ETC车道系统技术要点及常见故障分析

李雪松

辽宁省高速公路管理局大连管理处

ETC车道系统技术要点及常见故障分析

李雪松

辽宁省高速公路管理局大连管理处

国家正在大力推行智能交通建设，到2015年底全国将基本实现高速公路ETC联网收费，ETC车道的使用率将大大提高，本文在阐述ETC车道系统技术要点的基础上，对ETC车道系统常见故障进行分析，为日常管理维护工作提供参考。

ETC；技术要点；故障分析

电子不停车收费系统（ETC）于2011年起，在辽宁省高速公路收费站逐步启用，这项技术不仅提高收费站的通行能力，而且能够节约能源，减少噪音和废气排放，得到越来越多司机的认可。了解ETC车道系统的技术要点，对其常见故障进行分析处理，是做好ETC系统管理维护工作的重要保证。

一、ETC车道系统的技术要点

不停车收费是多种高新技术的完美结合，微波通信技术、车牌识别技术、传感技术、自动化控制技术、电子技术、计算机通信、网络技术等都在该系统中得到运用。自动收费只是ETC系统最基本的功能，在确保自动收费的同时提高车辆的通行时速、提高单位时间内的过车能力、解决跟车问题、提高过车的连续性是系统的关键指标。

从技术上看，ETC车道系统有如下要点：

1、逻辑设计的合理性

普通的人工收费车道系统利用船岛来控制车辆通过的秩序，车辆交易顺序执行，不会出现两台以上车辆数据交叉的情况。而ETC系统则需要根据动态信号组合来判断车辆通过车道的实际情况，是单车还是多车，是前进、后退还是抢道等。在这么复杂的情况下，车道控制软件逻辑设计的合理性直接决定车道系统的运行效果。

2、完成交易的时效性

与人工收费车道只考虑功能不太考虑交易完成时间不同，ETC车道时要考虑车辆通过完成交易的全部用时，只有在3秒钟内完成RSU与OBU之间的多次数据交换、费率计算、黑名单核对等一系列的复杂流程，才能真正实现不停车收费。

3、数据处理的复杂性

RSU采用的是微波通信技术，具有一定的不稳定性和不可控制性，而ETC交易是基于RSU和OBU之间数据多次的交换进行的，所以每一个环节都有可能出现丢失数据或收到丢失过数据的情况。在ETC车道中，由于电子标签灵敏度和微波通信覆盖区域范围的差异，有多辆车同时处于通信区内时，当前一辆车不能正常交易而后一车正常交易的情况下，就会出现前车被放行后车被拦截的情况，也就是“跟车干扰”的问题，这样数据处理的复杂性也就成倍增长。

4、控制系统的稳定性

因为ETC车道收费亭无人值守，所以对控制系统稳定性的要求比其它人工收费系统要高很多。人工车道收费人员遇到问题，可以及时重启计算机恢复或是报维护人员维修，对收费业务影响不大，但ETC系统发生故障不能正常工作是不容易及时发现的，若系统长时间的稳定性得不到保证，那必然会影响车辆通行。

二、ETC车道系统重点故障分析

从2011年至今，高速公路大连管理处所辖收费站共建设ETC车道51条，结合实际运行情况，会遇到一些异常情况，这就需要专业维护人员在了解ETC技术要点的基础上，对故障及其原因分析如下：

1、非ETC车辆进入车道，压住入车线圈，系统无反应，计算机显示无变化，费额显示器无变化，无声光报警。

故障分析：

（1）检查车辆是否安装电子标签（OBU），如果没有，则引导车辆走人工车道，观察计算机屏幕右下角时钟，如停走，则可能是车道计算机死机。

（2）检查车检器故障指示灯是否亮起，或者车检器是否松动，重新插拔车检器，按复位键。

2、安装电子标签并正确插卡的车辆驶入ETC车道，费额显示器显示正常交易，通行灯由红色变为绿色，但栏杆未抬起。

故障分析：

（1）首先判断是否为栏杆机故障，重启栏杆机电源后，用一块铁板压住落杆线圈再拿开，如栏杆落下则证明栏杆机无故障。

（2）有可能是检测正常交易前，车检器突然有信号反馈到工控机，程序收到输入信号后产生队列，判断前面还有排队车辆，所以交易成功但不抬杆。需要检查车检器或线圈。

3、ETC车道在无车辆驶入的情况下，突然无故报警。

故障分析：

（1）之前有无卡车辆误闯，队列一直未清理，车道程序每隔几分钟就自动检查队列，长时间存在队列，所以报警提示。

（2）没有车的情况下，车检器接收到激活线圈反馈的信号，需要检查线圈和车检器。

4、连续多次有安装电子标签（OBU）、并正确插卡的车辆驶入车道，压到入车线圈之后报警，费显显示“无标签车辆”，倒车之后还是显示“无标签车辆”。

故障分析：

考虑为天线故障或是PSAM卡损坏。首先关闭天线电源，稍后启动，然后重新启动车道程序，如问题仍然存在，则考虑要更换PSAM卡。

5、安装电子标签（OBU）、并正确插卡的车辆驶入车道，车道提示交易失败，显示交易超时。

故障分析：

可能与多种情况有关：（1）较厚的车膜阻挡了天线信号的接收。（2）车辆通过速度过快。（3）由于特殊天气和其他干扰原因，天线信号差。（4）车道工控机配置低，程序响应速度慢。致天线信号差。

6、两台车同时驶入天线接收区域，栏杆抬起没有正常交易前一台车通过，栏杆落下时砸到正常交易的后一辆车，ETC车道出现砸车事件。

故障分析：

前一台车可能是无电子标签或电子标签不能读取车辆，它进入车道后没有扫描到OBU，入车线圈没有及时将信号发送到系统，没有产生非正常交易队列，随后一辆正常交易车辆进入入车线圈，在系统中增加正常交易队列，交易成功，这时栏杆抬起，前车通过，后车与前车距离较近，栏杆落下时砸到后车。这种砸车事件在ETC车道使用过程中较常见，需要检查入车线圈、车检器、IO板。

结束语：

要保证高速公路ETC系统的正常运行，这就需要维护人员克服各种困难，在实践中不断地探索总结，这样才能快速地排除故障。

[1]温炳.不停车电子收费系统（ETC）及其应用.《陕西交通科技》，2003(10)。

[2]刘勇.不停车收费简介.《公路交通技术》，2005（3）。

[3]黄支伟.浅析高速公路ETC不停车收费系统.《城市建设理论研究》，2014（5）

李雪松(1981-),女,辽宁营口人,本科,辽宁省高速公路管理局大连管理处,研究方向：交通机电工程。