1 ETC不停車收費系統(tǒng)的建設意義

　 隨著國民經(jīng)濟快速發(fā)展，我國綜合國力不斷增強，交通基礎建設大為改善，尤其以高速公路為主骨架的覆蓋全國范圍的高等級公路網(wǎng)絡正在逐步形成。截至2010年底，我國公路網(wǎng)總里程達到398.4萬公里。其中高速公路由“十五”期末的4.1萬公里發(fā)展到7.4萬公里，越居世界第二位，為交通事業(yè)跨越式發(fā)展奠定了堅實的基礎。高速公路的建設在某種程度上緩解了交通在經(jīng)濟建設中的瓶頸與制約作用。然而，隨著經(jīng)濟的持續(xù)快速增長，路網(wǎng)通行能力越來越無法滿足日益增長的交通流量的需要，造成交通擁擠嚴重、交通事故頻發(fā)、環(huán)境污染加劇。

　 據(jù)《羊城晚報》報道：截止2010年末，全國民用汽車保有量達到8500萬輛，其中私人汽車保有量7000萬輛。全國汽車產(chǎn)銷量增長迅速，2009年國內(nèi)汽車產(chǎn)銷量分別為1379.10萬輛和1364.48萬輛，同比增長48.30%和46.15%。國內(nèi)乘用車產(chǎn)銷分別完成1038.38萬輛和1033.13萬輛，同比分別增長54％和53％。 

    隨著車輛的日益增多，我國許多大城市，道路擁堵已成疾患，且已由一種交通現(xiàn)象衍變?yōu)橐环N亟須解決的社會問題，造成了巨大的經(jīng)濟損失和環(huán)境污染。據(jù)央視權威媒體報道，僅北京市每年因堵車造成的損失就高達146億元。北京城市居民上下班因道路擁堵造成的經(jīng)濟損失為人均375元/年，居全國各大城市首位，竟被冠以“首堵”之名。交通擁堵將大幅增加汽車油耗，進而增加汽車尾氣排放量。據(jù)相關部門統(tǒng)計，平均車速從40km/h下降到20km/h，將增加31%左右的油耗。北京市曾經(jīng)對各類污染源對氣體污染物排放的貢獻率作了分析，機動車對CO、 NOX、HC和PM的排放濃度分擔率分別達到了92%、64%、51%和23％，汽車尾氣排放已成為城市大氣污染的主要來源，危害著人們的身體健康和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)報道，交通擁堵造成經(jīng)濟損失約占GDP的1.7％左右，去年我國道路交通事故死亡人數(shù)約11萬人，損失37億；全球十大污染城市中，中國占七個。
　　　　　　　　　　 
　 國內(nèi)外實踐經(jīng)驗證明，當一個國家的交通發(fā)展到一定程度，再單純依靠修建道路設施來解決交通擁擠問題，不僅受投資等諸多條件的制約，而且效果也是有限的。如何實現(xiàn)各類車輛的有效指揮、協(xié)調(diào)控制和管理已經(jīng)成為交通運輸和安全管理部門面臨的一個重要問題。例如廣佛高速公路，自建成通車后的6年間，交通量增加了5倍，原來的四車道己經(jīng)飽和，正準備擴展為六車道，然而，持續(xù)不斷的交通增長需求顯然不能由無止境的車道擴展來滿足。

　 經(jīng)過長期和廣泛的研究，各發(fā)達國家已從主要依靠修建更多的公路，擴大路網(wǎng)規(guī)模來解決不斷增長的交通需求，轉移到用高科技技術來改造現(xiàn)有公路運輸系統(tǒng)及管理體系，從而達到大幅度提高路網(wǎng)通行能力和服務質量的目的。ETC（Electronic Toll Collection System）電子不停車收費系統(tǒng)應運而生，ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。不僅極大的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，而且大大提高過路橋收費的通行效率。ETC也可以作為擁堵收費的一種方式和手段，在一定程度上緩解城市擁堵。

    2 ETC相較于MTC使得交通更加安全

　 收費站的設置在相當程度上影響了交通安全，在收費區(qū)類似追尾、側撞、撞物等交通事故時有發(fā)生。ETC系統(tǒng)的實施將很大程度上改變收費區(qū)的交通安全狀況，主要體現(xiàn)為：

    在ETC系統(tǒng)下減少通車速度發(fā)生的變化，使得追尾事故數(shù)相應減少； 
    在ETC專用車道上駕駛員操作相對簡化，使側撞、撞物的可能性減小。 
    ETC可以有效緩解交通擁堵 
    ETC能夠節(jié)省投資運營成本

　 在收費運營方面人工收費存在收費營運效率低、人工收費需要更多的人力付出及運營管理費用以及占用更多的土地資源等問題。實施ETC系統(tǒng)后，運營效率將得到很大提高，投資成本及運營費用將大大降低。

    3 中興通訊ETC不停車收費系統(tǒng)整體架構

　 如下圖所示的中興通訊ETC不停車收費系統(tǒng)整體架構：在車道子系統(tǒng)各個設備中，電子標簽讀寫天線（路側單元RSU）直接連接到位于收費亭的車道計算機上，讀寫天線與車載電子標簽之間的信息交換由車道控制應用程序直接控制；

　 其它設備如自動欄桿、費額顯示器、車道通行燈、車輛檢測器等設備則通過車道控制器與車道計算機連接，由應用程序控制，視頻信號通過字符疊加器疊加過車信息后傳至收費站的監(jiān)視器上。

