高速公路機(jī)電系統(tǒng)集成與維護(hù)——高速公路收費(fèi)系統(tǒng)課程回顧

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的分類(lèi)

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的框架與需求

半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)（MTC）本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)

認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)

不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

1、自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)系統(tǒng)

2、全自動(dòng)收/發(fā)卡機(jī)

3、車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

4、自動(dòng)稱(chēng)重系統(tǒng)認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

1、自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)系統(tǒng)自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)(AutomaticVehicleClassification)系統(tǒng)就是利用收費(fèi)系統(tǒng)的硬件和處理程序來(lái)確定車(chē)輛的構(gòu)型,以便按正確的收費(fèi)費(fèi)率實(shí)施收費(fèi)的系統(tǒng)。它由測(cè)量車(chē)輛物理特征的各種車(chē)道傳感器和利用這些裝置輸出的信息把車(chē)輛分成確定類(lèi)型的AVC處理機(jī)組成。車(chē)道傳感器記錄車(chē)輛的物理特征，處理機(jī)匯集各種傳感器裝置的輸人信息并根據(jù)這些信息對(duì)車(chē)輛進(jìn)行分類(lèi),將確定了車(chē)型的車(chē)輛信息發(fā)送到車(chē)輛事務(wù)處理系統(tǒng)，將被確定的車(chē)型和車(chē)輛收費(fèi)事務(wù)聯(lián)系起來(lái)。AVC的處理邏輯必須與車(chē)輛事務(wù)處理系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起，以確保按車(chē)型實(shí)施正確收費(fèi)。

1.1車(chē)型分類(lèi)要素車(chē)輛的類(lèi)型可根據(jù)車(chē)輛的物理特征、乘員數(shù)、車(chē)輛的用途或這三個(gè)要素的聯(lián)合進(jìn)行判斷。舉一個(gè)例子，具有雙軸且在第二軸上裝備單組輪胎的汽車(chē)可歸類(lèi)為轎車(chē)，而具有雙軸且在第二軸上裝備并裝雙胎的汽車(chē)可歸類(lèi)為卡車(chē)。對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，區(qū)分這種區(qū)別是簡(jiǎn)單的,但對(duì)于自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)卻相當(dāng)復(fù)雜。另外，影響車(chē)輛類(lèi)型判斷的因素還包括車(chē)輛的高度和總重等因素。因此，自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)系統(tǒng)必須測(cè)定車(chē)輛高度、軸數(shù)、是否裝備并裝雙胎以及車(chē)重等來(lái)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行辨別并正確歸米，而目自動(dòng)車(chē)刑分米系統(tǒng)還以須有確定的。可供比較的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(即建立與具體車(chē)型-一對(duì)應(yīng)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn))。對(duì)于自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)來(lái)說(shuō)，車(chē)輛分類(lèi)的決定因素包括：(1)車(chē)輛的軸和/或輪胎數(shù)。(2)車(chē)輛的尺寸(如高度、長(zhǎng)度、軸距、第一軸上面的車(chē)體高度)。(3)車(chē)重。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

1.2自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)設(shè)備（1）車(chē)輛分離器（2）軸距與軸距檢測(cè)器（3）車(chē)輛高度檢測(cè)器（4）雙輪檢測(cè)（5）車(chē)輛外型檢測(cè)器認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

（1）車(chē)輛分離器車(chē)輛分離器是自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)系統(tǒng)中的一個(gè)重要設(shè)備，其主要作用就是將通過(guò)的每一輛車(chē)分離開(kāi),正確的區(qū)分正常車(chē)輛和帶拖車(chē)的車(chē)輛,給車(chē)型自動(dòng)分類(lèi)系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的信息,確保分類(lèi)精度。車(chē)輛分離器由紅外線發(fā)射器組和紅外線接收器組組成，發(fā)射和接收一一對(duì)應(yīng),分別垂直地豎立在收費(fèi)車(chē)道兩旁，如圖3-29所示。它發(fā)射出幾十束平行的紅外線光柵(光柵間隔不大干38mm)凡是相連接的車(chē)輛(如拖車(chē)),其連接物(直徑大于40mm)都會(huì)遮擋部分光束(距地500~1100mm范圍內(nèi)),從而發(fā)出整車(chē)信號(hào)。為防止相互干擾，紅外線發(fā)射源應(yīng)采用幾組發(fā)射頻率并錯(cuò)位使用,以提高檢測(cè)精度。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

（2）軸距與軸距檢測(cè)器軸距檢測(cè)可通過(guò)紅外線或踏板式檢測(cè)器來(lái)測(cè)定，但這種軸距的檢測(cè)不是真正的測(cè)出軸距的實(shí)際尺寸,而是檢測(cè)軸距屬于哪個(gè)范圍,軸距劃分的范圍由車(chē)型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

