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1、引言4一、综述41.1简介41.2发展现状51.3主要功能51.4ETC系统的组成61.4.1车道控制系统71.4.2收费站管理系统71.4.3收费中心管理系统71.4.4中央结算系统8二、ETC的应用82.1我国部分省市不停车收费系统的应用状况82.1.1北京82.1.2上海市虹桥国际机场92.1.3长沙机场高速公路92.1.4广东省92.1.5京津塘高速公路92.1.6山西太旧高速公路92.2 ETC系统中存在的问题分析及建议102.2.1兼容性102.2.2跟车干扰102.2.3邻道干扰112.2.4 OBU安全性112.3未来发展与展望11参考文献12摘 要：本文以智能运输系统理论、高
2、速公路收费系统理论、道路通行能力理论为科学依据和指导，紧密围绕ETC的工作原理和关键技术，采用实证研究和规范研究相结合的方法，对我国ETC的发展及实际应用进行了深入研究。作者分析了基于车牌识别和车辆定位的电子收费技术，通过比较分析DSRC, ANPR. VPS三种技术的性能，从而确定适合我国高速公路不停车收费系统的技术方案。最后，本文通过分析高速公路联网收费的实施现状，以不停车收费系统的需求站点为基础，结合ETC应用体系建设总体规划，对ETC收费车道主要功能、车道布局、车道系统构成及收费车道流程进行了研究。关键词：主要功能、体系架构、应用情况、问题、发展Abstract:In this pap
3、er, intelligent transportation system, highway toll system theory, road capacity theory for scientific basis and guidance, focusing on the work principle and key technology of ETC, using the method of empirical research and normative research, the development of ETC in our country and the practical
4、application of in-depth research. The electronic toll collection technology based on license plate recognition and vehicle location is analyzed.By comparing and analyzing the performance of DSRC and ANPR. three technologies, the technical scheme suitable for highway toll collection system in our cou
5、ntry is determined in this paper. Finally, this paper analysis the status of implementation of expressway network toll, toll collection system needs to site for the foundation, combined with the overall planning of the construction of ETC application system, and structure of toll lane flow of the ma
6、in functions of ETC toll lane lane, lane system layout.Keywords: Function、Architecture、application、problem、developmentETC（电子不停车收费系统）的研究引言 ETC (Electronic Toll Collection)系统是目前国际上主要研究和推广的自动电子收费系统。它利用DSRC (DedI-cated Short-Range Communication)技术，通过路侧单元RSU(Road-Side Unit)与车载单元OBU (On-Board Unit)之间的信息交换
7、自动识别车辆并扣除通行费。是适用于高速公路以及交通繁忙的桥梁隧道环境下的车辆收费解决方案。ETC系统可以有效解决交通拥堵、收费舞弊以及交通拥堵引起的能源消耗和环境污染等问题。是目前人工收费和半自动收费最理想的替代方案。12一、综述1.1简介不停车收费系统(又称电子收费系统Electronic Toll Collection System,简称ETC系统)是利用车辆自动识别(Automatic Vehicle Identification简称AVI)技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯,进行车辆自动识别和有关收费数据的交换,通过计算机网络进行收费数据的处理,实现不停车自动收费的全电子收费系统。
8、使用该系统,车主只要在车窗上安装感应卡并预存费用,通过收费站时,便不用人工缴费,也无须停车,高速费将从卡中自动扣除。这种收费系统每辆车收费耗时不到两秒,其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。它是目前世界上最先进的收费系统,是智能交通系统的服务功能之一。1.2发展现状目前,我国已实施的ETC收费系统主要有广东粤通卡系统、江苏苏通卡系统、北京速通卡收费系统、深圳高速公路系统等另外还有很多处于试运行或在建的系统。这些系统在方便用户的同时解决了很多交通和环境问题。实际运行中表明它们是安全、可靠、稳定的。但由于各地高速公路管理公司具有较大的独立经营权,导致各地实施的ETC系统存在较大区别,普遍
