(完整版)ETC不停车收费系统的原理及技术
不停车收费系统
不停车收费系统（ETC）名词解释：电子标签：电子标签RFID有的称射频标签、射频识别。
它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。
电子标签也叫智能标签，英文是Tag或者Smart Label。
其核心是采用了RFID射频识别技术、存储容量较小的芯片。
下面展开讲一下。
对电子标签的描述1、电子标签的特性数据存储：与传统形式的标签相比，容量更大（1bit—1024bit），数据可随时更新，可读写。
读写速度：与条码相比，无须直线对准扫描，读写速度更快，可多目标识别、运动识别。
使用方便：体积小，容易封装，可以嵌入产品内。
安全：专用芯片、序列号惟一、很难复制。
耐用：无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。
2、技术原理典型的RFID系统由电子标签（Tag）、读写器（Read/Write Device）以及数据交换、管理系统等组成。
电子标签也称射频卡，它具有智能读写及加密通信的能力。
读写器由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。
电子标签内不含电池，电子标签工作的能量是由读写器发出的射频脉冲提供。
电子标签接收射频脉冲，整流并给电容充电。
电容电压经过稳压后作为工作电压。
数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑。
控制逻辑接受指令完成存储、发送数据或其它操作。
EEPROM用来存储电子标签的ID号及其它用户数据。
还有一种有源RFID系统，是由电池供电，可以在较高频段工作，识别距离较长，和读写器之间的通信速率也较高。
RFID系统根据工作频率的不同分为低频、中频及高频系统。
低频系统一般工作在100k~500kHz，中频系统工作在10MHz~15MHz左右，它们主要适用于识别距离短、成本低的应用中；而高频系统则可达850~950MHz及2.4~5GHz的微波段，适用于识别距离长，数据读写率高的场合。
ETC不停车收费系统的原理及技术
ETC不停车收费系统的原理及技术
ETC（Electronic Toll Collection，即电子不停车收费系统）是一
种通过电子技术实现的高效、智能化的收费方式，主要应用于高速公路等
需要进行车辆收费的场所。
其原理和技术包括以下几个方面：
4.支付与扣费：在验证通过后，ETC收费站会向车辆的支付账户扣除
相应的费用。
这通常是通过预付款方式进行，车主需要事先将一定额度的
款项存入ETC账户，当通过收费站时，系统会自动从账户中扣除相应的费用。
5.数据传输与处理：ETC系统会将扣费信息和车辆的通行记录等数据
进行传输和处理。
这些数据可以用于后续的账务统计、车辆管理、交通流
量监控等方面。
总之，ETC不停车收费系统是一种高效、智能化的收费方式，通过射
频识别技术、通信技术和数据库管理技术等实现了快速、准确的车辆识别、账务处理和数据管理。
这种系统在提高车辆通过效率的同时，也能够提升
高速公路的交通流量控制能力，减少了车辆排队等待的时间。
不停车收费系统
不停车收费系统不停车收费系统（又称电子收费系统Electronic Toll Collection System，简称ETC系统）利用车辆自动识别（Automatic Vehicle Identification 简称AVI）技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路进行收费数据的处理，实现不停车自动收费的全电子收费系统。
使用不停车收费系统，车主只要在车窗上安装感应卡并预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，高速费将从卡中自动扣除。
这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。
不停车收费系统简介电子不停车收费系统是目前世界上最先进的收费系统，是智能交通系统的服务功能之一，过往车辆通过道口时无须停车，即能够实现自动收费。
它特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下使用。
