etc系统概述.ppt

电子不停车收费（ETC）系统概述1.电子收费系统 1.1收费方式分类 1)均一式收费系统 均一式收费系统的收费站建在高速公路所有入口 匝道上，运行车辆只需要经过一个收费站停车交费，各个入口收费站均用同一收费标准，与里程无关。1.电子收费系统 2)开放式收费系统 开放式收费系统的收费站建在主干线上，视距离长短决定建收费站的数目，车辆可自由出入，其出入口不受控制。入口一次交费。长途车辆可能经过多个收费站需多次交费。这种收费方式应用于道路距离较短或互通立交较少的场合。1.电子收费系统 3)封闭式收费系统 封闭式收费系统的收费站建在各互通立交出入匝道上，也可以建在主干线上，车辆进入高速公路均要受到控制。封闭式收费系统通常是入口发票（卡），出口交费。但目前亦有采用入口收费，出口验票的方式。1.电子收费系统 4)混合式收费系统 混合式收费系统是上述三种收费系统的组合，诸如开放式系统与封闭式系统的混合，或者均一式与封闭式系统的混合等。1.电子收费系统 按照在收费系统中人工参与收费程度1、人工收费方式 目前仍然广泛使用的一种收费方式。这种方式基本上不用计算机，在每个收费亭设置收费员，收费操作全部由收费员手工完成。2、半自动收费 半自动收费是目前最适合我国国情的一种收费方式，它由人工和计算机共同完成收费工作。人工（或仪器）识别车型，人工收费，计算机收费，数据打印与汇总等。3、全自动收费 全部收费过程不需要人工参与，完全自动地，不停车地完成。1.2 收费系统的功能要求 (1)及时、准确统计收费口的车流量、车型识别、收费金额、票据等收据，并对此定时做出分析对比和预测。(2)提高高速公路道口的通行能力和综合自动化管理水平，减轻收费人员的劳动强度，提高工作效率和社会效率。(3)保证收费系统运行安全、可靠，并具有防止人为和自然事故危害系统的能力，具有系统故障后备功能。1.电子收费系统 (4)收费系统具有可扩性，包括硬件扩充和软件扩充特性。(5)收费系统具有互换性。采用国际标准设备、国家标准产品，所有收费站之间、收费通道之间的硬件与软件均有互换性。(6)收费系统具备较高的实时处理速度，在最大交通量情况下能满足实时相应的要求。(7)收费系统支持多种收费方式：现金、非接触式IC卡与不停车收费方式。(8)收费系统及时提供各种正确的统计报表，满足规范化、现代化管理的要求。1.电子收费系统2.ETC技术的兴起 2.1 ETC2.1 ETC的应用背景的应用背景人工半自动收费（MTC）面临巨大挑战道路交通需求快速增长高速公路建设力度加大 人工半自动收费(Manual Semiautomatic Toll Collection，简称 MTC)不足之处：1）限制车辆速度，易造成收费站交通堵塞和环境污染；2）现金收费存在弊端，增加企业运营成本，给用户带来不便。n n全国实现了高速公路联网收费；全国实现了高速公路联网收费；n n主线收费站主线收费站ETCETC覆盖率达到覆盖率达到100%100%；n n全国全国ETCETC用户数量达到用户数量达到32003200万。万。2.ETC技术的兴起2.2 我国ETC发展现状2.ETC技术的兴起2.3 什么是ETC系统？电子不停车收费(Electronic Toll Collection，简称ETC)系统是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于公路、桥梁和隧道的新型电子自动收费技术。它通过车载电子标签与微波天线之间的专用短程通讯(Dedicated Short Range Communication，简称DSRC)，在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下，自动完成收费处理全过程。三大特点：不停车、无需人、无现金。2.ETC技术的兴起 公路上的电子收费系统路桥不停车电子收费系统3.ETC工作原理 3.1 ETC的系统构成三大关键技术：车辆自动识别技术（Automatic Vehicle Identification SystemsAVI）自动车型分类技术（Automatic Vehicle Classification Systems AVC）违章车辆抓拍技术（Video Enforcement Systems VES）3.ETC工作原理 3.1 ETC的系统构成路测单元：收费所车道旁的设备：路测无线装置（天线）、车辆检测装置、车道服务器、控制装置、龙门显示装置、车道服务器、车道监视摄像机等。设置在收费事务室的设备：车道监视控制盘、收费所服务器。组成：车载单元；路侧单元；DSRC协议。DSRC协议的特征：主从结构；半双工通信方式；非同步分时多重存取。