电子不停车收费etc系统

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1、研究生课程论文(2011-2012学年第2学期)课程论文题目：电子不停车收费（ETC）系统研究生：郑兆鹏提交日期：2012年7月1日研究生签名：学号201121036187学院土木与交通学院课程编号课程名称智能交通系统导论学位类别硕士任课教师许伦辉教师评语：成绩评定：分任课教师签名：年月日电子不停车收费（ETC）系统郑兆鹏摘要：本文首先介绍了国内ETC系统的发展历史，ETC系统的特点和分类。接着介绍ETC系统的设计思路和结构功能。接着介绍OBU系统的未来发展趋势，包括外观与人机交互功能多样化、车辆整合设计、射频集成

2、设计、供电设计改进等方面。最后介绍了国内ETC系统存在的缺陷。关键词：ETC；OBU；设计；通信区一、ETC系统的简介1.1ETC系统ETC系统是通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签（OBU，On-BoardUnit）与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯（DSRC，DedicatedShortRangeCommunication），利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。目前主要有两种不停车收费系统，一种是采用车道隔离措施下的单车道不停车

3、收费系统；另一种是在无车道隔离情况下的自由交通流下的自由流不停车收费系统。1.2国内不停车收费系统的发展公路收费在世界上已有相当长的历史了，早在几个世纪之前，欧洲一些国家就有收费桥梁和收费渡口。到十九世纪初，英国就有3500公里收费公路，日本在1956年就开始公路收费，到1984年收费道路项目占日本全部道路预算的44%。不停车收费应用也有近20年时间，主要应用在美国、日本、意大利、法国及新加坡等国家，由于ETC技术已有较长的发展历史，美国以及欧洲许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网，并逐步形成规模效益。我国的E

4、TC系统的研究和实施取得了一定进展，部分项目已进入运行阶段。2000年6月，提出了适合国情的组合式公路电子收费的技术方案——“两片式电子标签＋双界面IC卡的组合式电子收费系统方案”。为解决中心城市的环城公路网及区域经济圈内城间公路网收费站的交通瓶颈提供了一种有效手段。2004年12月，广东省宣布全省基本实现了高速公路联网收费，当时已开通了78条ETC车道，迄今为止数量为全国之最。目前，全国范围内已经有十几个省市相继开通了ETC车道。国内比较成功的ETC车道系统普遍采用频率为5.8GHz的两片式电子标签+双界面CPU

5、卡的模式，实行兼容ETC与MTC的组合式收费方案，达到以最经济、最有效的手段实现准确收费、疏导交通、提供服务等综合目标。1.3国内ETC系统的特点一是系统成本高。目前，ETC车道系统的设备投入比较大，一台支持两片式OBU的5.8GHz天线要20多万元，一台0.6s的Magnatic高速自动栏杆要3万元，整套车道系统建设费用约需50万元，远远高于传统MTC收费车道的投资。二是设置常闭式自动栏杆。在国外，ETC技术主要应用于自由流收费，其国家法规、个人信用以及司机的驾驶习惯与我国不同。国内的情况要复杂得多，最典型的例子

6、是非法车辆闯关的问题。在国外自由流收费环境下，非法进入专用车道的车辆，在被现场拍照后，依据照片可索回通行费并将依法给予处罚，而在国内目前尚无配套法规来治理逃费现象，人工收费车道都难对逃费车辆进行处罚，像这样的电子收收费方式就更无法进行追费与处罚了。因此，典型的中国式的ETC做法是：在ETC车道的车道检测器之后十几米左右，安装常闭式自动栏杆。如果将栏杆设置为常开式，仅当非法车辆闯入时才将栏杆放下的话，那么由于ETC车道通行车辆的速度快，故非常容易发生交通事故，而且一旦客户增加、交通量增大时，会造成正常收费通行秩序的混

7、乱。1.4ETC系统分类我国的ETC系统按天线通信覆盖区域的大小，可分为长通信区ETC系统和短通信区ETC系统两种。长通信区域ETC系统天线响应早，能保证车辆通行速度较快，但是当有两部车同时停在通信区域内时，会引起车道逻辑错误，车道交易发生混乱。而短通信区域ETC系统通信区范围小，几乎只能容纳一辆车，因此车道逻辑比较清晰，不易引起交易混乱。二、ETC系统的设计及实现2.1设计思路其主要设计思路如下：利用ETC车道信息诱导屏的信息发布优势，及时向车主或车道人员发布车道的运行状态信息，使其能更好地了解车道运营状况，及时

8、做出反应；通过ETC车道系统的车辆检测功能，检测车辆、系统、设备等运行状况，以此触发外场信息发布设备；构造动、静态相结合的交通信息体系，丰富车道的信息发布手段，车道用户除通过信息屏外，还可从外场语音设备中获取相关警示或提示信息。2.2系统结构该系统主要包括以下3个组成部分：第一部分是车道运行状态信息源，主要是指存在于ETC车道系统中的多类状态信息，包括系统、