探究ETC技術(shù)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

武昊

西交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 山西太原 033000

1 ETC技術(shù)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用的必要性

我國(guó)很多高速公路收費(fèi)都是以人工進(jìn)行，收費(fèi)的效率較低，一般收費(fèi)管理方式包括現(xiàn)金交易與磁卡交易，繳費(fèi)方式是在高速公路入口進(jìn)行現(xiàn)金繳費(fèi)或者在入口進(jìn)行刷卡放行，如果是在高速公路出口處繳費(fèi)，高速公路的上機(jī)位系統(tǒng)會(huì)按照系統(tǒng)記錄扣除費(fèi)用，或者通過之前預(yù)存的充值卡進(jìn)行交易，但這些方式相對(duì)比較浪費(fèi)時(shí)間，極容易造成車輛阻塞，引起交通不便。ETC技術(shù)的創(chuàng)新，有效緩解了高速公路車輛交通阻塞問題，ETC系統(tǒng)也可以稱之為不停車收費(fèi)系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以讓裝有ETC的車輛在通過高速路口收費(fèi)站時(shí)，通過ETC系統(tǒng)直接繳費(fèi)，并可以查看車輛是否違章。ETC技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是在車輛通過高速公路收費(fèi)站時(shí)，能夠通過車輛識(shí)別技術(shù)與信息存儲(chǔ)技術(shù)等，在入口處自動(dòng)從預(yù)先綁定的銀行賬戶中扣除繳費(fèi)資金，是國(guó)際上正在推廣與普及的技術(shù)。車主在車窗上安裝感應(yīng)并預(yù)先存一部分費(fèi)用，在收費(fèi)站時(shí)即可不必人工繳費(fèi)，也無(wú)需停車處理，會(huì)自動(dòng)扣除。利用ETC技術(shù)實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)，可以有效節(jié)約人力物力資源，并且提高收費(fèi)效率，是一項(xiàng)智能交通服務(wù)技術(shù)，尤其適合在高速公路幾點(diǎn)系統(tǒng)中的使用，能夠有效緩解交通堵塞情況，在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用ETC技術(shù)勢(shì)在必行。

2 ETC技術(shù)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用

自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的本質(zhì)是利用物體之間的感應(yīng)作用，ETC系統(tǒng)首先要通過微波天線技術(shù)進(jìn)行車輛識(shí)別，然后再完成收費(fèi)任務(wù)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)作為ETC技術(shù)的核心，其正確的識(shí)別以及判斷是系統(tǒng)正常運(yùn)行的保障，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)通過具有識(shí)別作用的裝置，與微波天線、車輛產(chǎn)生一定的感應(yīng)，從而獲取車輛的信息，然后將這些信息傳遞給下一個(gè)系統(tǒng)，協(xié)同配合完成任務(wù)。作為一種數(shù)據(jù)收集技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)所收集信息的方式與傳統(tǒng)收集方式有一定的差異，此種技術(shù)是人工智能化和全自動(dòng)化的信息收集方式，是一項(xiàng)偉大的科研成果。車輛識(shí)別技術(shù)與車牌識(shí)別技術(shù)是在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中常用的兩個(gè)技術(shù)，車輛識(shí)別技術(shù)是指，在無(wú)需停車的情況下，利用射頻天線來(lái)自動(dòng)識(shí)別車輛出入信息，是實(shí)現(xiàn)ETC技術(shù)的關(guān)鍵步驟，不同的車輛所裝載的車輛信息芯片不同，這也是車輛識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的原理，目前比較常用的車輛識(shí)別技術(shù)是射頻識(shí)別技術(shù)。車牌號(hào)對(duì)車輛來(lái)講是至關(guān)重要的，每個(gè)車輛都有特定的車牌號(hào)，在交通運(yùn)行中車牌號(hào)也有明確規(guī)定，不得被遮擋，所以車牌識(shí)別技術(shù)也是ETC技術(shù)中不可或缺的重要技術(shù)。當(dāng)車輛通過高速公路時(shí)，射頻天線可以根據(jù)車牌號(hào)對(duì)車輛進(jìn)行辨別，利用車牌識(shí)別技術(shù)，高速公路機(jī)電系統(tǒng)就可以自動(dòng)識(shí)別車輛出入信息，并將其反饋到管理計(jì)算機(jī)中[1]。