（3）車(chē)輛高度檢測(cè)器在收費(fèi)車(chē)道兩旁一定高度H處,安裝一對(duì)紅外線發(fā)射和接收裝置,可作為車(chē)身高度檢測(cè)器。安裝高度由所給的車(chē)型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)收費(fèi)車(chē)道時(shí)，如果車(chē)高超過(guò)H，紅外線就會(huì)被遮擋,傳感器有信號(hào)輸出,經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)檢測(cè),即可判斷出此車(chē)輛是否高于H。同理也可測(cè)出車(chē)輛底盤(pán)高度是否大于某個(gè)值。如果在軸數(shù)檢測(cè)器位置安裝車(chē)高檢測(cè)器,即可檢測(cè)出車(chē)輛前軸車(chē)身高度范圍。此高度是否超過(guò)1.3m,常作為判別小汽車(chē)和其他類(lèi)型車(chē)輛的重要參數(shù)。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

（4）

雙輪檢測(cè)不同車(chē)型的載重量還表現(xiàn)在后軸的不同輪數(shù)上。雙輪檢測(cè)設(shè)備是用來(lái)車(chē)軸的一端安裝的是雙輪還是單輪,以間接地判斷載荷不同的車(chē)輛。其傳感器大都采用電容或壓電式踏板傳感器。當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)時(shí),若是單輪,則雙輪檢測(cè)踏板傳感器輸出的變化值只有一次,若是雙輪,輸出的信號(hào)變化兩次。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

（5）車(chē)輛外型檢測(cè)器車(chē)輛外形檢測(cè)器通過(guò)對(duì)掃描圖形的處理，可判斷多種車(chē)型。外形檢測(cè)器有頂投、側(cè)投、激光、紅外等多種式樣,應(yīng)視檢測(cè)需要而定。由于按間接參數(shù)的分類(lèi)法并不是依據(jù)個(gè)別參數(shù)值(幾何尺寸、軸數(shù)、輪數(shù))決定車(chē)型類(lèi)別,而是根據(jù)這些參數(shù)值的組合范圍，單個(gè)參數(shù)檢測(cè)值應(yīng)集中起來(lái),經(jīng)過(guò)綜合并與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比才能對(duì)所測(cè)車(chē)輛進(jìn)行分類(lèi)。因此,當(dāng)車(chē)流量很大,車(chē)型較為復(fù)雜時(shí)，為了迅速做出準(zhǔn)確判斷,常同時(shí)配備外形、車(chē)高、軸載和環(huán)形線圈等檢測(cè)器,并配置一臺(tái)帶有專(zhuān)用智能圖形識(shí)別軟件的高性能圖形處理計(jì)算機(jī),組成車(chē)型自動(dòng)判別系統(tǒng)。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

1.3檢測(cè)傳感器的選擇紅外線檢測(cè)屬非接觸測(cè)量，其裝置的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間短,性能穩(wěn)定,價(jià)格便宜,紅外線方向性好,不繞射,具有一定的穿透能力和不可視性。缺點(diǎn)在于受外界影響較大,霧、雨、雪、灰塵、漂物和行人都會(huì)對(duì)它產(chǎn)生影響。可以選用作用距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于收費(fèi)車(chē)道寬度的紅外線傳感來(lái)減少其受外界影響的程度。踏板式車(chē)輛檢測(cè)器的傳感器用特殊橡膠混合物制成，其特點(diǎn)是抗磨、抗腐蝕、抗老化以及防水,它便于安裝和更換,可方便的布置成多段踏板式來(lái)提高測(cè)量精度和可靠性。但此種檢測(cè)器響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng),并且容易損壞。激光檢測(cè)不受天氣、光線、車(chē)間距等因素影響,即使車(chē)速達(dá)到250km/h,也有很高的測(cè)量精度,它是自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)系統(tǒng)中很有發(fā)展前途的檢測(cè)方式,目前已在自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)系統(tǒng)中得到應(yīng)用,特別是在不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,但此種傳感器價(jià)格較貴。以上測(cè)量方法中使用的傳感器,常常受到車(chē)輛的破壞和人為的破壞,需要一個(gè)高水平的保養(yǎng)措施,需要定期清除灰塵、泥漿和雪跡。

2、全自動(dòng)收/發(fā)卡機(jī)全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)是停車(chē)全自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的主要設(shè)備,是封閉式收費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)入口無(wú)人值守的必備設(shè)備。它由驅(qū)動(dòng)裝置、控制裝置及非接觸IC卡讀寫(xiě)裝置組成。全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)是一種機(jī)電一體化的獨(dú)立設(shè)備,通過(guò)RS232/422/485等串行通行接口與主計(jì)算機(jī)連接。發(fā)卡機(jī)設(shè)有兩個(gè)按鈕,對(duì)應(yīng)于一高一低兩個(gè)取卡口,分別服務(wù)干大型車(chē)輛和小型車(chē)輛。全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)的使用徹底避免了收費(fèi)員與卡接觸產(chǎn)生的多發(fā)卡、錯(cuò)發(fā)卡等差錯(cuò)和舞弊行為,有效地提高了車(chē)輛通行率、降低了差錯(cuò)率及顧客投訴率,提高了服務(wù)質(zhì)量。全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)可徹底取代已建成的收費(fèi)系統(tǒng)中已有的磁卡機(jī)、磁票機(jī)等發(fā)卡設(shè)備，完全與車(chē)道控制機(jī)兼容。自動(dòng)收卡機(jī)是與全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)配套使用的、用于封閉式高速公路出口的設(shè)備，一般不獨(dú)立使用。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

