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ETC不停车收费系统原理及其应用简介


电子不停车收费(ETC)简介

讲授人:彭展生 李腾
2010年10月

1.ETC技术的兴起
? 1.1 ETC的应用背景
道路交通需求快速增长 高速公路建设力度加大

人工半自动收费 (MTC) 面临巨大挑战

人工半自动收费(Manual Semi—automatic Toll Collection, 简称 MTC )不足之处:

1 )限制车辆速度,易造成收费站交通堵塞和环境污染;
2 )现金收费存在弊端,增加企业运营成本,给用户带来 不便。

需要新的收费技术-ETC系统

1.ETC技术的兴起
? 1.2 什么是ETC系统?
电子不停车收费 (Electronic Toll Collection, 简称ETC)系统是国际上正在努力开发并推广普及的一种

用于公路、桥梁和隧道的新型电子自动收费技术。
它通过车载电子标签与微波天线之间的专用短程通

讯( Dedicated Short Range Communication,简称DSRC),
在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况

下,自动完成收费处理全过程。
三大特点:不停车、无需人、无现金。

2.ETC工作原理
? 2.1 ETC的系统构成
三大关键技术:

? 车辆自动识别技术
( Automatic Vehicle Identification Systems——AVI)

? 自动车型分类技术
( Automatic Vehicle Classification Systems — AVC)

? 违章车辆抓拍技术
( Video Enforcement Systems — VES)

2.ETC工作原理
? 2.1 ETC的系统构成
组成:

? 车载单元;
? 路侧单元; ? DSRC协议。 DSRC协议的特征:

? 主从结构 ;
? 半双工通信方式; ? 非同步分时多重存 取。

2.ETC工作原理
? 2.1 ETC的系统构成

2.ETC工作原理
? 2.2 ETC的技术设备

2.ETC工作原理
? 2.2 ETC的技术设备
2.2.1 电子标签
分类:
(1)按标签结构,可分为单片式电 子标签与两片式电子标签; (2)按工作状态,可分为主动式 与被动式。

? 根据标签工作方式的不同,可分成只读式 (单片式)和读写式(双片式)系统;依 据电子标签应答方式的不同,可分为主动 式和被动式两种。 ? 单片式电子标签——它由一片存有车 辆属性(标识码等)的集成电路芯片和一 个小型微波发射机组成。属性数据只能一 次性写入,不能更改;

? 读写主动式电子标签是在只读式的基础上,增加 了可读写的数据存储器和小型微波接收机,它既 可将标签内的车辆标识码等数据传送给DSRC, 也可接收并存储DSRC发出的有关信息。 ? 被动式标签是将DSRC发射出的微波以某种方式 进行调制并反射出去,从而将标签内的信息传送 给DSRC。双片式电子标签——又称聪明卡式电 子标签,它由一张IC卡和车载微波收发机组成。 IC卡中含有一微型CPU,具有一定的计算、处理 和存储数据能力。因此它比一件式标签的功能要 多,它不但可作为电子标签使用,还可充当信用 卡和金融卡。作电子标签时,要将它插入车载机, 由车载机完成标签与DSRC之间的双向通信,并 将卡中信息显示出来。

