一、射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)的應(yīng)用背景： 

    射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)（ETC）是目前世界上先進的路橋收費方式，歐美等發(fā)達國家已經(jīng)開始大規(guī)模推廣應(yīng)用——通過安裝在車輛擋風玻璃上的電子標簽與在收費站ＥＴＣ車道上的微波天線之間的專用短程通訊，利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進行后臺結(jié)算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車就能交納費用的目的。

 
    ＥＴＣ特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。實施不停車收費，一方面，可以允許車輛高速通過（幾十公里以至１００多公里），與傳統(tǒng)的人工收費８秒出票相比較，不停車收費大大加快了高速公路收費道口的通行能力，據(jù)測算，較人工收費車道，ＥＴＣ車道通行能力將提高４～６倍，可減少車輛在收費口因交費、找零等動作而引起的排隊等候。另一方面，也使公路收費走向電子化，可降低收費管理的成本，有利于提高車輛的營運效益，同時也大幅降低收費口的噪聲水平和廢氣排放，并可以杜絕少數(shù)不法的收費員貪污路費、減少國家損失，與原來的人工收費和人工電腦收費方式相比，實行不停車收費后具有明顯優(yōu)勢，不僅極大地改善了路上密集車輛所造成的環(huán)境污染，減少車輛阻塞現(xiàn)象，行車更加安全，更為主要的是將大大提高過橋收費效率.

 
一般來說對于公路收費系統(tǒng)、車輛的大小和形狀不同、需要大約4米的讀寫距離和很快的讀寫速度，也就要求系統(tǒng)的頻率應(yīng)該在UHF波段，即902—928MHZ。射頻卡一般在車的擋風玻璃后面。現(xiàn)在現(xiàn)實的方案是將多車道的收費口，分為兩個部分：自動收費口、人工收費口。天線架設(shè)在道路的上方。在距收費口約50-100米處，當車輛經(jīng)過天線時，車上的射頻卡被頭頂上的天線接收到，判別車輛是否帶有有效的射頻卡。讀寫器指示燈指示車輛進人不同車道，人工收費口仍維持現(xiàn)有的操作方式，進入自動收費口的車輛，養(yǎng)路費款被自動從用戶帳戶上扣除，且用指示燈及蜂鳴器告訴司機收費是否完成，不用停車就可通過，擋車器將攔下惡意闖入的車輛。

二、無源射頻卡（電子標簽）的優(yōu)勢

（1）非接觸性。無源射頻卡與讀寫設(shè)備之間沒有機械接觸，無機械損傷。與讀寫設(shè)備也沒有插口（全密封），能適應(yīng)多塵、潮濕等惡劣環(huán)境，可靠性高，使用壽命長。

（2）響應(yīng)速度快。普通磁卡的信息交換只有1～2kb／s，而射頻識別卡信息交換速度為毫秒級，支持在高速移動中讀卡。

（3）安全保密性好。普通磁卡受到強磁場干擾會丟失信息，信息易被竊取、篡改或偽造。射頻識別卡利用存儲器記錄信息，不受磁場的干擾，卡內(nèi)有專用的電路模塊，可作密碼運算和雙向密碼鑒別，數(shù)據(jù)安全性和保密性能好。

（4）體積小，方便各種封裝形式，價格比有源卡便宜許多。

三、射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)的構(gòu)成：
射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)按其功能可分為自動識別控制子系統(tǒng)、自動判斷型子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、車輛檢測子系統(tǒng)、閉路電視子系統(tǒng)和信號控制子系統(tǒng)等。

（1） 自動識別控制子系統(tǒng)主要由JX0520系列射頻自動識別讀寫器、UHF射頻自動識別卡，JX-900-12-H65天線、車道道閘控制機、收費員計算機終端等組成，它是整個不停車收費系統(tǒng)的核心，負責控制不停車收費車道所有設(shè)備的運行、收費業(yè)務(wù)操作的管理以及與收費站計算機的通信和數(shù)據(jù)交換。
附：JX0521射頻讀寫器主要參數(shù)：
可讀寫標簽  符合 ISO-18000-6B標準的電子標簽
工作頻率    902—928MHz（隨國家或地區(qū)不同可能略有差別）
工作方式    以廣譜跳頻 （FHSS）或定頻發(fā)射方式工作
輸出功率    27—32dBm（在27—32dBm之間可調(diào)，出廠設(shè)置為：32dBm
讀寫距離    讀取距離 ≥8m ,寫入距離 ≥ 3m
讀卡速度    平均每單字 （32bits）讀取時間6ms
寫卡速度    平均每單字 （32bits）寫入時間50ms
安全機制    能夠?qū)﹄娮訕撕炦M行合法性檢驗
一次讀卡數(shù)  具有防碰撞檢測功能，一次可成批讀取 30張電子標簽
讀卡方式    每隔一定時間自動讀卡，也可由輸入觸發(fā)信號或命令控制讀卡
供電        配有 220V交流輸入+5V/4A直流電輸出的電源變換器
功耗        平均功率 ≤ 12W
外形尺寸    225mm×166mm×39mm
重量        鋁合金/不銹鋼外殼，整機重量約 2Kg
工作溫度    -20℃～+70℃

 
（2） 自動判斷型子系統(tǒng)主要由光柵、高度檢測器、軸數(shù)檢測器等組成，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；該子系統(tǒng)至少可以判別三種以上車型。自動判斷型子系統(tǒng)在有些場合可以由用戶選擇使用。