近几年我国的电子不停车收费系统的研究和实施取得了一定进展。
和传统的人工收费系统不同，不停车收费系统技术是以IC卡作为数据载体，通过无线数据交换方式实现收费计算机与IC卡的远程数据存取功能。
计算机可以读取IC卡中存放的有关车辆的固有信息（如车辆类别、车主、车牌号等）、道路运行信息、征费状态信息。
按照既定的收费标准，通过计算，从IC卡中扣除本次道路使用通行费。
当然，不停车收费系统也需要对车辆进行自动检测和自动车辆分类。
不停车收费系统关键技术不停车收费系统的关键技术主要集中在以下几个方面：自动车辆识别（AVI Automaic Vehicle Idenification ）技术自动车型分类（AVC Automatic Vehicle Classification）技术短程通信（DSRC Dedicated Short Communication）技术逃费抓拍系统（VES Video Enforcement System）不停车收费系统主要由ETC收费车道、收费站管理系统、不停车收费系统管理中心、专业银行、车道控制器、费额显示器、自动栏杆机、车辆检测器及传输网络组成。
ETC不停车收费系统原理及其应用简介
• 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；
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
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
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
etc公路自动收费原理
etc公路自动收费原理宝子们，今天咱们来唠唠ETC公路自动收费的原理，可有趣啦！咱先来说说ETC是啥，ETC就是不停车电子收费系统（Electronic Toll Collection）。
这玩意儿可给咱们开车的小伙伴省了不少事儿呢。
那它咋就能自动收费呢？这得从车上装的那个小设备说起。
你看，咱们车上的ETC设备，就像一个小小的智能管家。
这个设备里有个OBU（On - board Unit），也就是车载单元。
这个OBU可厉害了，它就像是一个会和高速公路收费站“聊天”的小机灵鬼。
高速公路的收费站那儿呢，有个RSU（Road Side Unit），也就是路侧单元。
这就好比是收费站的小耳朵，专门用来听OBU说话的。
当咱的车开到收费站附近，这个OBU就开始和RSU“搭话”了。
它们俩搭话可不是用咱们人类的语言，而是通过一种特殊的无线电波信号。
这种信号就像是它们之间的小秘密暗号。
OBU里面存着咱车辆的一些重要信息，比如说车牌号码啦，车型啦，还有咱们在银行预存的费用信息啥的。
当它和RSU对上话之后，就把这些信息传给RSU。
RSU接到这些信息之后呢，就开始进行一系列超级快速的操作。
它会把车辆的信息发送到后台的收费系统。
这个后台收费系统就像是一个超级大脑，它会根据车辆的类型、行驶的路段等信息，算出咱应该交多少过路费。
然后呢，这个超级大脑会查看咱在银行预存的费用够不够。
如果够的话，那就太顺利啦，它就会直接从咱预存的账户里扣除相应的费用。
整个过程超级快，快到咱都感觉不到车有停顿，就像一阵风似的就通过收费站了。
这就好比是你去超市买东西，拿着会员卡，收银员一扫，钱就从卡里扣了，然后你就可以潇洒地拿着东西走人啦。
你可能会想，这中间会不会出错呀？其实呀，这种情况很少很少。
因为这个系统在设计的时候就考虑到了各种可能出现的问题。
比如说信号干扰的问题。
为了避免这个，OBU和RSU之间的信号传输是经过特殊设计的，而且它们会不断地进行信号的校验和确认。
etc不停车收费系统
1.背景随着社会经济的发展，汽车的普及率越来越高，交通拥挤加剧、交通事故频繁等交通问题变得日趋严重，同时由于交通堵塞所引起的总体资源浪费、汽车排放物对环境的污染等对社会造成的影响更是难以估计。
在这种背景下，近年来世界各国纷纷提出了属于自己的智能运输系统开发研究计划，其目的是利用计算机、现代通信和自动控制等现代高新技术来改善交通状况，合理利用现有道路交通设施，建立智能交通系统(Intelligent Transportation System，简称ITS)，以达到“保障安全、提高效率、改善环境、节约能源”的目的，从而提高道路交通的整体通行能力。
