一、 系统简介
1. 不停车收费（ETC）介绍 ETC 它是一种电子自动收费系统，用于公路、桥梁和隧道的国际开发和推广。ETC 技术在国外有着悠久的发展历史。美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已部分联网，并逐步形成规模效益。我国以IC以卡、磁卡为介质，以人工收费为主的公路网络收费方式无疑也受到影响
这一趋势的影响。
1) 实施ETC 的意义
不停车收费技术特别适用于高速公路或交通繁忙的桥隧环境。实施非停车的实施可以允许车辆高速通过，可以大大提高公路的通行能力；电子公路收费可以降低收费管理成本，有利于提高车辆的运营效率；也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于交通能力大大提高，可以缩小收费站规模，节约基础设施和管理费用。此外，不停车收费系统不仅是城市先进的收费技术，也是通过经济杠杆调节交通流量的有效交通管理手段。对于交通繁忙的桥梁和隧道，非停车收费系统可以避免月票系统和人工收费的诸多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。
2) ETC 在我国发展
在中国，1995 国家技术监督局正式批准交通部承担责任ISO/TC204 秘书处位于交通部公路科学研究所。1996 2000年，交通部成立了中国交通工程设施委员会。1998 2000年，国家计划生育委员会委托交通部公路科学研究所开展交通工程标准化体系研究，要求尽快制定该领域急需的20多项国家标准，包括编制公路不停车收费应用技术条件。
3) ETC 实际应用
A) ETC 在国外应用
在国际上，美国、欧洲和日本长期以来一直深入研究研发技术、项目实施和非停车收费系统的标准和规范，并向国际标准化组织提交了非停车收费标准草案。欧洲和日本提出的标准相对成熟，的广泛支持。
B) ETC 在国应用简介
尽管国外ETC 系统运行非常成功，具有一定的特点，但一些技术特点和操作方法是否适合中国，需要结合中国道路用户的行为特点进行深入的评价和分析。以车道部分为例，有两种模式：专用车道和混合车道、收费员值班管理和无人值班管理、高速栏杆和无栏杆、低速和高速。从处理违法逃费行为来看， 有两种模式：现场处理和图像捕捉后处理。如果ETC 运营模式不能不能很好地提供免停车快速交通服务，不能减少收费值班员，无法体现明显的吸引力，无疑会影响推广应用的前景。 为规范和促进国内不停车收费的应用，交通部于1998年 2000年，交通部公路科学研究所等相关单位在网络环境下开展了不停车收费系统研究，对相关界面规范和技术指标提出了指导意见，并于1999年 每年组织北京、广东、江苏、四川交通厅开展示范工程建设。同时，还计划在更多省市开展推广工作，充分发挥网络不停车收费系统的优势。
4) ETC 的发展趋势
随着高速公路建设的快速发展，我国高速公路收费系统也有了很大的发展。在过去的十年里，高速公路收费系统全面引进阶段过渡到自主开发引进阶段。主要体现在三个方面:按区域网络收费、按线路网络收费、采用高科技提高收费管理手段。随着社会经济的快速发展，特别是跨省国道主干线高速公路网络的逐步形成，社会对收费系统的技术要求将越来越高，自动化程度高的收费技术将逐步取代传统的作模式，ETC 在合适的路段采用技术。从目前的情况来看，我国人工收费技术发展成熟，行业长期以来仍占主导地位。然而，非现金支付方式将很受欢迎。一些在中国运营了五六年的高速公路已经达到了相当大的交通水平。一些收费站的交通能力确实不能满足高峰交通的需要，面临着收费站的扩建和重建ETC 选择车道。此时，实施ETC 收费明显优于土建扩建。
中国鼓励围绕大城市发展卫星城市和大型居住区。此时，城市交通流量大，交通流密度高，道路服务水平高，实施自动停车收费业务和非停车高速公路ETC 对收费业务的需求将是客观存在的。
能够兼容IC 卡收费和ETC 两片式电子标签及其组合式电子收费技术方案将成为公路网自动化收费技术发展的探索和重点。 在以IC 以卡收费为基础的系统开展ETC 电子支付相对容易，只需在交通拥堵的收费站或有特殊需要的收费站安装ETC 车道系统可以，没必要让ETC 系统本身形成一个封闭的网络。主要工作是车道改造任务，有一定的工作量，但没有重复投资或浪费。
2. 高速不停车收费系统
近年来，我国公路建设发展迅速，公路里程不断增加， 部分省分路网格局基本形成。但随着路网的形成，公路里程的增加， 交通流量也在增加，带来了许多新的问题：
收费设施和收费技术落后，城市出入口收费站形成交通瓶颈；
各路段收费方式、标准等方面，给用户支付造成混乱；
给社会造成公路部门到处收费的不良印象，与高速公路形象极不一致；
重复建设收费广场和设施，造成投资浪费和运营成本增加；
停车次数增加，环境污染增加。
鉴于国际国内停车收费的发展，本着先进、可靠、方便、实用的设计原则，通过各种市场调研，开发了高速停车收费系统，在实际应用中取得了良好的效果。
3. 系统特点
先进性
现代信息技术是现代科技发展中最活跃的领域。新产品和新技术层出不穷。每一项新技术的出现都对我们的生活方式产生了巨大的影响，对我们产生了巨大的影响 提高工作效率起到了很大的促进作用。因此，该系统必须采用先进的技术和设备，这反映了设备的先进水平，使整个系统具有较强的发展潜力。同时，由于该系统一直是一个实际工程，因此设备和技术必须相对成熟。
