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        技術專欄
        ETC系統組成及工作原理
        發布日期:2015-09-01 00:00:00     已有 11180 閱讀過本文

               ETC系統是通過安裝于車輛上的車載裝置和安裝在收費站車道上的天線之間進行無線通信和信息交換。主要由車輛自動識別系統、中心管理系統和其他輔助設施等組成。其中,車輛自動識別系統有車載單元(Onboardunit,OBU)又稱應答器(Transponder)或電子標簽(Tag)、路邊單元(Roadsideunit,RSU)、環路感應器等組成。OBU中存有車輛的識別信息,一般安裝于車輛前面的擋風玻璃上,RSU安裝于收費站旁邊,環路感應器安裝于車道地面下。中心管理系統有大型的數據庫,存儲大量注冊車輛和用戶的信息。

          當車輛通過收費站口時,環路感應器感知車輛,RSU發出詢問信號,OBU做出響應,并進行雙向通信和數據交換;中心管理系統獲取車輛識別信息,如汽車ID號、車型等信息和數據庫中相應信息進行比較判斷,根據不同情況來控制管理系統產生不同的動作,如計算機收費管理系統從該車的預付款項賬戶中扣除此次應交的過路費,或送出指令給其它輔助設施工作。其它輔助設施如:違章車輛攝像系統,自動控制欄桿或其它障礙,交通顯示設備(紅,黃,綠燈等設備)指示車輛行駛。

          1、車輛自動識別技術

          ETC系統中車輛自動識別技術是其中最重要的技術,它直接影響到系統的性能和應用推廣,也是區別不同的ETC系統的主要標志。目前,采用的識別技術主要有:①紅外線掃描識別技術;②CCD攝像識別技術;③激光掃描識別技術;④IC卡識別技術等。但由于交通運輸本身特點要求有一種能夠在全天候、惡劣環境下應用,遠距離作用(10m左右),安全可靠性高,高速,壽命長的系統。上述這些系統由于本身缺陷都不能全面滿足以上要求,而得不到有效的推廣應用。微波非接觸式ID卡識別技術就是適應這一需要而發展起來的。由于微波透人性強,可以穿透濃霧、雨滴、風沙等,工作距離遠,適合于車輛全天候、惡劣環境條件下工作,它具有工作距離遠、體積小,既可以有源發射方式(壽命可達10年以上)也可以無源反射方式(無壽命限制)工作,既可以主動式,也可以被動式工作,車輛以50—120km/h的正常速度通過收費站等特點。工作波段主要有900MlHz、2.45GHz和5.8GHz頻段。

          微波非接觸式ID卡(即OBU)接收RSU發出的詢問信號,經數據解調送控制單元進行處理,通過身份確認,密碼驗證后,控制單元對EEPROID進行數據讀寫操作并經編碼,加密后,再經調制,送天線發射出去。處理控制單元主要用于密碼校驗,編程模式檢查,數據加密解密,并控制對EEPROID的讀寫操作。EEPROID中存有車輛的ID號、車牌號、車型、司機等相關信息。RSU根據接收到的ID號等信息,而做出相應的操作,從而達到對車輛的識別。

          2、OBU與RSU間的通信

          ETC系統中,OBU與RSU之間采用專用短程通信標準協議(DSRC)進行半雙工通信,由于900IDHz和2.45GHz波段靠近移動通信波段且背景噪聲干擾較大,國際上正趨于將5.8GHz的系統作為標準ETC系統使用。如美國采用900MHz或5.8GHz,日本和歐洲均規定5.8GHz作為ETC的頻段。中國ISO/TC204技術委員會已提出將5.8GHz頻段分配給ITS領域的短程通信,包括ETC系統,并批準在5.8GHz頻段上進行ETC系統的試驗,通信距離為10m。采用5.8GHz微波波段與中國ISID工業用波段一致,不受移動通信影響。目前國內使用的ETC系統頻段多為900IDHz和2.5GHz頻段。對于5.8GHz系統,國內還沒有開發出相應系統

          中國標準靠歐洲標準,目前只定義了物理層和數據鏈路層,其它層還有待進一步完善。

         

         

         

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