關于高速ETC道鄰道干擾與解決辦法探討

摘? ?要：在高速公路的收費站中應用ETC，能夠對過往車輛進行自動識別，實現不停車收費。但是會出現鄰道干擾問題，在ETC車道有安裝電子標簽OBU車輛經過時，其中的天線會對車輛的OBU自動讀取，如果誤讀鄰道上的車輛OBU，就會對車輛的鑒別產生誤判，影響計費的準確性，鑒于此，本文對高速公路ETC鄰道干擾及其解決方法進行了分析，以供參考。

關鍵詞：高速ETC? 鄰道干擾? 解決方法

中圖分類號：U495? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）06（b）-0164-02

1? 高速公路ETC鄰道干擾探討

1.1 原因分析

電子標簽OBU與路側天線功率之間不匹配。

OBU的靈敏度是其中的一個重要因素，車輛在經過收費站時，OBU具靈敏度越高，其讀取成功率越大，但是也正是其靈敏度高，所能通信范圍就更大，這樣鄰道中的天線也容易接收到信號，從而產生鄰道干擾問題。

1.2 收費站微波反射問題

在高速收費站ETC車道，天線能不能的成功與OBU微波通信有著很大的關系。在微波通信過程中如果碰到障礙物就會出現反射或是折射，同時收費站中的安全標志牌、收費島中的金屬物也會引起一定的反射，這樣天線的輻射范圍就增大，從而出現鄰道干擾問題。另外，車道設計與ETC安裝方面存在的問題，比如路側天線位置偏離，安裝的角度以及高度不合理，相鄰車道路側天線同頻干擾問題等，都是影響因素，如圖1所示。

2? 高速公路ETC鄰道干擾的解決措施

2.1 鄰道干擾現象分析

2.1.1 工程安裝時引起的鄰道干擾

ETC系統在高速公路收費站中安裝時，出現鄰道干擾的表現主要有三種。具體來講，首先，安裝RSU天線讀寫器時，如果沒有設置在車道的正中央，因此其信號所涉及的范圍也不會在中央部位，發生偏差后，相鄰車道再沒有嚴格的依據規范設置隔離帶，天線就可能讀取到其他車道上。另外，在安裝時，天線設置的角度和高度的不合理，角度過大，輻射的范圍相對也會擴大，導致讀取信號可能會到相鄰車道。再者，角度或者高度過小時，天線副瓣信號影響車道的能力也會增強。這些表現都會造成鄰道干擾問題，在對車道進行設計時，安裝ETC系統通常不會考慮地勢處在上下坡位置或者是拐彎處，天線中的副瓣信號在受到收費站中其他金屬物件的反射影響時，其信號會對鄰道產生不利影響，所以通常設計安裝上，金屬物件的反射影響需要考慮在內，避免這種情況就可以減少鄰道干擾問題。由于高速收費站的車道設置都是多車道并行，因此相鄰的兩個ETC車道，信道如果一致，同頻問題就會出現干擾。

2.1.2 設備問題造成的鄰道干擾

干擾問題通常是在天線，能夠輻射車道信號的主瓣是其最大波束，假設主瓣的波束寬度一定大時，天線的主瓣信道寬度過大與車道的設計寬度就會不匹配，這樣就會容易出現鄰道干擾的問題。另外，天線在設置過程中，通常輻射通信的區域中的信號源是主瓣，而主瓣旁的兩個副瓣信號基本上是多余的，所以，對于副瓣信號來說，如果不能夠得到合理的控制，副瓣信號會對鄰道產生影響。

2.2 解決方法

2.2.1 工程安裝工作的完善

在對ETC的天線設備安裝工作時，是先經過精準的測量，然后確保安裝設備處在車道的正中，同時，天線設置的高度以及角度不能過高也不能過低，或在適當位置裝上屏蔽微波的隔離板，在收費島上鋪裝微波吸收板或吸收涂料。安裝時車道通常要確保平直，天線設備也要注意避開具有較大反射的物體。在收費站ETC系統的安裝時，對于多車道需要設置隔離帶或隔離板，天線設備通常都會支持多信道通信方式，可以利用軟件來設置設備的相關信道。因此，ETC系統在安裝選擇時，信道要進行合理的區別，防止出現同信道問題而引起鄰道干擾，進一步提高ETC通信的穩定可靠性。考慮到ETC系統在安裝的環境要求，OBU設備要合理的設置發射功率，確保其不會影響到鄰道信號通信，如圖2所示。

2.2.2 加強設備及技術的使用可靠性

ETC系統設備的部件要安全可靠，確保穩定可靠性能，擁有先進技術的生產商才能夠選擇。由于ETC在我國還處于發展階段，像設備中的射頻芯片等核心部件的標準還達不到規范要求，而且OBU的生產，技術通常還是使用分離器件。所以，針對OBU設備性能的可靠性，我國還需要進一步加強設計的完善，通過不斷的試驗生產設計出更加符合技術標準的部件。對于天線系統信號所涉及的區域，需要嚴格的依據有關參數要求進行設置，使天線的方向圖能夠更為合理，這樣就可以盡量的對副瓣信號進行控制，而主瓣信號方向性能夠進一步得到強化。針對天線中主瓣波束的寬度問題設置，需要對讀寫器的天線進行完善，使其主瓣信號波束的寬度能夠符合要求，通常寬度可以與車道的寬度形成一致。

2.2.3 合理的設計相關設備

在對讀寫器設備進行設計時，最主要的是天線中陣列的排列方式，這關系到天線中主瓣波束的強度問題，如果天線中主瓣波束的寬度能夠得到較好的設計，其波束對本車道進行反應，而對其他車道的影響就會減少。另外，天線陣列中的每一個小的陣列單元能夠相互影響，這樣就可以達到對天線副瓣信號的合理控制，盡可能的防止出現天線副瓣可以接觸OBU功率的能力，這樣可以避免鄰道干擾問題。針對ETC中的天線設備，設計時可以考慮雙信道的方式，在相鄰車道的ETC系統中，設備軟件可以與本車道相同，將天線信道設計為與本車道不同的頻率上，這樣信號在發射時，相鄰車道的系統不會產生反應。天線設置交易周期檢測，如果高速收費站ETC系統在完成與經過車輛的收費交易后，其交易的時間差會被檢測到，時間差如果是在設定值內，自動收費系統就會默認交易已完成，再次交易就會失敗。

3? 結語

總而言之，高速公路ETC系統的應用需要找到原因所在，這樣就能夠更好入手進行解決，提高ETC系統應用的有效性，使高速公路自動收費的準確性得到提高，這樣也能夠促進高速公路收費工作效率得到提升。

參考文獻

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