    4 中興通訊ETC不停車收費系統(tǒng)優(yōu)勢及特色 

    高一致性設計，有效減少跟車干擾：解決跟車干擾的問題，其根本在于解決路側設備RSU的覆蓋區(qū)域的連續(xù)與穩(wěn)定，同時解決車載單元OBU的一致性，解決了這兩個問題，基本可以保證先進入交易區(qū)域的車輛首先進行交易，后進入交易區(qū)域的車輛后進行交易，從而解決跟車干擾問題。中興通訊路側設備RSU通訊區(qū)域可以精確控制在5～8米的范圍內(nèi)，同時車載單元OBU采用業(yè)內(nèi)最為成熟的單芯片設計，一致性高，不同OBU的差別控制在±1db，相當于通訊距離最多相差1米，同時OBU的通訊交易靈敏度遠高于喚醒靈敏度（喚醒靈敏度為-40db，交易靈敏度為-50db），使得OBU一旦被路側設備喚醒必然能夠進行準確的交易通訊，可以大大降低跟車干擾的發(fā)生。 

    高端天線技術，有效抑制鄰道干擾：中興通訊的OBU天線采用收發(fā)一體設計，顯著提高增益，減小水平半功率波瓣寬度，可以有效抑制鄰道干擾。
    中興通訊OBU的水平方向圖如圖所示。國標要求OBU天線的半功率波瓣寬度要小于70度，業(yè)界大多數(shù)產(chǎn)品的指標均為70度左右，而中興通訊的指標為小于40度，遠遠優(yōu)于國標要求，可以更加有效的抑制鄰道干擾。 

    獨特網(wǎng)管功能，輕松遠程配置設備：中興通訊是業(yè)內(nèi)唯一一家提供電信級網(wǎng)管系統(tǒng)的公司，可遠程實時監(jiān)控，即在監(jiān)控中心可以看到整個網(wǎng)絡的收費情況；遠程管理路側設備，實現(xiàn)遠程升級、告警處理，大大降低了維護運營成本。

　 網(wǎng)管系統(tǒng)具有良好擴展性，系統(tǒng)以組件的方式提供功能、以服務總線提供服務、可分可合的軟件架構、軟件升級方便快速；設備的可操控性強，可方便的增加和修改設備配置參數(shù)、能實時監(jiān)控設備的運行狀態(tài)、設備軟件版本更新方便、能對設備與標簽間的業(yè)務進行驗證、能診斷設備硬件狀態(tài)；友好的界面設計、一致的界面風格、操作簡單方便。 

    先進的天線陣，有效解決前向干擾：中興通訊先進的天線陣解決方案采用多天線覆蓋多車道，分布式交易的方案，是一種多車道自由流系統(tǒng)方案，在前向干擾以及自由流問題上具有特有的解決方案。該方案計算能力強大，完全可以滿足城市路橋ETC自由流系統(tǒng)的要求。 

    自動溫度補償，適應更寬溫度范圍：中興通訊依托長期的研發(fā)積淀，在RSU上采用了先進的自動溫度補償機制，尤其在低溫環(huán)境下，通過此機制為設備的正常工作提供了基礎，有效的保證了RSU的輸出功率不受環(huán)境溫度變化的影響，從而保證RSU的天線覆蓋范圍不受環(huán)境溫度的影響，穩(wěn)定可靠 

    自動功率定標，保證設備功率精準：中興通訊的RSU在出廠前均經(jīng)過自動化功率定標，保證不同的RSU配置相同功率時沒有差異，保證發(fā)射功率的一致性。
　 自動功率定標技術是中興通訊的專有技術，路側設備RSU可根據(jù)無線環(huán)境的變化而進行自動實時調(diào)整，確保在實際應用環(huán)境中覆蓋區(qū)域的穩(wěn)定。 

    快速交易能力，保證更短交易時間：設計獨特的軟件架構，專利技術優(yōu)化RAM的使用和管理，加快通信數(shù)據(jù)的編解碼速度，縮短軟件處理命令時間，保證車載單元OBU與路側單元RSU及發(fā)行稽查設備完成快速交易。獨特的喚醒方式，極短的喚醒時間，更有效的縮短了交易時間。 

    先進軟件架構，滿足快速定制需求：中興通訊RSU具有先進的操作系統(tǒng)平臺，有強大的文件管理、內(nèi)存管理、網(wǎng)絡管理等功能，同時有更好的功能擴展性。在通信協(xié)議的實現(xiàn)上采用先進的層次結構和組件架構，滿足國標要求，可快速為各地需求做出定制化服務。 

    雙重供電模式，延長標簽使用壽命：中興通訊OBU采用鋰亞電池加太陽能電池的雙重供電模式，有效保障了電子標簽的使用壽命。 

    超寬輸入電壓，適應各種電網(wǎng)環(huán)境：中興通訊RSU電源支持交流220V/110V兩種模式，可以在85V～300V的寬電壓輸入范圍內(nèi)正常工作，能夠適應偏遠地區(qū)等惡劣的電網(wǎng)環(huán)境。 

    先進EMC設計，適應各種電磁環(huán)境：RSU的電磁兼容性（EMC）是一項非常重要的質量指標，它不僅關系到產(chǎn)品本身的工作可靠性和使用安全性，而且還可能影響到其他設備和系統(tǒng)的正常工作，關系到電磁環(huán)境的保護問題。

　 中興通訊RSU采用了先進的EMC設計，具有很強的抗電磁干擾能力和很低的電磁能量輻射，產(chǎn)品通過中興通訊嚴格的EMC測試。中興通訊的EMC測試標準比國家標準更加嚴格。

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