ETC系统实施方案设计

时无人监管不连续工作;车道过车和银行托收都是由系统自动实现；在收费站前，大多数ETC系统均承受微波技术，所以本文主要针对此类系统进展综述。 可节约出行人的时间等；避开因停车收费而造成收费口堵塞，形成的瓶颈等。高速大路电子不停车收费系统〔ElectronicTollcollection,简称为ETC〕是以现代通信技术、电子技术、自动把握技术、计算机和网络技术等高技术为主导，实现车辆不停车自动收费的智能交通电子系统。系统通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通信，在不需要司机停车和其他收费人员操作的状况下，大路交通拥堵和环境污染问题日益严峻，ETC电子不停车收费系统的应用已经受到越来越多的国家和地区的相关部门的关注。ETC电子不停车收费方式，具有全自动、快速便捷、非现金交易、大容量等特点，在当前高速大路收费站点车辆拥堵问题日益突出、扩建收费车道涉及大量征地拆迁及繁琐的上报审批工作和建设资金投入、收费运营治理本钱不断增加等状况下，逐步进展和实施ETC是解决这些问题的较为有效的手段。机构购置车载电子标签，交纳储值费用，由发行系统向电子标签输入车辆识别码〔ID〕与密码，并在数据库中存入该车辆的全部有关信息：识别码、车主姓名、联系、车牌号、车型、颜色、储值金额等。发行系统通过通信网络将上述车主及车辆信息输入收费计算机系统。车主将电子标签贴在车内前窗玻璃上即可；接收确认电子标签有效后，以微波发出车道代码和时间信号，写入电子标签的存储器内，进口车道栏杆翻开，车辆即可驶入高速大路；到达出口收费站时，当车辆驶入出口收费车道天线放射范围，经过唤醒、相互认证有效性等过程，天线读编辑成数据文件，上传给收费站治理子系统并转送收费结算中心，经过验证，出口车道栏杆翻开，车辆驶出高速大路；同时，收费结算中心从各个用户的账号中扣除通行费和算出余额，核对账户剩余金额是否低于预定的临界阈值，如(1)前置式车道布局：>ETC车道无需人为干预，ETC车辆交易成功后，栏杆机抬起，车辆直接从ETC可较好解决误入ETC车道的非ETC车辆问题，误入车辆>前置ETC车道方式通讯区域为10米，高速栏杆机与通信区域距离较近，车辆通行速度一般；>根底施工量较大，需做收费岛延长。(2)后置式车道布局：>栏杆机置于通信区域后确定距离，ETC车辆交易成功后，栏杆机抬起，车辆在实际的工程施工中，需依据现场的实际工程条件进展以上两种方案的选黄色闪光报警器等安装在车道前部，并依次排列触发线圈、抓拍线圈和落杆线圈。费额显示器可适当置后，以保证司乘人员在确定行驶速度下可顺当观看。3.2.3RSU读写天线通常承受悬臂杆安装，固定在车道中心上方5.5m高处。通过安装支架中的万向调整装置调成天线角度，使RSU的通信区域设定在前方3.2.4考虑到ETC交易的安全性，车辆在ETC车道的通行速度应小于40km/h。条车道上时，假设相邻车道存在邻道干扰问题，则该车辆有可能会被相邻车道的ETC设备扣费，进而造成该车辆的重复缴费，这即为邻道干扰现象；在同一ETC所以，在ETC收费系统工程实施时，要严格依据施工标准进展施工，优化完善确认，写过站信息和_验证’消费信息*整个过程分为5个步骤：3.得到IC卡信息；4.入口仅写过站信息，出口写过站信息和消费信息；5.等待应答结果。抬竿放行车辆，保存交易流水。在我国现行收费模式中，在现有MTC〔人工收费〕车道中扩建ETC车道符合实际状况，能够最大限度上保护原有资源，原有收费系统的绝大部本设备都可以增加通行标志、标线等交通标识。