當(dāng)代通信RFID-公路ETC不停車收費系統(tǒng)方案

1、Word文檔當(dāng)代通信RFID-公路ETC不停車收費系統(tǒng)方案一、應(yīng)用背景：射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)（ETC）是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的電子標(biāo)簽與在收費站車道上的微波天線之間的專用短程通訊，利用計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過路橋收費站不需停車就能交納費用的目的。 特殊適于在高速大路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采納。實施不停車收費，一方面，可以允許車輛高速通過（幾十公里以至多公里），與傳統(tǒng)的人工收費秒出票相比較，不停車收費大大加快了高速大路收費道口的通行力量，據(jù)測算，較人工收費車道，車道通行力量將提高倍，可削減車輛在收費口因交費、找零等動作而引起

2、的排隊等候。另一方面，也使大路收費走向電子化，可降低收費管理的成本，有利于提高車輛的營運效益，同時也大幅降低收費口的噪聲水平和廢氣排放，并可以杜絕少數(shù)不法的收費員貪污路費、削減國家損失，與原來的人工收費和人工電腦收費方式相比，實行不停車收費后具有明顯優(yōu)勢，不僅極大地改善了路上密集車輛所造成的環(huán)境污染，削減車輛堵塞現(xiàn)象，行車更加平安，更為主要的是將大大提高過橋收費效率。 一般來說對于大路收費系統(tǒng)、車輛的大小和外形不同、需要大約4米的讀寫距離和很快的讀寫速度、也就要求系統(tǒng)的頻率應(yīng)當(dāng)在900MHz和2400MHz。射頻卡一般在車的擋風(fēng)玻璃后面?，F(xiàn)在最現(xiàn)實的方案是將多車道的收費口，分為兩個部分：自動收

3、費口、入工收費口。天線架設(shè)在道路的上方。在距收費口約50-100米處，當(dāng)車輛經(jīng)過天線時，車上的射頻卡被頭頂上的天線接收到，判別車輛是否帶有有效的射頻卡。讀寫器指示燈指示車輛進(jìn)人不同車道，人工收費口仍維持現(xiàn)有的操作方式，進(jìn)入自動收費口的車輛，養(yǎng)路費款被自動從用戶帳戶上扣除，且用指示燈及蜂鳴器告知司機(jī)收費是否完成，不用停車就可通過，擋車器將攔下惡意闖入的車輛。1996年、佛山市政府安裝了RFID系統(tǒng)用于自動收取路橋費以提高車輛通過率，緩解大路瓶頸。車輛可以在250公里的時速下用少于0.5毫秒的時間被識別，并且正確率達(dá)99.95。上海也安裝了基于RFID的自動收聚養(yǎng)路費系統(tǒng)。另外兩個安裝在廣州的與上

4、海和佛山的工程不同，廣州的工程嘗試在開放的高速大路上對正在高速行駛的車輛進(jìn)行自動收費，通道采納RFID系統(tǒng)。中國有把握改善其大路基礎(chǔ)設(shè)施，而現(xiàn)在最大的問題是應(yīng)用于高速大路收取養(yǎng)路費的RFID技術(shù)沒有統(tǒng)-的標(biāo)準(zhǔn)。各個廠家使用自己的專用標(biāo)準(zhǔn)、使得建立全國高速大路自動收費系統(tǒng)時,狀況變得很混亂。二、無源射頻卡（電子標(biāo)簽）的優(yōu)勢(1) 非接觸性。無源射頻卡與讀寫設(shè)備之間沒有機(jī)械接觸，無機(jī)械損傷。與讀寫設(shè)備也沒有插口(全密封)，能適應(yīng)多塵、潮濕等惡劣環(huán)境，牢靠性高，使用壽命長。(2) 響應(yīng)速度快。一般磁卡的信息交換只有12kbs，而射頻識別卡信息交換速度為毫秒級，支持在高速移動中讀卡。(3) 平安保密性

5、好。一般磁卡受到強(qiáng)磁場干擾會丟失信息，信息易被竊取、篡改或偽造。射頻識別卡利用存儲器記錄信息，不受磁場的干擾，卡內(nèi)有專用的電路模塊，可作密碼運算和雙向密碼鑒別，數(shù)據(jù)平安性和保密性能好。(4) 可離線操作。感應(yīng)式IC卡平安保密性好，既可聯(lián)網(wǎng)線使用，亦可脫離計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)離線操作，免除網(wǎng)絡(luò)開銷。(5) 體積小，便利各種封裝形式，價格比有源卡廉價很多。三、系統(tǒng)構(gòu)成：射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)按其功能可分為自動識別掌握子系統(tǒng)、自動推斷型子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、車輛檢測子系統(tǒng)、閉路電視子系統(tǒng)和信號掌握子系統(tǒng)等幾個(1)自動識別掌握子系統(tǒng)主要由DRF8801A系列射頻自動識別讀寫器、DRF300系列射頻自動識

