解析高速公路ETC多方面智能應用

李斌 彭思嘉

摘 要：文章結合實際對高速公路ETC多方面智能應用要點進行研究。首先對ETC技術的內容以及關鍵要點探討，其次在分析傳統ETC高速公路應用現狀的基礎上。詳細探討了高速公路中ETC的智能應用要點，希望論述之后應該相關工作人員提供參考。

關鍵詞：高速公路;ETC;智能應用

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A

0 引言

現代社會中的計算機網絡技術取得了很快的發展，高速公路已經使用互聯網開始進行運營和管理，使得其各項工作順利地開展。ETC技術的研發初衷就是要保障人們的出行更加得便利，其融合了大量的先進技術，比如網絡、通信、智能化、自動化等等各個方面的技術，能夠在高速公路的行駛中實現不停車收費，從而可以有效地減少高速公路收費人員的數量，能夠促進管理工作效率的提升，給人們提供更加便捷的高速公路通行服務，也能夠積極地促進高速公路領域的穩步發展，給經濟與社會的進步提供基礎。

1 ETC技術

1.1 技術內容

高速公路中安裝ETC系統能夠實現多項信息的綜合應用，可以將通信、網絡、智能化技術融合到一起，能夠達到完全的自動化控制，只需要車輛中安裝電子標簽可以進行識別，與用戶信息聯系起來，就能夠快速地通過掃描之后進行收費管理，行駛的車輛并不需要停車就能夠完成高速公路的繳費，非常的方便快捷，大大提升了高速公路的通行效率。ETC車道上的車流量一般都是很大的，自動化運行的水平是非常高的，在具體的應用中應該做好防作弊管理。該方式與人工收費管理方式對比分析，工作效率得到了很大的提升，總體效果比較好。

1.2 關鍵技術

（1）ETC技術應用中能夠完成系統自主識別車輛信息，然后和綁定的用戶信息進行核對與分析，就能夠通過驗證后自動開啟閘門放行車輛，能夠使得車輛信息更加的準確。

（2）能夠按照系統設定的要求對于車輛進行分類，判斷出車輛屬于何種類型以及收費標準，然后根據行駛的信息來進行計費收費，確保收費的準確性。

（3）能夠達到系統的短程通信，具體就是利用無線通訊技術來實現，能夠讓車輛在規定的速度范圍內實現車輛信息的驗證以及交互施工，從而可以達到應有的效果。此外在系統短程通信應用的過程中，不僅通過無線通訊技術的應用之外，它還能夠通過大數據應用能夠對信息進行交換處理，大大地提高了整體的運行效果。

（4）ETC系統能夠利用車道內的攝像設備來掌握車輛的運行情況，對于每輛車都能夠進行車輛牌照的自動識別，然后將識別之后的信息傳輸到管理的終端系統中，對于違規的車輛做出必要的處理，同時能夠將車輛的信息全部都記錄到系統內，就能夠實現高速公路的收費管理，還能夠避免違法問題的存在。同時通過該系統的應用，它還能夠根據車流的信息合理的規劃出線路保證信息，能夠在系統中分辨，從而快速地給行車提供一個車道信息，反饋已實現高效通過。

2 傳統ETC高速公路現狀

ETC系統內有很多的組成部分，通過這些設備可以達到整體使用功能的要求。車載單元（OBU）是ETC中極為重要的設備，其主要的作用就是識別車輛信息，確保信息能夠傳輸到系統內。在車輛的行駛過程中，主要是利用ETC天線來完成識別，但是該方式也存在著明顯的不足，比如沒有應用其他的識別方法，車輛并未進行排隊掃描，有些情況下還會導致車輛牌照無法識別的情況，所以導致系統運行容易存在一定的偏差。傳統ETC中包含多項功能，具體的組成結構以及功能如下所示[1]。

ESAM模塊就是設備中的SE（secureelement），其主要的作用就是能夠在工作的過程中進行車輛的多個方面信息的存儲和應用，然后是進行車輛信息的加密處理，只有得到相應的密鑰才能實現信息的抓取處理，是車載單元中極為核心的組成結構部分。

射頻讀卡模塊是能夠實現配套卡片聯合應用的部分，其能夠根據需要讀取車載設備中的頻率以實現通信，就能夠組合成為一個完整的通信網絡系統。微動開關作為系統內部的機械組成結構部分，在OBU背面與擋風玻璃中間的位置上設置，其主要是通過物理壓力感應的方式來獲取相關的信息，進而改寫ESAM相應的記錄數據。因為在系統中需要電源，所以在OBU中安裝有電容電池與普通電池，電容電池能夠實現太陽能充電，可以保證其正常的運行，確保整個系統的通信達到正常性的標準。