3.ETC工作原理 3.1 ETC的系统构成3.ETC工作原理 3.2 ETC的技术设备3.ETC工作原理 3.2 ETC的技术设备3.2.1 电子标签（1）根据标签工作方式的不同，可分成只读式（单片式）和读写式（双片式）系统；（2）依据电子标签应答方式的不同，可分为主动式和被动式两种。分类：3.ETC工作原理 3.2 ETC的技术设备3.2.1 电子标签分类：单片式电子标签它由一片存有车辆属性（标识码等）的集成电路芯片和一个小型微波发射机组成。属性数据只能一次性写入，不能更改；读写主动式电子标签是在只读式的基础上，增加了可读写的数据存储器和小型微波接收机，它既可将标签内的车辆标识码等数据传送给DSRC，也可接收并存储DSRC发出的有关信息。3.ETC工作原理 3.2 ETC的技术设备3.2.1 电子标签分类：被动式标签是将DSRC发射出的微波以某种方式进行调制并反射出去，从而将标签内的信息传送给DSRC。双片式电子标签又称聪明卡式电子标签，它由一张IC卡和车载微波收发机组成。IC卡中含有一微型CPU，具有一定的计算、处理和存储数据能力。因此它比一件式标签的功能要多，它不但可作为电子标签使用，还可充当信用卡和金融卡。作电子标签时，要将它插入车载机，由车载机完成标签与DSRC之间的双向通信，并将卡中信息显示出来。3.ETC工作原理 3.2 ETC的技术设备3.2.2 微波天线天线控制器微波天线电子标签激活信号调制放大响应数据解析处理n n车辆进入通讯范围：读写天线与电子标签和车辆进入通讯范围：读写天线与电子标签和CPUCPU卡进行通讯，判别车辆是否有效，如有效则进卡进行通讯，判别车辆是否有效，如有效则进行交易；无效则报警并封闭车道，直到车辆离行交易；无效则报警并封闭车道，直到车辆离开检测线圈。开检测线圈。n n如交易完成，系统控制栏杆抬升，通行信号灯如交易完成，系统控制栏杆抬升，通行信号灯变绿，费额显示牌上显示交易金额。变绿，费额显示牌上显示交易金额。n n车辆通过自动栏杆下的落杆线圈后，栏杆自动车辆通过自动栏杆下的落杆线圈后，栏杆自动回落，通行信号灯变红，系统等待下一辆车进回落，通行信号灯变红，系统等待下一辆车进入。入。3.ETC工作原理3.3 ETC的工作流程3.ETC工作原理 3.4 ETC的工作原理1）购买电子标签；2）驶入入口天线发射区；3）驶入出口天线发射区3.ETC工作原理 3.5 ETC的车道类型3.ETC工作原理 3.4 ETC的车道类型适用：车流量小的匝道，单向车道数少的收费站。4.ETC的优点1)对用户的益处2)对业主的益处 4.ETC的优点（1）更高的收费站通行能力 通行能力：1条ETC车道=35条MTC车道1）对用户的益处4.ETC的优点（2）更好的服务水平 更通畅的通行环境更低的排放和环境污染更便捷的付费服务更准确的运营数据服务1）对用户的益处4.ETC的优点（1）更少的基建投入 2条ETC车道+6条MTC车道14条MTC车道（按通行能力)节约40基建费2）对业主的益处（2）更低的运营成本 14条MTC车道120万/年2条ETC车道+6条MTC车道60万/年2）对业主的益处4.ETC的优点5.ETC实施中的困难 申办门槛过高因ETC专用通道太少，与周边省市不联网费用问题。缴费安全问题目前为止，我国ETC前三个问题基本解决设备标准问题6.ETC在运营中的问题1）误入车辆引起ETC车道拥堵；2）ETC系统跟车干扰严重；3）短通信区车辆通行速度低；4）自动栏杆附近存在通信盲区；5）恶意旁道插队逃费现象无法解决；6）各类ETC系统之间的兼容问题。5.ETC在运营中的问题1）误入车辆引起ETC车道拥堵；缓解措施交通诱导5.ETC在运营中的问题2）ETC系统跟车干扰严重；5.ETC在运营中的问题2）ETC系统跟车干扰严重；缓解措施：（1）统一电子标签的灵敏度；（2）规范车辆电子标签的安装位置；（3）通过宣传和增加ETC车道诱导标识的手段；（4）提高ETC车道软件逻辑判断能力。跟车干扰情况：（1）前车无电子标签，后车有电子标签；（2）两辆车都安装有电子标签；（3）前车有电子标签，后车无电子标签。5.ETC在运营中的问题1）误入车辆引起ETC车道拥堵；2）ETC系统跟车干扰严重；3）短通信区行驶车辆的速度过低；4）自动栏杆附近存在通信盲区；5）恶意旁道插队逃费现象无法解决；6）各类ETC系统间的兼容问题。今后将扩展ETC卡的应用，可能会加载加油、高速服务区购物、停车费支付等功能。将继续扩大用户规模，进一步提高系统安全性，推进ETC秘钥国产化升级，提升一次性通过率。ETC还将探索实现出租汽车、停车、高速路服务区小额支付、加油站加油等广泛应用。6.我国ETC发展方向