射頻自動識別不停車收費(fèi)系統(tǒng)

申請免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

　　 　　一、應(yīng)用背景 　　射頻自動識別不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式。通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的電子標(biāo)簽與在收費(fèi)站ETC車道上的微波天線之間的專用短程通訊，利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過路橋收費(fèi)站不需停車就能交納費(fèi)用的目的。 　　ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。實(shí)施不停車收費(fèi)，一方面，可以允許車輛高速通過(幾十公里以至100多公里)，與傳統(tǒng)的人工收費(fèi)8秒出票相比較，不停車收費(fèi)大大加快了高速公路收費(fèi)道口的通行能力，據(jù)測算，較人工收費(fèi)車道，ETC車道通行能力將提高4～6倍，可減少車輛在收費(fèi)口因交費(fèi)、找零等動作而引起的排隊(duì)等候。另一方面，也使公路收費(fèi)走向電子化，可降低收費(fèi)管理的成本，有利于提高車輛的營運(yùn)效益，同時(shí)也大幅降低收費(fèi)口的噪聲水平和廢氣排放，并可以杜絕少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污路費(fèi)、減少國家損失，與原來的人工收費(fèi)和人工電腦收費(fèi)方式相比，實(shí)行不停車收費(fèi)后具有明顯優(yōu)勢，不僅極大地改善了路上密集車輛所造成的環(huán)境污染，減少車輛阻塞現(xiàn)象，行車更加安全，更為主要的是將大大提高過橋收費(fèi)效率。 　　一般來說對于公路收費(fèi)系統(tǒng)、車輛的大小和形狀不同、需要大約4米的讀寫距離和很快的讀寫速度、也就要求系統(tǒng)的頻率應(yīng)該在 900M Hz和2400MHz。射頻卡一般在車的擋風(fēng)玻璃后面?，F(xiàn)在最現(xiàn)實(shí)的方案是將多車道的收費(fèi)口，分為兩個(gè)部分：自動收費(fèi)口、入工收費(fèi)口。天線架設(shè)在道路的上方。在距收費(fèi)口約50-100米處，當(dāng)車輛經(jīng)過天線時(shí)，車上的射頻卡被頭頂上的天線接收到，判別車輛是否帶有有效的射頻卡。讀寫器指示燈指示車輛進(jìn)人不同車道，人工收費(fèi)口仍維持現(xiàn)有的操作方式，進(jìn)入自動收費(fèi)口的車輛，養(yǎng)路費(fèi)款被自動從用戶帳戶上扣除，且用指示燈及蜂鳴器告訴司機(jī)收費(fèi)是否完成，不用停車就可通過，擋車器將攔下惡意闖入的車輛。1996年、佛山市政府安裝了RFID系統(tǒng)用于自動收取路橋費(fèi)以提高車輛通過率，緩解公路瓶頸。車輛可以在250公里的時(shí)速下用少于0.5毫秒的時(shí)間被識別，并且正確率達(dá)99.95%。上海也安裝了基于RFID的自動收聚養(yǎng)路費(fèi)系統(tǒng)。另外兩個(gè)安裝在廣州的與上海和佛山的工程不同，廣州的工程嘗試在開放的高速公路上對正在高速行駛的車輛進(jìn)行自動收費(fèi)，通道采用RFID系統(tǒng)。中國有把握改善其公路基礎(chǔ)設(shè)施，而現(xiàn)在最大的問題是應(yīng)用于高速公路收取養(yǎng)路費(fèi)的RFID技術(shù)沒有統(tǒng)-的標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)廠家使用自己的專用標(biāo)準(zhǔn)、使得建立全國高速公路自動收費(fèi)系統(tǒng)時(shí), 情況變得很混亂。 　　二、無源射頻卡(電子標(biāo)簽)的優(yōu)勢 　　(1)非接觸性。無源射頻卡與讀寫設(shè)備之間沒有機(jī)械接觸，無機(jī)械損傷。與讀寫設(shè)備也沒有插口(全密封)，能適應(yīng)多塵、潮濕等惡劣環(huán)境，可靠性高，使用壽命長。 　　(2)響應(yīng)速度快。普通磁卡的信息交換只有1～2kb/s，而射頻識別卡信息交換速度為毫秒級，支持在高速移動中讀卡。 　　(3)安全保密性好。普通磁卡受到強(qiáng)磁場干擾會丟失信息，信息易被竊取、篡改或偽造。射頻識別卡利用存儲器記錄信息，不受磁場的干擾，卡內(nèi)有專用的電路模塊，可作密碼運(yùn)算和雙向密碼鑒別，數(shù)據(jù)安全性和保密性能好。 　　(4)可離線操作。感應(yīng)式IC卡安全保密性好，既可聯(lián)網(wǎng)線使用，亦可脫離計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)離線操作，免除網(wǎng)絡(luò)開銷。 　　(5)體積小，方便各種封裝形式，價(jià)格比有源卡便宜許多。 　　