高速公路不停车收费系统的研究与发展
文章标题：高速公路不停车收费系统的研究与发展
要:电子不停车收费系统(ElectronicTollCollection)是较好的上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。ETC技术利用车载电子标签,自动与安装在路侧或门架上的RFID天线进行信息交换,中心控制计算机根据电子标签中存储的信息识别出道路使用者
,然后自动从道路使用者的预先储值或银行账号中扣除通行费,其还不错明显的优点是可以不停车收费,从而大幅度提高了车道收费站的处理效率和收费公路的通行能力。关键字:电子不停车收费系统车辆识别技术电子标签红外无线通信1.引言电子不停车收费系统(ElectronicTollCollection)是较好的上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。它的还不错大特点是不停车收费,即车辆可以以相当高的速度通过收费口,无须在收费站前减速和停车交费。随着汽车运输的发展,使用高速公路的车辆将越来越多(经济发达地区这种趋势已经非常明显),当达到一定程度时,人工和半自动收费方式将不能满足高速公路上车辆营运对收费管理系统的需求,将在收费出入口处引起严重的车辆阻塞,造成巨大的经济损失。为解决这些问题,在高速公路上采用不停车收费方式,就显示出巨大的优越性。2.ETC系统的组成及工作原理ETC系统是通过安装于车辆上的车载装置和安装在收费站车道上的路端装置之间进行无线通信和信息交换。主要由车辆自动识别系统、中心管理系统和其他辅助设施等组成。图1ETC系统工作原理图其中,车辆自动识别系统有车载单元(Onboardunit,简称OBU)、路边单元(Roadsideunit,简称RSU)、环路感应器等组成。中心管理系统有大型的数据库,存储大量注册车辆和用户的信息。当车辆通过收费站口时,环路感应器感知车辆,RSU发出询问信号,OBU做出响应,并进行双向通信和数据交换;中心管理系统获取车辆识别信息,如汽车ID号、车型等信息和数据库中相应信息进行比较判断,根据不同情况来控制管理系统产生不同的操作,如计算机收费管理系统从该车的银行帐号中扣除此次应交的过路费,或送出指令给其它辅助设施工作,从而实现对车辆行驶的自动管理。其他辅助设施主要有违章车辆摄像系统、自动控制栏杆(或其他障碍)、指示车辆行驶的交通指示设备(如红、黄、绿灯等)3.车辆自动识别系统的设计车辆识别是实现不停车收费系统的核心技术。所谓自动车辆识别就是当车辆通过特殊点时,不需司机或观察者采取任何行动,就能精确快速地识别通过车辆身份的一种技术,它除了在公路自动收费系统中应用外,在公路运输方面(如导航)都有着广阔的潜在应用前景。其自动识别车辆的过程是:当车辆通过路边的读取单元时,车载收发两用机被触发,发射出能表明通过车辆身份的代码信息,读取单元的天线接收信息后,传输到读取单元内,并进行完整性检查,然后数据代码被传送给计算机系统进行处理和存储。具有双向通讯能力的复杂系统还能将数据通过天线传回给车辆。3.1几种主要的车辆识别技术(1)光学和红外AVI系统该系统利用装在车辆外面的一个具有代码标志的标签,该标签类似于条形码,车辆身份信息由一系列宽度或颜色变化的线条表示,当车辆经过读取单元时,数量和颜色不同的光被反射到读取单元上,这些光的性被自动分析识别后,以表明识别到车辆的身份代码信息。(2)电感AVI系统该系统利用电感耦合实现数据传送。路边读取单元采用传统的线圈作为天线,用于传送信号给车辆或信号从车辆传送给读取单元。电感收发两用机使用简单的线圈或铁氧体检测杆为天线,天线大小与通讯波长有关。(3)射频和微波AVI系统射频和微波技术是目前一些自动车辆识别系统的基础,它利用微波通讯技术实现数据代码的传送。车载无线电收发两用装置可以发射或接收频率范围为1000Hz,一兆Hz以及千兆Hz的电波。微波系统的优点是使用高频时,它能够检测出比电感环式检测高出很多的速率传送的数据,这样就增加了系统能够处理的数据量。由于天线的大小与所使用的波长有关,微波收发装置在尺寸上比电感收发装置小。(4)声表面波表面波也是近年来研制的识别系统的技术基础,一个表面波系统由车辆标签,一个带主动式特点的射频读取单元和一个信号处理单元组成,信号处理单元用于翻译标签代码并组成向计算机传输的信息。(5)图像处理AVI系统图像处理AVI系统由摄像机(CCD)、图像卡及计算机处理系统组成。由CCD摄取的图像,经APD转换后再输给计算机系统进行图像的预处理及识别,识别的内容一般包括车牌号码、车型或车颜色。由于不停车收费系统对通讯的可靠性要求很高,几乎要求
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