基于ETC和MTC的停車場收費系統(tǒng)的設(shè)計

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720008

摘要：本文針對我國停車場人工半自動收費（MTC）系統(tǒng)的架構(gòu)，在ETC（電子不停車收費子系統(tǒng)）技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計一款融合控制器，實現(xiàn)MTC與ETC系統(tǒng)的銜接，保證ETC模式下的高速通行。經(jīng)過實驗室測試表明，系統(tǒng)達到設(shè)計目標(biāo)，能有效提高停車場車道通行效率。

關(guān)鍵詞：停車場收費系統(tǒng)；MTC；ETC；融合控制器

目前，MTC系統(tǒng)（Manual Toll Collection，即人工半自動收費系統(tǒng)）在我國的停車場采用的比較普遍，該系統(tǒng)通行效率低下，具有高油耗高污染的缺點，增加了汽車的尾氣排放量，進而加大了環(huán)境污染，不符合綠色低碳的理念。ETC（電子不停車收費）系統(tǒng)以其高效率的車輛通過能力，在高速公路收費車道中廣泛被使用。鑒于此，引入ETC技術(shù)來提高停車場收費車道通行效率是一個趨勢。但是，ETC專用收費車道造價較高，且相同車道跟車的缺點也無法解決。因此，ETC并不完全適用于停車場的車道環(huán)境。

針對國內(nèi)停車場MTC收費系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀，在ETC（電子不停車收費子系統(tǒng)）技術(shù)的基礎(chǔ)上，本文提出了一套以嵌入式技術(shù)作為核心，融合MTC與ETC技術(shù)的停車場車道系統(tǒng)設(shè)計方案。

1 融合車道系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計

融合車道收費系統(tǒng)以MTC系統(tǒng)為基礎(chǔ)，引入ETC技術(shù)，一條收費車道上有MTC與ETC兩套設(shè)備，可以依據(jù)進入停車場的車輛類型來選擇對應(yīng)的收費模式。系統(tǒng)總體設(shè)計如圖1所示。與原來的MTC單一車道收費系統(tǒng)相比，加入了ETC設(shè)備收費系統(tǒng)。地感1、2采集的信號原來由MTC設(shè)備處理，而現(xiàn)在由融合控制器進行處理，它是新增的設(shè)備，目的是將MTC與ETC兩個收費系統(tǒng)銜接起來，進而以設(shè)計的規(guī)則判決閘機工作狀態(tài)。地感5采集的信號可以實現(xiàn)閘機自動回落，也可以實現(xiàn)車輛通行計數(shù)的功能。

1.2 收費系統(tǒng)工作流程

1.2.1 入場工作流程

1.2.2 出場工作流程

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

系統(tǒng)融合控制器接收的信號有ETC和MTC控制信號、閘機信號和車輛預(yù)檢測信號共五路信號，輸出信號有一路是用來控制閘機動作的。

硬件總體結(jié)構(gòu)，如圖4所示。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)融合控制器的軟件多進程框架如圖5所示。

系統(tǒng)啟動后創(chuàng)建一個task_start進程，該進程的任務(wù)是創(chuàng)建一個核心的應(yīng)用進程，同時維護watchdog，確保系統(tǒng)能夠正常運行，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)運行崩潰，能夠自行重啟。Task_key_read進程的任務(wù)是負(fù)責(zé)監(jiān)測ETC和MTC控制信號、閘機信號，系統(tǒng)可以按照輸入的信號狀態(tài)來設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)記值。task_door_control任務(wù)與task_key_read任務(wù)同步運行，可以根據(jù)不同車輛進入車道的狀態(tài)來控制道閘的關(guān)閉或開啟。task_led任務(wù)可以實時顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)，刷新顯示燈的工作模式，顯示當(dāng)前車道狀態(tài)。

4 車道狀態(tài)模擬測試

ETC與MTC車輛按照先后順序依次進場，將可能出現(xiàn)的情形繪制模擬測試用例表，如下表所示。

輸入的各種信號通過不同的按鍵進行模擬，在實驗室完成了的初步的測試。由上表可以看出，本邏輯算法在收費系統(tǒng)的應(yīng)用過程中能夠滿足基本的調(diào)度要求。

5 結(jié)語

本文完成了MTC與ETC車道收費系統(tǒng)的整合以及系統(tǒng)融合控制器的軟硬件設(shè)計與實現(xiàn)，經(jīng)過實驗室測試與現(xiàn)場聯(lián)調(diào)測試，系統(tǒng)能夠滿足MTC車輛的低速通行，也能保證ETC車輛的高速通行。本設(shè)計以較低成本將ETC技術(shù)引入停車場收費系統(tǒng)，達到了提高停車場車道通行效率的目的。

參考文獻：

[1]朱凌，路小波.ETC技術(shù)在智能停車場管理中的應(yīng)用研究.交通技術(shù)，2005，（5）：9496.

[2]肖慧，廣州機場高速公路ETC與MTC混合車道收費系統(tǒng)的應(yīng)用.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2011，21（7）：132134.

作者簡介：

李宇（1981），男，滿族，遼寧撫順人，碩士，講師，廣西大學(xué)畢業(yè)，二級單位：汽車技術(shù)學(xué)院，研究方向：機電控制。