>增加收费站ETC车道监控设备、开发ETC收费车道监控软件和数据效劳软件。备。开发电子标签和支付卡发行系统、充值系统、结算系统、治理系统。工程具体实施●在原MTC车道增加或改造ETC车道，增加路侧单元RSU,在出口对原有MTC●购置ETC相关的硬件设备。●更换IC卡读卡器，使其能够读写ETC电子标签的用户支付卡功能和原有通行卡。监控系统●增加或改造原监控系统，供给ETC车道监控功能。数据传输●开发ETC收费数据效劳软件、MTC车道收费软件对ETC支付卡读写处理功能。治理中心●电子标签发行，购置电子标签发行设备、开发相关发行治理软件。●支付卡充值，购置支付卡充值设备、开发充值治理软件。●费用结算，开发支付卡费用结算软件系统。备。开发电子标签和支付卡发行系统、充值系统、结算系统、治理系统。签订合同入场后要进展工艺优化设计，依据招标文件及合同针对土建、厂家设备性能、省收费治理中心及收费软件的要求对设备的配置、施工图纸及工艺进展细化及优化，确保系统实施的可行性及牢靠性。收费系统的施工进度和房建及路面等单位的施工进度亲热相关，施工进度编RSU承受5.8G微波信号与OBU进展通讯，假设RS邻道干扰问题造成的后果如下：扰乱车道正常规律；天线阵列：依据《GB/T20851.1-2023电子收费专用短程通信》中的规定，天线频带上行5.790-5.800GHz,下行5.830-5.840GHz,半功率波瓣宽度在水平面<38°,垂直面<45°。放射右旋圆极化信号，圆极化天线的穿插极化鉴别率XPD在最大增益方向RSU不小于15dB〔对应轴比3.13dB另外，增益应不低于10dBi以保证系统其他局部的良好运行。单元贴片的仿真结果显示，其3dB圆极化带宽为3%,在5.8GHz轴比为0.2dB。经中国泰尔试验室检测，我公司RSU天线通信区域掩盖特性好，区域稳定.,旁整、每级调整信号的实际放射功率经过专业仪器的定量校准〕,同时通过调整RSU的安装支架来调成天线安装角度〔与水平方向夹角35°~60°范围内可调〕,可灵敏调整通信区域，把握在车道通行范围内，通信区域宽度可以有效把握在3m通过承受PLL〔锁相环〕结合高稳定度温度补偿晶体参考源等技术手段，可可有效降低相互的信号干扰，从而避开邻道干扰。在ETC系统的实际使用过程中，不行避开的会遇到车道内跟车的问题。车道内跟车问题将会造成在同一ETC车道内前后相跟的两辆车中的后车提前交易，同时对未交易的前车进展放行，进而扰乱整个车道的工作规律。车道内跟车问题的解决单靠ETC设备是不能解决的，这是一个需要车道收费系统各个设备亲热协作，同时承受合理的规律把握才能解决的问题。在实际的ETC系统应用中，利用RSU设备的应用软件调整RSU天线的放射功率〔放射功率可多级准确调整、每级调整信号的实际放射功率经过专业仪器的定量校准〕,同时通过调整RSU的安装支架来调成天线安装角度〔与水平方向夹角35°~60°范围内可调〕,实现RSU有效通信区域长度的准确把握〔把握在10m以内〕,这样就保证了在RSU有效通信区域长度内最多有两辆车同时存在。同时依据RSU有效通信区域的首末端设置的检测线圈检测到的车辆通过信号：在信区域首端设置的检测线圈用于激活RSU设备，同时使缴费车辆形成缴费队列，引导RSU设备进展缴费操作；而设置在RSU有通信效区域末端的检测线圈则是关心收费系统进展工作，如当缴费队列中的先行车辆在后行车辆进入RSU通信区域后仍未完成交易，则不会对先行车辆进展放行等。在各厂商均通过国家交通部ITS中心ETC系统物理层专业测试认证和国家交的兼容问题得到了统一框架下的解决方式，但由于协议及物理层细节的区分仍会造成交易不稳定问题。