9、存在区域兼容性的问题“一路一卡“的管理体制是目前比较普通的现象。这使ETC系统的社会效益、经济效益大打折扣不利于ETC系统的推广应用、因此制定统一的ETC技术标准和规范就显得极为重要。在ETC标准方面国际标准化组织成立了ISO/TC 204负责交通信息和控制领域的标准化工作，其中第15工作组制定了基于5.8G RFID系统的DSRC标准，ETC系统中的设备通信基本符合这种通信标准。目前世界各国都在积极研究制定适合本国的DS日C标准形成了以欧洲CEN/TC278、美国ASTM/IEEE、日本ISO/TC204为核心的DSRC标准化体系但并没有形成确定的国际标准。我国也致力于适合本国的DSRC标准
10、研究，中国电子收费国家标GB/T20851-200电子收费专用短程通信(以下简称国标)于2007年5月起颁布实施，除已经发布的国外.包括卡结构等一系列规范也已经形成并发布。国标及相关规范的发行.为各省市进行ETC系统的研究、实施和运营指明了技术方向和建设依据为我国ETC行业的发展指明了道路。国标的制定以及组合式联网ETC技术的提出充分考虑了我国经济发展的水平和承受能力是适合我国国情、技术先进的ETC标准和技术体系，对目前电子不停车收费系统的整合、升级、集成，实现跨省市跨区域的联网收费将起到极大的指导和推进作用，中国ETC系统的建设必将进入一个繁荣阶段。341.3主要功能ETC特别适用于在高速公
11、路或交通繁忙的桥隧环境下采用。实施不停车收费,一方面,可以允许车辆高速通过,大大加快了高速公路收费道口的通行能力;另一方面,也使公路收费走向电子化,极大改善了路上密集车辆所造成的环境污染,减少车辆阻塞现象,行车更加安全,大大提高过桥收费效率。近几年我国的电子不停车收费系统的研究和实施取得了一定进展。其主要功能为它可以提高收费效率，节省车辆通行时间。ETC车道允许车辆高速通过，一般车速可以达到30公里以上，通行能力是传统人工收费车道的4-6倍，可以减少车辆在收费站的通行时间，从而减少车辆的堵塞现象。（2） 改善收费站环境经有关部门检测,使用电子不停车收费系统后,收费车道废气排放量将会减60%少了
12、以上,可以提高环境保护效果。ETC系统大幅降低了收费站的噪音水平和废气排放，降低了环境污染。ETC系统降低了收费管理费用和基建费用。可大量减少收费人员,节省25%-60%日常管理费用。同时还可减少由于车型判别和收费操作差错,以及人为贪占通行费所造成的大量资金流失。ETC系统提供了交通管理数据和手段。通过实时采集的收费数据，交通部门能及时掌握完整的路桥车流信息、收费情况，进行交通量的合理分配、整体疏导、管理，为新建路桥提供科学依据，有助于提高政府的交通管理水平，改善出行质量。 561.4ETC系统的组成电子收费系统与其它收费系统相比,最主要的区别是增加了车道微波通信系统,借助电子标签,通过路侧设
13、备和车载装置之间的无线通信实现路网与车辆之间的信息交流。系统主要由车道控制系统、收费站管理系统、收费中心管理系统、中央结算系统以及金融机构组成,系统组成如图所示。图一ETC系统构成1.4.1车道控制系统车道控制系统是系统中最前端的系统,由各种前端设备含车道天线、路侧交易控制系统、专用供电模块、过电压保护器等组成,它控制路侧设备与车载机进行读写通信,并根据车辆信息控制辅助装置如自动栏杆、报警装置的开启,同时负责生成和收集系统的收费原始数据信息,并上传到收费站管理系统或收费中心管理系统。1.4.2收费站管理系统收费站管理系统可与站内所有车道控制系统组成局域网,并通过该网络与收费中心或中央结算中心连
14、接。主要负责对车道过往车辆的收费处理各个车道控制系统的管理收费站管理系统自身的监控对现场实时记录的数据如收费数据、违章车辆信息数据和监测数据进行分类和汇总,并实时向收费中心管理系统传递。1.4.3收费中心管理系统收费中心管理系统是为了便于业主管理而设置的。业主可在高速公路路段上设置光纤传输网络,在路段中心配置控制中心、专用服务器以及应用软件,形成收费中心管理系统。此系统可以对其下属收费站进行有效监控,同时收集这些收费站的收费数据以及违章车辆信息数据等并将收集到的数据进行分类汇总,适时向中央结算系统传递。同时接收中央结算系统向下分发的信息数据,并转发到下级收费站。1.4.4中央结算系统中央结算系
15、统是电子收费系统的最高管理层,负责管辖范围内所有收费站管理系统的运行状态监控、车辆信息管理、过车记录管理、客户与业主之间的计费信息处理等,并与承办银行之间计算机通信,执行账务结算。7891011各个系统单元按功能不同又可分成多个子系统,如图二所示。图二ETC功能单元结构二、ETC的应用2.1我国部分省市不停车收费系统的应用状况2.1.1北京 北京首都机场高速公路天竺收费站于1996年10月安装了不停车收费系统，设备从美国AMTECH公司引进，经过几年来的运行，系统运行稳定;同时北京的八达岭高速已经完成ETC规划和ETC收费软件开发工作，于2006年底在八达岭高速公路建设了15条ETC车道，进行试点工作，目前已经发展用户1000多个，设有2个速通卡发售点。目前正在考虑与一卡通结合进行组合式收费系统的规划。2.1.2上海市虹桥国际机场 采用组合式不停车收费系统，使用5.8G微波进行DSRC短程通信以及主、被动兼容的天线，系统采用两种IC卡(双界面智能IC卡和上海储值式公共交通卡)。2.1.3长沙机场高速公路 由深圳产学研提供的ETC设备，6条ETC车道，发行约120张卡，2003年9月2日开通。2.1.4广