2.ETC工作原理
? 2.2 ETC的技术设备
2.2.2 微波天线
天线控制器
激 活 信 号 解 析 处 理

微波天线
调 制 放 大 响 应 数 据

电子标签

2.ETC工作原理
? 2.3 ETC的工作流程

1)购买电子标签; 2)驶入入口天线发 射区; 3)驶入出口天线发 射区

? ETC车道与传统的MTC车道建设相似,主要由ETC天线、车道控制器、 费额显示器、自动栏杆机、车辆检测器等组成

2.ETC工作原理
? 2.4 ETC的车道类型

2.ETC工作原理
? 2.4 ETC的车道类型

适用:车流 量小的匝道, 单向车道数 少的收费站。

3.ETC的优点

? 1)对用户的益处 ? 2)对业主的益处

3.ETC的优点
1)对用户的益处
? (1)更高的收费站通行能力

通行能力:1条ETC车道=3~5条MTC车道

3.ETC的优点
1)对用户的益处
? (2)更好的服务水平

? 更通畅的通行环境

? 更低的排放和环境污染
? 更便捷的付费服务 ? 更准确的运营数据服务

3.ETC的优点
2)对业主的益处
? (1)更少的基建投入 2条ETC车道+6 条MTC车道=14条MTC车道(按通行能力) 节约40%基建费

3.ETC的优点
2)对业主的益处
? (2)更低的运营成本 14条 MTC车道= 120万/年

2条ETC车道+6条MTC车道=60万/年

4.车主们对ETC为啥不“感冒”
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在高速公路上开车经过收费站,当别人苦苦排队等候付费的时候,ETC(不停车收费) 用户可直接从ETC 专用通道通过。据悉,今年末,ETC将实现长三角地区联网;5年后, ETC收费站将覆盖全省高速公路。 然而,这种必将在不久的将来取代人工收费成为主流的便捷收费方式,却在实行的过 程中举步维艰。不少车主表示,银行申办门槛过高、ETC专用通道太少等,是ETC发 展缓慢的主要原因。 申办门槛过高是主因 “ETC很好用,过收费站的时候,别人要排队,我可以直接过,节约了很多时间。但 是,当初办理的时候真的太麻烦,花了我一个多月的时间。”已经使用了好几个月 ETC的车主刘先生如是说。在昨天的座谈会现场,不少人有和刘先生一样的困扰。 刘先生告诉记者,个人办理ETC 需要先申请中信银行的信用卡,从信用卡申请到审核 批准,他等了20多天。“而且县(市、区)的中信银行网点不多,还款很麻烦。” 而对于需要批量办理ETC的企事业单位用户来说,虽然不用申请信用卡,但是银行规 定的高额保证金,却给他们造成了压力和负担。“企业到银行申办ETC,需要交每辆 车5000元的保证金,我们单位共有15辆车,如果全部办理ETC,那就需要交75000元 的保证金。这么一大笔资金等于是不能流动了,这对我们日常周转来说,影响很大。” 三江化工有限公司负责人告诉记者,出于对资金周转的担忧,他们公司只好先办理了5 辆车。 国鸿汽车运输有限公司相关负责人有着同样的顾虑,公司共有45辆车,仅20多辆车办 理了ETC。“我们‘冻死’在银行的保证金有10多万元。如果银行能不收保证金,或 者不收那么多,我们的车肯定都要办ETC。”

? 除了银行申办门槛过高,ETC专用通道太少,与周边省市 不联网、出省用途不大,也是车主们对ETC不“感冒”的 原因。 ? 记者从座谈会上了解到,ETC系统目前仅可在省内高速公 路使用,尚未实现与周边省市的ETC互联互通。前期,嘉 兴境内的3条高速公路,仅4个收费站设置了ETC专用车道, 数量太少,使得ETC的便捷功能不明显。 ? “不停车收费毕竟是大势所趋,目前省有关部门已有意向 大范围推广。”市公管处党总支副书记何晓东说,根据省 有关部门的计划,至明年年底全省将新增164条ETC通道, 至2012年ETC收费站覆盖率将达到50%左右,5年后覆盖 全省高速公路。 ? 另外,记者还从座谈会上获悉,今年末,ETC在长三角地 区的联网将实现。届时,ETC的便捷作用将得到更显著的 体现,其普及度将会大大提高。

5.方便快捷的ETC为什么会遭冷遇?
? 首当其冲的就是费用问题。很多车主觉得,为了 节省一点通行时间而花几百块钱装个设备不划算。 虽说现在有一定的优惠促销活动,但有车主算过, 以每次10块钱的通行费来算,一般要通行700次 才能把设备费赚回来。另外,就是网络问题。万 一系统崩溃,怎么保障我的钱是安全的。说到底, 一种新的收费方式出来,关键是能不能让使用者 放心。

? 有专家建议,可以借鉴国外的经验,加大 ETC系统的宣传力度,增开服务网点;同 时对ETC用户的高速公路收费可采取适当 优惠,对收费的标准甚至可以立法保 障。 真正让车主觉得合算,这样,“ETC 时代”就可能真的要来临了!

6.ETC在运营中的问题
? 1)误入车辆引起ETC车道拥堵;

? 2)ETC系统跟车干扰严重;
? 3)短通信区车辆通行速度低; ? 4)自动栏杆附近存在通信盲区; ? 5)恶意旁道插队逃费现象无法解决;

? 6)各类ETC系统之间的兼容问题 。

6.ETC在运营中的问题
? 1)误入车辆引起ETC车道拥堵; 缓解措施——交通诱导

6.ETC在运营中的问题
? 2)ETC系统跟车干扰严重;
跟车干扰情况:
(1)前车无电子标签,后车有电子标签;

(2)两辆车都安装有电子标签;
(3)前车有电子标签,后车无电子标签。 缓解措施:

(1)统一电子标签的灵敏度;
(2)规范车辆电子标签的安装位置; (3)通过宣传和增加ETC车道诱导标识的手段;

(4)提高ETC车道软件逻辑判断能力。

6.ETC在运营中的问题
? 1)误入车辆引起ETC车道拥堵;

? 2)ETC系统跟车干扰严重;
? 3)短通信区车辆通行速度低; ? 4)自动栏杆附近存在通信盲区; ? 5)恶意旁道插队逃费现象无法解决;

? 6)各类ETC系统间的兼容问题 。

7.ETC的发展策略
? 如何发展ETC,是分步实施,还是全面实施?
应考虑多方面因素: (1)用户需求是否迫切。 (2)运营商是否愿意投资建设ETC车道。

ETC建设应采取渐进的发展策略

7.ETC发展及相关问题探讨

8.ETC应用展望

介绍完毕
谢谢大家!!


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