三、系統(tǒng)構(gòu)成 　　射頻自動識別不停車收費(fèi)系統(tǒng)按其功能可分為自動識別控制子系統(tǒng)、自動判斷型子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、車輛檢測子系統(tǒng)、閉路電視子系統(tǒng)和信號控制子系統(tǒng)等幾個(gè) 　　(1) 自動識別控制子系統(tǒng)主要由DRF8801A系列射頻自動識別讀寫器、DRF300系列射頻自動識別卡、車道道閘控制機(jī)、收費(fèi)員計(jì)算機(jī)終端等組成，它是整個(gè)不停車收費(fèi)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)控制不停車收費(fèi)車道所有設(shè)備的運(yùn)行、收費(fèi)業(yè)務(wù)操作的管理以及與收費(fèi)站計(jì)算機(jī)的通信和數(shù)據(jù)交換。 　　(2) 自動判斷型子系統(tǒng)主要由光柵、高度檢測器、軸數(shù)檢測器等組成，它通過采集車輛的高度和軸數(shù)等參數(shù)，經(jīng)綜合分析比較來判別車輛的車型；該子系統(tǒng)至少可以判別三種以上車型。自動判斷型子系統(tǒng)在有些場合可以由用戶選擇使用。 　　(3) 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要由DRF8801A系列射頻自動識別讀寫器和DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡構(gòu)成。射頻電子標(biāo)簽被安裝在汽車擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的上方，在電子標(biāo)簽上寫有標(biāo)簽編號、車號、車主、車型、應(yīng)繳金額、剩余金額和有效期等信息；DRF8801A系列射頻自動識別讀寫器被安裝在收費(fèi)島的前端，它通過微波技術(shù)從DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡上讀取有關(guān)信息，并同步傳送給車道控制主機(jī)。 　　(4) 閉路電視子系統(tǒng)主要由車道攝像機(jī)和收費(fèi)站的監(jiān)視器等組成。車道攝像機(jī)被安裝在收費(fèi)島的前端，主要用于拍攝非法通過的違章車輛。 　　(5) 信號控制子系統(tǒng)主要由通行信號燈、偏叉信號燈和自動欄桿等組成，用于提醒駕駛員正確使用不停車收費(fèi)車道。 　　(6) 車輛檢測子系統(tǒng)主要由三組環(huán)形線圈組成。第一組環(huán)形線圈(ENTER LOOP)被安裝在收費(fèi)島的入口處，用于激活天線讀取電子標(biāo)簽的信息；第二組環(huán)形圈(ESC LOOP)被安裝在收費(fèi)島的中間出口處，用于控制通行信號燈和偏叉信號燈的狀態(tài)；第三組環(huán)形線圈(EXIT LOOP)被安裝在收費(fèi)島的出口端，用于統(tǒng)計(jì)車流量，并控制自動欄桿、通行信號燈和偏叉信號燈的工作狀態(tài)。 　　工作原理和流程 　　1、射頻自動識別不停車收費(fèi)系統(tǒng)不需要專門的收費(fèi)員進(jìn)行操作，它利用微波自動識別技術(shù)，完全通過設(shè)備本身來完成對通行車輛的收費(fèi)工作。 　　2、存儲有車型、車號、金額、有效期等信息的射頻電子標(biāo)簽卡被安裝在汽車前方擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的左下角。當(dāng)持卡車輛進(jìn)入不停車收費(fèi)車道時(shí)，車輛感應(yīng)器的 “ENTER LOOP”線圈產(chǎn)生來車信號，激發(fā)DRF8801A系列射頻自動識別讀寫器讀取該車DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡上的信息(車型、車號、剩余金額和有效期等)，同時(shí)光柵、高度檢測器和軸數(shù)檢測器等車型差別設(shè)備，自動檢測來車的實(shí)際車型。 　　3、從車載DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡讀取的信息，以及車型判別設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)均被送到車道控制計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行分析比較，如電子卡中所記錄的車型與設(shè)備所判別的車型一致、卡中車號不在黑名單內(nèi)、應(yīng)繳金額小于等于剩余金額、車輛通過時(shí)間在卡的有效期范圍內(nèi)，則該卡被認(rèn)為是有效卡；如前述四項(xiàng)比較中，有一項(xiàng)不符合，則該卡被認(rèn)為是無效卡。 　　4、如來車所持DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡為有效卡，則通行信號燈由紅色變?yōu)榫G色，偏叉信號燈呈綠色直行標(biāo)志，自動欄桿抬起；當(dāng)來車駛離EXIT LOOP的檢測范圍后，通行信號燈由綠色變?yōu)榧t色，偏叉信號燈熄滅，自動欄桿關(guān)閉。駛離EXIT LOOP的檢測范圍后，通行信號燈由綠色變?yōu)榧t色，偏叉信號燈熄滅，自動欄桿關(guān)閉。 　　5、如來車所持DRF300系列射頻電子標(biāo)簽卡為無效卡，則通行信號燈呈紅色，偏叉信號燈呈黃色左轉(zhuǎn)通行標(biāo)志，自動欄桿關(guān)閉；當(dāng)來車左行駛離無卡車輛轉(zhuǎn)向人工收費(fèi)車道的車輛感應(yīng)器的“ESC LOOP” 線圈的檢測范圍后，偏叉信號燈熄滅；如來車沒有轉(zhuǎn)向人工收費(fèi)道(有些場合不設(shè)此轉(zhuǎn)向旁道)，而依然向前行駛，當(dāng)其抵達(dá)車輛感應(yīng)器線圈“E