2、全自動(dòng)收/發(fā)卡機(jī)其工作狀態(tài)有兩種:一種是駕駛員將IC卡遞給收費(fèi)員,然后由收費(fèi)員將IC卡插人收卡機(jī)插卡口，由自動(dòng)收卡機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)IC卡的讀寫(xiě)、收集功能;另一種是駕駛員直接將IC卡投入自動(dòng)收卡機(jī)中，由收卡機(jī)自動(dòng)完成IC卡的讀寫(xiě)與收集，收費(fèi)員無(wú)需與IC卡接觸,可最大限度地堵塞收費(fèi)漏洞、防止IC卡流失。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

全自動(dòng)收/發(fā)卡機(jī)的作用全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)與全自動(dòng)收卡機(jī)是全自動(dòng)計(jì)費(fèi)、人工找零收費(fèi)模式及停車(chē)全自動(dòng)收費(fèi)的必配設(shè)備,其也可在半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中使用。全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)全自動(dòng)收卡機(jī)運(yùn)用在普通收費(fèi)系統(tǒng)中,一是具有明顯的防舞弊作用,二是可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高效率,簡(jiǎn)述如下:(1)入口發(fā)卡員不與駕駛員接觸,駕駛員停車(chē)停在全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)前,而不是發(fā)卡員所在的收費(fèi)亭前,駕駛員與發(fā)卡員不會(huì)發(fā)生直接沖突,也不會(huì)有服務(wù)態(tài)度不好的問(wèn)題。(2)人口發(fā)卡員勞動(dòng)強(qiáng)度明顯減小,發(fā)卡員只需操作鍵盤(pán),無(wú)需勞動(dòng)強(qiáng)度最大的發(fā)卡動(dòng)作。(3)徹底杜絕了發(fā)卡員利用系統(tǒng)誤差多發(fā)卡的可能,系統(tǒng)產(chǎn)生誤差或受干擾是隨機(jī)的,而發(fā)卡員遠(yuǎn)離全自動(dòng)發(fā)卡機(jī),干擾或誤差產(chǎn)生時(shí)，無(wú)法及時(shí)按鈕取卡。(4)發(fā)卡員模擬過(guò)車(chē)多發(fā)卡的可能性幾乎沒(méi)有了。(5)簡(jiǎn)化了交接班手續(xù),由于收費(fèi)員、發(fā)卡員根本不和發(fā)卡機(jī)/收卡機(jī)接觸，也就不需要有關(guān)IC卡的交接。(6)IC卡在第一次初始化進(jìn)入卡箱后,無(wú)需再清點(diǎn),卡箱內(nèi)的所有卡片一直在系統(tǒng)的監(jiān)控之下或票證員的管理之下。

3、車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是一種以汽車(chē)牌照為特定對(duì)象通過(guò)圖像抓拍上傳工控機(jī)通過(guò)車(chē)牌識(shí)別器處理后自動(dòng)識(shí)別車(chē)牌的計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單地說(shuō),它使計(jì)算機(jī)能像人一樣認(rèn)識(shí)汽車(chē)牌照，而不僅僅是把圖像存在計(jì)算機(jī)內(nèi)。

增加車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的意義認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)(1)防止車(chē)輛換卡:保證通行車(chē)輛與通行IC卡一一對(duì)應(yīng),防止車(chē)輛在中途換卡逃費(fèi)。(2)防止通行C卡流失:通過(guò)牌照識(shí)別,自動(dòng)記錄所有通行車(chē)輛的精確流向,對(duì)位收回的通行卡，可依據(jù)領(lǐng)卡車(chē)輛的牌照號(hào)碼進(jìn)行追查和處罰。(3)防止車(chē)輛倒卡:通過(guò)牌照識(shí)別,自動(dòng)記錄所有通行車(chē)輛的進(jìn)出情況。(4)對(duì)免費(fèi)車(chē)輛的管理:建立免費(fèi)車(chē)輛牌照數(shù)據(jù)庫(kù),只有數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的車(chē)輛才可以免費(fèi)通行，否則收費(fèi)員無(wú)法自行開(kāi)啟欄桿。(5)實(shí)現(xiàn)不同車(chē)輛區(qū)別收費(fèi):自動(dòng)識(shí)別當(dāng)?shù)剀?chē)、外地車(chē)以及月票或年票車(chē)輛。(6)黑名單車(chē)輛的稽查:建立車(chē)輛黑名單數(shù)據(jù)庫(kù),由牌照識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)比對(duì),進(jìn)行有效管理。(7)實(shí)現(xiàn)不停車(chē)收費(fèi)(ETC)功能通過(guò)牌照自動(dòng)識(shí)別,自動(dòng)記錄所有通行車(chē)輛的數(shù)據(jù),對(duì)免費(fèi)車(chē)輛(如軍車(chē)，警車(chē)、公務(wù)車(chē)、月票/年票車(chē)輛等)實(shí)行不停車(chē)自動(dòng)收費(fèi)放行。(8)對(duì)通行車(chē)輛進(jìn)行有效管理統(tǒng)計(jì):通過(guò)牌照自動(dòng)識(shí)別使得系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛的管理可以精確到每一部具體的車(chē)輛,從而使我們的系統(tǒng)管理水平發(fā)生革命性的飛躍。(9)可以取代車(chē)道攝像機(jī):通過(guò)牌照自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)可以對(duì)車(chē)道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像，供監(jiān)控錄像和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視,同時(shí)提供圖像的抓拍和上傳以及字符疊加等輔助功能。(10)車(chē)型輔助分類(lèi):由于車(chē)牌和車(chē)輛分類(lèi)具有相對(duì)應(yīng)的關(guān)系。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)成和工作流程認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)析

