2022年电子不停车收费系统工作原理综述 .pdf

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1、电子不停车收费系统 (ETC)工作原理综述作者: 语馨 发布时间： 2009-03-18 14:40:35 来源: 中国一卡通网关键词 : 不停车收费ETC 工作原理智能交通ITS 1 ETC系统简介 ETC系统是利用微波（或红外或射频）技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件（包括管理）所组成的先进系统，以实现车辆无需停车既可自动收取道路通行费用。目前，大多数ETC系统均采用微波技术，所以本文主要针对此类系统进行综述。不停车收费系统通过路边车道设备控制系统的信号发射与接收装置（称为路边读写设备，简称RSE ），识别车辆上设备（称为车载

2、器，简称OBU ）内特有编码，判别车型，计算通行费用，并自动从车辆用户的专用帐户中扣除通行费。对使用ETC车道的未安装车载器或车载器无效的车辆，则视作违章车辆，实施图象抓拍和识别，会同交警部门事后处理。与传统人工收费（Manual Toll Collection，简称 MTC ）方式不同， ETC带来的好处有:无需收费广场，节省收费站的占地面积；节省能源消耗，减少停车时的废气排放和对城市环境的污染；降低车辆部件损耗；减少收费人员，降低收费管理单位的管理成本；实现计算机管理，提高收费管理单位的管理水平；对因缺乏收费广场而无条件实施停车收费的场合，有实施收费的可能；无需排队停车，可节省出行人的时间

3、等；避免因停车收费而造成收费口堵塞，形成新的瓶颈等。 ETC系统按收费站收费方式，可分为开放式和封闭式；按收费站车道配置，可分为ETC专用车道、 MTC车道和 ETC/MTC混合车道三类。鉴于我国道路实际情况，在较长的一段时间内，ETC和 MTC将共存。示意图： ETC专用车道（左）和ETC/MTC 混合车道（右）资料来源：上海科技情报所根据相关资料整理编制 2 ETC系统的关键技术及标准制定名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - -

4、- - - 不停车收费的车道控制系统包括以下三大关键子系统：车辆自动识别技术（AVI）：主要由车载设备(OBU)和路边设备 (RSE)组成，两者通过短程通信DSRC完成路边设备对车载设备信息的一次读写，即完成收(付 ) 费交易所必须的信息交换手续。目前用于 ETC的短程通信主要是微波和红外两种方式，由于技术发展历史的原因，微波方式的ETC已成为各国 DSRC 的主流。自动车型分类技术（AVC ）：在 ETC车道安装车型传感器测定和判断车辆的车型，以便按照车型实施收费。也有简单的方式，即通过读取车载器中车型的信息。违章车辆抓拍技术（VEC ）：主要由数码照相机、图象传输设备、车辆牌照自动识别系统

5、等组成。对不安装车载设备OBU的车辆用数码相机实施抓拍措施，并传输到收费中心，通过车牌自动识别系统识别违章车辆的车主，实施通行费的补收手续。国际标准化组织于1992 年设立了TC204技术委员会， 从事 ITS 标准的制定。 TC204技术委员会下设 16 个工作组，其中第5 工作组（ WG5 ）负责收费技术标准的制定，第15 工作组（ WG15 ）负责 DSRC标准的制定。国际电信组织无线电总会（ITU-Radio ）的第 8 研究组（ SG8 ）负责无线电频率资源的分配，其下设的工作组WP8A 已在 1999 年 2月 19 日举行的日内瓦会议上通过了提案，同意了日本 5.8GHz 全双工

6、主动式、 欧洲 CEN的 5.8GHz 和意大利5.8GHz（全） 双工被动式三种DSRC 标准，接着 1999 年 11 月底 ITU-R/SG8 在日内瓦会议上又进行表决并通过上述三种DSRC 标准。2000 年， 5.8GHz微波频率已正式成为被ITU 确认的用于ETC的国际标准。由于历史的原因和各国国情的不同，目前国际上形成了以欧洲、北美为代表的5.8 GHz 被动式和以日本为代表的5.8 GHz 主动式两种DSRC通信标准；我国于2002 年公布了关于使用5.8GHz 频段频率事宜的通知（信部无2002277 号），也正向5.8GHz 微波统一。 3 ETC系统及其应用对比分析目前

7、AVI 使用的微波DSRC 通信规约主要存在主动式和被动式两种工作方式，其技术性能比较如表 1：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 资料来源：上海科技情报所根据相关资料整理编制就 ETC系统应用来看，国内主要以上海和广东为代表，国际上以日本、欧美为代表，具体举例比较如表 2：表 2 ETC 系统应用比较资料来源：上海科技情报所根据相关资料整理编制从系统应用来看，尽管单片式ETC系统技术先进、产品成熟，但与国内现有的收

8、费系统是完全隔离的。 也就是说， 如果要使用ETC系统， 必须进行收费站的大规模改造，投资巨大、 建设周期长、风险大。这是经济并不十分发达的我国，尤其是中西部地区建设ETC系统的最大障碍。因此，国外现有的 ETC技术方案及运营模式并不适合国内区域联网收费的客观形势要求。由于采用高安全性的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 预付卡方式开展公路收费的电子( 非现金 ) 支付业务是必然的发展趋势，所以将IC 卡技术和ETC

9、技术进行有机的兼容，发挥二者互补作用可能是一个最佳的选择。 4 相关企业简介国内企业：包括广州市埃特斯通讯设备有限公司、广东路路通有限公司、深圳市武大数字交通技术有限公司、上海城建 （集团） 公司、 北京速通电子科技有限公司、北京紫光捷通科技有限公司、北京握奇数据系统有限公司、瑞典康比特( 中国 )交通系统有限公司、四川新源现代智能科技有限公司等。其中，广州市埃特斯通讯设备有限公司研制了两片式电子标签加双界面CPU卡电子不停车收费装置，已广泛应用于广东省不停车收费系统；深圳市武大数字交通技术有限公司重点开发以3S（ GPS 、GIS、RS ）和通信技术为核心、以全国地理数据为基础平台的LBS软

10、件产品和LBS应用项目，包括 GPS不停车收费系统等；上海城建（集团）公司设计的不停车收费系统在虹桥机场收费口已经获得成功应用；北京速通电子科技有限公司主要从事智能交通设备软件的技术开发、应用及生产和智能交通系统的运营管理等，承担了北京市高速公路电子收费“一卡通” 不停车收费的运营、管理、服务。美国企业：包括TransCore 公司、 AMTECH 公司、 TI 公司、 MFS公司等。其中，TransCore 公司在收费领域的历史可追溯到上世纪30 年代， 其客户在美国占60% 以上， 是 AVI 技术设计、 集成和维护的供应商领导者。日本企业：包括TOYOTA 汽车公司、 MATSUSHIT

11、A 电气公司、 NISSAN公司、 MITSUBISHI 电气公司等。其中， TOYOTA 是 ETC读卡机的主要制造厂商。欧洲企业：包括挪威科瑞（Q-Free ASA ）公司、奥地利卡普施（KAPSCH TrafficCom AB ）公司（原瑞典康比特（Combitech AS ）公司）、 Kapsch、GEA 、 CS Route、Autostrade、FELA 、 Ascom Monetel 、Efkon 、Daimler Chrysler Services Mobility Management、Vodafone Pilot Entwicklung 等。其中， Q-Free ASA 是世界领先的提供智能交通系统与收费系统全面解决方案的供应商，其系统的主要部件包括符合CEN标准的电子标签、路边通讯系统、视频识别系统、自动车型分类系统和收集和处理信息的中央管理系统。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -