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        高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的技術(shù)原理與具體應(yīng)用

        2021-01-10 00:13:28畢景榮牟凱
        科技信息·學(xué)術(shù)版 2021年8期
        關(guān)鍵詞:技術(shù)原理應(yīng)用

        畢景榮 牟凱

        摘要:高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車輛的自動(dòng)識(shí)別,同時(shí)其中也應(yīng)用到了專用短程通信技術(shù),提高了對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理效率。此外,ETC系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車輛的分類識(shí)別,ETC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也相對(duì)較大能夠進(jìn)一步減少收費(fèi)時(shí)間,提高收費(fèi)站的通行效率。但是ETC技術(shù)的應(yīng)用也存在相應(yīng)的弊端,例如對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求相對(duì)較高,同時(shí)相應(yīng)的ETC系統(tǒng)也存在蹭刷或盜刷的現(xiàn)象。當(dāng)前我國需要及時(shí)完善現(xiàn)有的交通安全法律法規(guī),對(duì)ETC技術(shù)的使用進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范,并且開發(fā)各類全新的管控技術(shù)來提高ETC系統(tǒng)的使用維度和廣度。

        關(guān)鍵詞:ETC電子收費(fèi);技術(shù)原理;應(yīng)用

        引言:在新時(shí)期道路交通通行中,結(jié)合ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的使用具備較大的現(xiàn)實(shí)意義,結(jié)合相關(guān)系統(tǒng)能夠完成對(duì)車輛的有效識(shí)別以及快速實(shí)現(xiàn)交通收費(fèi),避免交通擁堵,但是在對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行具體使用的過程中也需要進(jìn)一步完善相應(yīng)的安全管控技術(shù),對(duì)其中所存在的盜刷、蹭刷現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)格管控,保障各方的合法權(quán)益。

        一、ETC電子收費(fèi)技術(shù)原理分析

        (一)車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

        ETC系統(tǒng)中設(shè)置有車輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),其中包含車載電子標(biāo)簽即OBU,此類標(biāo)簽放置在車輛擋風(fēng)玻璃上,在標(biāo)簽內(nèi)部存放有車輛的基本信息,而對(duì)應(yīng)的路邊單元?jiǎng)t稱之為RSU,且通常架設(shè)在收費(fèi)站的最高處,而在車輛通行道路上還放置有相應(yīng)的感應(yīng)線圈,同時(shí)相應(yīng)的收費(fèi)站中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要連接到服務(wù)器,及時(shí)調(diào)取數(shù)據(jù)庫中的用戶信息和車輛信息。

        在ETC系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛信息的有效識(shí)別,其作為整個(gè)系統(tǒng)的核心部分具備多種識(shí)別方案,但是不同的識(shí)別方案會(huì)對(duì)ETC系統(tǒng)的性能會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響,具體來說,高速公路收費(fèi)站通常結(jié)合微波非接觸式識(shí)別技術(shù),借助微波更加強(qiáng)悍、強(qiáng)勁的穿透性能,且滿足高速路口收費(fèi)站露天作業(yè)的需求,同時(shí)結(jié)合微波識(shí)別技術(shù)即便在惡劣的氣候環(huán)境下也能夠?qū)崿F(xiàn)與RSU以及相應(yīng)的OBU系統(tǒng)穩(wěn)定、高效地通信,同時(shí)微波通信的有效距離可高達(dá)10m,并且車輛在行駛過程中也能夠完成對(duì)車輛信息的識(shí)別。

        當(dāng)車輛經(jīng)過ETC通道時(shí),車輛會(huì)觸及到埋放在道路上的感應(yīng)線圈,并且感應(yīng)線圈會(huì)將車輛的信息資料及時(shí)上傳給RSU,最后再由RSU向OBU發(fā)出信號(hào),OBU在接收到RSU的信號(hào)之后完成信息回饋,之后RSU再讀取OBU中的信息資料并且上傳到數(shù)據(jù)庫中完成信息驗(yàn)證,從而根據(jù)車輛的信息類型來生成不同的管控指令,如扣費(fèi)、輔助等相應(yīng)的指令,之后再通過輔助裝備控制升降器,并且打開監(jiān)視儀,完成交通信號(hào)燈的變色。

        (二)專用短程通信技術(shù)

        除此之外,在ETC系統(tǒng)中也設(shè)有相應(yīng)的DSRC技術(shù),其實(shí)作為RSU與OBU之間的通信協(xié)議,其具備較大的信息傳輸帶寬,并且也具備多種工作頻段,而為了有效地避免民用頻段給整個(gè)ETC系統(tǒng)的通信帶來相應(yīng)的干擾,通常收費(fèi)站需要結(jié)合5.8GHZ作為ETC專用頻段,而相應(yīng)的DSRC工作方式也分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩類,在主動(dòng)式的工作運(yùn)行模式下,RSU和OBU自身發(fā)送電子信號(hào),此類通信距離相對(duì)較長;而被動(dòng)式則是通過半雙工通信方式,此類通信方式不具備較長的通信距離。

