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1、 毕 业 设 计 专 业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 二一 年 月 高速公路电子不停车收费系统Highway Electronic Toll Collection System专业班级： 学生姓名： 指导老师： 学 院： 年 月摘 要高速公路收费站ETC通道：电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection），指的是车辆在通过收费站的时候，通过车上安装的设备实现车辆识别、信息读写（入口）并自动从之前就已经绑定好的IC卡或银行帐户上扣掉相应资金（出口），是当今交通部门以及大学研究所一直努力研究开发并推广在道路桥的一种电子收费系统。在使用电子不停车道的时候，车主只
2、需要在车窗上安装电子标签并充值，到达收费站时可不用人工缴费，也不用停车，高速费将自动从卡片扣除。这种收费系统每个车收费过程不到两秒钟，其收费道的通行能力是人工收费通道的4-11倍。ETC指的是智能化交通系统里边的一个重要应用环节。它是由安装在汽车前挡玻璃上的一种电子标签（OBU，也是我们平常简称）并且是和收费站ETC车道上立杆安装的微波天线进行短程的通信，扣费的形式就是利用当今上位机的技术与各个银行后台的协议进行互联计算收费，达到车辆通过道路桥的收费站的时候不用停车就想是路过一个减速带一样很随意的就自动扣除了费用。但总的来说，车辆还是需要以较低速度通过收费车道。通过不停车收费这些新技术，不仅可
3、以加快到路桥的车流量、提高通行情况、车辆运行效率同时也可以降低油耗和车辆损耗、较少污染气体的排放，及环保又节能。是当今交通部门以及大学研究所一直努力研究开发并推广的一种电子收费系统。关键词：高速公路电子不停车收费系统；ETCABSTRACT With highway toll station ETC Channel: toll collection system means the vehicle through the toll station, to achieve the vehicle identification device through the car, information
4、 is written (entrance) and automatically deducted from the IC card or bank account pre-bound funds (exports), is an internationally are working to develop and popularize the electronic toll collection system for roads, bridges and tunnels. Using this system, the owner as long as the window is instal
5、led and stored proximity card fees, they do not pay through the toll station manually, and without parking, high-speed toll is automatically deducted from the card. Although able to achieve no parking, but in general, the vehicle still needs to pass a slower speed. This charging system takes less th
6、an two seconds per vehicle fee, the fee channel capacity is 5-10 times the labor costs of the channel. Toll Collection System (Electronic Toll Collection, ETC) is the intelligent transportation system is an important application areas and sectors. Dedicated Short Range Communication via microwave ve
7、hicle electronic tag and the toll station ETC lanes installed on the vehicle windshield on the use of computer networking technology and banking system back the settlement process, so as to achieve the vehicle does not need to stop by the road and bridge toll station will be able to complete the pas
8、sage the purpose of payment of fees. By means of toll collection technology can improve the capacity to the road, the vehicle operating efficiency when reducing fuel consumption and vehicle wear and tear, fewer emissions,that of be save energy and protected the environment play a role.Key Words：High
9、way Electronic Toll Collection System；ETC目 录1 绪 论11.1课题背景11.2高速公路的不同收费方式11.3课题研究的目的与意义21.4课题的主要研究内容22 高速不停车电子收费系统ETC的研究与设计42.1设备工作条件42.2设计目标52.3车道设备设计参数52.4收费系统供电设计参数52.5系统指标62.6 ETC车道系统实现方式62.7本章小结63 电子不停车收费车道子系统和车载电路的设计73.1 不停车收费系统（ETC)构成73.1.1 车道天线、路侧读写控制器73.1.2 收费计算机系统73.1.3 车道外围设备83.2 不停车收费系统（E
10、TC)功能83.3车载单元（OBU）93.3.1 MCU与射频芯片的接口通讯93.3.2 电源电路的设计93.3.3车载唤醒电路的设计93.4 本章小结104 收费车道控制系统的设计与联系114.1 ETC微波天线及处理器A/B114.2 ETC自动栏杆134.3 ETC车道信息屏134.4 ETC雨棚信号灯144.5车辆检测器154.6各设备之间的联系164.7本章小结175 ETC不停车系统软件设计185.1 ETC车道系统控制方案185.2 RSU主程序的设计195.3 OBU中MCU和BK5822通信软件设计206 现场软硬件安装调试及取照216.1 微波天线的安装，立杆以及设备的接线
11、216.2ETC收费岛线圈的布置图22结 论27参考文献28附录 ETC不停车系统部分程序代码29致 谢38I天津职业技术师范大学201 届本科生毕业论文1 绪 论1.1课题背景ETC是交通部门正在努力推广使用于道路、隧道和桥梁的电子自动收费系统。通过分析研究我国的交通压力和汽车的飞速增加，对我们的环境造成的污染交通压力日渐增加等，就当下的收费方式已经满足不了高速交通压力，普通的收费站收费方式是当车辆通过的时候必须停车，就好像我们节假日的时候车流量比较大造成相当程度上的拥堵。当通过的时候人们都带着拥堵烦躁的心情开车此时很用以造成交通事故的发生，所以这种现象已经成为交通部门（收费站）的一大问题。
12、劳民伤财，环境和时间还有能源，我们常说的酸雨以及近年来的雾霾（PM2.5）都和这些问题有关。这些现象己经引起越来越多人的不满。 我们国家的高速也基本上形成了一种规模，这也是基于国民经济的不管增长，其实总体来说很大一部分高速收费站还是会采用人工收费方式。实际上来说，我们所研究的电子不停车相比于传统的优势:其中的一个就是适应于各种不同的收费道路、各种收费站道路情况;然后就是对于过去那种非法的逃费现象、闯栏杆机等不文明的行为可以更好地维护解决。从字面上来看就可以知道智能化交通就是解决优化过去的缺点、增加自己的新功能，灵活便意并且比起之前的收费标准还有优惠，达到利国利民的作用。可以降低收费站的拥堵现象
13、，增加道路的利用率。直到目前我国都是很重视交通问题，尤其是我们说的不停的电子车收费系统，我国的交通部门指出，收费技术的发展方向就是趋向于不停车系统，以每个城市的情况各种解决方式来完成。 1.2高速公路的不同收费方式A. 人工收费的系统。顾名思义所有收费流程都是有收费员完成。并且每一个收费亭都会有专门的人员操作，通过对收费站的车辆有抓拍摄像头、费额显示、人员收取费用、并且打出收费凭证。人工收费的特点操作简单、方便，但是会出现逃票闯杆等违规行为，还有就是单个车辆通过率低操作流程时间长。B. 半自动的收费系统。半自动收费系统是通过操作员加上计算机来实现完成的。前端设备进行数据分析，末端人员操作收费，
14、很少一部分也会有计算机代替人进行流程操作，收费站可以通过一定程度上的计算机联网进行部分区域地点的联网收费。其特点就是这样就能够把不文明的违法行为降低到最小，但由于还是需要人员参与，因此效率还是很低，所以这种方式还是达不到理想效果。C. 电子不停车收费系统。ETC（Electronic Toll Collection），来往车辆不用停车就能完成通行。其优势是:首先肯定是收费过程很快，其次就是弥补了前边两种所带来的交通困扰，还可以有效地降低不文明行为;，收费的效率和准确性得到很大提高;可以大大缩减交通部门在建设收费站到投入所花的所有资金 ;由于车辆不需要因为收费而加减速停车等，因此可以有效地节能减
15、排。1.3课题研究的目的与意义近几年来交通部门对高速收费系统所带来的一系列问题所出台的解决的方法-电子不停车收费系统，来往车辆不用停车就能完成通行。其优势是:首先肯定是收费过程很快，其次就是弥补了前边两种所带来的交通困扰，还可以有效地降低不文明行为;，收费的效率和准确性得到很大提高;可以大大缩减交通部门在建设收费站到投入所花的所有资金 ;随着高速公路通车里程的迅速增长，高速公路事业在人们的生活中已经占据一部分，传统的人工半自动收费(Manual Semiautomatic Toll Collection，简称MTC )将会被ETC所取代。传统的MTC与ETC相比较：1）车速受到限制，以带来车辆堵塞，空气污染；2）收费的时候容易造成不便，收到假币，以及后续对现金的管理等等。电子不