2.2 ETC專用車道與混合車道的應(yīng)用

在ETC系統(tǒng)中有站級(jí)子系統(tǒng)、車輛級(jí)子系統(tǒng)，站級(jí)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)后臺(tái)交易數(shù)據(jù)服務(wù)、參數(shù)管理和運(yùn)行監(jiān)控，車道級(jí)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)。通過串聯(lián)的方式將電子讀寫天線與高速公路機(jī)電系統(tǒng)相連接，利用應(yīng)用程序控制天線和車載信息的交換，利用視頻信號(hào)將過車信息傳遞給高速公路收費(fèi)監(jiān)視器上，自動(dòng)欄桿、通行燈、顯示器、檢測(cè)器等需要通過車道控制器與高速公路機(jī)電系統(tǒng)計(jì)算機(jī)連接。在實(shí)際設(shè)置中，結(jié)合交通狀況，對(duì)高速公路交通路段進(jìn)行詳細(xì)分析，可以有選擇性的設(shè)置ETC專用車道和混合車道。ETC專用車道比較適用于車流量比較大、電子標(biāo)簽車輛比較多以及車道比較多的高速公路收費(fèi)站，ETC系統(tǒng)檢測(cè)到車輛進(jìn)入專用車道后，微波天線與車載電子標(biāo)簽進(jìn)行信息交換，專用車道中的計(jì)算機(jī)根據(jù)電子標(biāo)簽中的存儲(chǔ)信息進(jìn)行車輛識(shí)別，然后結(jié)合車輛行駛情況扣除通行費(fèi)，交易完成后，欄桿抬起放行車輛，在這個(gè)過程中減少了人工干預(yù)，既有效緩解了交通延誤現(xiàn)象，又有效提高了收費(fèi)效率。混合車道具有雙重功能，適用于電子標(biāo)簽車輛比較少和車道比較少的高速公路收費(fèi)站，ETC和MTC混合的車道中有帶電子標(biāo)簽的車輛和不帶電子標(biāo)簽的車輛，對(duì)無(wú)電子標(biāo)簽的車輛提供MTC服務(wù)，對(duì)有電子標(biāo)簽的車輛提供ETC服務(wù)。這樣在通行時(shí)，無(wú)電子標(biāo)簽的車輛正常通過MTC車道時(shí)不會(huì)延長(zhǎng)通行時(shí)間，有電子標(biāo)簽的車輛可以以一定的車速通過車道，能夠有效節(jié)省時(shí)間，提高了通行效率，所以混合車道在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠提高車輛通行效率，有效緩解交通阻塞情況[2]。

2.3 信息存儲(chǔ)與專用短程通信的應(yīng)用

信息存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠?qū)④囕v信息存儲(chǔ)在大數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后根據(jù)存儲(chǔ)信息，判斷高速公路中車輛信息，包括車輛型號(hào)識(shí)別碼、車輛年審有效時(shí)間、車主信息等，當(dāng)車輛進(jìn)入高速公路機(jī)電系統(tǒng)的監(jiān)控區(qū)域，感應(yīng)卡的數(shù)據(jù)信息就會(huì)傳輸至系統(tǒng)內(nèi)部，從而識(shí)別車輛信息，主要涉及到繳費(fèi)數(shù)據(jù)[3]。短程通信技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車輛，在通過高速公路機(jī)電系統(tǒng)時(shí)實(shí)現(xiàn)不停車自動(dòng)收費(fèi)，能夠保障通信鏈路的低延時(shí)，是一種無(wú)線通信技術(shù)，在車道和車輛之間建立信息傳輸。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，高速公路都實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，各個(gè)機(jī)電系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)、協(xié)同工作，需要良好的溝通，因此，專用短程通信技術(shù)的應(yīng)用具有較高的價(jià)值，有效提高了溝通效率。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得高速公路的里程在逐漸增加，人們的出行需求也不斷的增多，ETC技術(shù)與傳統(tǒng)的收費(fèi)技術(shù)相比具有較多優(yōu)勢(shì)，利用多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，有效提高高速公路的利用率，即使車流量比較大時(shí)，也能保障收費(fèi)環(huán)節(jié)有序進(jìn)行，使高速公路能夠正常運(yùn)行，ETC技術(shù)是人類智慧的結(jié)晶，促進(jìn)著高速公路系統(tǒng)的發(fā)展。