ETC是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。ETC技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以IC卡、磁卡为介质，采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。
1.1 高速不停车收费系统
近年来，我国的公路建设取得飞速发展，高速公路通车里程不断增加，一些省分路网格局基本形成。但是随着路网的形成，通车公路里程的增加，交通流量也在不断增加，由此带来许多的新问题：
1. 收费设施及收费技术落后，城市出入口的收费站形成交通瓶颈；
2. 各路段收费方式、标准等方面的不统一，给用户交费造成混乱；
3. 给社会造成公路部门到处设点收费的恶劣印象，与高速公路高速、快捷的形象极不相符；
4. 重复建设收费广场和设施，造成投资浪费和运营成本增加；
5. 停车次数增多，汽车尾气对环境的污染增加。
鉴于国际和国内不停车收费发展的状况，本着先进、可靠、方便、实用的设计原则，北京京天威公司通过多方市场调研，研制开发出了京天威高速不停车收费系统，并在实际应用中取得了很好的效果。
1.2 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、新技术层出不穷，每个新技术的出现都对我们的生活方式产生极大的影响，对我们工作效率的提高起到极大的推动作用。因此本系统必须采用先进的技术和设备，这一方面反映了设备所具有的先进水平，又使得整体系统具有强大的发展潜力。同时，由于本系统是一直实际使用的工程，因此其要求设备和技术又必须是相对成熟的。
可靠性
必须考虑采用成熟的技术和产品。在设备选型和系统的设计等方面都尽量减少故障的发生。
可维护性
可维护性是当今应用系统成功与否的重要因素，包括两层含义：
(1)故障的排除；
(2)日常管理操作简便。
应用性
设计本系统，应首先考虑能满足管理的功能要求和实际应用的需要。
开放性
考虑到投资者的长远利益，本系统必须是开放系统，可与其他系统集成，并结合相关的国际标准或工业标准执行。
可扩充性
本系统考虑今后发展的需要，因而必须为系统产品系列、容量与处理能力等方面扩充与换代提供支持，这种扩充不仅充分保护了原始投资，而且具有较高的综合性能价格比。
规范性
由于本系统是一个综合性系统，在系统设计和建设初期应着手参考各方面的标准和规范，并且应遵从该规范各项技术规范，并做好系统的标准化设计与管理工作。
第二章 系统设计方案及说明
2.1 ETC车道设计
ETC车道方案图：
ETC车道的设计，主要考虑车辆通过速度因素，保证车辆能够以40Km/h的速度通过。合法车抬杆放行，违章车拦截并引导其进入人工收费车道。
2.2 ETC系统运行方式
通行费采取记名或记账卡（电子存折）计费方式。根据电子标签中时间或金额的多少可以将电子标签分为：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：电子标签帐户金额不足时，将被列为灰名单；
黑名单标签：电子标签帐户超过规定日期或金额超过透支限额时，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，车道系统通过费额显示器对用户进行提示，抬栏杆，亮绿灯，放行；对于黑名单标签，系统将对其进行拦截，报警。声光报警器报警15秒后自动熄灭。
车辆通行可与监控系统连接进行通行过程实时监控；通过调整阅读设备的阅读角度和配合车辆检测器杜绝跟车现象。
2.3 电子标签使用
电子标签可以以“买断”及“租用”两种方式提供给用户：
买断方式：用户购买电子标签，电子标签归用户个人所有；
租用方式：用户在使用电子标签之前，向运营公司交纳电子标签使用押金，电子标签租借给用户使用。用户退租后，押金返还给用户。
2.4 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
2.5 计费方式
系统计费方式可分为“租用”和“储值”两种：
租用方式：用户预交通行费，在规定的时间内（如一个月）不限次通行，超过期限后禁止通行，用户可在标签到期时续交通行费，延续租用；
储值方式：用户同样续交通行费，每次通过时，在用户的账户上扣除相应的通行费，当用户帐户余额不足本次通行时，系统将对其进行拦截，用户可对其账户进行充值。
2.6 车道程序状态
ETC车道程序可以分为三种状态：
正常状态：即工作状态；
锁定状态：当车道遇到异常情况后，车道程序即进入锁定状态。这里的锁定指锁定抬栏杆操作，这使得后续的合法车辆不会放行已经被拦截的非法车辆。
维护状态：用于系统维护及执行一些人工干预操作。疏导员通过维护状态可以解除车道程序的锁定，手动放行违章车辆。
2.7 ETC后台系统
高速公路ETC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。其目的就是便于维护。
ETC的后台系统包括：主服务器、工作站。
主服务器：主要负责收费、账务数据的存储与结算等功能。
工作站：主要负责电子标签的发行管理、帐户充值以及数据备份等功能。
第三章 系统设备
3.1 系统设备选择
由于系统对性能要求较高，为使系统稳定、快速、可靠，推荐采用目前最先进的不停车远距离识别方案。此系统为我司在1999年首先引进，已应用于多个工程。
系统采用的设备是远距离识别技术，是目前较先进合理的识别系统。为车辆的快速通过提供了一个较为方便、快速的解决方案，它采用RFID技术生产的RF识别卡，车卡小，识别距离最远可达15M。该卡可方便地吸附于车前玻璃上，读卡器装于收费岛一侧对车辆进行高速遥控识别，司机不用停车交费，系统将自动远距离识别带卡车辆，车辆可连续通过，不会造成出入口堵塞与混乱，亦不会出现重复读卡，设备使用寿命可达10年，长年不用维护。
3.2 阅读设备
本阅读设备内置管理程序，可脱机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，可适用于恶劣环境；
串行通讯；
高速读取；
体积小巧，设计紧凑。
产品技术特性：
工作频率为2.45GHz，具有环极性信息磁场；
6m-15m阅读距离,15m范围内可检测移动物体 ；
软件设定阅读距离/频道（100个可选频道）；
3色发光管和蜂鸣器；
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；
-40度到+85度正常工作；
雨、雪、风、沙、腐蚀、等恶劣环境下正常工作；
RFID技术，准确识别率100%。
3.3 电子标签
作为车辆的电子标识，安装在汽车风档右下方。内存信息存储可根据用户需求，有两种定义方式：
1）、唯一ID码，建立中心数据库，唯一ID码与车辆基本信息一一对应；
2）、内存车辆基本信息，如车牌号、车型等基本信息。
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：-50℃ — +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。
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