研祥特種計算機在高速公路不停車收費系統(tǒng)（ETC）中的應(yīng)用
研祥
摘要： 不停車收費系統(tǒng)又稱電子收費系統(tǒng)（Electronic Collection System），簡 稱ETC系統(tǒng)。它利用車輛自動識別技術(shù)完成車輛與收費站之間的無線數(shù)據(jù)通訊，進行車輛自動識別和有關(guān)收費數(shù)據(jù)的交換，通過計算機網(wǎng)路對收費數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)不停車自動收費的全電子收費管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過安裝在車輛擋風玻璃上或者車身其他部位的車載有源電子標簽與在收費站 ETC車道上的遠距離讀寫器之間的微波專用短程通訊，利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進行后臺結(jié)算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的。不停車收費系統(tǒng)主要利用車輛自動識別技術(shù)，通過路側(cè)車道控制系統(tǒng)的信號發(fā)射與接收裝置識別通過車輛的編號，自動從該用戶的專用賬戶中扣除通行費。
Abstract：
Key words :
1．概述
不停車收費系統(tǒng)又稱電子收費系統(tǒng)（Electronic Collection System），簡 稱ETC系統(tǒng)。它利用車輛自動識別技術(shù)完成車輛與收費站之間的無線數(shù)據(jù)通訊，進行車輛自動識別和有關(guān)收費數(shù)據(jù)的交換，通過計算機網(wǎng)路對收費數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)不停車自動收費的全電子收費管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過安裝在車輛擋風玻璃上或者車身其他部位的車載有源電子標簽與在收費站 ETC車道上的遠距離讀寫器之間的微波專用短程通訊，利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進行后臺結(jié)算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的。不停車收費系統(tǒng)主要利用車輛自動識別技術(shù)，通過路側(cè)車道控制系統(tǒng)的信號發(fā)射與接收裝置識別通過車輛的編號，自動從該用戶的專用賬戶中扣除通行費。
系統(tǒng)是通過遠距離、非接觸采集射頻卡的信息，實現(xiàn)車輛在快速移動狀態(tài)下的自動識別，從而實現(xiàn)目標的自動化管理。該系統(tǒng)產(chǎn)品集計算機軟硬件、無線通信、信息采集處理、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)通訊、自動控制和智能卡制作等技術(shù)綜合應(yīng)用為一體，屬于先進的智能交通信息采集設(shè)備和高安全性的智能身份識別系統(tǒng)，是一種能有效對車輛進行自動識別和聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管的重要技術(shù)手段。以目前的技術(shù)手段而言，只有有源電子標簽?zāi)芡瓿煞€(wěn)定的高速識別。Bisa遠距離讀寫器識讀距離最遠可達到100米，識讀可靠性達到100％。
2．技術(shù)系統(tǒng)組成
2．1 不停車收費系統(tǒng)的系統(tǒng)組成
ETC系統(tǒng)主要由ETC收費車道、收費站管理系統(tǒng)、ETC管理中心、專業(yè)銀行及傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。根據(jù)分工的不同，系統(tǒng)又可分為前臺和后臺兩大部分。前臺以車道控制子系統(tǒng)為核心，用于控制和管理各種外場設(shè)備與安裝在車輛上的電子標簽的通信，記錄車輛的各種信息，并實時傳送給收費站管理子系統(tǒng)；后臺由收費站管理子系統(tǒng)、ETC管理中心和專業(yè)銀行組成。ETC管理中心是ETC系統(tǒng)的最高管理層，既要進行收費信息與數(shù)據(jù)的處理和交換，又要行使必要的管理職能，它包括各公路的收費專營公司、結(jié)算中心和客戶服務(wù)中心。后臺根據(jù)收到的數(shù)據(jù)文件在公路收費專營公司和用戶之間進行交易、拆帳和財務(wù)結(jié)算，配有多臺功能強大的計算機，完成系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)、圖像的采集和處理。圖1為電子收費系統(tǒng)的示意圖。
2.2，硬件系統(tǒng)構(gòu)成
不停車收費硬件系統(tǒng)包括收費站數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、監(jiān)控管理部分三部分組成。收費站數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要是遠距離非接觸采集車輛通過的時間、地點信息。收費站數(shù)據(jù)采集設(shè)備由若干個收費站組成局域網(wǎng)，每個收費站配置如下設(shè)備：
（1）遠距離讀寫器
（2）執(zhí)行機構(gòu)控制器(用于控制攝像機、交通信號燈、報警器等
（3）攝像機
（4）交通信號燈
（5）報警器
（6）車道工控機
（7）不間斷電源
其中車道工控機采用，研祥專為ETC系統(tǒng)研制開發(fā)的研祥專用車道工控機（冗余電源供電），規(guī)格如下:
Intel 965芯片的全長CPU卡
CPU：Core Duo
10/100/1000M兆自適應(yīng)以太網(wǎng)接口1個；
數(shù)字量：標配，8路輸入，8路輸出；
串行通訊口：標配6個，可擴展。
視頻接口：1路標配；
字符疊加器
車輛檢測器
電源模塊：交流冗余220V輸入直流5V、12V、24V輸出開關(guān)電源，有過壓、過流保護功能
電路保護：空開漏電保護避雷保護 。
研祥專用車道工控機，憑借其高適應(yīng)性和穩(wěn)定性，適應(yīng)了高速公路環(huán)境污染大、灰塵多、電磁干擾嚴重等環(huán)境因素，更好了保障了ETC系統(tǒng)信息采集的準確性和系統(tǒng)穩(wěn)定性；同時其高運算性能，存儲量大，也更好的適應(yīng)了告訴公路收費系統(tǒng)繁忙、數(shù)據(jù)傳輸量較大的特點。
3．應(yīng)用項目：該項目開了上海地區(qū)的先河，具有重要意義。
在高速公路路網(wǎng)交通量的不斷增長，高速公路收費站，特別是主線收費站的擁堵問題日益突出的背景下，上海建設(shè)交通部門明確了高速公路ETC系統(tǒng)建設(shè)總體目標，大力推進ETC系統(tǒng)發(fā)展的進程，力爭做到道口全覆蓋，目前，在已經(jīng)投入使用的收費站和車道中，研祥特種計算機覆蓋了A9(滬青平)、A8（滬杭）、A2（滬莘）、A4（莘奉金）、A5（滬金）、A30（北環(huán)、同三、南環(huán)、東南環(huán)）等多條上海周邊高速公路。
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