基于ETC的军车交通控制研究

谭 岑，朱鹏飞，江 敏

（江苏长天智远交通科技有限公司，江苏南京 210036）

0 引言

从2011 年开始，为适应江苏省高速公路ETC 军车系统建设发展需要，南京军区开始建设军车ETC 系统。军车使用ETC技术，极大提高现有ETC 车道使用率，收费站将不再需要设置军车专用通道，减少对人工收费车道的资源占用，更大限度满足社会公众出行需要。文章从节约成本、避免重复投资角度，利用车载的ETC 设备，对进出地方加油站（高速公路和城市）的军车用油进行研究。

1 军车ETC 收费系统概述

南京军区从2011 年就开始军车ETC 系统的建设，将ETC系统与信息化办公网络系统改造融合，建成了ETC 智能车辆管理系统，有效缩短了车辆派遣审批程序，实现了军区后勤主管部门对车辆运行的全天候有效监控，可以使车辆在不停车状态下就完成识别和信息写入，对车辆实现全流程精确化管理。目前，南京军区军队车辆都已安装ETC 设备。

2 军车ETC 的工作流程

采用ETC 天线，借助微波传递介质和上、下行链路，实现RSU 与OBU 之间信息的有序交换，从而形成保密性强、传递效率高的数据流通道，从而实现军车不停车进出加油站。

（1）当装有电子标签的军车驶入ETC 通讯区域后，首先触发线圈，启动读写天线，此时车辆进入交易模式；

（2）读写天线与电子标签进行微波通讯，电子标签发出军车的相关信息，读写天线识别相关信息是否真实有效；

（3）如果此时ETC 天线检测到该车辆电子标签有效，此时车辆控制系统将发送指令让车牌识别设备进行抓拍并识别，同时控制ETC 天线与电子标签进行通讯，认证成功，系统将抓拍照片，并且车辆信息进行匹配存储，车辆控制系统则控制自动栏杆升起，此时电子显示屏显示相关的车辆信息，车辆通过后触发落杆线圈，自动栏杆降落。

（4）一个认证流程完成，系统保存交易信息，并上传至加油站ETC 主机中，系统等待下一军车进入。

如果认证不成功，则自动栏杆机将车拦截，电子显示屏显示相关的提示信息，同时黄色闪光报警器响起。

3 军车ETC 收费系统构成

ETC 收费系统是由ETC 车道设备和ETC 控制软件组成。ETC 车道设备包括系统控制主机、系统控制器、闪光报警器、路侧读写控制器(含ETC 读写天线)、自动栏杆、电子显示屏、车辆检测器（含线圈）、道口摄像机、车牌识别系统。下一步是需要厘清车道设备结构，如图1 所示。下一步是ETC 控制软件架构图，如图2 所示。

图1 ETC 车道设备结构

图2 ETC 控制软件架构图

（1）交通指挥子系统：本子系统主要负责控制系统的外部设备，其包括：高速自动栏杆、闪光报警器以及电子显示屏，并且本子系统还需要接收来自主系统发送过来的信息数据，以改变当前外部设备的状态。例如在交易成功时，需要控制栏杆等设备，以便让军车顺利通行。如果在处理失败时控制闪光报警器报警同时提醒司机不能进入，需要重新验证。

（2）车辆识别子系统：车辆进入道口，本子系统在接收到主系统发送允许交易信号后，天线控制器从系统控制器接受通信请求，形成符合通信协议的数据帧。通过天线将数据帧发送给车载电子标签，同时接收、分析从电子标签返回的数据，系统控制器根据接收的信息发出相关指令，完成对电子标签的读写操作，并储存操作结果。这一过程包括确认电子标签的有效性、识别车辆类型等操作。

（3）车辆检测子系统：主要负责检测当前车辆所处位置信号，其他子系统根据其发送的信号处理不同的事件。其检测信号主要包括：车辆驶入、车辆倒出、抓拍、以及车辆驶离。

（4）图像车牌抓拍子系统：本子系统对进入道口的车辆抓拍，同时将对抓拍的图像进行处理和存储，并且该子系统还负责将道口的实时图像显示在界面中。

（5）道口数据交互子系统：道口数据交互子系统实现了存储道口产生的数据，以及后续与其他系统之间的数据交换功能。根据数据交互方式的不同，数据交互子系统在体系结构上被划分成了数据管理和数据交互2 个子模块。数据管理模块封装了对本地数据库的操作，并提供相应接口给车辆识别处理子系统调用，简化了上层的应用逻辑，实现对数据采取了特定的优化策略，具有高效、稳定的特点。数据交互模块实现了本系统与其他系统之间的交互过程，保证了交易记录在网络传输过程中的可靠性，并有效控制了数据的负载平衡。

4 军车ETC 卡加油系统

本研究将对某加油站的进口处绿化带进行土建改造，将原绿化带用水泥铺设出一条长10m，宽4m 的直线车道，在加油站进口出树立一块限行5km/h 的牌子，限速牌距离ETC 触发线圈有3m 距离，触发线圈到判断线圈有4m，在判断线圈左侧位置（行车方向）安装道口摄像机，摄像机距离栏杆机3m，栏杆机左侧（行车方向）安装闪光报警器和电子显示屏，在栏杆机后方3m 安装落杆线圈。考虑到同时加油的军车不会太多，且加油站对微波信号的安全要求，ETC 天线建议架设路侧式天线，设置一个天线通讯区域，一般为自动栏杆前2-10m 范围内，而对加油区和油罐区不会造成安全隐患。下一步是需要厘清的军车ETC 卡加油系统，如图3所示。

军车ETC 卡加油系统主要利用车辆自动识别技术，通过路侧读写控制器（读写天线）读取军车的电子标签，识别出军车的基本信息，自动放行符合条件的军车。整个过程不需人工干预，实现军车快速地通过军车加油通道。

图3 军车ETC 卡加油系统方案

通过测算，普通社会加油站改造一条军车ETC 加油车道，包括2 个加油位，约投入90 万元左右，极大地控制住建设成本，达成了军民共建目的。

5 结语

军车使用ETC 技术，实现军区后勤主管部门对车辆运行的全天候有效监控，可以使车辆在不停车状态下就完成识别、信息写入和加油，对车辆出行实现了全流程精确化管理，同时建立起“平时定点保障、急时伴随保障、战时配送保障”的军民融合式油料保障体系，减少了部队油料存储、输送成本，还提高了油料保障质量和效率，为部队机动提速发挥了助推作用。

［1］王震宇.ETC 系统标准化和技术选择［D］.西安：西安公路交通大学，1999.

［2］王亚利.ETC 电子收费系统浅析［J］.智能交通，2012（16）.

［3］杨详妹，等.长三角联网ETC 在沪苏浙高速的应用［J］.中国交通信息产业，2009（5）.