車(chē)牌定位

字符識(shí)別車(chē)牌定位主要采用的是圖像分割技術(shù)。所謂圖像分割技術(shù)就是要根據(jù)目標(biāo)與背景的先驗(yàn)知識(shí),對(duì)圖像中的目標(biāo)、背景進(jìn)行標(biāo)記、定位,然后將待識(shí)別的目標(biāo)從背景或其他偽目標(biāo)中分離出來(lái)。只有有效地完成分割,才能進(jìn)一步提取目標(biāo)特征并識(shí)別目標(biāo)。字符識(shí)別方法目前主要有基于模板匹配算法和基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。基于模板匹配算法首先把待識(shí)別字符二值化并將其尺寸大小縮放為字符數(shù)據(jù)庫(kù)中模板的大小,然后與所有的模板進(jìn)行匹配,最后選最佳匹配作為結(jié)果。由于這種匹配算法穩(wěn)定性較差、時(shí)間花費(fèi)也較大,因此,在此基礎(chǔ)上提出了基于關(guān)鍵點(diǎn)的匹配算法。此算法先對(duì)待識(shí)別字符進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)提取,然后對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)去噪,最后再確定字符的分類(lèi)。這種匹配算法只利用了字符的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行匹配,因此提高了識(shí)別速度又具有較高的識(shí)別率。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)析認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)存在的問(wèn)題(1)識(shí)別率有待提高。一些高速公路管理單位在安裝了車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)后感覺(jué)不盡如意,認(rèn)為每車(chē)道識(shí)別軟硬件花費(fèi)得幾萬(wàn)元,還存在拒識(shí)、誤識(shí)等現(xiàn)象,同時(shí)造成因?yàn)檐?chē)牌照辨別不清與駕乘人員產(chǎn)生各種糾紛,這樣花的錢(qián)就得不償失了,這勢(shì)必要求設(shè)備廠商進(jìn)一步改進(jìn)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng),提高車(chē)牌識(shí)別率。(2)整個(gè)路網(wǎng)識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一設(shè)備、統(tǒng)一軟件,避免出現(xiàn)識(shí)別算法不一,造成在路網(wǎng)內(nèi)出入口車(chē)牌識(shí)別不一致,再需人工進(jìn)行判別,無(wú)形中增加了收費(fèi)員的工作量。(3)對(duì)于現(xiàn)有新型車(chē)牌和特殊車(chē)牌(軍車(chē)、臨時(shí)車(chē)牌照),只能依靠收費(fèi)員輸人車(chē)牌號(hào)碼,但系統(tǒng)仍需考慮怎樣避免收費(fèi)員在操作過(guò)程的作弊行為。(4)隨著車(chē)輛的增加,車(chē)牌照必將會(huì)有新的變革,要求車(chē)牌識(shí)別廠商提供有力的售后服務(wù)保障,僅需簡(jiǎn)單的軟件升級(jí)即可應(yīng)對(duì)新的變革。認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

4、自動(dòng)稱(chēng)重系統(tǒng)認(rèn)識(shí)收費(fèi)系統(tǒng)中的重要技術(shù)

4、自動(dòng)稱(chēng)重系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)：通行費(fèi)的拆分結(jié)算DijkstraFloyd集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)標(biāo)識(shí)站法的核心是在高速公路路段上設(shè)置段權(quán)值,利用破圈法求解最小支撐樹(shù),對(duì)高速公路路段標(biāo)識(shí)站點(diǎn)相應(yīng)的標(biāo)識(shí)站,車(chē)輛經(jīng)過(guò)標(biāo)識(shí)站時(shí),通行卡記錄該標(biāo)識(shí)站對(duì)應(yīng)的信息,結(jié)合高速公路路徑和通行卡所記錄的信息,準(zhǔn)確地識(shí)別出車(chē)輛的實(shí)際行駛路徑。集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)集成聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）人工半自動(dòng)收費(fèi)（MTC）面臨巨大挑戰(zhàn)道路交通需求快速增長(zhǎng)高速公路建設(shè)力度加大

人工半自動(dòng)收費(fèi)(ManualSemi—automaticTollCollection，簡(jiǎn)稱(chēng)MTC)不足之處：

1）限制車(chē)輛速度，易造成收費(fèi)站交通堵塞和環(huán)境污染；

2）現(xiàn)金收費(fèi)存在弊端，增加企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，給用戶帶來(lái)不便。

