高速马路不停车计重收费(EWTC)车道控制系统设计与仿真

本文格式为Word版，下载可任意编辑——高速马路不停车计重收费(EWTC)车道控制系统设计与仿真第五章EWTC车道交通仿真验证与通行能力分析

其次章EWTC系统概述

2.1EWTC系统简介

2.1.1EWTC系统定义

电子不停车计重收费系统，简称EWTC（ElectronicWeightTollCollection）系统，即在这种收费系统下，通过EWTC车道的车辆利用安装于车前的唯一标识的车载设备即车载单元（onboardunit，OBU）和设置在收费车道上的路测单元（roadsideunit，RSU）之间进行双向的通信和信息交换，其中交换的信息包括车辆信息、称重信息，经过计算机系统对采集来的信息的分析处理，自动完成费用的计算和扣除。

EWTC系统利用射频技术、电子技术、计算机技术、通信与网络技术、传感器技术、图像识别技术等高新技术实现车辆不停车计重自动通行收费，大大提高了收费站的通行能力。

2.1.2EWTC系统总体结构布局

EWTC系统主要采用入口计重，出口收费的模式，采用双天线称台后置的方案，主要设备包括路测单元RSU、费额显示屏、报警器、自动栏杆、图像抓拍摄像机、字符叠加器、车辆检测器、车辆分开器、计重设备等，系统总体结构布局图如下图XXX：

ABC监视器V控制柜磁带机集线器服务器管理机ABAB控制柜报警器收费亭控制柜规律线圈信号灯工作站收费岛车辆分开器前置显示屏摄像机后置显示屏前置RSU天线

C自动栏杆EWTC车道收费岛动态称重系统后置RSU天线车辆分开器MTC车道收费岛

第五章EWTC车道交通仿真验证与通行能力分析

A摄像机字符叠加器RSU天线天线控制器费额显示器B计重设备3.4.2车道控制器

车道控制器作为EWTC车道主要控制设备，与自动栏杆、费额显示器、车辆检测器、摄像机、交通信号灯、路测单元、字符叠加器等设备相连，并根据相应条件对上述车道外围设备进行控制。所有需要被检测和控制的外设都需要通过各自的控制和通讯端口与车道控制器相连。所连接的外设能够稳定、高效的保证车道系统能够正常运行。

车道控制器融合自动控制、计算机管理、计算机通讯技术等众多先进技术于一体的电脑收费控制机，适用于各种封闭或开放式路桥收费系统。车道控制器整机由安装了车道控制软件的工控机为主控中心，对各外设进行控制和监测，并将收费的各种数据、以及各种设备的修复状况等信息存储于工控机内，随时通过传输网络向收费站监控中心传送，并接收监控中心的各种指令。

HC车辆检测器视频采集卡自动栏杆报警器车辆分开器P交通信号灯地感线圈

第五章EWTC车道交通仿真验证与通行能力分析

（4）查看车道过车记录。（5）正常关闭车道系统。

（6）查看车道入口车辆称重记录和出口收费记录。

（7）操作人员在系统检测完毕后，按下“正常工作〞切换键，系统可自动恢复。

4.2车道控制系统规律设计

EWTC入口车道主要由ETC区域和称重区域两部分构成。ETC区域主要实现对车道车辆的实时控制，称重区域主要实现对车辆的动态称重并完成称重数据的存储和传输。EWTC出口车道只有ETC区域，主要完成称重车辆的计费交易。因此出口EWTC车道控制系统规律设计较入口处更为繁杂，本部分主要详细介绍入口车道控制系统规律设计。

4.2.1车辆识别规律设计

车辆识别是EWTC系统中的关键技术。EWTC系统的交易都依靠于天线对电子标签（OBU）的读取，只有在天线正常获取了数据后，才能对需要交易的车辆进行识别。EWTC车道系统入口设置有前后两处天线，前置天线主要负责读取车载卡车辆信息，保证合法车辆驶入EWTC收费站。后置天线主要是为了获取称重信息和计费信息并显示在费额显示屏上。因此EWTC车道车辆的识别比普通的ETC车辆识别更为繁杂。只有两个天线完美协同才能完成出口收费站对车辆的计重收费。

为了俭约资源，同时判断车辆的驶入，我们设置地感线圈用以控制对RSU天线的开启和关闭。地感线圈设置在通信区域前后，用以实现对天线的开启和关闭控制。天线的开启和关闭都是由天线控制器进行控制的，而天线控制器是由车道控制器进行控制。当车辆触发地感线圈，车辆检测器将检测到的信号传递到车道控制器中，实现对天线控制器的控制。车辆识别详细过程及原理涉及到EWTC系统通信子系统的内容，在此不作详细介绍。前后置天线对车辆的识别过程如下图所示。

第五章EWTC车道交通仿真验证与通行能力分析

置了两个地感线圈，这两个线圈同抬杆线圈一起协同判断，有效的防止了砸车行为的发生，其具体线圈规律分析，将在下节中做介绍。

人工处理状态下，车辆在栏杆区域工作流程如下：

①人工处理状态下，车道报警器严重报警，人工进行关注，交通信号灯转换红色，阻止车辆通行。

②人工处理状态下，抬杆线圈失效，若此时车辆检测器检测到了抬杆线圈2或者抬杆线圈3的规律变化，说明即将有车通过栏杆，此时栏杆保持原状，防止出现砸车现象。若车辆检测器未检测到这两个线圈规律变化，则自动栏杆落下进行拦截。

③对违规车辆进行人工处理，对处理的车辆进行人工抬杆放行，未被处理的车辆进行记录，待出口收费站进行处理。

④人工处理完毕，自动栏杆抬起，车辆放行后ETC区域恢复正常工作状态。动态称重区域根据人工处理后结