可靠性
必须考虑成熟的技术和产品。尽量减少设备选型和系统设计中的故障。
可维护性
可维护性是当今应用系统成功的重要因素，包括两个含义：
(1)故障排除；
(2)日常管理操作简单。
应用性
本系统的设计应首先考虑能够满足管理功能要求和实际应用的需要。
开放性
考虑到投资者的长期利益，该系统必须是一个开放的系统，可以与其他系统集成，并结合相关的国际标准或工业标准。
可扩充性
考虑到未来发展的需要，系统必须为系统产品系列、容量和处理能力的扩展和替代提供支持仅充分保护了原始投资， 综合性能价格比高。
规范性
由于该系统是一个综合性的系统，在系统设计和施工的早期阶段，应参考各方面的标准和规范，遵循本规范的技术规范，做好系统的标准化设计和管理。
二、 系统设计方案及说明
1. ETC 车道设计
ETC 车道方案图
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ETC 车道的设计主要考虑车辆的速度因素，以确保40辆车辆Km/h速度通过。合法车辆抬杆放行，非法车辆拦截并引导其进入人工收费车道。
2. ETC 系统运行模式
通行费由注册或会计卡（电子存折）计算。电子标签可分为：正常电子标签、灰名单标签、黑名单标签。
正常标签：可正常通过的标签；
灰名单标签：当电子标签账户数量不足时，将被列为灰名单；
黑名单标签：当电子标签账户超过规定日期或透支限额时，将被列入黑名单。
黑灰名单标签处理：自动栏杆处于常闭状态。对于灰名单标签，车道系统通过成本显示提示用户，提升栏杆，亮绿灯，释放；对于黑名单标签，系统将拦截并报警。声光报警器报警15 秒后自动熄灭。通过调整阅读设备的阅读角度，配合车辆检测器，可以实时监控车辆通过与监控系统连接的通行过程。
3. 使用电子标签
电子标签可以通过买断和租赁两种方式提供给用户：买断：用户购买电子标签，电子标签属于用户个人；租赁方式：用户在使用电子标签前向运营公司支付电子标签押金，并将电子标签租赁给用户。用户退还租金后，押金给用户。
4. 电子标签信息
入口站：
读取:电子标签编码、车型、车牌号
写入:入口时间、入口站号、入口车道号
出口站：
读取:入口时间、入口站号、入口车道号、电子标签编码、车型、车牌号
写入:出口时间、出口站号、出口车道号 、
5. 计费方式
系统计费可分为租和储值两种：
租赁方式：用户在规定时间内(如一个月)不限期交通费， 超过期限后禁止通行，用户可在标签到期时续签交通费，并继续租赁；
存储方式：用户还续订交通费。每次通过时，相应的通行费将从用户账户中扣除。当用户账户余额不足时，系统将拦截，用户可以充值账户。
6. 车道程序状态
ETC 车道程序可分为三种状态：
正常状态：即工作状态；
锁定状态：车道遇到异常情况时，车道程序进入锁定状态。这里的锁是指锁定栏杆的操作，使后续的合法车辆不会释放被拦截的非法车辆；
维护状态：用于系统维护和一些人工干预操作。辅导员可以通过维护状态解除车道程序的锁定，手动释放违规行为车辆。
7. ETC 后台系统
高速公路ETC 该系统的后台管理系统与人工收费的后台系统完全分离，相互独立。其目的是便于维护。
ETC 后台系统包括：主服务器、工作站。
主服务器：主要负责收费、会计数据的存储和结算。
工作站：主要负责电子标签的发行管理、账户充值和数据备份。
三、 系统设备
1. 选择系统设备
由于系统性能要求高，为了使系统稳定、快速、可靠，识别方案，使系统稳定、快速、可靠。该系统为1999 第一年引进，已应用于多个项目。
该系统采用远程识别技术，是目前比较先进合理的识别系统。它为车辆的快速通过提供了更方便快捷的解决方案RFID 技术生 产的RF 识别卡，车卡小，最远识别距离15M。该卡可轻松吸附在车前玻璃上。读卡器安装在收费岛一侧，以高速识别车辆。司机不需要停车付费。系统将自动远程识别带卡车辆。车辆可连续通过，不会造成出入口堵塞和混乱，也不会重复读卡。设备使用寿命可达10 年，长年不需要维护。
2. 阅读设备
本阅读设备内置管理程序，可自动完成物体识别功能，内置数据库可存储大量电子标签数据。
产品特点：
免手动识别；
防水防尘塑料外壳，适用于恶劣环境；
串行通讯；
高速读取；
体积小，设计紧凑。
产品技术特点：
工作频率为2.45GHz，环极性信息磁场；
6m-15m 阅读距离,15m 移动物体可以在范围内检测到 ；
软件设置阅读距离/频道(100 可选频道)；
3 色光管和蜂鸣器；
用户可编程；
闪速EEPROM 数据库；
DTMF 及LED 接口；
RS232 及2/4 线制RS485；
3 并行输入，2 并行输出；
继电器及防护开关；
24V 或12V 工作电压；
-20 度到+85 正常工作；
、雨、雪、风、沙、腐蚀等恶劣环境正常工作；
RFID 准确识别率100%的技术。
3. 电子标签
作为车辆的电子标志，安装在汽车风档的右下角。根据用户的需要，可以定义内存信息存储：
1) 唯一ID 唯一建立中心数据库的代码ID 代码对应车辆基本信息；
2) 车辆基本信息，如车牌号、车型等。
电子标签技术指标：
供电类型：电池供电；
使用寿命：大于6 年；
工作温度：-20℃ — +85℃；
工作频率：2.45GHz；
适应环境：雨、雪、雾、灰尘、油污、化学腐蚀、风沙、振动、冲击等。