3 高速公路ETC的智能應用

在ETC技術應用的過程中，其具備的優勢是很多的，以下對它的應用優勢以及應用要點進行深入探討。

3.1 防作弊應用

傳統的ETC系統中，設計方面就有著很大的不足之處，而目前的智能化系統的應用能夠使得這些方面得到改善，促進整體運行性能的提升。因為車輛通行的數量是非常多的，不同車型收費的標準也有著很大的差別，各個地區也會有獨特的標準。但是車輛信息能夠全部都存儲到車載單元內，車輛處于高速的行駛之下，收費服務站內就能夠利用車載單元來了解具體的車輛信息，以判斷出采用何種收費標準。傳統ETC系統內，主要是利用人工或者微動開關的方式進行操作，導致時間比較長，還容易出現作弊的問題，一旦出現這些問題，要想從系統內檢查出來就會有比較高的難度。而微動開關可以通過人為的方式進行調整，這就給作弊留有一定的空間，對于整個系統的運行和管理產生不利的影響。為了能夠消除這些問題，所以需要進行ETC系統的智能化改進。首先是通過應用傳感器等設備來取代傳統的機械微動開關形式，將這些傳感器安裝到車輛不同位置上，比如擋風玻璃、A柱之間壓力、距離等，只要是激活之后被鎖定，系統就會檢測出其存在過大的偏離，進而導致了OBU失效。其次客戶個人進行安裝，然后進行拍照、閃燈秘語等進行防作弊處理，能夠實現整個過程的監控和管理，要準確地記錄客戶的身份，以便于能夠及時進行追溯，大大節約了人力資源。最后是實現在線稽查，當前的ETC系統內所安裝使用的車牌自動識別系統得到了很大的提升，技術有了很大的改變，被大量地應用到車輛管理的實踐中，能夠實現車輛信息的抓取和對比，從而可以及時將違規車輛進行攔截處理，避免出現作弊的行為[2]。

3.2 互聯網化

傳統ETC在進行設計中，OBU就設計為脫機的形式，而很多高速公路收費站都處于偏遠地帶，這些地區的網絡信號比較差，甚至有時會出現斷網的情況。技術人員由于很多因素的影響導致無法及時維修或者根本沒有發現，交易數據根本不能傳輸到網絡系統內。這樣對于客戶的查詢、開票等工作產生不利的影響[3]。而在目前的高速ETC系統中分析能夠發現，能夠實現車輛信息的采集和共享使用，能夠實現車輛軌跡的記錄、高速公路的行駛時間、行駛速度等方面的記錄，可以提高車輛的管理能力，使得很多管理工作可以在無人的條件下進行，進而可以給高速公路通行車輛提供良好的服務。互聯網系統之下的OBU，能夠利用手機APP，可以與用戶在線進行溝通與交流。由于ETC是實名制的，無論是貨車還是客車用戶，都能夠享受到這些服務。

（1）車輛GPS軌跡管理，能夠及時進行車流量的疏導和控制，也能夠通過在線的方式答疑解惑，能夠真實了解交通運行情況，并且及時將相關的信息發送給用戶。

（2）從當前實際情況分析，雖然高速公路和收費站都設置了很多的攝像頭，單僅僅能夠用來進行車輛的追溯，與真正意義中的智慧高速還有很長的距離。如果車輛都聯網，也就說明高速公路聯網，車輛的數據也會更加得真實和準確。

3.3 智能化發展

當前所研發和應用的車載單元從功能方面分析還存在著明顯的不足，具體就是在高速公路收費中，但是普通汽車高速行駛的頻率是非常小的，因此，高速公路依然是現金收費量比較大。要想得到更加廣泛的使用，應該提出技術的改革與發展，能夠實現多種模塊的聯合應用，最終可以使用到很多的領域中，可以全面的提升智能化的發展水平，滿足現代高速公路管理的需要。

4 高速公路ETC系統在工程中的應用

在該系統應用的過程中，需要根據實際要求做好系統的準備以及處理，從而保證該系統的管理流程達到實際的要求，一般來說需要做好以下幾點控制。

4.1 高速公路ETC系統的準備和要求

高速公路一直都處于封閉的路網環境之下，所以在路網端口的位置上設置重要收費站，可以直接取消交叉路口位置上的收費站，然后在整個高速公路通行網絡中設置通道口的形式，結合具體的聯網情況來進行費用的支付和收取，從而可以達到高速公路整個網絡的一卡通運行[4]。高速公路ETC系統內是運用的封閉系統形式，收費程序與封閉路網的收費有著很大的相似之處，但是在收費系統內，會包含多個不同的不同，還有就是投資者之間的利益分配等方面，所以收費會是非常復雜的。高速公路ETC中的投資以多樣化的形式存在，要在系統的設計中解決和處理如何進行分割以及收費的問題，能夠使得通行費的合理分配，從而可以使得整個系統的收費達到合理性的標準，能夠讓路網收費的順利進行。

4.2 高速公路ETC系統的管理流程

高速公路ETC是投資人出資建設的，多個方面同時建設出ETC系統進行高速公路的管理，在車輛駕駛人員使用該系統時，需要按照具體的網絡支付的地址，如有必要可以通過建設某些網絡站點的形式，比如如何識別高速公路的分割程序，同時該網絡一般的覆蓋范圍是比較大的，也可以按照要求縮小其管轄的范圍，也就是能夠具備兼容的效果。ETC的主要特點就是能夠實現道路網絡系統內的進口、出口刷卡繳納通行費的目的[5]。收費的價格應該結合不同的車輛類型、里程等方面來完成收費。針對于投資來說，高速公路通行網絡費用能夠充分的保護投資者的合法權益。

5 結語

計算機與網絡技術的發展之下，高速公路ETC系統是發展的主要趨勢，但是當前依然有很多問題無法從根本上解決，所以需要結合實際情況做出必要的調整和改變，能夠有效地改善當前高速公路出入口擁堵的問題，保證交通通行更加得順暢，為公路事業的穩步發展起到一定的促進作用。

參考文獻：

[1]高虎.淺析高速公路貨車ETC不停車收費技術應用[J].中國建材科技，2018，27（02）：175-176.

[2]何常聲.高速公路ETC電子收費系統的技術應用[J].科技風，2015，28（20）：73.

[3]孫羽.我國高速公路電子智能收費系統ETC[J].科技展望，2015，25（01）：108.

[4]羅勝堅，陳海華.基于車型識別的高速公路ETC大改小防逃費技術研究[J].交通世界，2019，26（35）：9-11.

[5]許國慶.高速公路電子不停車收費系統（ETC）的節能探究[J].科學技術創新，2019，23（24）：76-77.