ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)是一個(gè)集中了微波無(wú)線通信、圖象識(shí)別、自動(dòng)控制、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息處理等多項(xiàng)*的智能交通電子系統(tǒng)，通過(guò)車載電子標(biāo)簽自動(dòng)與安裝在路側(cè)或門(mén)架上的微波天線進(jìn)行信息交換從而實(shí)現(xiàn)車輛無(wú)需停車即可自動(dòng)收取道路通行費(fèi)用。本文重點(diǎn)介紹了高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)功能及其工作流程。
　　
　　1、引言
　　
　　隨著高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)里程的不斷增長(zhǎng)、交通流量的不斷加大，高速公路收費(fèi)站點(diǎn)車輛擁堵和環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，如何提高疏通能力和車道收費(fèi)的處理效率迫在眉睫。ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)通過(guò)微波無(wú)線通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息處理、圖象識(shí)別、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制等多項(xiàng)*手段，利用車載電子標(biāo)簽自動(dòng)與安裝在路側(cè)或門(mén)架上的微波天線進(jìn)行信息交換從而實(shí)現(xiàn)車輛無(wú)需停車即可自動(dòng)收取道路通行費(fèi)用，車輛以不停車方式通過(guò)收費(fèi)站能夠明顯提高收費(fèi)站的通行能力，減少因排隊(duì)、繳費(fèi)造成的燃油消耗和尾氣排放，極大地改善了高速公路的交通狀況，大大促進(jìn)高速公路收費(fèi)管理的發(fā)展。
　　
　　2、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)概述
　　
　　ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)是一個(gè)集中了微波無(wú)線通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息處理、圖象識(shí)別、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制等多項(xiàng)*在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)車輛不停車自動(dòng)收費(fèi)的智能交通電子系統(tǒng)。
　　
　　ETC電子收費(fèi)方式，具有全自動(dòng)、快速便捷、非現(xiàn)金交易、大容量等優(yōu)點(diǎn)，它利用車載電子標(biāo)簽自動(dòng)與安裝在路側(cè)或門(mén)架上的微波天線進(jìn)行信息交換，控制計(jì)算機(jī)根據(jù)插入在電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的信息識(shí)別出道路使用者信息，在不需要司機(jī)停車和其他收費(fèi)人員操作的情況下，自動(dòng)完成收費(fèi)處理過(guò)程。與傳統(tǒng)的MTC系統(tǒng)相比，ETC系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
　　
　　（1）有效地提高了收費(fèi)車道的車輛通行能力，加快了收費(fèi)速度；（2）減少剎車時(shí)造成的機(jī)件損耗，降低油耗，減少車輛尾氣污染；（3）一卡通行多個(gè)收費(fèi)站，方便駕車者；（4）系統(tǒng)管理簡(jiǎn)單、工作安全可靠；（5）杜絕收費(fèi)工作中的*通行費(fèi)現(xiàn)象。
　　
　　3、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)工作原理
　　
　　ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)主要利用車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)路側(cè)車道或門(mén)架上控制系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射與接收裝置（RSU）識(shí)別車輛上的車載單元（OBU）的“電子標(biāo)簽”，ETC車道計(jì)算機(jī)根據(jù)“電子標(biāo)簽”中存儲(chǔ)的信息識(shí)別出車輛的基本信息，根據(jù)車輛行駛情況從車主的銀行賬號(hào)或儲(chǔ)值中扣除通行費(fèi)。交易成功后,車道欄桿自動(dòng)抬起，放行車輛；車輛通過(guò)后，欄桿自動(dòng)降下。整個(gè)過(guò)程不需人工干預(yù)，車輛不停車快速通過(guò)ETC收費(fèi)車道。
　　
　　4、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)成
　　
　　ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)主要由ETC收費(fèi)車道、收費(fèi)站管理系統(tǒng)、ETC管理中心、專業(yè)銀行及傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。根據(jù)分工的不同，系統(tǒng)又可分為前臺(tái)系統(tǒng)和后臺(tái)系統(tǒng)兩大部分。
　　
　　前臺(tái)主要通過(guò)ETC收費(fèi)車道系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)。ETC車道設(shè)備主要由天線、天線控制器、觸發(fā)線圈、抓拍線圈、落桿線圈、自動(dòng)欄桿機(jī)、通行信號(hào)燈、閃光報(bào)警器、車道計(jì)算機(jī)、車道控制器、費(fèi)額顯示器（帶余額顯示功能）、車道攝像機(jī)、字符疊加器、霧燈、車牌識(shí)別系統(tǒng)等組成。
