etc系统概述剖析

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1、电子不停车收费（ETC）系统概述,1.电子收费系统,1.1收费方式分类 1) 均一式收费系统 均一式收费系统的收费站建在高速公路所有入口 匝道上，运行车辆只需要经过一个收费站停车交费，各个入口收费站均用同一收费标准，与里程无关。,1.电子收费系统,2) 开放式收费系统 开放式收费系统的收费站建在主干线上，视距离长短决定建收费站的数目，车辆可自由出入，其出入口不受控制。入口一次交费。长途车辆可能经过多个收费站需多次交费。这种收费方式应用于道路距离较短或互通立交较少的场合。,1.电子收费系统,3) 封闭式收费系统 封闭式收费系统的收费站建在各互通立交出入匝道上，也可以建在主干线上，车辆进入高速公路

2、均要受到控制。封闭式收费系统通常是入口发票（卡），出口交费。但目前亦有采用入口收费，出口验票的方式。,1.电子收费系统,4) 混合式收费系统 混合式收费系统是上述三种收费系统的组合，诸如开放式系统与封闭式系统的混合，或者均一式与封闭式系统的混合等。,1.电子收费系统,按照在收费系统中人工参与收费程度 1、人工收费方式 目前仍然广泛使用的一种收费方式。这种方式基本上不用计算机，在每个收费亭设置收费员，收费操作全部由收费员手工完成。 2、半自动收费 半自动收费是目前最适合我国国情的一种收费方式，它由人工和计算机共同完成收费工作。人工（或仪器）识别车型，人工收费，计算机收费，数据打印与汇总等。 3、

3、全自动收费 全部收费过程不需要人工参与，完全自动地，不停车地完成。,1.2 收费系统的功能要求 (1)及时、准确统计收费口的车流量、车型识别、收费金 额、票据等收据，并对此定时做出分析对比和预测。 (2)提高高速公路道口的通行能力和综合自动化管理水平，减轻收费人员的劳动强度，提高工作效率和社会效率。 (3)保证收费系统运行安全、可靠，并具有防止人为和自然事故危害系统的能力，具有系统故障后备功能。,1.电子收费系统,(4)收费系统具有可扩性，包括硬件扩充和软件扩充特性。 (5)收费系统具有互换性。采用国际标准设备、国家标准产品，所有收费站之间、收费通道之间的硬件与软件均有互换性。 (6)收费系统

4、具备较高的实时处理速度，在最大交通量情况下能满足实时相应的要求。 (7)收费系统支持多种收费方式：现金、非接触式IC卡与不停车收费方式。 (8)收费系统及时提供各种正确的统计报表，满足规范化、现代化管理的要求。,1.电子收费系统,2.ETC技术的兴起,2.1 ETC的应用背景,人工半自动收费 （MTC） 面临巨大挑战,道路交通需求快速增长 高速公路建设力度加大,人工半自动收费(Manual Semiautomatic Toll Collection，简称 MTC )不足之处： 1）限制车辆速度，易造成收费站交通堵塞和环境污染； 2）现金收费存在弊端，增加企业运营成本，给用户带来不便。,需要新的

5、收费技术ETC系统,全国实现了高速公路联网收费； 主线收费站ETC覆盖率达到100%； 全国ETC用户数量达到3200万。,2.ETC技术的兴起,2.2 我国ETC发展现状,2.ETC技术的兴起,2.3 什么是ETC系统？,电子不停车收费 (Electronic Toll Collection，简称ETC)系统是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于公路、桥梁和隧道的新型电子自动收费技术。 它通过车载电子标签与微波天线之间的专用短程通讯(Dedicated Short Range Communication，简称DSRC)，在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下，自动完成收费处理全

6、过程。 三大特点：不停车、无需人、无现金。,2.ETC技术的兴起,公路上的电子收费系统,路桥不停车电子收费系统,3.ETC工作原理,3.1 ETC的系统构成,三大关键技术： 车辆自动识别技术 （Automatic Vehicle Identification SystemsAVI） 自动车型分类技术 （Automatic Vehicle Classification Systems AVC） 违章车辆抓拍技术 （Video Enforcement Systems VES）,3.ETC工作原理,3.1 ETC的系统构成,路测单元： 收费所车道旁的设备： 路测无线装置（天线）、车辆检测装置、车道服

7、务器、控制装置、龙门显示装置、车道服务器、车道监视摄像机等。 设置在收费事务室的设备： 车道监视控制盘、收费所服务器。,组成： 车载单元； 路侧单元； DSRC协议。,DSRC协议的特征： 主从结构 ； 半双工通信方式； 非同步分时多重存取。,3.ETC工作原理,3.1 ETC的系统构成,3.ETC工作原理,3.1 ETC的系统构成,3.ETC工作原理,3.2 ETC的技术设备,3.ETC工作原理,3.2 ETC的技术设备,3.2.1 电子标签,（1）根据标签工作方式的不同， 可分成只读式（单片式）和读写 式（双片式）系统；,（2）依据电子标签应答方式的不同，可分为主动式和被动式两种。,分类：