（3） 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要由JX-900-12-H65系列射頻天線和射頻電子標簽卡構(gòu)成。射頻電子標簽被安裝在汽車擋風玻璃內(nèi)側(cè)的上方，在電子標簽上寫有標簽編號、車號、車主、車型、應(yīng)繳金額、剩余金額和有效期等信息；JX-900-12-H65系列天線被安裝在收費島的前端，它通過微波技術(shù)從JX0520系列射頻電子標簽卡上讀取有關(guān)信息，并同步傳送給車道控制主機。

（4） 閉路電視子系統(tǒng)主要由車道攝像機和收費站的監(jiān)視器等組成。車道攝像機被安裝在收費島的前端，主要用于拍攝非法通過的違章車輛。

（5） 信號控制子系統(tǒng)主要由通行信號燈、偏叉信號燈和自動欄桿等組成，用于提醒駕駛員正確使用不停車收費車道。

（6） 車輛檢測子系統(tǒng)主要由三組環(huán)形線圈組成。組環(huán)形線圈（ENTER LOOP）被安裝在收費島的入口處，用于激活天線讀取電子標簽的信息；第二組環(huán)形圈（ESC LOOP）被安裝在收費島的中間出口處，用于控制通行信號燈和偏叉信號燈的狀態(tài)；第三組環(huán)形線圈（EXIT LOOP）被安裝在收費島的出口端，用于統(tǒng)計車流量，并控制自動欄桿、通行信號燈和偏叉信號燈的工作狀態(tài)。

四、 射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)的工作原理和流程： 

 
1、 射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)不需要專門的收費員進行操作，它利用微波自動識別技術(shù)，完全通過設(shè)備本身來完成對通行車輛的收費工作。

2、 存儲有車型、車號、金額、有效期等信息的射頻電子標簽卡被安裝在汽車前方擋風玻璃內(nèi)側(cè)的左下角。當持卡車輛進入不停車收費車道時，車輛感應(yīng)器的“ENTER LOOP”線圈產(chǎn)生來車信號，激發(fā)JX0520系列射頻自動識別讀寫器讀取該車SENSE-9520系列射頻電子標簽卡上的信息（車型、車號、剩余金額和有效期等），同時光柵、高度檢測器和軸數(shù)檢測器等車型差別設(shè)備，自動檢測來車的實際車型。

3、 從車載射頻電子標簽卡讀取的信息，以及車型判別設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)均被送到車道控制計算機內(nèi)進行分析比較，如電子卡中所記錄的車型與設(shè)備所判別的車型一致、卡中車號不在黑名單內(nèi)、應(yīng)繳金額小于等于剩余金額、車輛通過時間在卡的有效期范圍內(nèi)，則該卡被認為是有效卡；如前述四項比較中，有一項不符合，則該卡被認為是無效卡。

4、 如來車所持射頻電子標簽卡為有效卡，則通行信號燈由紅色變?yōu)榫G色，偏叉信號燈呈綠色直行標志，自動欄桿抬起；當來車駛離EXIT LOOP的檢測范圍后，通行信號燈由綠色變?yōu)榧t色，偏叉信號燈熄滅，自動欄桿關(guān)閉。駛離EXIT LOOP的檢測范圍后，通行信號燈由綠色變?yōu)榧t色，偏叉信號燈熄滅，自動欄桿關(guān)閉。

5、 如來車所持射頻電子標簽卡為無效卡，則通行信號燈呈紅色，偏叉信號燈呈黃色左轉(zhuǎn)通行標志，自動欄桿關(guān)閉；當來車左行駛離無卡車輛轉(zhuǎn)向人工收費車道的車輛感應(yīng)器的“ESC LOOP” 線圈的檢測范圍后，偏叉信號燈熄滅；如來車沒有轉(zhuǎn)向人工收費道（有些場合不設(shè)此轉(zhuǎn)向旁道），而依然向前行駛，當其抵達車輛感應(yīng)器線圈“ENTER LOOP的”檢測范圍時，警鈴報警，將有收費員前來人工收費處理后，人工放行。

6、射頻電子標簽卡的銷售和費用結(jié)算均在收費中心（即購卡中心）進行。為適應(yīng)不同用戶的需要，一般發(fā)行兩種電子卡，一種是預(yù)付費電子標簽卡，一種是信用式電子標簽卡。

7、 預(yù)付費電子標簽卡，顧名思義是必須先付費后通行的電子卡，該卡的發(fā)行面向整個社會。用戶僅需直接到購卡中心購買存有一定金額的電子卡，即可使用不停車收費車道。在每次使用時，系統(tǒng)將自動從電子卡中扣除該車的應(yīng)繳金額。該電子卡可以重復(fù)使用，當卡中剩余金額很少或沒有時，用戶可以到購卡中心重新存入一定的金額到電子卡中，以保證其繼續(xù)有效。

8、 信用式電子標簽卡，是一種允許用戶先通行后付款的電子卡，該卡的發(fā)行對象主要是一些由銀行信用卡為結(jié)算手段的用戶，或企業(yè)形象很好的國家機關(guān)和企事業(yè)單位，費用結(jié)算采用銀行托收的方式。

隨著我國公路事業(yè)的發(fā)展和不停車收費系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，也會隨著增長的交通需求，我們相信不停車收費系統(tǒng)一定會被國家、被企業(yè)、被消費者廣泛關(guān)注和接受。不停車收費系統(tǒng)在我國的市場一定會有著廣闊的光明前景。

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