基于ETC的軍車交通控制研究

譚 岑，朱鵬飛，江 敏

（江蘇長天智遠交通科技有限公司，江蘇南京 210036）

0 引言

從2011 年開始，為適應江蘇省高速公路ETC 軍車系統建設發展需要，南京軍區開始建設軍車ETC 系統。軍車使用ETC技術，極大提高現有ETC 車道使用率，收費站將不再需要設置軍車專用通道，減少對人工收費車道的資源占用，更大限度滿足社會公眾出行需要。文章從節約成本、避免重復投資角度，利用車載的ETC 設備，對進出地方加油站（高速公路和城市）的軍車用油進行研究。

1 軍車ETC 收費系統概述

南京軍區從2011 年就開始軍車ETC 系統的建設，將ETC系統與信息化辦公網絡系統改造融合，建成了ETC 智能車輛管理系統，有效縮短了車輛派遣審批程序，實現了軍區后勤主管部門對車輛運行的全天候有效監控，可以使車輛在不停車狀態下就完成識別和信息寫入，對車輛實現全流程精確化管理。目前，南京軍區軍隊車輛都已安裝ETC 設備。

2 軍車ETC 的工作流程

采用ETC 天線，借助微波傳遞介質和上、下行鏈路，實現RSU 與OBU 之間信息的有序交換，從而形成保密性強、傳遞效率高的數據流通道，從而實現軍車不停車進出加油站。

（1）當裝有電子標簽的軍車駛入ETC 通訊區域后，首先觸發線圈，啟動讀寫天線，此時車輛進入交易模式；

（2）讀寫天線與電子標簽進行微波通訊，電子標簽發出軍車的相關信息，讀寫天線識別相關信息是否真實有效；

（3）如果此時ETC 天線檢測到該車輛電子標簽有效，此時車輛控制系統將發送指令讓車牌識別設備進行抓拍并識別，同時控制ETC 天線與電子標簽進行通訊，認證成功，系統將抓拍照片，并且車輛信息進行匹配存儲，車輛控制系統則控制自動欄桿升起，此時電子顯示屏顯示相關的車輛信息，車輛通過后觸發落桿線圈，自動欄桿降落。

（4）一個認證流程完成，系統保存交易信息，并上傳至加油站ETC 主機中，系統等待下一軍車進入。

如果認證不成功，則自動欄桿機將車攔截，電子顯示屏顯示相關的提示信息，同時黃色閃光報警器響起。

3 軍車ETC 收費系統構成

ETC 收費系統是由ETC 車道設備和ETC 控制軟件組成。ETC 車道設備包括系統控制主機、系統控制器、閃光報警器、路側讀寫控制器(含ETC 讀寫天線)、自動欄桿、電子顯示屏、車輛檢測器（含線圈）、道口攝像機、車牌識別系統。下一步是需要厘清車道設備結構，如圖1 所示。下一步是ETC 控制軟件架構圖，如圖2 所示。

圖1 ETC 車道設備結構

圖2 ETC 控制軟件架構圖

（1）交通指揮子系統：本子系統主要負責控制系統的外部設備，其包括：高速自動欄桿、閃光報警器以及電子顯示屏，并且本子系統還需要接收來自主系統發送過來的信息數據，以改變當前外部設備的狀態。例如在交易成功時，需要控制欄桿等設備，以便讓軍車順利通行。如果在處理失敗時控制閃光報警器報警同時提醒司機不能進入，需要重新驗證。

（2）車輛識別子系統：車輛進入道口，本子系統在接收到主系統發送允許交易信號后，天線控制器從系統控制器接受通信請求，形成符合通信協議的數據幀。通過天線將數據幀發送給車載電子標簽，同時接收、分析從電子標簽返回的數據，系統控制器根據接收的信息發出相關指令，完成對電子標簽的讀寫操作，并儲存操作結果。這一過程包括確認電子標簽的有效性、識別車輛類型等操作。

（3）車輛檢測子系統：主要負責檢測當前車輛所處位置信號，其他子系統根據其發送的信號處理不同的事件。其檢測信號主要包括：車輛駛入、車輛倒出、抓拍、以及車輛駛離。

（4）圖像車牌抓拍子系統：本子系統對進入道口的車輛抓拍，同時將對抓拍的圖像進行處理和存儲，并且該子系統還負責將道口的實時圖像顯示在界面中。

（5）道口數據交互子系統：道口數據交互子系統實現了存儲道口產生的數據，以及后續與其他系統之間的數據交換功能。根據數據交互方式的不同，數據交互子系統在體系結構上被劃分成了數據管理和數據交互2 個子模塊。數據管理模塊封裝了對本地數據庫的操作，并提供相應接口給車輛識別處理子系統調用，簡化了上層的應用邏輯，實現對數據采取了特定的優化策略，具有高效、穩定的特點。數據交互模塊實現了本系統與其他系統之間的交互過程，保證了交易記錄在網絡傳輸過程中的可靠性，并有效控制了數據的負載平衡。

4 軍車ETC 卡加油系統

本研究將對某加油站的進口處綠化帶進行土建改造，將原綠化帶用水泥鋪設出一條長10m，寬4m 的直線車道，在加油站進口出樹立一塊限行5km/h 的牌子，限速牌距離ETC 觸發線圈有3m 距離，觸發線圈到判斷線圈有4m，在判斷線圈左側位置（行車方向）安裝道口攝像機，攝像機距離欄桿機3m，欄桿機左側（行車方向）安裝閃光報警器和電子顯示屏，在欄桿機后方3m 安裝落桿線圈。考慮到同時加油的軍車不會太多，且加油站對微波信號的安全要求，ETC 天線建議架設路側式天線，設置一個天線通訊區域，一般為自動欄桿前2-10m 范圍內，而對加油區和油罐區不會造成安全隱患。下一步是需要厘清的軍車ETC 卡加油系統，如圖3所示。

軍車ETC 卡加油系統主要利用車輛自動識別技術，通過路側讀寫控制器（讀寫天線）讀取軍車的電子標簽，識別出軍車的基本信息，自動放行符合條件的軍車。整個過程不需人工干預，實現軍車快速地通過軍車加油通道。

圖3 軍車ETC 卡加油系統方案

通過測算，普通社會加油站改造一條軍車ETC 加油車道，包括2 個加油位，約投入90 萬元左右，極大地控制住建設成本，達成了軍民共建目的。

5 結語

軍車使用ETC 技術，實現軍區后勤主管部門對車輛運行的全天候有效監控，可以使車輛在不停車狀態下就完成識別、信息寫入和加油，對車輛出行實現了全流程精確化管理，同時建立起“平時定點保障、急時伴隨保障、戰時配送保障”的軍民融合式油料保障體系，減少了部隊油料存儲、輸送成本，還提高了油料保障質量和效率，為部隊機動提速發揮了助推作用。

［1］王震宇.ETC 系統標準化和技術選擇［D］.西安：西安公路交通大學，1999.

［2］王亞利.ETC 電子收費系統淺析［J］.智能交通，2012（16）.

［3］楊詳妹，等.長三角聯網ETC 在滬蘇浙高速的應用［J］.中國交通信息產業，2009（5）.