从系统的观点出发，把车辆和道路综合起来考虑，着眼于充分利用现有的道路交通设施，在不用人力兴建新的道路设施的前提下着重提高通行效率，以节约建设资金和时间。
电子不停车收费系统（ETC）是ITS领域中的一个特殊的方面，由于它涉及交通基础设施投资的回收，又是缓解收费站交通堵塞的有效手段，所以具有巨大的潜在的客户群，因此各个国家都把ETC作为ITS领域最先投入应用的系统来开发。
即使是以前很少有公路收费的国家（如美国、德国等），考虑到扩大道路建设资金的来源以及鼓励私人投资公路建设或控制大城市的交通量，都纷纷将ETC 引入了智能交通道路系统。
在电子不停车收费系统（ETC）中，通信技术是其核心技术，尤其是短程无线通信技术在电子不停车收费系统中占据着主导地位，它的应用是电子不停车收费系统得以实现的最可靠的保证2.ETC系统原理主要由前端系统和后台系统组成，前端系统包括车道控制系统、RSU、OBU及其他附属电子设施。
1>.OBU（又称电子标签Tag）中存有车辆的识别信息，如车牌号、汽车ID 号，一般安装于车辆前而的挡风玻璃上。
2>.RSU安装于收费站旁边。
RSU一直发送广播信号，当车辆通过收费站口时对RSU广播信号做出响应，建立专用通信链路进行双向通信和数据交换。
车道控制系统通过RSU实现AVI信息验证、支付信息验证等数据交互，并控制整个ETC车道的电子设施，包括自动控制栏杆、车辆摄像系统、交通灯等。
高速公路不停车收费系统(ETC)介绍
高速公路不停车收费系统（ETC）介绍不停车收费系统(又称电子收费系统Electronic Toll Collection System，简称ET C系统)是利用RFID技术，实现车辆不停车自动收费的智能交通子系统。
该系统通过路侧单元RSU（Road Side Unit）与车载电子标签之间OBU（On Board Unit）的专用短程通信，在不需要司机停车和收费人员操作的情况下，自动完成收费处理过程。
ETC车载单元结构图 1. ETC OBU结构图如图一所示，OBU由电池系统，MCU，射频，显示和读卡部分（ESAM卡，CPU卡，射频卡）组成。
MCU作为整个系统的中心，负责管理显示，读卡以及与射频部分的数据处理及交换。
FM0编码方式介绍在车辆通过收费站时，OBU和RSU通过5.8G的载波调制，进行高速的数据交换。
数据采用HDLC FM0调制。
FM0编码遵循以下三个规则：A.一个周期内有电平跳变表示”0” ;B.一个周期内没有电平跳变表示”1”;C．相邻两个周期电平相反。
数据形式请参考图2图 2. FM0编码方式车载电子标签（OBU）对MCU的挑战车载电子标签系统对MCU有两个挑战。
一是低功耗；二是高速数据通信能力。
车载电子标签的电池要求有5年以上寿命或者能够支持1万次以上交易。
整个系统的低功耗设计成为工程师们的首要任务。
其次，RSU对OBU下行数据波特率达到了256Kbps，上行数据波特率512Kbps。
由于车辆通行时间非常短，需要OBU对RSU的数据和命令快速响应。
而数据包最长能够达到1Kbits，不允许OBU收下整个数据包之后再解码，这要求MCU有实时编解码的能力。
一般情况下，对FM0的软解码需要得到数据的电平宽度，从而实现解码。
通常有两种方式，一种是Timer捕获数据沿，然后软件在中断中判断数据沿之间的宽度。
另外一种是定时采样数据口线的电平，通过计数方式得到电平宽度。
ETC下行数据速率达到256Kbps，对数据“0”来讲，数据跳变沿之间的宽度只有2uS。
智能交通应用之ETC不停车收费系统
安全驾驶，利人利已智能交通应用之ETC 不停车收费系统万物相联智慧丛生物联网物联网应用智能交通无处不在利用物联网技术来实现交通运输的智能化。
不停车收费系统是智能交通的重要组成部分。
云计算传感器及网络技术射频等识别技术RFID人工智能ETC系统不停车收费(Electronic Toll Collecton)系统，又称电子收费系统，是ITS的重要助肋盼。
ETC是一种能实现不停车收费的全天候智能型分布式计算机控制、处理系统，是电子技术、通信和讨算机技术、自动控制技术、传感技术、交通工程和系统工程的综合产物，是典型的物联网应用。
当车辆通过拥有ETC系统的收费站时，ETC系统自动完成所过车辆的登记、建档、收费的整个过程，在不停车的情况下收集、传递、处理该汽车的各种信息。