6、別卡、車道道閘掌握機(jī)、收費員計算機(jī)終端等組成，它是整個不停車收費系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)掌握不停車收費車道全部設(shè)備的運行、收費業(yè)務(wù)操作的管理以及與收費站計算機(jī)的通信和數(shù)據(jù)交換。(2)自動推斷型子系統(tǒng)主要由光柵、高度檢測器、軸數(shù)檢測器等組成，它通過采集車輛的高度和軸數(shù)等參數(shù)，經(jīng)綜合分析比較來判別車輛的車型；該子系統(tǒng)至少可以判別三種以上車型。自動推斷型子系統(tǒng)在有些場合可以由用戶選擇使用。(3) 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要由DRF8801A系列射頻自動識別讀寫器和DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡構(gòu)成。射頻電子標(biāo)簽被安裝在汽車擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的上方，在電子標(biāo)簽上寫有標(biāo)簽編號、車號、車主、車型、應(yīng)繳金額、剩余金額和有效期等信

7、息；DRF8801A系列射頻自動識別讀寫器被安裝在收費島的前端，它通過微波技術(shù)從DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡上讀取有關(guān)信息，并同步傳送給車道掌握主機(jī)。(4) 閉路電視子系統(tǒng)主要由車道攝像機(jī)和收費站的監(jiān)視器等組成。車道攝像機(jī)被安裝在收費島的前端，主要用于拍攝非法通過的違章車輛。(5) 信號掌握子系統(tǒng)主要由通行信號燈、偏叉信號燈和自動欄桿等組成，用于提示駕駛員正確使用不停車收費車道。(6)車輛檢測子系統(tǒng)主要由三組環(huán)形線圈組成。第一組環(huán)形線圈(ENTERLOOP)被安裝在收費島的入口處，用于激活天線讀取電子標(biāo)簽的信息；其次組環(huán)形圈(ESCLOOP)被安裝在收費島的中間出口處，用于掌握通行信號燈和偏

8、叉信號燈的狀態(tài)；第三組環(huán)形線圈(EXITLOOP)被安裝在收費島的出口端，用于統(tǒng)計車流量，并掌握自動欄桿、通行信號燈和偏叉信號燈的工作狀態(tài)。工作原理和流程1、射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)不需要特地的收費員進(jìn)行操作，它利用微波自動識別技術(shù)，完全通過設(shè)備本身來完成對通行車輛的收費工作。2、存儲有車型、車號、金額、有效期等信息的射頻電子標(biāo)簽卡被安裝在汽車前方擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的左下角。當(dāng)持卡車輛進(jìn)入不停車收費車道時，車輛感應(yīng)器的“ENTERLOOP”線圈產(chǎn)生來車信號，激發(fā)DRF8801A系列射頻自動識別讀寫器讀取該車DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡上的信息(車型、車號、剩余金額和有效期等)，同時間柵、高度檢測

9、器和軸數(shù)檢測器等車型差別設(shè)備，自動檢測來車的實際車型。3、從車載DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡讀取的信息，以及車型判別設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)均被送到車道掌握計算機(jī)內(nèi)進(jìn)行分析比較，如電子卡中所記錄的車型與設(shè)備所判別的車型全都、卡中車號不在黑名單內(nèi)、應(yīng)繳金額小于等于剩余金額、車輛通過時間在卡的有效期范圍內(nèi)，則該卡被認(rèn)為是有效卡；如前述四項比較中，有一項不符合，則該卡被認(rèn)為是無效卡。4、如來車所持DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡為有效卡，則通行信號燈由紅色變?yōu)榫G色，偏叉信號燈呈綠色直行標(biāo)志，自動欄桿抬起；當(dāng)來車駛離EXITLOOP的檢測范圍后，通行信號燈由綠色變?yōu)榧t色，偏叉信號燈熄滅，自動欄桿關(guān)閉。駛離E

10、XITLOOP的檢測范圍后，通行信號燈由綠色變?yōu)榧t色，偏叉信號燈熄滅，自動欄桿關(guān)閉。5、如來車所持DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡為無效卡，則通行信號燈呈紅色，偏叉信號燈呈黃色左轉(zhuǎn)通行標(biāo)志，自動欄桿關(guān)閉；當(dāng)來車左行駛離無卡車輛轉(zhuǎn)向人工收費車道的車輛感應(yīng)器的“ESCLOOP”線圈的檢測范圍后，偏叉信號燈熄滅；如來車沒有轉(zhuǎn)向人工收費道（有些場合不設(shè)此轉(zhuǎn)向旁道），而依舊向前行駛，當(dāng)其抵達(dá)車輛感應(yīng)器線圈“ENTERLOOP的”檢測范圍時，警鈴報警，將有收費員前來人工收費處理后，人工放行。6、DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡的銷售和費用結(jié)算均在收費中心(即購卡中心)進(jìn)行。為適應(yīng)不同用戶的需要，一般發(fā)行兩種電子卡，一種是預(yù)付費電子標(biāo)簽卡，一種是信用式電子標(biāo)簽卡。7、預(yù)付費電子標(biāo)簽卡，顧名思義是必需先付費后通行的電子卡，該卡的發(fā)行面對整個社會。用戶僅需直接到購卡中心購買存有肯定金額的電子卡，即可使用不停車收費車道。在每次使用時，系統(tǒng)將自動從電子卡中扣除該車的應(yīng)繳金額。該電子卡可以重復(fù)使用，當(dāng)卡中剩余金額很少或沒有時，用戶可以到購卡中心重新存入肯定的金額到電子卡中，以保證其連續(xù)有效。8、信用式電子標(biāo)簽卡，是一種允許用戶