ETC的發(fā)展背景不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

什么是ETC系統(tǒng)？

電子不停車(chē)收費(fèi)(ElectronicTollCollection，簡(jiǎn)稱(chēng)ETC)系統(tǒng)是國(guó)際上普及的一種用于公路、橋梁和隧道的電子自動(dòng)收費(fèi)技術(shù)。它通過(guò)車(chē)載電子標(biāo)簽與微波天線之間的專(zhuān)用短程通訊(DedicatedShortRangeCommunication，簡(jiǎn)稱(chēng)DSRC)，在不需要司機(jī)停車(chē)和其他收費(fèi)人員采取任何操作的情況下，自動(dòng)完成收費(fèi)處理全過(guò)程。

不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）OBURSU

關(guān)于DSRC？

車(chē)載電子標(biāo)簽與微波天線之間的專(zhuān)用短程通訊(DedicatedShortRangeCommunication，簡(jiǎn)稱(chēng)DSRC)，DSRC設(shè)備主要由路側(cè)設(shè)備（RSU）和車(chē)載設(shè)備（OBU）組成：路側(cè)設(shè)備（RSU）：指安裝在車(chē)道控制系統(tǒng)前端的起信息采集作用的微波讀寫(xiě)控制器，其由天線和讀寫(xiě)控制器組成；車(chē)載設(shè)備（OBU）：指安裝在用戶車(chē)輛上作為記錄車(chē)輛通行信息的移動(dòng)設(shè)備，由兩片式電子標(biāo)簽與IC卡組成。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）（1）按標(biāo)簽結(jié)構(gòu)，可分為單片式（只讀）電子標(biāo)簽與雙片式（讀寫(xiě)）電子標(biāo)簽；（2）按工作狀態(tài)，可分為主動(dòng)式與被動(dòng)式。電子標(biāo)簽分類(lèi)：

只讀式（單片式）電子標(biāo)簽屬性數(shù)據(jù)只能一次性寫(xiě)入，不能更改；

雙片式電子標(biāo)簽由一張IC卡和車(chē)載微波收發(fā)機(jī)組成。IC卡中含有一微型CPU，具有一定的計(jì)算、處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)能力。不但可作為電子標(biāo)簽使用，還可充當(dāng)信用卡和金融卡。作電子標(biāo)簽時(shí)，要將它插入車(chē)載機(jī)，由車(chē)載機(jī)完成標(biāo)簽與DSRC之間的雙向通信，并將卡中信息顯示出來(lái)。

主動(dòng)式電子標(biāo)簽是在只讀式的基礎(chǔ)上，增加了可讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和小型微波接收機(jī)，它既可將標(biāo)簽內(nèi)的車(chē)輛標(biāo)識(shí)碼等數(shù)據(jù)傳送給DSRC，也可接收并存儲(chǔ)DSRC發(fā)出的有關(guān)信息。

被動(dòng)式標(biāo)簽是將DSRC發(fā)射出的微波以某種方式進(jìn)行調(diào)制并反射出去，從而將標(biāo)簽內(nèi)的信息傳送給DSRC。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

天線控制器

微波天線

電子標(biāo)簽激活信號(hào)調(diào)制放大響應(yīng)數(shù)據(jù)解析處理當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入收費(fèi)車(chē)道進(jìn)口天線的發(fā)射區(qū),處于休眠的電子標(biāo)簽受到微波激勵(lì)而蘇醒，開(kāi)始工作;電子標(biāo)簽響應(yīng)天線的請(qǐng)示,以微波方式發(fā)出電子標(biāo)簽標(biāo)識(shí)和車(chē)型代碼:天線接收并確認(rèn)電子標(biāo)簽有效后,以微波發(fā)出入口車(chē)道代碼和時(shí)間信號(hào),寫(xiě)入電子標(biāo)簽的存儲(chǔ)器內(nèi)。當(dāng)車(chē)輛駛?cè)胧召M(fèi)車(chē)道出口天線發(fā)射范圍，經(jīng)過(guò)喚醒、相互認(rèn)證有效性等過(guò)程,天線讀出車(chē)型代碼以及入代碼和時(shí)間,傳送給車(chē)道控制機(jī);車(chē)道控制機(jī)對(duì)信息核實(shí)確認(rèn)后,計(jì)算出此次通行費(fèi)額，存儲(chǔ)或指令天線將費(fèi)額寫(xiě)入標(biāo)識(shí)卡。與此同時(shí),車(chē)道控制器存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)并編輯成數(shù)據(jù)文件，定時(shí)傳送給收費(fèi)站并轉(zhuǎn)送收費(fèi)結(jié)算中心。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

ETC車(chē)道設(shè)備構(gòu)成？不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

ETC系統(tǒng)構(gòu)成？

ETC收費(fèi)車(chē)道

收費(fèi)站管理系統(tǒng)

ETC管理中心

專(zhuān)業(yè)銀行

傳輸網(wǎng)絡(luò)不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

ETC系統(tǒng)構(gòu)成？根據(jù)分工的不同，系統(tǒng)又可分為前臺(tái)和后臺(tái)兩大部分。前臺(tái)以車(chē)道控制系統(tǒng)為核心，完成對(duì)過(guò)往車(chē)輛車(chē)型的判別,收費(fèi)信息的采集與處理,并實(shí)時(shí)傳送給收費(fèi)站管理子系統(tǒng)。后臺(tái)由收費(fèi)站管理系統(tǒng)ETC管理中心和專(zhuān)業(yè)銀行組成。前臺(tái)系統(tǒng)