ETC系统构成及原理ETC硬件系统包括三个部分：路侧部分（RSU）、车载部分（OBU）和车道工控机组成。
路测微波通讯天线天线控制器车载标签速通卡IC卡ETC系统关键技术ETC系统构成及原理它通过车载电子标签与微波天线之间的专用短程通讯(Dedicated ShortRange 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。
ETC车道通行示意图发展与未来城市停车交通部办公厅近日印发《智慧交通让出行更便捷行动方案（2017—2020年）》，加快推进ETC拓展应用居于首位。
以ETC 构筑“社区车联网+”车联网+互联网此模式以联网运营服务的ETC系统为基础，以开放的“车联网+互联网”为手段，实现运营商的联网收费业务与停车增值业务双轮驱动和协同发展，最终实现ETC停车上得了高速、下得了停车场、进得了商圈、回得了家园的全场景覆盖。
2017-10-29谢谢大家ETC。
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ETC不停车收费系统的原理及技术
ETC( Electronic Toll Collection ) 即电子不停车收费系统。
是国内外正在努
力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统。
使用该系统，车主只要在车窗上安装感应卡并预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，高速费将从卡中自动扣除。
这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收
费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。
针对此情况，多奥科技研发出ETC停车场系统方案。
不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。
在传统采用ETC车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统，在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。
实施不停车收费，可以允许车辆高速通过（几十公里以至100 多
公里），故可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。
由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。
另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。
对于交通繁忙的大桥、隧道，不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。
系统组成：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。
功能实现：
1.车辆进入通讯范围
2. 读写天线与电子标签和CPU卡进行通讯，判别车辆是否有效，如有效则进行交易；无效则报警并封闭车道，直到车辆离开检测线圈。
3. 如交易完成，系统控制栏杆抬升，通行信号灯变绿，费额显示牌上显示交易金额
4. 车辆通过自动栏杆下的落杆线圈后，栏杆自动回落，通行信号灯变红，系统等待下一辆车进入。
高速道闸
高速道闸主要配置：便携式遥控器2个、三联手动开关1个、闸杆1根、安装螺丝。
（1）高速道闸机芯结构特点
核心技术是采用专门设计的AC220V特种转矩电机
电机为低速免维护电机。
电机可以被制动于任意位置而不会造成损坏。
在两个终端极限位置时，该电机功率自动减退至约20W，既可节省能耗，又可避免冷凝及腐蚀，即使在寒冷的冬季也可正常运转；
传动机构采用正弦连杆机构，去掉了普通自动拦杆使用的减速装置，使整个结构更趋紧凑、合理，大大减少了机械故障；
特殊的电机线圈结构使它在通、断电的瞬间，不会出现普通电机不可避免的瞬间大电流和瞬间电压波动，可直接用UPS供电而不会影响同一电网内其他设备的正常工作。
（2）高速道闸技术参数
