、收费车道设备 (如栏杆) 、交通指示灯等。车辆在通过收费站时, 车辆自动识别系统中的线圈检测器向路侧发送感知信号, 收到反馈后交由路侧单元向车辆发出询问信号, 车载单元作出回答, 车载单元和路侧单元进行信息交换。在自动识别系统成功的识别出车辆信息后, 将数据传输到中心管理系统, 车辆信息包括ID、车型等, 中心管理系统将所获得信息和数据库中的海量数据作对比, 然后根据不同情况进行不同管理和控制, 其中包括从车主的银行账户或储值卡中扣除相应的过路费。

ETC系统具有人工收费站所不能达到的强大功能:首先, 它能实现不停车收费, 从而保证了高速公路的通畅;其次, 这种系统能排除人为因素对收费造成的影响, 真正做到公平公正;另外, 不停车收车道相比传统收车道, 在数量上的需求会有明显减少, 避免了人为停车, 史车辆的行驶速度有所提高增加车道运输能力;还有, 不停车收费系统有强大的管理功能, 能够极大减轻工作人员的工作强度, 避免收费员的出错率的同时还能避免收费漏洞;而且, 这种系统能让交通部门动态的掌握完整车流量等信息, 从而实现更科学的分配车流量和疏导工作;最后, 基于互联网收费能够最大限度的方便用户。

2 主要的车辆识别技术

车辆识别技术是高速公路不停车收费系统的关键, 常见的自动识别技术有很多, 但是因为这种系统对全天候工作的需求度很高, 所以一般选用通讯功能强大、可靠性高、环境适应能力强的技术。如今系统大多采用微波技术或者红外技术, 但随着科学的发展, 一定还会有更多更好的技术被发掘和应用。

1) 光学和红外AVI系统。该系统利用在车辆外的一个类似于条形码的标签, 以标签上不同宽度和颜色变化的线条表示信息, 当车辆经过该系统时, 标签上的信息被光反射到读取设备上, 从而获取信息。2) 电感AVI系统。该系统利用电感耦合实现信息交流。路边安装传统的线圈作为读取单元, 用以给车辆传送信号和读取信号。3) 声表面波。该技术是最近一直被关注和研制的一种基础技术, 一个表面波系统由车辆标签, 一个带主动式特点的射频读取单元和一个信号处理单元组成, 信号处理单元用于翻译标签代码并组成向计算机传输的信息。4) 射频微波AVI系统。这种技术利用微波通讯技术。车载无线电收发两用机允许车辆可以用范围在一千赫兹、一兆赫兹或者千兆赫兹的电波作为信息载体, 这种系统有一个一般系统所没有的优势, 那就是微波在高频的时候能够允许以比电感技术等快得多的速率传输数据, 这也意味着系统的信息收集能力和处理能力会得到提升。

3 不停车高速公路收费系统的模拟实现

3.1 系统构成

模拟系统的主要构成包括车载终端、控制中心和银行, 控制中心包括了数据互和管理平台。

3.1.2 车载终端

即数据采集终端, 主要负责系统的数据采集工作, 功能模块包括GPS、定位装置、通信网络模块、数据存储单元。

3.1.3 控制中心

该部分实现系统的数据处理, 是系统的关键核心。控制中心数据库和管理平台两大部分, 数据库负责来自其他两端的数据的接收和处理, 管理平台对实行管理工作。

3.1.4 银行

银行业务中心模拟银行的业务, 根据车主的信息进行相应的划费, 并将结果返回给控制中心。

3.2 系统业务功能

3.2.1 信息采集和网络通信

信息采集功能能实现对车载终端的位置信息、应答信息、识别代码的获取, 并将信息传输到控制中心, 而后控制中心将信息集中进行处理判断并存入数据库, 控制中心需要对是否对车辆进行收费进行处理。网络通信功能实现和其他终端的数据传输和获取。

3.2.2 车辆计费与收费

车辆计费:控制中心接收到来自车辆的位置信息, 与数据库内的已有信息进行对比判断, 判断车辆是否经过了收费点并且是否应该纳费, 并根据车辆经过的收费站信息和费率计算车辆的应缴费额。

车辆收费:控制中心将获取到的车主信息和经过计算获得的应缴费额发送至银行, 由模拟的银行业务中心对车主的个人账户进行扣费处理, 并反馈扣费信息。控制中心接收到来自银行的反馈信息并将收费结果传输给车载终端, 由车载终端进行通知。

3.2.3 管理功能

车辆管理功能:控制中心根据注册的车辆资料, 对所有车辆的ID、车牌号、车型、颜色、车主等信息进行整理、查询和统计, 并能随时增加新的注册用户或者删除已废弃的用户信息。

数据库管理功能:对系统内部的各类数据进行管理和维护, 维持系统的正常可靠运行, 并对系统内流通的数据进行实时的备份、恢复和提取。

摘要：电子不停车收费系统 (ETC) , 是新出现的一种电子自动收费系统, 主要应用于高速公路、公路等。这种技术的优越性在于可以不停车收费, 即允许车辆以快速经过收费口而免于排队或者停车。该技术的原理是车载电子标签, 与装在特定位置的RFID天线进行信息交换, 再由中心计算机对车辆的身份进行识别和鉴定, 自动的从道路使用者预设的储蓄账户扣除通行费, 从而显著提升了高速公路收费站的工作效率。

关键词：不停车,高速公路,收费系统,车辆识别

参考文献

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[2]张颖新, 范东启, 杨迪, 杨灿.车型自动识别系统研究.信息技术, 2012.

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