前臺(tái)系統(tǒng)主要經(jīng)過(guò)ETC收費(fèi)車(chē)道系統(tǒng)的應(yīng)用，使不停車(chē)收費(fèi)現(xiàn)象得到實(shí)現(xiàn)ETC車(chē)道主要由以下內(nèi)容組成:天線、天線控制器、觸發(fā)線圈、抓拍線圈、螺桿線圈、自動(dòng)欄桿機(jī)、通行信號(hào)燈、閃光報(bào)警器、車(chē)道計(jì)算機(jī)、控制器、攝像機(jī)、余額顯示器、字符疊加器、霧燈及車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)等。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

ETC系統(tǒng)構(gòu)成？后臺(tái)系統(tǒng)ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)中的后臺(tái)系統(tǒng)主要包括收費(fèi)站管理子系統(tǒng)、ETC管理中心及專(zhuān)業(yè)銀行三大部分，對(duì)后臺(tái)ETC交易數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)責(zé)，對(duì)運(yùn)營(yíng)參數(shù)進(jìn)行管理并對(duì)其運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，在站級(jí)促使ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)與聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作得以實(shí)現(xiàn)，作為ETC系統(tǒng)的最高管理層，ETC管理中心不僅實(shí)現(xiàn)處理及交換的方式對(duì)收費(fèi)信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而且使其管理職能得到行使(后臺(tái)系統(tǒng)在公路公司與用戶之間通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)文件的接收進(jìn)行交易、拆賬及財(cái)務(wù)結(jié)算，功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)的配備能夠使系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、圖像進(jìn)行有效采集及處理。觸發(fā)線圈通訊區(qū)域高速欄桿車(chē)道天線落桿線圈抓拍線圈車(chē)道控制器不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

ETC的工作流程？1)在通訊范圍內(nèi)，當(dāng)裝有電子標(biāo)簽的車(chē)輛進(jìn)入后，會(huì)通過(guò)地下埋設(shè)的觸發(fā)線圈，從而使讀寫(xiě)天線啟動(dòng)。2)電子標(biāo)簽和讀寫(xiě)天線發(fā)揮通訊功能，采用微波的方法，電子標(biāo)簽將其標(biāo)示及車(chē)型代碼發(fā)出并由讀寫(xiě)天線接收后對(duì)其電子標(biāo)簽的有效性進(jìn)行判斷，若電子標(biāo)簽處于有效狀態(tài)時(shí)，則進(jìn)行交易，否則會(huì)保持車(chē)道封閉，并在車(chē)輛離開(kāi)檢測(cè)線圈之前進(jìn)行報(bào)警提示。3)若在車(chē)輛通行過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)效卡或無(wú)卡的車(chē)輛運(yùn)用高速跟車(chē)的方式進(jìn)行沖過(guò)時(shí)，讀寫(xiě)天線在確認(rèn)其信息無(wú)效的同時(shí)，會(huì)快速的將自動(dòng)欄桿進(jìn)行啟動(dòng)，并對(duì)收費(fèi)車(chē)道進(jìn)行關(guān)閉，從而使強(qiáng)行闖過(guò)的車(chē)輛進(jìn)行攔截。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

ETC的工作流程？4)當(dāng)數(shù)據(jù)接收成功并且交易完成以后，車(chē)輛控制欄桿會(huì)自動(dòng)抬起，車(chē)輛通行信號(hào)燈則變?yōu)榫G色，并在費(fèi)額顯示器上將該車(chē)輛的交易信息進(jìn)行顯示。5)當(dāng)抓拍線圈內(nèi)有車(chē)輛通過(guò)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)其圖像信息進(jìn)行抓拍，并由字符疊加器對(duì)車(chē)輛信息在抓拍圖像中疊加。6)當(dāng)車(chē)輛通過(guò)落桿線圈以后，欄桿會(huì)自動(dòng)落下，車(chē)輛通行信號(hào)燈則由綠變?yōu)榧t色。7)最后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)該交易信息進(jìn)行自動(dòng)保存，并在收費(fèi)站服務(wù)器中進(jìn)行上傳，該收費(fèi)流程則算完成。觸發(fā)線圈通訊區(qū)域高速欄桿車(chē)道天線落桿線圈抓拍線圈車(chē)道控制器不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）正常通行ETCMTCMTC中央分隔帶異常處理ETCMTCMTC中央分隔帶不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）ETC車(chē)道設(shè)置原則車(chē)道資源有限交通流量小重要城市出入口交通流量大車(chē)道資源豐富

