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)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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