        (三)車輛分類技術(shù)

        高速公路通常會(huì)沿用不同的計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),不同車輛、不同車型也具備不同的收費(fèi)方式,而結(jié)合ETC系統(tǒng)在收費(fèi)過程中則必須要實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)車型、車類的有效細(xì)分。具體來說,先由對(duì)應(yīng)的收費(fèi)系統(tǒng)讀取OBU中的車輛信息,再結(jié)合CCD攝像機(jī)以及各種感應(yīng)器,完成對(duì)車輛重量、圖像以及車牌信息的識(shí)別、收集,之后再通過人工智能算法對(duì)車輛信息進(jìn)行綜合驗(yàn)證,最后再完成對(duì)車輛車型的驗(yàn)證。

        二、ETC的應(yīng)用

        (一)ETC的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

        通過上述的分析探討可以看出,ETC在當(dāng)前道路交通通行過程中具備較大的優(yōu)勢(shì),車主需要在車輛上安裝身份識(shí)別卡,并且在到達(dá)相應(yīng)的高速公路收費(fèi)站之后結(jié)合專項(xiàng)ETC通道便能夠避免在人工窗口進(jìn)行繳費(fèi)排隊(duì)。除此之外,高速路口收費(fèi)站在實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛身份信息識(shí)別過程中也能夠在車輛不減速或停靠的狀況下完成對(duì)各項(xiàng)信息的識(shí)別以及對(duì)相關(guān)高速路費(fèi)的計(jì)算扣取。在此過程中,車主需要將相關(guān)信息資料與銀行卡進(jìn)行綁定,以此來提高收費(fèi)的效率。因此結(jié)合ETC技術(shù)的使用能夠減少收費(fèi)站的人力投入,同時(shí)還能夠最大限度地改善過往人工收費(fèi)排隊(duì)的現(xiàn)象。除此之外,由于ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)結(jié)合自動(dòng)化、智能化的運(yùn)作方式,能夠減少車輛排隊(duì)等候的時(shí)間,也能夠進(jìn)一步減少車輛在減速、怠速過程中的尾氣排放量,能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)今的綠色減排。

        (二)ETC應(yīng)用的弊端

        雖然ETC具備顯著的優(yōu)勢(shì),但是ETC的弊端也相對(duì)較多,首先,ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具備較強(qiáng)的依賴性,一旦相關(guān)區(qū)域出現(xiàn)通訊異常的狀況則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)ETC系統(tǒng)無法正常、穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn),雖然出現(xiàn)交通通信中斷的現(xiàn)象相對(duì)較為少見,但是一旦發(fā)生相關(guān)故障問題也會(huì)帶來嚴(yán)重的后果,影響整個(gè)道路交通的通行效率和通行安全性。其次,辦理相應(yīng)的收費(fèi)憑證和發(fā)票還較為困難,雖然ETC系統(tǒng)能夠最大限度地節(jié)約收費(fèi)時(shí)間,但是也會(huì)導(dǎo)致車主無法快速獲取相應(yīng)的費(fèi)用信息,如收費(fèi)發(fā)票等。因此,當(dāng)前我國在完善ETC系統(tǒng)的過程中,也需要同步完成對(duì)現(xiàn)有收費(fèi)系統(tǒng)以及電子發(fā)票的設(shè)定,最大限度地給予車主相應(yīng)的便捷。

        三、結(jié)束語

        總體來說,在當(dāng)前高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的具體使用過程中,我國應(yīng)當(dāng)加大立法管控,對(duì)其中的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、收費(fèi)安全進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范,同時(shí)在結(jié)合ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的使用過程中,我國還應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新,保障用戶的信息安全,提高道路交通通行的效率。

        參考文獻(xiàn):

        [1]錢俊, 夏雯. 高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的技術(shù)原理與具體應(yīng)用[J]. 交通世界, 2021(9):2.

        [2]蘇麗婭·艾爾肯. 電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)的設(shè)計(jì)及實(shí)際應(yīng)用[J]. 機(jī)電信息, 2019(17):2.

        [3]曹湘?zhèn)? 基于RFID技術(shù)的高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 黑龍江交通科技, 2019, 42(6):3.

        課題:吉林省2021年度大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“信息技術(shù)在交通運(yùn)輸工程中的應(yīng)用研究”(S20211304073X)

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