关于高速ETC道邻道干扰与解决办法探讨

摘   要：在高速公路的收费站中应用ETC，能够对过往车辆进行自动识别，实现不停车收费。但是会出现邻道干扰问题，在ETC车道有安装电子标签OBU车辆经过时，其中的天线会对车辆的OBU自动读取，如果误读邻道上的车辆OBU，就会对车辆的鉴别产生误判，影响计费的准确性，鉴于此，本文对高速公路ETC邻道干扰及其解决方法进行了分析，以供参考。

关键词：高速ETC  邻道干扰  解决方法

中图分类号：U495                                 文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（b）-0164-02

1  高速公路ETC邻道干扰探讨

1.1 原因分析

电子标签OBU与路侧天线功率之间不匹配。

OBU的灵敏度是其中的一个重要因素，车辆在经过收费站时，OBU具灵敏度越高，其读取成功率越大，但是也正是其灵敏度高，所能通信范围就更大，这样邻道中的天线也容易接收到信号，从而产生邻道干扰问题。

1.2 收费站微波反射问题

在高速收费站ETC车道，天线能不能的成功与OBU微波通信有着很大的关系。在微波通信过程中如果碰到障碍物就会出现反射或是折射，同时收费站中的安全标志牌、收费岛中的金属物也会引起一定的反射，这样天线的辐射范围就增大，从而出现邻道干扰问题。另外，车道设计与ETC安装方面存在的问题，比如路侧天线位置偏离，安装的角度以及高度不合理，相邻车道路侧天线同频干扰问题等，都是影响因素，如图1所示。

2  高速公路ETC邻道干扰的解决措施

2.1 邻道干扰现象分析

2.1.1 工程安装时引起的邻道干扰

ETC系统在高速公路收费站中安装时，出现邻道干扰的表现主要有三种。具体来讲，首先，安装RSU天线读写器时，如果没有设置在车道的正中央，因此其信号所涉及的范围也不会在中央部位，发生偏差后，相邻车道再没有严格的依据规范设置隔离带，天线就可能读取到其他车道上。另外，在安装时，天线设置的角度和高度的不合理，角度过大，辐射的范围相对也会扩大，导致读取信号可能会到相邻车道。再者，角度或者高度过小时，天线副瓣信号影响车道的能力也会增强。这些表现都会造成邻道干扰问题，在对车道进行设计时，安装ETC系统通常不会考虑地势处在上下坡位置或者是拐弯处，天线中的副瓣信号在受到收费站中其他金属物件的反射影响时，其信号会对邻道产生不利影响，所以通常设计安装上，金属物件的反射影响需要考虑在内，避免这种情况就可以减少邻道干扰问题。由于高速收费站的车道设置都是多车道并行，因此相邻的两个ETC车道，信道如果一致，同频问题就会出现干扰。

2.1.2 设备问题造成的邻道干扰

干扰问题通常是在天线，能够辐射车道信号的主瓣是其最大波束，假设主瓣的波束宽度一定大时，天线的主瓣信道宽度过大与车道的设计宽度就会不匹配，这样就会容易出现邻道干扰的问题。另外，天线在设置过程中，通常辐射通信的区域中的信号源是主瓣，而主瓣旁的两个副瓣信号基本上是多余的，所以，对于副瓣信号来说，如果不能够得到合理的控制，副瓣信号会对邻道产生影响。

2.2 解决方法

2.2.1 工程安装工作的完善

在对ETC的天线设备安装工作时，是先经过精准的测量，然后确保安装设备处在车道的正中，同时，天线设置的高度以及角度不能过高也不能过低，或在适当位置装上屏蔽微波的隔离板，在收费岛上铺装微波吸收板或吸收涂料。安装时车道通常要确保平直，天线设备也要注意避开具有较大反射的物体。在收费站ETC系统的安装时，对于多车道需要设置隔离带或隔离板，天线设备通常都会支持多信道通信方式，可以利用软件来设置设备的相关信道。因此，ETC系统在安装选择时，信道要进行合理的区别，防止出现同信道问题而引起邻道干扰，进一步提高ETC通信的稳定可靠性。考虑到ETC系统在安装的环境要求，OBU设备要合理的设置发射功率，确保其不会影响到邻道信号通信，如图2所示。

2.2.2 加强设备及技术的使用可靠性

ETC系统设备的部件要安全可靠，确保稳定可靠性能，拥有先进技术的生产商才能够选择。由于ETC在我国还处于发展阶段，像设备中的射频芯片等核心部件的标准还达不到规范要求，而且OBU的生产，技术通常还是使用分离器件。所以，针对OBU设备性能的可靠性，我国还需要进一步加强设计的完善，通过不断的试验生产设计出更加符合技术标准的部件。对于天线系统信号所涉及的区域，需要严格的依据有关参数要求进行设置，使天线的方向图能够更为合理，这样就可以尽量的对副瓣信号进行控制，而主瓣信號方向性能够进一步得到强化。针对天线中主瓣波束的宽度问题设置，需要对读写器的天线进行完善，使其主瓣信号波束的宽度能够符合要求，通常宽度可以与车道的宽度形成一致。

2.2.3 合理的设计相关设备

在对读写器设备进行设计时，最主要的是天线中阵列的排列方式，这关系到天线中主瓣波束的强度问题，如果天线中主瓣波束的宽度能够得到较好的设计，其波束对本车道进行反应，而对其他车道的影响就会减少。另外，天线阵列中的每一个小的阵列单元能够相互影响，这样就可以达到对天线副瓣信号的合理控制，尽可能的防止出现天线副瓣可以接触OBU功率的能力，这样可以避免邻道干扰问题。针对ETC中的天线设备，设计时可以考虑双信道的方式，在相邻车道的ETC系统中，设备软件可以与本车道相同，将天线信道设计为与本车道不同的频率上，这样信号在发射时，相邻车道的系统不会产生反应。天线设置交易周期检测，如果高速收费站ETC系统在完成与经过车辆的收费交易后，其交易的时间差会被检测到，时间差如果是在设定值内，自动收费系统就会默认交易已完成，再次交易就会失败。

3  结语

总而言之，高速公路ETC系统的应用需要找到原因所在，这样就能够更好入手进行解决，提高ETC系统应用的有效性，使高速公路自动收费的准确性得到提高，这样也能够促进高速公路收费工作效率得到提升。

参考文献

[1] 王大勇.黑龙江省高速公路ETC系统存在的问题及对策[J].中外企业家，2019（3）：104.

[2] 李卓，李友良，翟洋.天津市高速公路ETC车道邻道干扰解决方案[J].中国交通信息化，2016（9）：90-91.

[3] 刘芳，彭文.湖北襄荆高速公路ETC车道建设实例[J].山东工业技术，2018（15）：116.