不停車收費(fèi)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱ETC)是智能交通系統(tǒng)中一個(gè)重要的領(lǐng)域和應(yīng)用環(huán)節(jié)。通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載電子標(biāo)簽與收費(fèi)站ETC車道上的微波天線之間的微波專門進(jìn)行短程通信，利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行系統(tǒng)進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過路橋收費(fèi)站時(shí)不需停車便能交納路橋費(fèi)的目的。

　　RFID如何應(yīng)用在高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)中

　　ETC是電子不停車收費(fèi)的簡(jiǎn)稱，是一種利用專用短程微波通信的技術(shù)，通過路邊的RFID讀寫設(shè)備單元與車載系統(tǒng)的信息交換，自動(dòng)識(shí)別車輛，通過計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行系統(tǒng)的后臺(tái)結(jié)算處理，實(shí)施電子支付，完成車輛通行費(fèi)扣除的全自動(dòng)收費(fèi)。

　　1、工作原理

　　當(dāng)車輛通過ETC收費(fèi)站時(shí)，地感線圈檢測(cè)到車輛進(jìn)入車道，觸發(fā)安裝在ETC天線架的RFID讀寫器，RFID讀寫器開始與安裝在汽車擋風(fēng)玻璃上的車載系統(tǒng)進(jìn)行雙向通信和信息交換，將數(shù)據(jù)傳送給ETC收費(fèi)站PC，ETC收費(fèi)站PC根據(jù)不同情況來控制管理系統(tǒng)產(chǎn)生不同的動(dòng)作，如從該車的預(yù)付款項(xiàng)賬戶中扣除此次應(yīng)交的過路費(fèi)，并送出指令給其他輔助設(shè)施工作，如交易成功后，擋車器自動(dòng)升起，放行車輛;車輛通過后，擋車器自動(dòng)放下。整個(gè)收費(fèi)過程無需人工干預(yù)，用戶可不停車快速通過ETC收費(fèi)站。

　　2、系統(tǒng)功能模塊

　　射頻自動(dòng)識(shí)別不停車收費(fèi)系統(tǒng)按其功能可分為自動(dòng)識(shí)別控制子系統(tǒng)、自動(dòng)判斷型子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、車輛檢測(cè)子系統(tǒng)、閉路電視子系統(tǒng)和信號(hào)控制子系統(tǒng)。

　　各子系統(tǒng)功能簡(jiǎn)述如下：

　　1)自動(dòng)識(shí)別控制子系統(tǒng)主要由射頻自動(dòng)識(shí)別讀寫器、射頻自動(dòng)識(shí)別卡、車道欄桿控制機(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(dòng)判斷型子系統(tǒng)主要由光柵、高度檢測(cè)器、軸數(shù)檢測(cè)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。

　　3)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要由射頻自動(dòng)識(shí)別讀寫器和射頻電子標(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(hào)、車號(hào)、車主、車型、應(yīng)繳金額、剩余金額和有效期等信息。射頻自動(dòng)識(shí)別讀寫器被安裝在收費(fèi)島的前端，它通過微波技術(shù)從射頻電子標(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(hào)控制子系統(tǒng)主要由通行信號(hào)燈、偏叉信號(hào)燈和自動(dòng)欄桿等組成。它用于提醒駕駛員正確使用不停車收費(fèi)車道。

　　6)車輛檢測(cè)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(hào)燈和偏叉信號(hào)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(dòng)欄桿、通行信號(hào)燈和偏叉信號(hào)燈的工作狀態(tài)。

　　3、關(guān)鍵技術(shù)

　　ETC主要包括自動(dòng)識(shí)別技術(shù)(Automatic Vehicle Identification，AVI)、車輛抓拍和車道控制幾部分。車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是其最重要的技術(shù)，它直接影響到系統(tǒng)的性能和應(yīng)用推廣，它也是區(qū)別不同的ETC系統(tǒng)的主要標(biāo)志。交通運(yùn)輸本身的特點(diǎn)是一種能夠在全天候、惡劣環(huán)境下應(yīng)用，遠(yuǎn)距離作用(10m左右)，安全可靠性高，高速，壽命長(zhǎng)的系統(tǒng)。由于微波透入性強(qiáng)，可以穿透濃霧、雨滴、風(fēng)沙等，適合于車輛在全天候、惡劣的環(huán)境條件下工作。它還具有工作距離遠(yuǎn)、體積小，既可以有源發(fā)射方式(壽命可達(dá)10年以上)也可以無源反射方式(無壽命限制)工作等特點(diǎn)，因此射頻識(shí)別技術(shù)剛好滿足交通運(yùn)輸?shù)囊?。工作波段主要?00MHz、2.45GHz和5.8GHz頻段，ETC系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的是5.8GHz頻段。

　　射頻標(biāo)簽收到RFID讀寫器發(fā)出的信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)解調(diào)送控制單元進(jìn)行處理，通過身份確認(rèn)，密碼驗(yàn)證后，控制單元對(duì)EEPROM進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作，并經(jīng)編碼、加密后，再經(jīng)調(diào)制發(fā)射出去。處理控制單元主要用于密碼校驗(yàn)，編程模式檢查，數(shù)據(jù)加密解密，并可控制對(duì)EEPROM的讀寫操作。EEP-ROM中存有車輛的ID號(hào)、車牌號(hào)、車型、司機(jī)等相關(guān)信息。RFID讀寫器接收到ID號(hào)等信息后通過接口電路與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，做出相應(yīng)的操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的自動(dòng)識(shí)別。

　　ETC是利用RFID技術(shù)并綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用于解決當(dāng)前交通收費(fèi)效率低下的情況而發(fā)展起來的。ETC特別適用于高速公路或交通繁忙的橋隧。實(shí)施不停車收費(fèi)，一方面可以允許車輛高速通過，減少車輛在收費(fèi)口因繳費(fèi)、找零錢等動(dòng)作而引起的排隊(duì)等候。據(jù)測(cè)算，較人工收費(fèi)車道，ETC車道的通行能力提高了四至六倍。另一方面，ETC可使公路收費(fèi)走向電子化，以降低收費(fèi)管理的成本，有利于提高車輛的營(yíng)運(yùn)效益，同時(shí)也大幅降低了收費(fèi)口的噪聲和廢氣排放，并可以杜絕少數(shù)不法收費(fèi)員的貪污路費(fèi)，從而減少國(guó)家損失。