ETC車道系統技術要點及常見故障分析

李雪松

遼寧省高速公路管理局大連管理處

ETC車道系統技術要點及常見故障分析

李雪松

遼寧省高速公路管理局大連管理處

國家正在大力推行智能交通建設，到2015年底全國將基本實現高速公路ETC聯網收費，ETC車道的使用率將大大提高，本文在闡述ETC車道系統技術要點的基礎上，對ETC車道系統常見故障進行分析，為日常管理維護工作提供參考。

ETC；技術要點；故障分析

電子不停車收費系統（ETC）于2011年起，在遼寧省高速公路收費站逐步啟用，這項技術不僅提高收費站的通行能力，而且能夠節約能源，減少噪音和廢氣排放，得到越來越多司機的認可。了解ETC車道系統的技術要點，對其常見故障進行分析處理，是做好ETC系統管理維護工作的重要保證。

一、ETC車道系統的技術要點

不停車收費是多種高新技術的完美結合，微波通信技術、車牌識別技術、傳感技術、自動化控制技術、電子技術、計算機通信、網絡技術等都在該系統中得到運用。自動收費只是ETC系統最基本的功能，在確保自動收費的同時提高車輛的通行時速、提高單位時間內的過車能力、解決跟車問題、提高過車的連續性是系統的關鍵指標。

從技術上看，ETC車道系統有如下要點：

1、邏輯設計的合理性

普通的人工收費車道系統利用船島來控制車輛通過的秩序，車輛交易順序執行，不會出現兩臺以上車輛數據交叉的情況。而ETC系統則需要根據動態信號組合來判斷車輛通過車道的實際情況，是單車還是多車，是前進、后退還是搶道等。在這么復雜的情況下，車道控制軟件邏輯設計的合理性直接決定車道系統的運行效果。

2、完成交易的時效性

與人工收費車道只考慮功能不太考慮交易完成時間不同，ETC車道時要考慮車輛通過完成交易的全部用時，只有在3秒鐘內完成RSU與OBU之間的多次數據交換、費率計算、黑名單核對等一系列的復雜流程，才能真正實現不停車收費。

3、數據處理的復雜性

RSU采用的是微波通信技術，具有一定的不穩定性和不可控制性，而ETC交易是基于RSU和OBU之間數據多次的交換進行的，所以每一個環節都有可能出現丟失數據或收到丟失過數據的情況。在ETC車道中，由于電子標簽靈敏度和微波通信覆蓋區域范圍的差異，有多輛車同時處于通信區內時，當前一輛車不能正常交易而后一車正常交易的情況下，就會出現前車被放行后車被攔截的情況，也就是“跟車干擾”的問題，這樣數據處理的復雜性也就成倍增長。

4、控制系統的穩定性

因為ETC車道收費亭無人值守，所以對控制系統穩定性的要求比其它人工收費系統要高很多。人工車道收費人員遇到問題，可以及時重啟計算機恢復或是報維護人員維修，對收費業務影響不大，但ETC系統發生故障不能正常工作是不容易及時發現的，若系統長時間的穩定性得不到保證，那必然會影響車輛通行。

二、ETC車道系統重點故障分析

從2011年至今，高速公路大連管理處所轄收費站共建設ETC車道51條，結合實際運行情況，會遇到一些異常情況，這就需要專業維護人員在了解ETC技術要點的基礎上，對故障及其原因分析如下：

1、非ETC車輛進入車道，壓住入車線圈，系統無反應，計算機顯示無變化，費額顯示器無變化，無聲光報警。

故障分析：

（1）檢查車輛是否安裝電子標簽（OBU），如果沒有，則引導車輛走人工車道，觀察計算機屏幕右下角時鐘，如停走，則可能是車道計算機死機。

（2）檢查車檢器故障指示燈是否亮起，或者車檢器是否松動，重新插拔車檢器，按復位鍵。

2、安裝電子標簽并正確插卡的車輛駛入ETC車道，費額顯示器顯示正常交易，通行燈由紅色變為綠色，但欄桿未抬起。

故障分析：

（1）首先判斷是否為欄桿機故障，重啟欄桿機電源后，用一塊鐵板壓住落桿線圈再拿開，如欄桿落下則證明欄桿機無故障。

（2）有可能是檢測正常交易前，車檢器突然有信號反饋到工控機，程序收到輸入信號后產生隊列，判斷前面還有排隊車輛，所以交易成功但不抬桿。需要檢查車檢器或線圈。

3、ETC車道在無車輛駛入的情況下，突然無故報警。

故障分析：

（1）之前有無卡車輛誤闖，隊列一直未清理，車道程序每隔幾分鐘就自動檢查隊列，長時間存在隊列，所以報警提示。

（2）沒有車的情況下，車檢器接收到激活線圈反饋的信號，需要檢查線圈和車檢器。

4、連續多次有安裝電子標簽（OBU）、并正確插卡的車輛駛入車道，壓到入車線圈之后報警，費顯顯示“無標簽車輛”，倒車之后還是顯示“無標簽車輛”。

故障分析：

考慮為天線故障或是PSAM卡損壞。首先關閉天線電源，稍后啟動，然后重新啟動車道程序，如問題仍然存在，則考慮要更換PSAM卡。

5、安裝電子標簽（OBU）、并正確插卡的車輛駛入車道，車道提示交易失敗，顯示交易超時。

故障分析：

可能與多種情況有關：（1）較厚的車膜阻擋了天線信號的接收。（2）車輛通過速度過快。（3）由于特殊天氣和其他干擾原因，天線信號差。（4）車道工控機配置低，程序響應速度慢。致天線信號差。

6、兩臺車同時駛入天線接收區域，欄桿抬起沒有正常交易前一臺車通過，欄桿落下時砸到正常交易的后一輛車，ETC車道出現砸車事件。

故障分析：

前一臺車可能是無電子標簽或電子標簽不能讀取車輛，它進入車道后沒有掃描到OBU，入車線圈沒有及時將信號發送到系統，沒有產生非正常交易隊列，隨后一輛正常交易車輛進入入車線圈，在系統中增加正常交易隊列，交易成功，這時欄桿抬起，前車通過，后車與前車距離較近，欄桿落下時砸到后車。這種砸車事件在ETC車道使用過程中較常見，需要檢查入車線圈、車檢器、IO板。

結束語：

要保證高速公路ETC系統的正常運行，這就需要維護人員克服各種困難，在實踐中不斷地探索總結，這樣才能快速地排除故障。

[1]溫炳.不停車電子收費系統（ETC）及其應用.《陜西交通科技》，2003(10)。

[2]劉勇.不停車收費簡介.《公路交通技術》，2005（3）。

[3]黃支偉.淺析高速公路ETC不停車收費系統.《城市建設理論研究》，2014（5）

李雪松(1981-),女,遼寧營口人,本科,遼寧省高速公路管理局大連管理處,研究方向：交通機電工程。