1、在产品协议层设计中将严格遵守国家标准及陕西省相关标准，并准确把握RSU天线的载波频率、位速率、调制系数(限制在0.7-0.8,提高RSU天线对不同调制系数的微波信号的兼容性)等物理层特性指标。2、在严格遵循国家标准及陕西省相关标准的根底上，严格把握RSU天线发送数具有很强的兼容性。6.4软件兼容性问题解决方案分析：提高软件协议层兼容性及接口稳定性，是保证牢靠交易的必要条件。分开，从而使软件具有良好的可扩大性，软件整体遵循“稳定、牢靠、灵敏、3、考虑到系统升级、功能扩展等不同需求，可以通过串口和网络进展程序的在分析：在ETC收费系统推广初期，安装车载电子标签的车辆较少，ETC专用便利切换的功能。6.6缩短交易时间解决方案ETC系统的便利快捷表达在车辆以不停车状态快速通行，影响车辆通行速度的因素较多，其中ETC交易时间是影响车辆通行速度的重要因素。提高交易时间是提高系统整体性能的关键。实现车辆在较高速度下通过车道，有利于解决跟车线的典型交易时间已可到达小于200ms。车道机、RSU和OBU要进展屡次数据交互，才能完成一次交易。OBU一般设计为被动方式，即交易流程由RSU或者车道机来把握，目前应用比较多是RSU的前提下，有很多细节可以进展优化。观的一局部时间。从当前各厂家的实现方案来看，RSU与车道机之间的交互根本方式。因此，在满足通信距离及牢靠性要求的速率，能大幅度缩减交易时间。另外，RSU把握器与车道机之间承受以太网通信也可在确定程度上缩短交易时间，在一样的交易流程下，承受以太网通信较RS232串口通信要快30—50ms,因此在确保具有牢靠的网络连接的前提下，提高卡片的操作速度首先要最大限度地提高卡片工作时钟。其次，通过PPS指令提高卡片的通信波特率来提高卡片的操作速度。速度，承受数据帧拼接等方式缩短交易时间。道车辆通行效率。我公司RSU在承受前置式安装方式〔拦杆机车辆在0-40公里牢靠通行。40km/h(11.11m/s)的速度下通过时，在通讯区域的前3m即可完成交易，从而也为进一步提高车辆的通行速度供给了可能。2、通过合理安装RSU天线，并通过调整安装角度，使通讯区域掩盖范围功率点连续，无连续点，提高交易成功率，削减RSU天线指令的重发次数，进而提高车1、通过承受PLL〔锁相环〕结合高稳定度温度补偿晶体参考源等技术手段，使RSU天线在高、低温恶劣环境下可稳定工作。良好的外壳密封性能,保证RSU天线在雨雪天气下的正常运行。2、通过合理安装RSU天线，并通过调整安装角度，使通讯区域掩盖范围功率点连续，无连续点，提高交易成功率，削减RSU天线指令的重发次数，进而提高车辆的通行速度。3、高效、牢靠的软件设计，确保实时处理数据。6.9特别状况报警及处理要保证假设车道消灭特别状况，车道系统可以准时报警，以便故障的解决。态的心跳包中，而后上传给上位机，进展报警通知收费站人员进展相应处理。2、RSU与上位机通信故障的报警。假设上位机不能接收到说明RSU天线处于工作状态的心跳包，则上位机需要检查RSU与上位机通信线路故障，同时进展3、ETC车道的车辆误入的报警。当无标签的车辆误闯入ETC车道后，车道系统应依据RSU天线的检测信号和系统其他的检测设备的检测信号，准时发出报警，同时通过显示设备引导误闯入车辆旁道分流。4、车辆重复交易的报警。RSU天线假设在255s的时间间隔内接收到同一个OBU发送的信号，则RSU天线不对其进展重复交易。同时假设在确定时间段内屡需进展报警，并通过显示设备提示车辆快速通过ETC车道。雷电侵害。为保证其正常运