浅析基于射频技术的电子不停车收费系统在高速公路中的应用

1、    浅析基于射频技术的电子不停车收费系统在高速公路中的应用    孙婷婷【摘 要】 不停车收费系统（electronic toll collection， etc）是智能交通系统（intelligent transportation system， its）的重要组成部分，我国对其的发展已初见成效。本文介绍了etc系统及其主要技术的应用原理，分析了我国在此项技術应用中存在的问题，并给出了合理的建议。【关键词】 智能交通系统 电子不停车收费 高速公路 射频技术0引言随着我国高速公路建设的蓬勃发展，国民汽车保有量逐年提高，高速公路人工收费以及半自动收费带

2、来的种种弊端也渐渐显现，因收费效率低而造成的车辆堵塞不仅损坏了人们的经济以及社会效益，而且因车辆频繁启动增加了污染气体的排放，不利于低碳发展，针对以上种种问题，不停车收费系统的推广应用显得尤为重要，快速便捷的收费方式有效缓解收费站口的交通瓶颈，并且使管理变得标准化，防止工作人员贪污路费，更减少了尾气排放，保护了大气环境。1 国外高速公路收费系统现状美国，日本以及欧洲许多发达国家的高速公路建设起步较早，路网已形成一定规模，高速公路的各项基础设施配置也比较完善，服务水平等级高。很多发达国家很早以前就对高速公路的通行进行收费，因此其对电子不停车收费系统（etc）的研究也起源较早，发展历史悠久，所以这

3、些国家也掌握了相对较先进的电子不停车收费系统（etc）技术。欧洲国家电子不停车收费系统最早可追溯到80年代中期，现今，且其信誉制度相对完善，人们不必担心隐私问题泄露的问题，所以电子不停车收费在欧洲已拥有大量的用户，人们对不停车收费已经习以为常，etc日渐成为人们日常生活中不可或缺的一部分。2 国内高速公路收费系统现状目前我国高速公路的建设已迈向黄金阶段，各级路网日趋完善，然而，我国交通收费体制还非常落后，最原始的人工收费方式依然存在，通过人工判别车型，依据相关标准进行收费，找零，发给收据，繁琐的业务流程效率低下，需要大量人力资源，贪污受贿现象更是时有出现。相比之下，半自动人工收费则要更占优势，

4、现今已成为我国高速公路应用最多的一种收费方式。半自动人工收费方式的运行依然依靠大量人工，人工判别车型，人工收缴费用，优势在于运用计算机实现管控，包括车辆计数，视频监督等。在高速公路收费方面显示出巨大优越性的电子不停车收费系统（etc）在我国仍处于起步阶段，各地收费站虽已相继修建电子不停车收费通道，建立相应服务设施，但未能实现大规模试用，实践也只局限在了小部分范围内，应用并不是十分广泛。3 射频识别技术系统3.1 射频识别系统结构一般的射频识别系统都包含有射频标签和读写器两个基本组件，射频标签本质为一种集成电路卡片，可存储有关附着车辆的大量电子信息，且可嵌入识别车辆内部，读写器通过无线电波或信号

5、感应方式发送命令给射频标签，射频标签相应的做出反馈，二者共同完成数据传输工作。射频识别系统的其他一些部件，例如天线，用来传递读写器和射频标签之间的信号，智能控制设备则需要完成射频信号的处理和控制等。3.2 射频识别系统工作原理读写器周围分布有一个微波通信区域，当射频标签进入到这个工作区域后，安置在路侧位置的读写器通过天线向外发射特定频率的电磁波，安装在识别车辆上的射频标签成功接收到微波信号后被激活，由射频标签内部系统对接收到的信号进行整合处理后传回读写器，实现车辆身份识别。射频识别技术系统工作原理如图1所示。4 射频识别技术在电子不停车收费系统中的应用为适应现代公路交通运输的发展要求，高速公路

6、应用射频技术实现了不停车收费，保证了收费口处的无障碍通行，创造了便利的交通环境。当车辆通过收费口时，车道摄像机会对车辆图像进行采集，车道实时控制子系统会对车辆图像进行数据化处理，得出车辆实际牌照号，而过往车辆的车型，牌照号，车辆户主和银行所用账号等数据信息可通过射频技术获得，对照由两种渠道获得的不同信息，若信息统一则允许车辆通行。5 电子不停车收费系统在我国的应用问题电子不停车收费系统的出现不仅为高速公路注入了新鲜的血液且提高了人们的出行质量，但电子不停车收费系统在实际运营的时候却存在着这样或那样的问题，轻则损害公众对电子不停车收费系统的信赖，重则酿成事故，危及人们生命及财产安全。我国在高速公

7、路电子不停车领域方面缺乏统一高效的管理与协调，投入使用收费车站本就不多，却拥有繁多的投资主体，各自使用技术不一，分散的管理使规模化经营变得愈加困难。此外，我国规模庞大的高速公路路网导致不停车收费系统技术的应用更加复杂，投资高，建设时间长等等这些问题都成了电子不停车收费系统的推广所需面临的。5.1系统本身技术问题射频标签电量不足或内部电路连接等方面出现问题等都会影响射频标签接收微波信号，进而使整个通信过程失败。5.2外界因素干扰收费口处的微波通信区域有时会受到附近其他频率信号的干扰，当杂散金属物体反射微波信号时会出现多径干扰问题，在相邻车道运行的车辆若频率相同也会互相干扰，甚至车辆内部的一些无线

8、电设施也会对通信过程造成干扰。5.3人为因素发达国家国民整体信用度较高，司机驾驶习惯相对较好，而我国的情况则较为复杂，车辆非法闯关现象屡见不鲜，这与国民对高速公路的认知理念有关，若解决不当则会使问题进一步严重化。6 建议与展望虽然高速公路电子不停车收费技术在各方面都还有很多不足之处，但任何事物都需要不断完善，技术层面的核心问题需要领域内人员继续探索，有关部门应尽快制定相关管理规范，为此，本人提出以下几点建议：（1）系统成功运行的前提是各类设施正常工作，所以在硬件设施上我们首先要严格按照etc车道标准建设etc车道，其次要保证etc各项设施指标合格，车道建成后，定要依照相关标准试行，确保整个系统

9、协调配合，无故障隐患，且要全面考虑各种可能情况，做好应急措施。（2）组件维修部门，指定专人负责区域，并对维修人员进行专业知识及实践操作的培训，分发维修技术指导手册，确保在意外情况发生后快速恢复收费站的运行秩序，把各种不良影响降到最低。（3）面向公众做好etc宣传工作，解除公众思维限制，确保公众无障碍享受服务，避免因无知而造成不必要隐患。智能交通在我国起步较晚，etc更是处于萌芽阶段，未来发展空间还很广阔，现阶段我们既要注重他的发展效率更要兼顾质量，确保etc全寿命周期成本最低。7 参考文献1 韩贵琴. 不停车收费系统的现状及发展趋势j. 山西科技，2008（9）：33-352 杨李莎. 高速公路不停车收费系统车道收费的