电源电压：AC220V+10%
型号：DAIC-TC-DZ
电源频率60Hz
电机功率：80W
配杆长度：3.0m
起落时间：0.9s1.2～1.4S1.9S
运行寿命：≥500万次
环境温度：-40ºC～+75ºC
相对湿度：50%～90%
适用场所：高速公路封闭式路桥收费、开放式路桥收费，海关、码头。
车辆检测器
（1）车辆检测器特点
温度稳定性高
环境漂移自动补偿功能
多级雷击保护功能
线圈故障自动侦测功能
具有多级灵敏度可调
可配合道闸实现防砸车和自动关开功能双线圈型号可实现车辆方向的检测（2）车辆检测器技术参数
工作电源：220V AC ±10%
型号：DAIC-TC-JCQ
额定功率：4.5W
工作温度：-30 -+70 ℃
工作频率：20～170KHz
灵敏度：0～9级
继电器输出：DC24V/3A
安装：DIN导轨
尺寸：100*70*118mm
反应时间：20毫秒
费额显示器
（1）费额显示器基本介绍
每次车辆通过ETC专用道识别区时，车道边左侧的显示屏都会亮起绿灯，下方显示“账户正常”、“账户余额××元”及车牌号。
提醒广大车主，使用ETC储值卡的用户显示账户余额，使用ETC联名卡的用户显示账户正常。
点阵式费额
显示器系列产品适用于省道、国道、高速公路收费站，桥梁，停车场等收费场所，安装在收费车道岛尾位置，显示收费车型及收费金额等信息。
费额显示器可以根据客户需要修改尺寸和分辨率，制作成其他用途的室外单色显示屏。
（2）费额显示器特点
该产品为点阵式发光面，显示内容灵活多样，避免了数码管费显容易淘汰的弊端；点阵式发光面采用了8192只高亮度Φ5红色LED，性能优于普通8x8发光
模块，适用于户外使用；结构件材料为不锈钢，表面抛光，造型美观、强度好。
结构件之间的联结使用了点焊工艺，保证了产品加工的标准性和一致性。
（3）费额显示器技术参数
点阵式电子显示屏
光源：高亮度Φ5红色LED分辨率：64X128发光亮度：1,800mcd
型号：DAIC-TC-FE中心波长：625nm通讯方式：RS232接口
显示模式：字符模式、图片模式显示特效：多种移入特效、移出特效亮度控制：程序控制三级可调
4路预留控制位，可控制报警器等外设开机自检逐点扫描功能屏体尺寸：1200X600机箱立柱：亚光不锈钢，防水、防尘、防锈蚀
工作电压：AC220V，50-60Hz
平均功耗：200W
工作温度：-30℃~+75℃工作湿度：10%～95%在-5℃～60℃之间MTBF：≥50,000小时MTTR：≤0.5小时防护等级：IP55
远距离读头
（1）远距离读头特点
一体化产品设计，性能稳定，安装简单方便；
同体积产品，读写距离更远；
同类型产品，标签识别灵敏度更高；
高速运动目标,也能轻易捕获到；
兼容18000-6C/6B两种协议；
跳频工作抗干扰能力强；
支持多标签同时读写；
防水防晒，可用于户外使用；
（2）远距离读头技术参数
工作频率：5.8G（可根据用户需要定制）
工作方式：广谱跳频(FHSS) 或定频工作，由软件设定。
支持标准：ISO18000-6C、EPC Class1 GEN2、ISO18000-6B
读写标签：符合ISO18000-6C 或GEN2 或6B协议的标签。
工作模式：分为主从模式、定时模式、触发模式，可由软件设定。
RF 功率：0～30dBm，可由软件调整。
天线内置：天线与读写器一体化集成设计，减少衰减，性能稳定。
天线增益：12Dbi，水平极化。
天线功率：接入天线功率5W，可调。
读写距离：读写标签（标准卡尺寸）稳定距离10-30米，读写距离与标签尺寸有关。
通过软件可调整读写距离。
通讯方式：标配RS232、RS485、Wiegand26、Wiegand32、Wiegand34、选配TCP/IP、USB
快速识别：能够识别高速运动的速度介于120-360公里/小时之间的电子标签。
防冲突性：同时识别50张以上标签。
软件开发：提供SDK软件开发包、通讯协议、软件DEMO
状态提示：在通电和读写标签状态时蜂鸣提示。
输入接口：1路触发输入。
工作电压：DC 12V
型号：DAIC-TC-DT
工作温度：-35℃-75℃
存储温度：-40℃-80℃
工作湿度：0-95%
外壳材料：ABS
灵敏度：0～9级
继电器输出：DC24V/3A 安装：DIN导轨
尺寸：100*70*118mm 反应时间：20毫秒。