ETC電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)

ETC:電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)

一、技術(shù)簡(jiǎn)介

不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC,ElectronicTollCollection)，是指車輛在通過(guò)收費(fèi)站時(shí)，通過(guò)車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)車輛識(shí)別、信息寫入（入口）并自動(dòng)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(guó)際上正在努力開(kāi)發(fā)并推廣普及的一種用于道路、大橋和隧道的電子收費(fèi)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(fèi)用，通過(guò)收費(fèi)站時(shí)便不用人工繳費(fèi)，也無(wú)須停車，高速費(fèi)將從卡中自動(dòng)扣除。雖然能實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)，但一般來(lái)說(shuō)，車輛還是需要以較低速度通過(guò)。這種收費(fèi)系統(tǒng)每車收費(fèi)耗時(shí)不到兩秒，其收費(fèi)通道的通行能力是人工收費(fèi)通道的5到10倍。

電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）是目前世界上最先進(jìn)的收費(fèi)系統(tǒng)，是智能交通系統(tǒng)的服務(wù)功能之一，過(guò)往車輛通過(guò)道口時(shí)無(wú)須停車，即能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)收費(fèi)。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(guó)的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的研究和實(shí)施取得了一定進(jìn)展。

和傳統(tǒng)的人工收費(fèi)系統(tǒng)不同，ETC技術(shù)是以IC作為數(shù)據(jù)載體，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)交換方式實(shí)現(xiàn)收費(fèi)計(jì)算機(jī)與IC卡的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存取功能。計(jì)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(hào)等）、道路運(yùn)行信息、征費(fèi)狀態(tài)信息。按照既定的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)計(jì)算，從IC卡中扣除本次道路使用通行費(fèi)。當(dāng)然，ETC也需要對(duì)車輛進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)車輛分類。

ETC系統(tǒng)示意圖

ETC系統(tǒng)由后臺(tái)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(fèi)額顯示器、自動(dòng)欄桿機(jī)、車輛檢測(cè)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(gè)方面：

自動(dòng)車輛識(shí)別（AVIAutomaticVehicleIdentification）技術(shù)自動(dòng)車型分類（AVIAutomaticVehicleClassification）技術(shù)短程通信（DSRCDedicatedShortCommunication）技術(shù)逃費(fèi)抓拍系統(tǒng)（VESVideoEnforcementSystem）

三、技術(shù)手段

不停車收費(fèi)系統(tǒng)采用RFID技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)，目前主要采取如下技術(shù)手段：RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別，

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

四、優(yōu)勢(shì)

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(fèi)系統(tǒng)相比較，現(xiàn)行的ETC系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：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(fèi)，因此這樣就很好的避免了收費(fèi)口造成交通堵塞；第二，繳費(fèi)更方便。車主不需要把車停下來(lái)進(jìn)行繳費(fèi)，這就意味著單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的車輛數(shù)量會(huì)更多；第三，更加節(jié)能環(huán)保。ETC減少了車輛在收費(fèi)口的等待時(shí)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(fèi)的工作效率。利用ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)工作的完全自動(dòng)化，促使了收費(fèi)操作可以與機(jī)器之間通過(guò)電子信號(hào)以極快的速度進(jìn)行。

五、國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用

1ETC在國(guó)外的應(yīng)用

在美國(guó)，最著名的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行電子不停車收費(fèi)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(fèi)網(wǎng)絡(luò)竟然承擔(dān)了整個(gè)月平均交易量的43%。在日本，201*年釜山的ITS世界大會(huì)作為國(guó)際交通行業(yè)每年一屆的交通盛會(huì)，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(guó)范圍內(nèi)的所有高速公路收費(fèi)站點(diǎn)開(kāi)通了ETC系統(tǒng)，收費(fèi)站點(diǎn)總數(shù)超過(guò)201*個(gè)，用戶數(shù)量達(dá)到4000萬(wàn)輛。預(yù)計(jì)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(guó)內(nèi)的應(yīng)用最早將ETC引進(jìn)中國(guó)是在上世紀(jì)的90年代中期，當(dāng)時(shí)中國(guó)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(fèi)口的交通堵塞。高速公路堵車現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，擁堵嚴(yán)重的路段可能會(huì)天天堵，有時(shí)候一堵好幾天。高速公路管理手段越來(lái)越先進(jìn)，但大部分已通車的高速公路收費(fèi)管理卻仍然停在低效率的人工收費(fèi)階段。據(jù)中國(guó)委員會(huì)的統(tǒng)計(jì)資料表明，僅廣州一個(gè)地區(qū)因停車等待交費(fèi)而損失的車時(shí)就達(dá)到了數(shù)百萬(wàn)小時(shí)，導(dǎo)致的汽油浪費(fèi)以億元計(jì)算。隨著交通流量的增大，實(shí)施不停車的高速ETC收費(fèi)業(yè)務(wù)的需求也迫在眉睫。

