ETC混合車道收費中RFID技術的應用

韋永浩　文盧

對ETC系統(tǒng)中引入RFID技術建設混合車道進行了實際的研究分析，針對技術應用中所遇到的三個關鍵的技術難題進行了充分的討論，并提出了一些具有創(chuàng)造性的解決措施，以此提高ETC的系統(tǒng)效率，從而改善高速公路收費站擁堵的現(xiàn)象。

關鍵詞：ETC；混合車道；RFID；技術

中圖分類號：TP30 文獻標識碼：A

一、概述

ETC即不停車電子收費系統(tǒng)的簡稱，是目前國際上在公路、大橋以及隧道的收費系統(tǒng)中應用較為廣泛且研究較深的技術。其基礎采用的便是射頻識別技術，通過這種雙向的非接觸通信，從而對車輛進行識別，并同時對數(shù)據(jù)完成交換。不同于接觸識別，射頻卡同讀寫設備不需要接觸，識別設備便能夠完成對射頻卡的識別。

當前在國內應用的ETC系統(tǒng)在高速公路收費系統(tǒng)中的應用大多都適用于自由流，或者在收費站開辟出專用的收費車道，但是這種模式會令原本已經很擁堵的交通狀況變得更加糟糕，并且，高速公路需要對現(xiàn)有的收費車道數(shù)量盡可能的減少，因此交通擁堵狀況會更加嚴重，并且需要考慮的是車輛中使用電子標簽的數(shù)量不多，在整個高速公路的車流量中，并沒有分流出多少車輛，反而會更加影響交通，所以，混合車道的開發(fā)已經成為了當前高速公路收費系統(tǒng)必須要著手研究的課題，真正實現(xiàn)不停車收費，。這種混合車道不但能夠實現(xiàn)不停車收費，同時又能夠進行電腦發(fā)卡收費，可以根據(jù)實際的需要進行收費模式的更改。

二、設計

在車道識別控制區(qū)域中，任何車輛在此都能夠被車檢器檢測到，當車輛到位后，系統(tǒng)會判斷車輛是否帶有標簽，針對有標簽的車輛，標簽會發(fā)出信號，由識讀天線接收到信號后，將信號船只控制器，經過解碼器對信息解碼后，能夠獲得車輛標簽的ID；如果車輛不具有電子標簽，那么就不會有ID，只會給出一個到位信號。

當ID信息傳至計算機中，經過數(shù)據(jù)的比對以及分析能夠看出電子標簽是否合法，混合車道控制設備能夠接收到來自不同標簽的不同信息，若電子標簽非法那么車輛會被歸為無標簽車輛類型。 車輛的相關信息，即到達信息和特征信息會在控制器的處理下按順序排列，正確的排序是進行有效控制的基礎保障。車流表要隨著車輛的進入和離開進行實時更新。

當車流中第一輛具有電子標簽，那么欄桿會自動抬起，若是正在過車，那么車輛通過后欄桿不落，當再次有電子標簽車經過后再落桿。

電子標簽合法的車輛其ID以及收費站編號會提前廣播到車輛前進方向的各個收費站，以便該車的計費能夠按照車型以及行車距離進行合理的計算。通過上述分析可以看出，不停車混合車道收費需要充分考慮信號收發(fā)器的遮擋問題，以及車道的邏輯控制和系統(tǒng)的自動切換問題。

三、技術實現(xiàn)

這種混合車道屬于雙重功能車道，不但能夠對沒有電子標簽的車輛的正常通行提供MTC服務，同時針對具有電子標簽的車輛可以為其通行提供不停車收費服務。同時還能夠作為專用ETC車道，因此可以說該種混合車道包含了MTC以及ETC的雙重功能。ETC的構成主要有以下幾方面。

1 電子標簽。電子標簽對于外界的干擾具有一定的抗性，不用的時候一般處于休眠狀態(tài)，一旦汽車進入檢測去，就會被喚醒，對識別區(qū)收發(fā)天線發(fā)射ID信號。

2 識讀天線。水泥以及水無法阻擋濕度天線的工頻，主要用于喚醒電子標簽，并對電子標簽的信息進行接受，其結構主要為線路板和銅線，寬度約1米，長度約2米。

3 控制器。用于對天線發(fā)送的信息進行接受，并對電子標簽ID進行解碼，將信息進行上傳，并對車輛予以有效的排序。

4 指示牌。在收費亭前設置車道指示牌，用以明示該車道種類。

5 牌照顯示牌。主要用來顯示車輛牌照。

6 車檢器。對車輛信息進行檢測，并將檢測結果發(fā)送至控制器。

7 顯示控制軟件。是監(jiān)控計算機必備軟件，用于顯示通過車輛車牌信息，便于稽查。

8 廣播軟件。與各個收費站進行聯(lián)網，將入口處識別的電子ID廣播至所有出口，根據(jù)這個ID信息能夠查詢車輛來自哪站，以便于計費。

9 亭內顯示屏。亭內顯示屏用于顯示進入車道控制區(qū)有電子標簽車的牌照。

10 工控機。它接收混合車道控制器上傳的電子標簽的ID，并根據(jù)此ID進行查詢，確認是否合法ID并將結果返回混合車道控制器，以便對欄桿機進行正確的控制。

四、系統(tǒng)特點

1 系統(tǒng)由于識讀天線特殊徹底解決了遮擋問題。

2 本不停車收費系統(tǒng)有很大的適應性，可與任何MTC系統(tǒng)集成，使MTC車道成為混合不停車收費車道。

3 當收費站的通行車輛較少時就可只開一入口道，一出口道混合車道，而不必像專用ETC車道那樣，任何時候都必須開放二入口道，二出口道。（其中一入口道，一出口道為MTC車道；一入口道，一出口道為ETC車道）。

4 系統(tǒng)采用了多種探測技術，誤差自動實時修正技術，使系統(tǒng)具有極高的可靠性，系統(tǒng)正確性達99.9%以上。

5 系統(tǒng)具有極高的性價比，功能完備，價格不到其他ETC系統(tǒng)的50%。

結語

在當前的高速公路收費系統(tǒng)中，該系統(tǒng)有效解決了遮擋、實時識讀以及自動切換和排序、原收費廣場設計過小，收費車道不足等問題，是現(xiàn)代科技應用在高速公路收費工作中的體現(xiàn)，具有創(chuàng)新性，對于我國ETC收費領域來說，是一大進步。并且該技術的應用能夠使得ETC占地面積有效減少，同時能夠降低投入，因此在推廣上具有更加廣闊深遠的意義。

參考文獻

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