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关于高速公路电子不停车收费系统应用前景的探讨

关于高速公路电子不停车收费系统应用前景的探讨 东方世纪科技
2017-04-18
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导读:2014年3月,交通运输部下发《关于开展全国高速公路电子不停车收费联网工作的通知》,决定分期分批、有步骤地推


2014年3月,交通运输部下发《关于开展全国高速公路电子不停车收费联网工作的通知》,决定分期分批、有步骤地推进全国ETC联网工作,并计划于6月底前接入全国ETC联网,广东是2015年第一批联网的省份之一。


2015年6月30日,广东省成功并入全国ETC联网区域,这标志着107万粤通卡用户可“一卡通行”已并入全国联网的18个省市高速公路。


ETC作为智能交通系统的重要内容,是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。下面,本文就高速公路电子不停车收费系统做出具体分析。


电子不停车收费系统的概述



ETC,即电子收费系统,又称不停车收费系统。ETC是利用计算机、传感、图像识别、通信等高新技术的设备和软件所组成的一个高科技系统。


有了这种系统,车辆不需要停车,就可以自动收取道路通行费用。


ETC不停车收费系统,具有非现金交易、全自动、容量大、快速便捷等优点。


ETC系统主要采用车辆AVI(自动识别)技术,AVI技术主要通过路边读写装置来识别车辆车型及计算车辆的通行费用,并在车辆的专用账户中自动扣除通行费用,如果没有安装车载器或车载器无效的车辆在使用ETC车道通行时则按照违章车辆,同时实施图像抓拍和识别,会同交警部门进行事后处理。


电子不停车收费系统的工作原理



电子不停车收费系统主要技术核心是实现对于过往车辆的自动识别,一般都是通过安装在门架或者路侧车道上的控制系统,通过数字信号发射和自动接收装置,来自动识别安装在通行车辆内的“电子标签”实现计费目的。


这时候ETC车道计算机就会依据车辆中“电子标签”内所存储的各类信息,来快速鉴别过往通行车辆所包含的各类基本数据,对于车辆所有人的储值卡或者捆绑的银行账号中自动地扣除掉通行费用。


在整个交易完成以后,ETC车道栏杆就会迅速自动地抬起,并放行该车辆;并在该车辆通过以后,再自动地降下。在整个车辆通行的过程中,根本不需进行其他任何人工干预,从而实现车辆不停车收费与通行。


电子不停车收费系统的处理流程



1、车主到客户服务中心或代理机构购置车载电子标签,交纳储值,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(如识别码、车牌号、车型、颜色、储值、车主姓名、电话等);发行系统通过通信网将车主、车辆信息输入收费计算机系统。


2、标识卡贴在车内前窗玻璃上,当车辆进入ETC 收费车道处于天线发射区时,处在休眠状态的电子标签受到微波激励后苏醒,开始工作,并以微波方式发出电子标签代码和车型代码;


3、天线接收确认电子标签有效后,读出车型代码以及其他识别代码和时间,传送给车道控制器,车道控制器将数据存储并转送收费结算中心。


4、如无效卡或无卡车辆在收费车道上冲卡,天线在确认无效性的同时,启动快速自动栏杆,关闭收费车道,并启动逃费抓拍摄像机将逃费冲卡车辆图像进行抓拍,并将抓拍图像及无效代码和冲卡时间一并传送给车道控制机记录在案,事后依法处理。


5、收费结算中心与管理银行收到汇总收费信息后,从各个用户账号中,扣除通行费和算出金额,拨入相应公司账号。


6、银行实时核对用户账号金额,余额低于预定的临界阈值时及时通知用户补交金额,若继续使用其将被划归无效电子标签,编入黑名单并通知各收费站。


7、收费结算中心设有用户服务机构,向用户出售识别卡、补收金额和接待客户查询。


8、系统后台拥有一套金融运行规则和计算机网络及数据库支持,用于处理事后收费等事项,用户也可通过网络、短信或电话客服进行查询。


电子不停车收费系统的关键技术



自动车辆识别系统


自动车辆识别是实现电子不停车收费系统的核心技术,当车辆通过设定的特殊点时,不需要人为采取行动就能准确快速的获得车辆的识别信息,从而进行不停车收费工作。自动车辆识别技术除了运用在高速公路的自动售票系统中,在公路运输方面也得到了广泛的运用。目前运用较广的几种主要的车辆识别技术如下:

