ETC混合車道收費中RFID技術的應用

韋永浩　文盧

對ETC系統中引入RFID技術建設混合車道進行了實際的研究分析，針對技術應用中所遇到的三個關鍵的技術難題進行了充分的討論，并提出了一些具有創造性的解決措施，以此提高ETC的系統效率，從而改善高速公路收費站擁堵的現象。

關鍵詞：ETC；混合車道；RFID；技術

中圖分類號：TP30 文獻標識碼：A

一、概述

ETC即不停車電子收費系統的簡稱，是目前國際上在公路、大橋以及隧道的收費系統中應用較為廣泛且研究較深的技術。其基礎采用的便是射頻識別技術，通過這種雙向的非接觸通信，從而對車輛進行識別，并同時對數據完成交換。不同于接觸識別，射頻卡同讀寫設備不需要接觸，識別設備便能夠完成對射頻卡的識別。

當前在國內應用的ETC系統在高速公路收費系統中的應用大多都適用于自由流，或者在收費站開辟出專用的收費車道，但是這種模式會令原本已經很擁堵的交通狀況變得更加糟糕，并且，高速公路需要對現有的收費車道數量盡可能的減少，因此交通擁堵狀況會更加嚴重，并且需要考慮的是車輛中使用電子標簽的數量不多，在整個高速公路的車流量中，并沒有分流出多少車輛，反而會更加影響交通，所以，混合車道的開發已經成為了當前高速公路收費系統必須要著手研究的課題，真正實現不停車收費，。這種混合車道不但能夠實現不停車收費，同時又能夠進行電腦發卡收費，可以根據實際的需要進行收費模式的更改。

二、設計

在車道識別控制區域中，任何車輛在此都能夠被車檢器檢測到，當車輛到位后，系統會判斷車輛是否帶有標簽，針對有標簽的車輛，標簽會發出信號，由識讀天線接收到信號后，將信號船只控制器，經過解碼器對信息解碼后，能夠獲得車輛標簽的ID；如果車輛不具有電子標簽，那么就不會有ID，只會給出一個到位信號。

當ID信息傳至計算機中，經過數據的比對以及分析能夠看出電子標簽是否合法，混合車道控制設備能夠接收到來自不同標簽的不同信息，若電子標簽非法那么車輛會被歸為無標簽車輛類型。 車輛的相關信息，即到達信息和特征信息會在控制器的處理下按順序排列，正確的排序是進行有效控制的基礎保障。車流表要隨著車輛的進入和離開進行實時更新。

當車流中第一輛具有電子標簽，那么欄桿會自動抬起，若是正在過車，那么車輛通過后欄桿不落，當再次有電子標簽車經過后再落桿。

電子標簽合法的車輛其ID以及收費站編號會提前廣播到車輛前進方向的各個收費站，以便該車的計費能夠按照車型以及行車距離進行合理的計算。通過上述分析可以看出，不停車混合車道收費需要充分考慮信號收發器的遮擋問題，以及車道的邏輯控制和系統的自動切換問題。

三、技術實現

這種混合車道屬于雙重功能車道，不但能夠對沒有電子標簽的車輛的正常通行提供MTC服務，同時針對具有電子標簽的車輛可以為其通行提供不停車收費服務。同時還能夠作為專用ETC車道，因此可以說該種混合車道包含了MTC以及ETC的雙重功能。ETC的構成主要有以下幾方面。

1 電子標簽。電子標簽對于外界的干擾具有一定的抗性，不用的時候一般處于休眠狀態，一旦汽車進入檢測去，就會被喚醒，對識別區收發天線發射ID信號。

2 識讀天線。水泥以及水無法阻擋濕度天線的工頻，主要用于喚醒電子標簽，并對電子標簽的信息進行接受，其結構主要為線路板和銅線，寬度約1米，長度約2米。

3 控制器。用于對天線發送的信息進行接受，并對電子標簽ID進行解碼，將信息進行上傳，并對車輛予以有效的排序。

4 指示牌。在收費亭前設置車道指示牌，用以明示該車道種類。

5 牌照顯示牌。主要用來顯示車輛牌照。

6 車檢器。對車輛信息進行檢測，并將檢測結果發送至控制器。

7 顯示控制軟件。是監控計算機必備軟件，用于顯示通過車輛車牌信息，便于稽查。

8 廣播軟件。與各個收費站進行聯網，將入口處識別的電子ID廣播至所有出口，根據這個ID信息能夠查詢車輛來自哪站，以便于計費。

9 亭內顯示屏。亭內顯示屏用于顯示進入車道控制區有電子標簽車的牌照。

10 工控機。它接收混合車道控制器上傳的電子標簽的ID，并根據此ID進行查詢，確認是否合法ID并將結果返回混合車道控制器，以便對欄桿機進行正確的控制。

四、系統特點

1 系統由于識讀天線特殊徹底解決了遮擋問題。

2 本不停車收費系統有很大的適應性，可與任何MTC系統集成，使MTC車道成為混合不停車收費車道。

3 當收費站的通行車輛較少時就可只開一入口道，一出口道混合車道，而不必像專用ETC車道那樣，任何時候都必須開放二入口道，二出口道。（其中一入口道，一出口道為MTC車道；一入口道，一出口道為ETC車道）。

4 系統采用了多種探測技術，誤差自動實時修正技術，使系統具有極高的可靠性，系統正確性達99.9%以上。

5 系統具有極高的性價比，功能完備，價格不到其他ETC系統的50%。

結語

在當前的高速公路收費系統中，該系統有效解決了遮擋、實時識讀以及自動切換和排序、原收費廣場設計過小，收費車道不足等問題，是現代科技應用在高速公路收費工作中的體現，具有創新性，對于我國ETC收費領域來說，是一大進步。并且該技術的應用能夠使得ETC占地面積有效減少，同時能夠降低投入，因此在推廣上具有更加廣闊深遠的意義。

參考文獻

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