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簡述高速公路ETC工作原理

2023-08-17 編輯:運(yùn)營部

  ETC(Electronic Toll Collection縮寫)即電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)。是指車輛在通過收費(fèi)站時,通過車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)車輛識別、信息寫入(入口)并自動從預(yù)先綁定的IC卡或銀行帳戶上扣除相應(yīng)資金(出口),是國際上正在努力開發(fā)并推廣普及的一種用于道路、大橋、隧道和車場管理的電子收費(fèi)系統(tǒng)。


  ETC系統(tǒng)由后臺系統(tǒng)、車道控制器、RSU和OBU等組成。ETC車道與傳統(tǒng)的MTC車道建設(shè)相似,主要由ETC天線、車道控制器、費(fèi)額顯示器、自動欄桿機(jī)、車輛檢測器等組成。


  ETC是世界上最先進(jìn)的收費(fèi)系統(tǒng),是智能交通系統(tǒng)的服務(wù)功能之一,過往車輛通過道口時無須停車,即能夠?qū)崿F(xiàn)車輛身份自動識別、自動收費(fèi)。在車場管理中,為提高出入口車輛通行效率,HoloenH3智在通行管理系統(tǒng)針對無需收停車費(fèi)的車輛(如月卡車、內(nèi)部免費(fèi)通行車輛),建設(shè)無人值守的快速通道,免取卡、不停車的出入體驗(yàn),正改變出入停車場的管理模式。


  設(shè)備組成如下:


  ·工業(yè)控制計算機(jī)(工控機(jī))


  ·車道控制器


  ·電子標(biāo)簽讀寫天線


  ·車輛檢測器(抓拍線圈以及落桿線圈)


  ·抓拍攝象機(jī)


  ·費(fèi)額顯示器/通行信號燈/聲光報警器


  ·自動欄桿


  ·字符疊加器


  ETC系統(tǒng)運(yùn)行過程為:車輛進(jìn)入通訊范圍;讀寫天線與電子標(biāo)簽和CPU卡進(jìn)行通訊,判別車輛是否有效,如有效則進(jìn)行交易;無效則報警并封閉車道,直到車輛離開檢測線圈;如交易完成,系統(tǒng)控制欄桿抬升,通行信號燈變綠,費(fèi)額顯示牌上顯示交易金額;車輛通過自動欄桿下的落桿線圈后,欄桿自動回落,通行信號燈變紅,系統(tǒng)等待下一輛車進(jìn)入。


  1、ETC系統(tǒng)工作原理:路側(cè)單元和車載單元兩部分


  ETC系統(tǒng)的兩個重要組成是RSU(Road Side Unit)和OBU(On Board Unit)兩部分。RSU:路側(cè)單元,一般掛在ETC車道的正上方5.5m高度;OBU:車載單元,通常安裝在車輛擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè),后視鏡背后位置。


  2、ETC三大關(guān)鍵技術(shù):AVI、AVC和VES


  車輛自動識別技術(shù)(Automatic Vehicle Identification Systems--AVI)


  自動車型分類技術(shù)(Automatic Vehicle Classification Systems-AVC)


  違章車輛抓拍技術(shù)(Video Enforcement Systems-VES)


  3、ETC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成分三大部分,三者必不可缺


  ETC三大組成部分:車載單元OBU、路側(cè)單元RSU和DSRC協(xié)議。其中,DSRC協(xié)議分三大特征:主從結(jié)構(gòu)、半雙工通信方式、非同步分時多重存取。


  a.主從式結(jié)構(gòu),以路側(cè)單元為主,車載單元為從,即路側(cè)單元擁有通信的主控權(quán),路側(cè)單元可以主動下傳信息,而車載單元必須聽從路側(cè)單元的指令才能上傳信息。


  b.半雙工通信方式,即傳送和接收信息不能同時進(jìn)行。


  c.非同步分時多重存取(synchronous TDMA),即路側(cè)單元與多個車載單元以分時多重存取方式通信,但彼此不需事先建立通信窗口的同步關(guān)系。


  4、ETC技術(shù)設(shè)備:電子標(biāo)簽+微波天線


  電子標(biāo)簽:根據(jù)標(biāo)簽工作方式的不同,可分成只讀式(單片式)和讀寫式(雙片式)系統(tǒng);依據(jù)電子標(biāo)簽應(yīng)答方式的不同,可分為主動式和被動式兩種。


  單片式電子標(biāo)簽--它由一片存有車輛屬性(標(biāo)識碼等)的集成電路芯片和一個小型微波發(fā)射機(jī)組成。屬性數(shù)據(jù)只能一次性寫入,不能更改;


  雙片式電子標(biāo)簽--又稱聰明卡式電子標(biāo)簽,它由一張IC卡和車載微波收發(fā)機(jī)組成。IC卡中含有一微型CPU,具有一定的計算、處理和存儲數(shù)據(jù)能力。因此它比一件式標(biāo)簽的功能要多,它不但可作為電子標(biāo)簽使用,還可充當(dāng)信用卡和金融卡。作電子標(biāo)簽時,要將它插入車載機(jī),由車載機(jī)完成標(biāo)簽與DSRC之間的雙向通信,并將卡中信息顯示出來。


  讀寫主動式電子標(biāo)簽是在只讀式的基礎(chǔ)上,增加了可讀寫的數(shù)據(jù)存儲器和小型微波接收機(jī),它既可將標(biāo)簽內(nèi)的車輛標(biāo)識碼等數(shù)據(jù)傳送給DSRC,也可接收并存儲DSRC發(fā)出的有關(guān)信息。


  被動式標(biāo)簽是將DSRC發(fā)射出的微波以某種方式進(jìn)行調(diào)制并反射出去,從而將標(biāo)簽內(nèi)的信息傳送給DSRC。


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