8、,3.ETC工作原理,3.2 ETC的技术设备,3.2.1 电子标签,分类：,单片式电子标签它由一片存有车辆属性（标识码等）的集成电路芯片和一个小型微波发射机组成。属性数据只能一次性写入，不能更改； 读写主动式电子标签是在只读式的基础上，增加了可读写的数据存储器和小型微波接收机，它既可将标签内的车辆标识码等数据传送给DSRC，也可接收并存储DSRC发出的有关信息。,3.ETC工作原理,3.2 ETC的技术设备,3.2.1 电子标签,分类：,被动式标签是将DSRC发射出的微波以某种方式进行调制并反射出去，从而将标签内的信息传送给DSRC。双片式电子标签又称聪明卡式电子标签，它由一张IC卡和车载微

9、波收发机组成。IC卡中含有一微型CPU，具有一定的计算、处理和存储数据能力。因此它比一件式标签的功能要多，它不但可作为电子标签使用，还可充当信用卡和金融卡。作电子标签时，要将它插入车载机，由车载机完成标签与DSRC之间的双向通信，并将卡中信息显示出来。,3.ETC工作原理,3.2 ETC的技术设备,3.2.2 微波天线,天线控制器,微波天线,电子标签,激活信号,调制放大,响应数据,解析处理,车辆进入通讯范围：读写天线与电子标签和CPU卡进行通讯，判别车辆是否有效，如有效则进行交易；无效则报警并封闭车道，直到车辆离开检测线圈。 如交易完成，系统控制栏杆抬升，通行信号灯变绿，费额显示牌上显示交易金

10、额。 车辆通过自动栏杆下的落杆线圈后，栏杆自动回落，通行信号灯变红，系统等待下一辆车进入。,3.ETC工作原理,3.3 ETC的工作流程,3.ETC工作原理,3.4 ETC的工作原理,1）购买电子标签； 2）驶入入口天线发射区； 3）驶入出口天线发射区,3.ETC工作原理,3.5 ETC的车道类型,3.ETC工作原理,3.4 ETC的车道类型,适用：车流量小的匝道，单向车道数少的收费站。,4.ETC的优点,1)对用户的益处 2)对业主的益处,4.ETC的优点,（1）更高的收费站通行能力,通行能力：1条ETC车道=35条MTC车道,1）对用户的益处,4.ETC的优点,（2）更好的服务水平,更通畅

11、的通行环境 更低的排放和环境污染 更便捷的付费服务 更准确的运营数据服务,1）对用户的益处,4.ETC的优点,（1）更少的基建投入,2条ETC车道+6条MTC车道14条MTC车道（按通行能力) 节约40基建费,2）对业主的益处,（2）更低的运营成本,14条MTC车道120万/年 2条ETC车道+6条MTC车道60万/年,2）对业主的益处,4.ETC的优点,5. ETC实施中的困难,申办门槛过高因,ETC专用通道太少，与周边省市不联网,费用问题。,缴费安全问题,目前为止，我国ETC前三个问题基本解决,设备标准问题,6.ETC在运营中的问题,1）误入车辆引起ETC车道拥堵； 2）ETC系统跟车干扰

12、严重； 3）短通信区车辆通行速度低； 4）自动栏杆附近存在通信盲区； 5）恶意旁道插队逃费现象无法解决； 6）各类ETC系统之间的兼容问题 。,5.ETC在运营中的问题,1）误入车辆引起ETC车道拥堵；,缓解措施交通诱导,5.ETC在运营中的问题,2）ETC系统跟车干扰严重；,5.ETC在运营中的问题,2）ETC系统跟车干扰严重；,缓解措施： （1）统一电子标签的灵敏度； （2）规范车辆电子标签的安装位置； （3）通过宣传和增加ETC车道诱导标识的手段； （4）提高ETC车道软件逻辑判断能力。,跟车干扰情况： （1）前车无电子标签，后车有电子标签； （2）两辆车都安装有电子标签； （3）前车有电子标签，后车无电子标签。,5.ETC在运营中的问题,1）误入车辆引起ETC车道拥堵； 2）ETC系统跟车干扰严重； 3）短通信区行驶车辆的速度过低 ； 4）自动栏杆附近存在通信盲区； 5）恶意旁道插队逃费现象无法解决； 6）各类ETC系统间的兼容问题 。,今后将扩展ETC卡的应用，可能会加载加油、高速服务区购物、停车费支付等功能。 将继续扩大用户规模，进一步提高系统安全性，推进ETC秘钥国产化升级，提升一次性通过率。 ETC还将探索实现出租汽车、停车、高速路服务区小额支付、加油站加油等广泛应用。,6.我国ETC发展方向,