　　
　　后臺(tái)系統(tǒng)由收費(fèi)站管理子系統(tǒng)、ETC管理中心和專業(yè)銀行組成，負(fù)責(zé)后臺(tái)的ETC交易數(shù)據(jù)服務(wù)、運(yùn)營(yíng)參數(shù)管理以及系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控，并通過(guò)數(shù)據(jù)接口軟件，在站級(jí)實(shí)現(xiàn)ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)與聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作。ETC管理中心是ETC系統(tǒng)的zui高管理層，既要進(jìn)行收費(fèi)信息與數(shù)據(jù)的處理和交換，又要行使必要的管理職能。后臺(tái)系統(tǒng)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)文件在公路公司和用戶之間進(jìn)行交易、拆帳和財(cái)務(wù)結(jié)算，配有多臺(tái)功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，完成系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)、圖像的采集和處理。
　　
　　5、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)功能
　　
　　（1）探測(cè)車輛的駛出、駛離并對(duì)車輛進(jìn)行計(jì)數(shù)，傳送檢測(cè)結(jié)果。結(jié)合車輛識(shí)別，可判斷車輛是否有電子標(biāo)簽（OBU）；（2）具有實(shí)時(shí)圖像抓拍和車牌識(shí)別功能。當(dāng)車輛通過(guò)車道時(shí)，抓拍設(shè)備自動(dòng)對(duì)車輛圖像進(jìn)行抓拍并保存，識(shí)別車牌號(hào)碼并保存；（3）在人口車道將人口收費(fèi)站、車型等信息寫(xiě)入蘇通卡信息；在出口車道，更具車輛經(jīng)過(guò)的人口收費(fèi)站、費(fèi)率等計(jì)算通行費(fèi)金額；（4）根據(jù)車道計(jì)算機(jī)控制指令正確控制車道設(shè)備動(dòng)作，包括自動(dòng)欄桿的升起、通行信號(hào)燈的切換、報(bào)警器的開(kāi)關(guān)、費(fèi)額顯示器的顯示、大棚燈的切換等；（5）完成車道和收費(fèi)站之間的數(shù)據(jù)交換。包括接收收費(fèi)站下達(dá)的信息、上傳蘇通卡原始通行費(fèi)數(shù)據(jù)、人口車道的過(guò)車信息等；（6）如果車輛通過(guò)ETC車道時(shí)出現(xiàn)異常，車到系統(tǒng)將攔截該車車輛不允許通行，系統(tǒng)不再對(duì)該車輛進(jìn)行出路，由收費(fèi)站工作人員引導(dǎo)至隔壁的MTC車道。
　　
　　6、ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)工作流程
　　
　　（1）當(dāng)裝有電子標(biāo)簽的車輛進(jìn)入通訊范圍，首先壓到埋入地下的觸發(fā)線圈，啟動(dòng)讀寫(xiě)天線；（2）讀寫(xiě)天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊，電子標(biāo)簽以微波方式發(fā)出電子標(biāo)簽標(biāo)示和車型代碼，讀寫(xiě)天線接收并判別電子標(biāo)簽的有效性，如果電子標(biāo)簽有效則進(jìn)行交易，無(wú)效則報(bào)警并保持車道封閉，直到車輛離開(kāi)檢測(cè)線圈；（3）對(duì)于持無(wú)效卡或無(wú)卡的車輛，若其在收費(fèi)車道上高速跟車沖卡而過(guò)，讀寫(xiě)天線在確認(rèn)無(wú)效性的同時(shí)，將啟動(dòng)快速自動(dòng)欄桿，關(guān)閉收費(fèi)車道，當(dāng)場(chǎng)將沖卡車輛攔截。（4）如交易成功，車道控制欄桿抬起，車道交通信號(hào)燈變綠，費(fèi)額顯示器上顯示交易信息；（5）車輛通過(guò)抓拍線圈時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行圖像抓拍，字符疊加器將過(guò)車信息疊加到抓拍圖像中；（6）車輛通過(guò)落桿線圈后，欄桿自動(dòng)回落，車道通行信號(hào)燈變紅；（7）系統(tǒng)保存交易信息，并上傳至收費(fèi)站服務(wù)器，一個(gè)收費(fèi)流程完成，等待下一車輛進(jìn)入。
　　
　　7、結(jié)語(yǔ)
　　
　　隨著聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)路段的增多，相對(duì)于MTC來(lái)說(shuō)，ETC收費(fèi)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出，但目前的ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)仍然存在通信技術(shù)、跟車干擾、貨車不適用、誤報(bào)警、投資成本高等問(wèn)題，以及相鄰省之間ETC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不*統(tǒng)一、密鑰體系標(biāo)準(zhǔn)不同、聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制不同的問(wèn)題，隨著通信技術(shù)和跨省ETC技術(shù)的不斷提高，ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)必將依靠其*的靈活性和可擴(kuò)展性，在高速公路收費(fèi)管理中得到廣泛的推廣和應(yīng)用。