高速公路ETC电子收费系统的技术应用

杨金喜

摘要：ETC电子收费系统是国内外普遍推广使用的自动收费系统，对交通路段繁忙的桥梁、隧道和高速公路都有非常高的使用价值。ETC电子收费系统能够实现车辆通过收费站点时不需要停车缴费，就能够达到自动收取费用的目的。ETC电子收费技术在我国还需要进一步的推广发展，充分利用电子收费技术取得经济效益和社会效益，提高我国高速公路现代化管理水平。

关键词：ETC电子收费系统;ETC电子技术;DSRC车载支付技术

中图分类号：U495 文献标识码：A

随着高速公路联网收费的推广，交通流量日益增加，高速公路收费站的车辆拥堵问题越来越严重，影响了交通线路顺畅运行，以及行车安全问题，提高交通疏通能力和收费站处理效率刻不容缓。目前，国内外使用 ETC 电子收费系统取代传统人工收费方式，利用多项高新电子技术实现车辆无需停车即可收取道路通行费用，大大减少了因排队造成的交通拥堵状况，促进了高速公路收费管理发展。

1ETC电子收费系统概述

1.1ETC电子收费系统原理

电子不停车收费系统，简称为ETC电子收费系统，该系统是采用安装在车辆前端的电子标签，通过ETC车道微波无线电通讯技术、自动识别技术，实现电子标签与收费系统计算机网络服务系统连接，车道计算机通过“电子标签”的存储信息识别出车辆的基本信息，根据车辆的行驶情况从车主银行卡中扣取费用，整个过程无需车主操作，在行车过程中自动完成，在多个收费站通用，使收费过程便捷高效。

1.2ETC电子收费系统构成

ETC电子收费系统是由ETC收费车道前台系统与收费管理系统、专业银行、ETC管理中心和传输网络组成的后台系统构成。ETC车道前台系统由多个部分组成，具体包括由微波天线、落杆线圈、车道摄像机、车牌识别系统、通道信号灯、自动栏杆机、字符叠加器、雾灯等等;后台系统包括收费站管理子系统、ETC管理中心和专业银行，主要完成数据处理工作、运营参数管理和系统运行监控工作等，其中数据处理工作主要包括两个方面，一是各个车站ETC电子收费系统的数据处理工作;二是各个车站联网收费系统的数据处理工作。

2ETC电子收费工作流程

在ETC电子收费系统工作中，还应遵循一定的流程，当车辆进入车道无线短程通信范围。工作流程如下：a.首先压到埋入车道地下的触发线圈，启动门架上的读写天线;b.读写天线发送微波读取车辆电子标签的信息和车型代码，判断电子表现的有效性，标签有效即进行交易处理，标签无效则立即发出报警并关闭车道;c.一旦出现违规车辆企图高速跟车而过，逃避收费识别，读写天线确认无效的同时，将快速启动自动栏杆，关闭收费车道，当场拦截冲卡车辆;d.完成交易后，通过车道控制，将栏杆抬起，车道信号灯转变为绿灯，交易信息费显示在显示器上，可以在显示器上进行查询;e.通过抓拍线圈时，对车辆的图像进行抓拍，同时通过字符叠加器，在抓拍图像中呈现车辆信息;f.待车辆安全通过后，栏杆自动回落，信号灯变回红色;g.最后系统的交易信息上传至收费站服务器，一个收费流程完毕。

3ETC电子收费系统的技术应用

3.1自动识别技术

自动识别技术是通过微波天线与车辆之间的感应作用，获取车辆的相关信息，对于收到的车辆信息进行识别后，还要传送至下一级处理，从而完成车辆的收费工作。自动识别技术作为核心技术，在收费系统中占据重要地位，是确保自动收费系统正常工作的首要保证。自动识别技术包括自动车辆识别技术、自动车牌识别技术：

3.1.1自动车辆识别系统是友多个部分组成，包括车辆的电子标签、计算机系统以及标签读写器等，在运行过程中，首先是在路测的标签读写器开始进行工作，通过天线向外发射信号，车辆前段的电子标签接受到信后，工作状态被激活，将车辆电子标签存储内容通过天线回送给读写器，ETC收费系统对车辆身份进行识别处理，完成收取费用;

3.1.2自动车牌识别技术是通过高清摄像头抓拍到车辆的图像，取得车辆的车牌数据，包括车牌号、车型、所属地区等，车牌识别技术主要用于抓拍逃费车辆，通过所属地区的车牌号数据库找到逃费车主，传统人工方法费时费力，还有可能出现读取错误的情况发生，目前光学字符识别技术出现以及发展，可以更好获得车辆的相关信息，该技术鱼自动车牌识别技术的有效结合，可以获得获得车牌号码和隶属省区，提高了工作效率。

3.2車辆定位电子收费技术

车辆定位电子收费技术，简称VPS电子收费技术，它是通过全球移动通信系统、卫星定位系统与车辆的车载装置通信，从而达到不停车收费的目的。VPS电子收费系统主要包括两部分，一部分是前端系统。另一部分是后端系统，前端系统是由GPS全球定位系统、OBU车载单元、执法系统VES、GSM移动通信系统等组成。车辆进入虚拟收费站时，VPS车载装置判定付费交易后自动启动通信模块，并通过通信模块，进行无线通信信道的建立，并与通信协议、VPS后台系统进行信息确认，然后将相关数据传送后台结算中心，进行结算扣款。

4基于DSRC的车载电子支付技术

基于DSRC的车载电子支付系统主要有车载系统、地面系统两个主要部分构成。车载系统一般包括车载通信单元与车载支付系统，其中，车载通信单元主要利用DSRC通信技术实现车辆与车辆、车辆与路侧单元的通信，车载支付系统主要提供电子统一支付平台，该平台综合车辆OBD数据、GPS数据、通信单元接收数据等多样数据，并将支付信息推送至车载显示屏。而地面系统主要有路测单元与后台的云端服务器构成，其中，路侧单元主要利用DSRC通信技术周期性广播信息，并可以对接收到来自车辆的数据进行转发、存储、日志等多种操作，而云端服务器主要负责完成用户维护与用户资金流维护等。

参考文献

[1]高速公路ETC电子收费系统的技术研究[J].黄鹏.甘肃科技纵横.2018（06）

[2]电子收费系统ETC的发展及应用[J].郑蕾.交通世界.2018（15）

[3]高速公路ETC电子收费系统的技术应用[J].庞哲，李磊.科技与创新.2016（09）.