光学和红外AVI系统

该系统是通过装在车辆外面的一个代码标志的标签来实现车辆的识别。

这个标签里包含了车辆的身份信息,用一系列宽度和颜色变化来表示,类似于条形码,当车辆经过读取单元时标签上的线条数量及颜色被反射到读取单元上,被自动分析识别,从而获得车辆的省份代码信息。

射频和微波AVI系统

射频、微波技术是利用微波通讯技术来传送数据代码,微波系统可以在使用高频时检测出比电感环式检测高很多的速率传送的数据,可以在很大程度上增加系统的处理的数据量。

图像处理AVI 系统

图像处理AVI 系统的组成部分有摄像机、图像卡及计算机处理系统,摄像机摄取图像,转换后输给计算机系统进行图像的预处理和识别,一般是识别车牌号、车型等车辆信息。

声表面波

车表面波是近年来识别系统研制的技术基础,一个表面波系统由车辆标签、一个带主动式特点的射频读取单元和一个信号处理单元组成,信号处理单元用于翻译标签代码并组成向计算机传输的信息。


自动车型分类系统


高速公路是分车型收费的,不同的车型对应着不同的收费标准,自动车型分类系统就是为此而设计的,常用的车辆分型技术是根据车辆本身的几何参数来设计的,主要有激光扫描分型技术、光幕检测技术和摄像识别技术。

激光扫描分型技术

此技术的装置安装在收费车道上方,当车辆进入检测区时,激光扫描器就开始扫描车辆的外形,一般扫描速度是每秒600-700次,利用激光束自动测量车辆的三维尺寸,即车辆的长、宽、高,车辆的体积是判断车型的主要参数。一般在单、多车道自由流电子收费系统。

光幕检测技术

光幕检测技术是利用垂直的水平光束检测进入监测区的车辆的外形。当车辆进入检测区时,会通过发射架向车道对面的接收架发射的平行光束从而产生车辆的二维轮廓图形,此技术所采用的光束有超声波、激光和红外线。

摄像识别技术

摄像识别技术,顾名思义,就是利用摄像机的摄像功能来直接获取通行车辆的视频图像,在使用图像处理技术提取车辆的物理参数,从而判断车辆的车型。


电子不停车收费系统的应用前景



电子收费系统代表当今最先进的收费技术,也是未来发展的方向,有着广阔的发展前景。与现行的大多数公路收费系统相比,电子不停车收费系统具有以下特点:


1、实施ETC系统可以提高车道通行能力

ETC系统可有效地提高收费车道的车辆通过能力,提高公路利用率。


2、ETC系统可使交通更加安全

收费站的设置在一定程度上影响了交通安全,在收费广场常出现追尾、侧撞或撞物等交通事故。ETC系统避免了车辆排队等候现象,简化了通过流程,从而减少事故隐患。


3、 ETC系统可以节省投资运营成本

ETC系统可减少收费工作中的现金管理漏洞,杜绝收费人员错收、漏收、收取假币以及营私舞弊现象;同时,还可减少人力投入,节省人员工资和管理成本,减少新建设施成本,节约土地资源。


4、 ETC系统更加环保节能

ETC系统的实施,使交通流运行状况得到改善,车辆在收费站的停车次数减少,排队等待的时间明显缩短,减少了车辆的油耗与排放,解决了收费站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和环境污染等问题。

同时,使收费资金的管理走向无纸化、无现金化管理,符合低碳、绿色的能源发展理念,也是我国未来智能交通的发展趋势。

 

结束语



伴随着高速公路联网收费路段的不断增多,ETC收费系统相比于传统的MTC系统来说,其优势也是日趋明显。


但是在目前正在使用的ETC电子收费系统,也存在着诸如通信技术受限和通行车辆跟车干扰以及货车无法适用;经常出现误报警现象等诸多问题,并且其投资成本比高,因为各个密钥体系的制定标准没有完全统一,所以各联网收费的运营管理机制存在很大的差异。


随着现代通信技术与跨区域ETC收费技术的快速提高,先进的ETC电子收费系统一定会体现其灵活性和可扩展性的优点,可以预见,电子不停车收费在中国的前景将是十分美好的。

【声明】内容源于网络
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