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ETC系统组成及工作原理
发布日期:2015-09-01 00:00:00     已有 11310 阅读过本文

       ETC系统是通过安装于车辆上的车载装置和安装在收费站车道上的天线之间进行无线通信和信息交换。主要由车辆自动识别系统、中心管理系统和其他辅助设施等组成。其中,车辆自动识别系统有车载单元(Onboardunit,OBU)又称应答器(Transponder)或电子标签(Tag)、路边单元(Roadsideunit,RSU)、环路感应器等组成。OBU中存有车辆的识别信息,一般安装于车辆前面的挡风玻璃上,RSU安装于收费站旁边,环路感应器安装于车道地面下。中心管理系统有大型的数据库,存储大量注册车辆和用户的信息。

  当车辆通过收费站口时,环路感应器感知车辆,RSU发出询问信号,OBU做出响应,并进行双向通信和数据交换;中心管理系统获取车辆识别信息,如汽车ID号、车型等信息和数据库中相应信息进行比较判断,根据不同情况来控制管理系统产生不同的动作,如计算机收费管理系统从该车的预付款项账户中扣除此次应交的过路费,或送出指令给其它辅助设施工作。其它辅助设施如:违章车辆摄像系统,自动控制栏杆或其它障碍,交通显示设备(红,黄,绿灯等设备)指示车辆行驶。

  1、车辆自动识别技术

  ETC系统中车辆自动识别技术是其中最重要的技术,它直接影响到系统的性能和应用推广,也是区别不同的ETC系统的主要标志。目前,采用的识别技术主要有:①红外线扫描识别技术;②CCD摄像识别技术;③激光扫描识别技术;④IC卡识别技术等。但由于交通运输本身特点要求有一种能够在全天候、恶劣环境下应用,远距离作用(10m左右),安全可靠性高,高速,寿命长的系统。上述这些系统由于本身缺陷都不能全面满足以上要求,而得不到有效的推广应用。微波非接触式ID卡识别技术就是适应这一需要而发展起来的。由于微波透人性强,可以穿透浓雾、雨滴、风沙等,工作距离远,适合于车辆全天候、恶劣环境条件下工作,它具有工作距离远、体积小,既可以有源发射方式(寿命可达10年以上)也可以无源反射方式(无寿命限制)工作,既可以主动式,也可以被动式工作,车辆以50—120km/h的正常速度通过收费站等特点。工作波段主要有900MlHz、2.45GHz和5.8GHz频段。

  微波非接触式ID卡(即OBU)接收RSU发出的询问信号,经数据解调送控制单元进行处理,通过身份确认,密码验证后,控制单元对EEPROID进行数据读写操作并经编码,加密后,再经调制,送天线发射出去。处理控制单元主要用于密码校验,编程模式检查,数据加密解密,并控制对EEPROID的读写操作。EEPROID中存有车辆的ID号、车牌号、车型、司机等相关信息。RSU根据接收到的ID号等信息,而做出相应的操作,从而达到对车辆的识别。

  2、OBU与RSU间的通信

  ETC系统中,OBU与RSU之间采用专用短程通信标准协议(DSRC)进行半双工通信,由于900IDHz和2.45GHz波段靠近移动通信波段且背景噪声干扰较大,国际上正趋于将5.8GHz的系统作为标准ETC系统使用。如美国采用900MHz或5.8GHz,日本和欧洲均规定5.8GHz作为ETC的频段。中国ISO/TC204技术委员会已提出将5.8GHz频段分配给ITS领域的短程通信,包括ETC系统,并批准在5.8GHz频段上进行ETC系统的试验,通信距离为10m。采用5.8GHz微波波段与中国ISID工业用波段一致,不受移动通信影响。目前国内使用的ETC系统频段多为900IDHz和2.5GHz频段。对于5.8GHz系统,国内还没有开发出相应系统

  中国标准靠欧洲标准,目前只定义了物理层和数据链路层,其它层还有待进一步完善。

 

 

 

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