ETC的服務(wù)功能？不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)具有如下主要功能：1)對(duì)車(chē)輛的駛?cè)爰榜偝鲞M(jìn)行探測(cè)，并對(duì)其數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，使其檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行傳送。與車(chē)輛識(shí)別相結(jié)合有效對(duì)車(chē)輛的電子標(biāo)簽的存在與否進(jìn)行判斷。2)對(duì)實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行抓拍及車(chē)牌識(shí)別。當(dāng)車(chē)輛從車(chē)道通過(guò)時(shí)，能夠運(yùn)用抓拍裝備對(duì)車(chē)輛圖像進(jìn)行抓拍以及車(chē)牌號(hào)碼進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)其信息得到保存。3)在入口車(chē)道對(duì)速通卡信息中寫(xiě)入將入口收費(fèi)站及車(chē)型等信息。在出口車(chē)道，按照入口收費(fèi)站、費(fèi)率等信息對(duì)車(chē)輛通行費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算。4)車(chē)輛設(shè)備動(dòng)作受到車(chē)道計(jì)算機(jī)的控制，主要包括對(duì)車(chē)道自動(dòng)欄桿的升起，通行信號(hào)燈的調(diào)整、報(bào)警器的開(kāi)關(guān)、顯示器的費(fèi)用顯示及大棚燈的切換等方面。5)實(shí)現(xiàn)車(chē)道與收費(fèi)站之間的數(shù)據(jù)信息交換。主要交換信息包括:收費(fèi)站下達(dá)信息的接收、速通卡原始通行費(fèi)數(shù)據(jù)的上傳以及入口車(chē)道的通行信息等。6)當(dāng)車(chē)輛在ETC車(chē)道通行出現(xiàn)異常時(shí)，車(chē)道系統(tǒng)會(huì)對(duì)該車(chē)輛進(jìn)行攔截，禁止其通過(guò)，由收費(fèi)站工作人員對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)，通過(guò)MTC車(chē)道進(jìn)行通行。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

三大關(guān)鍵技術(shù)？車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（AutomaticVehicleIdentificationSystems——AVI）

自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)技術(shù)（AutomaticVehicleClassificationSystems—AVC）違章車(chē)輛抓拍技術(shù)（VideoEnforcementSystems—VES）自動(dòng)車(chē)輛識(shí)別系統(tǒng)(AVI)使用裝備在車(chē)上的射頻裝置向收費(fèi)口處的收費(fèi)裝置傳送識(shí)別信息,如ID號(hào)碼,車(chē)型、車(chē)主等,以辨別車(chē)輛是否可以通過(guò)不停車(chē)收費(fèi)車(chē)道。自動(dòng)車(chē)型分類(lèi)系統(tǒng)(AVC)利用裝在車(chē)道內(nèi)和車(chē)道周?chē)母鞣N傳感器裝置來(lái)測(cè)定車(chē)輛的類(lèi)型，以便按照車(chē)型構(gòu)成實(shí)現(xiàn)正確收費(fèi)。逃費(fèi)抓拍系統(tǒng)(VES)用來(lái)抓拍使用不停車(chē)收費(fèi)車(chē)道但未裝備有效標(biāo)識(shí)卡的汽車(chē)牌照?qǐng)D像,用于確定逃費(fèi)車(chē)主并通知其應(yīng)交費(fèi)用或處罰辦法。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

ETC的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)？(1)減少交通擁堵,提高道路通行能力。(2)減少交通污染,保護(hù)環(huán)境。(3)提高收費(fèi)工作效率,促進(jìn)道路收費(fèi)規(guī)范化發(fā)展。ETC系統(tǒng)采用電子貨幣支付方式，避免了收費(fèi)工作人員與駕駛員的直接接觸過(guò)程,極大地提高了道路收費(fèi)的工作效率，可杜絕人為費(fèi)額流失,有利于道路收費(fèi)的規(guī)范化。(4)具有交通數(shù)據(jù)采集功能。當(dāng)車(chē)輛通過(guò)收費(fèi)口時(shí),電子收費(fèi)系統(tǒng)在電子支付的過(guò)程中自動(dòng)進(jìn)行車(chē)輛信息及車(chē)輛出行信息的數(shù)據(jù)采集,這些數(shù)據(jù)將一方面為公安部門(mén)提供車(chē)輛監(jiān)控信息,另一方面為城市規(guī)劃、交通管理者提供準(zhǔn)確的車(chē)輛出行OD數(shù)據(jù)及路口和路段交通流數(shù)據(jù)。

ETC的優(yōu)缺點(diǎn)？

優(yōu)點(diǎn)(1)不受人為干擾,能減少錯(cuò)誤的出現(xiàn)(2)從根本上解決票款流失問(wèn)題;(3)能顯著提高收費(fèi)站的通行能力;(4)能明顯消除車(chē)輛由于在收費(fèi)站減速、怠速、加速等尾氣排放所產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題;(5)可提高駕駛員的舒適性;(6)可減少收費(fèi)站管理人員的費(fèi)用;(7)可采集車(chē)輛OD數(shù)據(jù)等;(8)能充分發(fā)揮高速公路快速、高效、暢通等功能。缺點(diǎn)(1)一次性投資較大,并且如果出現(xiàn)逃費(fèi)或欠款現(xiàn)象,處理起來(lái)較為繁瑣;(2)車(chē)道設(shè)備配置較昂貴,如紅外或微波的發(fā)射和接收設(shè)備、車(chē)道控制器、可變情報(bào)板、攝像機(jī)等。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

