研祥特種計(jì)算機(jī)在高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）中的應(yīng)用
研祥
摘要： 不停車收費(fèi)系統(tǒng)又稱電子收費(fèi)系統(tǒng)（Electronic Collection System），簡(jiǎn) 稱ETC系統(tǒng)。它利用車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)完成車輛與收費(fèi)站之間的無(wú)線數(shù)據(jù)通訊，進(jìn)行車輛自動(dòng)識(shí)別和有關(guān)收費(fèi)數(shù)據(jù)的交換，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)路對(duì)收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)不停車自動(dòng)收費(fèi)的全電子收費(fèi)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上或者車身其他部位的車載有源電子標(biāo)簽與在收費(fèi)站 ETC車道上的遠(yuǎn)距離讀寫器之間的微波專用短程通訊，利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車而能交納路橋費(fèi)的目的。不停車收費(fèi)系統(tǒng)主要利用車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)路側(cè)車道控制系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射與接收裝置識(shí)別通過(guò)車輛的編號(hào)，自動(dòng)從該用戶的專用賬戶中扣除通行費(fèi)。
Abstract：
Key words :
1．概述
不停車收費(fèi)系統(tǒng)又稱電子收費(fèi)系統(tǒng)（Electronic Collection System），簡(jiǎn) 稱ETC系統(tǒng)。它利用車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)完成車輛與收費(fèi)站之間的無(wú)線數(shù)據(jù)通訊，進(jìn)行車輛自動(dòng)識(shí)別和有關(guān)收費(fèi)數(shù)據(jù)的交換，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)路對(duì)收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)不停車自動(dòng)收費(fèi)的全電子收費(fèi)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上或者車身其他部位的車載有源電子標(biāo)簽與在收費(fèi)站 ETC車道上的遠(yuǎn)距離讀寫器之間的微波專用短程通訊，利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車而能交納路橋費(fèi)的目的。不停車收費(fèi)系統(tǒng)主要利用車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)路側(cè)車道控制系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射與接收裝置識(shí)別通過(guò)車輛的編號(hào)，自動(dòng)從該用戶的專用賬戶中扣除通行費(fèi)。
系統(tǒng)是通過(guò)遠(yuǎn)距離、非接觸采集射頻卡的信息，實(shí)現(xiàn)車輛在快速移動(dòng)狀態(tài)下的自動(dòng)識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)化管理。該系統(tǒng)產(chǎn)品集計(jì)算機(jī)軟硬件、無(wú)線通信、信息采集處理、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)通訊、自動(dòng)控制和智能卡制作等技術(shù)綜合應(yīng)用為一體，屬于先進(jìn)的智能交通信息采集設(shè)備和高安全性的智能身份識(shí)別系統(tǒng)，是一種能有效對(duì)車輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管的重要技術(shù)手段。以目前的技術(shù)手段而言，只有有源電子標(biāo)簽?zāi)芡瓿煞€(wěn)定的高速識(shí)別。Bisa遠(yuǎn)距離讀寫器識(shí)讀距離最遠(yuǎn)可達(dá)到100米，識(shí)讀可靠性達(dá)到100％。
2．技術(shù)系統(tǒng)組成
2．1 不停車收費(fèi)系統(tǒng)的系統(tǒng)組成
ETC系統(tǒng)主要由ETC收費(fèi)車道、收費(fèi)站管理系統(tǒng)、ETC管理中心、專業(yè)銀行及傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。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)以車道控制子系統(tǒng)為核心，用于控制和管理各種外場(chǎng)設(shè)備與安裝在車輛上的電子標(biāo)簽的通信，記錄車輛的各種信息，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)站管理子系統(tǒng)、ETC管理中心和專業(yè)銀行組成。ETC管理中心是ETC系統(tǒng)的最高管理層，既要進(jìn)行收費(fèi)信息與數(shù)據(jù)的處理和交換，又要行使必要的管理職能，它包括各公路的收費(fèi)專營(yíng)公司、結(jié)算中心和客戶服務(wù)中心。后臺(tái)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)文件在公路收費(fèi)專營(yíng)公司和用戶之間進(jìn)行交易、拆帳和財(cái)務(wù)結(jié)算，配有多臺(tái)功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，完成系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)、圖像的采集和處理。圖1為電子收費(fèi)系統(tǒng)的示意圖。
2.2，硬件系統(tǒng)構(gòu)成
不停車收費(fèi)硬件系統(tǒng)包括收費(fèi)站數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、監(jiān)控管理部分三部分組成。收費(fèi)站數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要是遠(yuǎn)距離非接觸采集車輛通過(guò)的時(shí)間、地點(diǎn)信息。收費(fèi)站數(shù)據(jù)采集設(shè)備由若干個(gè)收費(fèi)站組成局域網(wǎng)，每個(gè)收費(fèi)站配置如下設(shè)備：
（1）遠(yuǎn)距離讀寫器
（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器(用于控制攝像機(jī)、交通信號(hào)燈、報(bào)警器等
（3）攝像機(jī)
（4）交通信號(hào)燈
（5）報(bào)警器
（6）車道工控機(jī)
（7）不間斷電源
其中車道工控機(jī)采用，研祥專為ETC系統(tǒng)研制開(kāi)發(fā)的研祥專用車道工控機(jī)（冗余電源供電），規(guī)格如下:
Intel 965芯片的全長(zhǎng)CPU卡
CPU：Core Duo
10/100/1000M兆自適應(yīng)以太網(wǎng)接口1個(gè)；
數(shù)字量：標(biāo)配，8路輸入，8路輸出；
串行通訊口：標(biāo)配6個(gè)，可擴(kuò)展。
視頻接口：1路標(biāo)配；
字符疊加器
車輛檢測(cè)器
電源模塊：交流冗余220V輸入直流5V、12V、24V輸出開(kāi)關(guān)電源，有過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)功能
電路保護(hù)：空開(kāi)漏電保護(hù)避雷保護(hù) 。
研祥專用車道工控機(jī)，憑借其高適應(yīng)性和穩(wěn)定性，適應(yīng)了高速公路環(huán)境污染大、灰塵多、電磁干擾嚴(yán)重等環(huán)境因素，更好了保障了ETC系統(tǒng)信息采集的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)穩(wěn)定性；同時(shí)其高運(yùn)算性能，存儲(chǔ)量大，也更好的適應(yīng)了告訴公路收費(fèi)系統(tǒng)繁忙、數(shù)據(jù)傳輸量較大的特點(diǎn)。
3．應(yīng)用項(xiàng)目：該項(xiàng)目開(kāi)了上海地區(qū)的先河，具有重要意義。
在高速公路路網(wǎng)交通量的不斷增長(zhǎng)，高速公路收費(fèi)站，特別是主線收費(fèi)站的擁堵問(wèn)題日益突出的背景下，上海建設(shè)交通部門明確了高速公路ETC系統(tǒng)建設(shè)總體目標(biāo)，大力推進(jìn)ETC系統(tǒng)發(fā)展的進(jìn)程，力爭(zhēng)做到道口全覆蓋，目前，在已經(jīng)投入使用的收費(fèi)站和車道中，研祥特種計(jì)算機(jī)覆蓋了A9(滬青平)、A8（滬杭）、A2（滬莘）、A4（莘奉金）、A5（滬金）、A30（北環(huán)、同三、南環(huán)、東南環(huán)）等多條上海周邊高速公路。
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