ETC混合车道收费中RFID技术的应用

韦永浩　文卢

对ETC系统中引入RFID技术建设混合车道进行了实际的研究分析，针对技术应用中所遇到的三个关键的技术难题进行了充分的讨论，并提出了一些具有创造性的解决措施，以此提高ETC的系统效率，从而改善高速公路收费站拥堵的现象。

关键词：ETC；混合车道；RFID；技术

中图分类号：TP30 文献标识码：A

一、概述

ETC即不停车电子收费系统的简称，是目前国际上在公路、大桥以及隧道的收费系统中应用较为广泛且研究较深的技术。其基础采用的便是射频识别技术，通过这种双向的非接触通信，从而对车辆进行识别，并同时对数据完成交换。不同于接触识别，射频卡同读写设备不需要接触，识别设备便能够完成对射频卡的识别。

当前在国内应用的ETC系统在高速公路收费系统中的应用大多都适用于自由流，或者在收费站开辟出专用的收费车道，但是这种模式会令原本已经很拥堵的交通状况变得更加糟糕，并且，高速公路需要对现有的收费车道数量尽可能的减少，因此交通拥堵状况会更加严重，并且需要考虑的是车辆中使用电子标签的数量不多，在整个高速公路的车流量中，并没有分流出多少车辆，反而会更加影响交通，所以，混合车道的开发已经成为了当前高速公路收费系统必须要着手研究的课题，真正实现不停车收费，。这种混合车道不但能够实现不停车收费，同时又能够进行电脑发卡收费，可以根据实际的需要进行收费模式的更改。

二、设计

在车道识别控制区域中，任何车辆在此都能够被车检器检测到，当车辆到位后，系统会判断车辆是否带有标签，针对有标签的车辆，标签会发出信号，由识读天线接收到信号后，将信号船只控制器，经过解码器对信息解码后，能够获得车辆标签的ID；如果车辆不具有电子标签，那么就不会有ID，只会给出一个到位信号。

当ID信息传至计算机中，经过数据的比对以及分析能够看出电子标签是否合法，混合车道控制设备能够接收到来自不同标签的不同信息，若电子标签非法那么车辆会被归为无标签车辆类型。 车辆的相关信息，即到达信息和特征信息会在控制器的处理下按顺序排列，正确的排序是进行有效控制的基础保障。车流表要随着车辆的进入和离开进行实时更新。

当车流中第一辆具有电子标签，那么栏杆会自动抬起，若是正在过车，那么车辆通过后栏杆不落，当再次有电子标签车经过后再落杆。

电子标签合法的车辆其ID以及收费站编号会提前广播到车辆前进方向的各个收费站，以便该车的计费能够按照车型以及行车距离进行合理的计算。通过上述分析可以看出，不停车混合车道收费需要充分考虑信号收发器的遮挡问题，以及车道的逻辑控制和系统的自动切换问题。

三、技术实现

这种混合车道属于双重功能车道，不但能够对没有电子标签的车辆的正常通行提供MTC服务，同时针对具有电子标签的车辆可以为其通行提供不停车收费服务。同时还能够作为专用ETC车道，因此可以说该种混合车道包含了MTC以及ETC的双重功能。ETC的构成主要有以下几方面。

1 电子标签。电子标签对于外界的干扰具有一定的抗性，不用的时候一般处于休眠状态，一旦汽车进入检测去，就会被唤醒，对识别区收发天线发射ID信号。

2 识读天线。水泥以及水无法阻挡湿度天线的工频，主要用于唤醒电子标签，并对电子标签的信息进行接受，其结构主要为线路板和铜线，宽度约1米，长度约2米。

3 控制器。用于对天线发送的信息进行接受，并对电子标签ID进行解码，将信息进行上传，并对车辆予以有效的排序。

4 指示牌。在收费亭前设置车道指示牌，用以明示该车道种类。

5 牌照显示牌。主要用来显示车辆牌照。

6 车检器。对车辆信息进行检测，并将检测结果发送至控制器。

7 显示控制软件。是监控计算机必备软件，用于显示通过车辆车牌信息，便于稽查。

8 广播软件。与各个收费站进行联网，将入口处识别的电子ID广播至所有出口，根据这个ID信息能够查询车辆来自哪站，以便于计费。

9 亭内显示屏。亭内显示屏用于显示进入车道控制区有电子标签车的牌照。

10 工控机。它接收混合车道控制器上传的电子标签的ID，并根据此ID进行查询，确认是否合法ID并将结果返回混合车道控制器，以便对栏杆机进行正确的控制。

四、系统特点

1 系统由于识读天线特殊彻底解决了遮挡问题。

2 本不停车收费系统有很大的适应性，可与任何MTC系统集成，使MTC车道成为混合不停车收费车道。

3 当收费站的通行车辆较少时就可只开一入口道，一出口道混合车道，而不必像专用ETC车道那样，任何时候都必须开放二入口道，二出口道。（其中一入口道，一出口道为MTC车道；一入口道，一出口道为ETC车道）。

4 系统采用了多种探测技术，误差自动实时修正技术，使系统具有极高的可靠性，系统正确性达99.9%以上。

5 系统具有极高的性价比，功能完备，价格不到其他ETC系统的50%。

结语

在当前的高速公路收费系统中，该系统有效解决了遮挡、实时识读以及自动切换和排序、原收费广场设计过小，收费车道不足等问题，是现代科技应用在高速公路收费工作中的体现，具有创新性，对于我国ETC收费领域来说，是一大进步。并且该技术的应用能够使得ETC占地面积有效减少，同时能够降低投入，因此在推广上具有更加广阔深远的意义。

参考文献

[1]李倩，杨晓明，朱建红.RFID技术在路桥收费系统中的应用及安全风险分析[J].电子产品可靠性与环境试验，2009（S1）.

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