ETC在運(yùn)營(yíng)中的問(wèn)題？1)誤入車(chē)輛引起ETC車(chē)道擁堵;2)ETC系統(tǒng)跟車(chē)干擾嚴(yán)重;3)短通信區(qū)車(chē)輛通行速度低;4)自動(dòng)欄桿附近存在通信盲區(qū);5)惡意旁道插隊(duì)逃費(fèi)現(xiàn)象無(wú)法解決;6)各類(lèi)ETC系統(tǒng)之間的兼容問(wèn)題。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）1)誤入車(chē)輛引起ETC車(chē)道擁堵緩解措施——交通誘導(dǎo)不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）2)ETC系統(tǒng)跟車(chē)干擾嚴(yán)重不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）緩解措施：（1）統(tǒng)一電子標(biāo)簽的靈敏度；（2）規(guī)范車(chē)輛電子標(biāo)簽的安裝位置；（3）通過(guò)宣傳和增加ETC車(chē)道誘導(dǎo)標(biāo)識(shí)的手段；（4）提高ETC車(chē)道軟件邏輯判斷能力。跟車(chē)干擾情況：（1）前車(chē)無(wú)電子標(biāo)簽，后車(chē)有電子標(biāo)簽；（2）兩輛車(chē)都安裝有電子標(biāo)簽；（3）前車(chē)有電子標(biāo)簽，后車(chē)無(wú)電子標(biāo)簽。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

我國(guó)ETC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)？全國(guó)省界高速公路收費(fèi)取消后,ETC門(mén)架系統(tǒng)收費(fèi)成為高速公路通行費(fèi)用收取的主要方式。高速公路收費(fèi)站今后收費(fèi)的主要方向是ETC車(chē)道收費(fèi)，減少收費(fèi)站出口人工車(chē)道數(shù)量,使高速公路上的車(chē)流量得以及時(shí)疏導(dǎo),不但能使車(chē)道的利用率得到保證,還能給車(chē)輛駕駛員提供快捷、高效的服務(wù)。全國(guó)從2020年初開(kāi)始推行ETC智能門(mén)架,設(shè)備運(yùn)行情況較好,門(mén)架位置處的天線控制器、交換機(jī)和門(mén)架工控機(jī)等全部實(shí)現(xiàn)了冗余配置，ETC扣費(fèi)更準(zhǔn)確。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,ETC收費(fèi)系統(tǒng)將得到普遍應(yīng)用,高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的工作效率將得到明顯提升,移動(dòng)支付的用戶數(shù)量也將快速增加。今后在使用ETC門(mén)架系統(tǒng)的過(guò)程中要不斷優(yōu)化升級(jí)系統(tǒng)設(shè)備,將交易失敗率控制到最低,使用戶的體驗(yàn)更完美。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

我國(guó)ETC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)？ETC門(mén)架是取消省界收費(fèi)站實(shí)現(xiàn)電子不停車(chē)收費(fèi)的重要設(shè)施，依托射頻裝置，具備對(duì)通行車(chē)輛進(jìn)行多路徑識(shí)別、自動(dòng)計(jì)費(fèi)等功能，全面實(shí)施ETC門(mén)架安裝后，將實(shí)現(xiàn)高速公路通行費(fèi)電子無(wú)感收費(fèi)，對(duì)提高高速公路通行效率，降低物流成本、便利群眾出行，推動(dòng)高速公路高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。高速上行駛的裝有ETC的車(chē)輛經(jīng)過(guò)門(mén)架系統(tǒng)后將實(shí)現(xiàn)不停車(chē)自動(dòng)快捷扣費(fèi)，省去了排隊(duì)繳費(fèi)的煩惱。不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

我國(guó)ETC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)？江蘇（南京、淮安）：全國(guó)唯一ETC智慧停車(chē)“省級(jí)示范區(qū)”。截至9月底，南通市崇川區(qū)智慧停車(chē)路內(nèi)應(yīng)用，已經(jīng)開(kāi)通了70多條道路扣費(fèi)，目前仍然在增加道路點(diǎn)位設(shè)置，建設(shè)城市級(jí)ETC電子圍欄，以實(shí)現(xiàn)“先停車(chē)、后繳費(fèi)”以及“一個(gè)城市一個(gè)停車(chē)場(chǎng)”的智慧停車(chē)規(guī)劃理念。南通ETC項(xiàng)目也是迄今為止國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的ETC智慧停車(chē)項(xiàng)目，開(kāi)創(chuàng)了很多個(gè)“第一次”應(yīng)用。浙江（杭州）：杭州市城管計(jì)劃啟動(dòng)道路停車(chē)ETC扣費(fèi)，目前處于方案調(diào)研階段，ETC將作為杭州城市大腦先離場(chǎng)后收費(fèi)的補(bǔ)充支付渠道。三里亭片區(qū)將作為試點(diǎn)區(qū)域先行試點(diǎn)，我司針對(duì)該區(qū)塊800+停車(chē)泊位結(jié)合該區(qū)塊道路實(shí)況制定了技術(shù)方