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ETC:電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)

解決問(wèn)題：不停車收費(fèi)系統(tǒng)可以允許車輛高速通過(guò)（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(fèi)走向電子化，可降低收費(fèi)管理的成本，有利于提高車輛的營(yíng)運(yùn)效益；同時(shí)也可以大大降低收費(fèi)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(fèi)站的規(guī)模，節(jié)約基建費(fèi)用和管理費(fèi)用。

主要思路：通過(guò)安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載電子標(biāo)簽與在收費(fèi)站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計(jì)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(tái)結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車而能交納路橋費(fèi)的目的。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

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

技術(shù)手段：RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別，地磁感應(yīng)識(shí)別技術(shù)，視頻識(shí)別技術(shù)，紅外技術(shù)

主要由ETC天線、車道控制器、費(fèi)額顯示器、自動(dòng)欄桿機(jī)、車輛檢測(cè)器等組成

補(bǔ)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(hào)等。并綁定了銀行賬戶或是IC卡。ETC收費(fèi)站原理圖

當(dāng)車輛到達(dá)收費(fèi)點(diǎn)時(shí)，車輛檢測(cè)裝置進(jìn)行車輛識(shí)別，此系統(tǒng)為有道閘車牌識(shí)別系統(tǒng)，以防止車輛逃費(fèi)。

地磁感應(yīng)器（車壓地感時(shí)方停止，同時(shí)進(jìn)入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)狀態(tài)）車輛檢測(cè)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(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、視頻捕捉卡、聚光燈、車輛檢測(cè)器和系統(tǒng)軟件模塊組成。廠家：安達(dá)盛馳公司價(jià)格：1025.00/元

攝像機(jī)：貝克（ICE+CM3XUTP）信號(hào)類別：PAL制式，最少480線鏡頭聚焦手動(dòng)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(dòng)，圖像稍微偏暗一點(diǎn)對(duì)識(shí)別有利。攝像機(jī)應(yīng)具有強(qiáng)逆光補(bǔ)償功能。

視頻捕捉卡：是一種車牌識(shí)別系統(tǒng)專用的捕捉卡，每個(gè)卡只有一路信號(hào)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(duì)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(cè)器：安裝車輛檢測(cè)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(shí)別率。

地磁感應(yīng)器（車壓地感時(shí)方停止攝像，同時(shí)進(jìn)入存儲(chǔ)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(shí)別車輛）品牌：Bircher型號(hào)：ProLoop價(jià)格：650.00元/臺(tái)

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(fèi)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(guò)時(shí)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(shí)別儀抓拍繳費(fèi)車輛圖片。識(shí)別儀對(duì)圖片進(jìn)行分析，然后根據(jù)識(shí)別圖片一致率最高的圖片上傳給后臺(tái)管理程序。后臺(tái)根據(jù)管理設(shè)置，自動(dòng)將文字疊加到圖片上。識(shí)別車輛。

RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（對(duì)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(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象;

閱讀器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)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(hào)。

原理為，RFIDIC內(nèi)部備有一個(gè)154位存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)標(biāo)簽數(shù)據(jù)。IC內(nèi)部還有一個(gè)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(shí)，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(chǎng)耦合微波諧振腔價(jià)格：230.00/元

公司：上海云薩恒薩實(shí)業(yè)有限公司

車窗上安裝感應(yīng)卡，

原理：電子簽與在收費(fèi)站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計(jì)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(tái)結(jié)算處理

結(jié)算后計(jì)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(kāi)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(lái)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(shí)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(lái)的生活機(jī)器人將是主打，而無(wú)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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