| 一、應(yīng)用背景： 射頻自動(dòng)識(shí)別不停車收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開始大規(guī)模推廣應(yīng)用——通過(guò)安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的電子標(biāo)簽與在收費(fèi)站ＥＴＣ車道上的微波天線之間的專用短程通訊，利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車就能交納費(fèi)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(shí)施不停車收費(fèi)，一方面，可以允許車輛高速通過(guò)（幾十公里以至１００多公里），與傳統(tǒng)的人工收費(fèi)８秒出票相比較，不停車收費(fèi)大大加快了高速公路收費(fèi)道口的通行能力，據(jù)測(cè)算，較人工收費(fèi)車道，ＥＴＣ車道通行能力將提高４～６倍，可減少車輛在收費(fèi)口因交費(fèi)、找零等動(dòng)作而引起的排隊(duì)等候。另一方面，也使公路收費(fèi)走向電子化，可降低收費(fèi)管理的成本，有利于提高車輛的營(yíng)運(yùn)效益，同時(shí)也大幅降低收費(fèi)口的噪聲水平和廢氣排放，并可以杜絕少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污路費(fèi)、減少國(guó)家損失，與原來(lái)的人工收費(fèi)和人工電腦收費(fèi)方式相比，實(shí)行不停車收費(fèi)后具有明顯優(yōu)勢(shì)，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(guò)橋收費(fèi)效率。
一般來(lái)說(shuō)對(duì)于公路收費(fèi)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(fēng)玻璃后面。現(xiàn)在最現(xiàn)實(shí)的方案是將多車道的收費(fèi)口，分為兩個(gè)部分：自動(dòng)收費(fèi)口、入工收費(fèi)口。天線架設(shè)在道路的上方。在距收費(fèi)口約50-100米處，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)天線時(shí)，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(jìn)人不同車道，人工收費(fèi)口仍維持現(xiàn)有的操作方式，進(jìn)入自動(dòng)收費(fèi)口的車輛，養(yǎng)路費(fèi)款被自動(dòng)從用戶帳戶上扣除，且用指示燈及蜂鳴器告訴司機(jī)收費(fèi)是否完成，不用停車就可通過(guò)，擋車器將攔下惡意闖入的車輛。 二、無(wú)源射頻卡（電子標(biāo)簽）的優(yōu)勢(shì) (1)非接觸性。無(wú)源射頻卡與讀寫設(shè)備之間沒有機(jī)械接觸，無(wú)機(jī)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(zhǎng)。 (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(shí)別卡信息交換速度為毫秒級(jí)，支持在高速移動(dòng)中讀卡。 (3)安全保密性好。普通磁卡受到強(qiáng)磁場(chǎng)干擾會(huì)丟失信息，信息易被竊取、篡改或偽造。射頻識(shí)別卡利用存儲(chǔ)器記錄信息，不受磁場(chǎng)的干擾，卡內(nèi)有專用的電路模塊，可作密碼運(yùn)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(jià)格比有源卡便宜許多。 三、系統(tǒng)構(gòu)成： 射頻自動(dòng)識(shí)別不停車收費(fèi)系統(tǒng)按其功能可分為自動(dòng)識(shí)別控制子系統(tǒng)、自動(dòng)判斷型子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、車輛檢測(cè)子系統(tǒng)、閉路電視子系統(tǒng)和信號(hào)控制子系統(tǒng)等幾個(gè) (1) 自動(dòng)識(shí)別控制子系統(tǒng)主要由sri9001系列射頻自動(dòng)識(shí)別讀寫器、UHF射頻自動(dòng)識(shí)別卡，AD-915BG12 天線、車道道閘控制機(jī)、收費(fèi)員計(jì)算機(jī)終端等組成，它是整個(gè)不停車收費(fèi)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)控制不停車收費(fèi)車道所有設(shè)備的運(yùn)行、收費(fèi)業(yè)務(wù)操作的管理以及與收費(fèi)站計(jì)算機(jī)的通信和數(shù)據(jù)交換。 附：射頻讀寫器主要參數(shù)： 可讀寫標(biāo)簽 符合 ISO-18000-6B標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽 工作頻率 902—928MHz(隨國(guó)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32bits讀取時(shí)間6ms 寫卡速度 平均每32bits寫入時(shí)間50ms 安全機(jī)制 能夠?qū)﹄娮訕?biāo)簽進(jìn)行合法性檢驗(yàn) 一次讀卡數(shù) 具有防碰撞檢測(cè)功能，一次可成批讀取 30張電子標(biāo)簽 讀卡方式 每隔一定時(shí)間自動(dòng)讀卡，也可由輸入觸發(fā)信號(hào)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(jī)重量約 2Kg 工作溫度 -20℃～+70℃
(2) 自動(dòng)判斷型子系統(tǒng)主要由光柵、高度檢測(cè)器、軸數(shù)檢測(cè)器等組成，它通過(guò)采集車輛的高度和軸數(shù)等參數(shù)，經(jīng)綜合分析比較來(lái)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(dòng)判斷型子系統(tǒng)在有些場(chǎng)合可以由用戶選擇使用。 (3) 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要由系列射頻天線和射頻電子標(biāo)簽卡構(gòu)成。射頻電子標(biāo)簽被安裝在汽車擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的上方，在電子標(biāo)簽上寫有標(biāo)簽編號(hào)、車號(hào)、車主、車型、應(yīng)繳金額、剩余金額和有效期等信息；天線被安裝在收費(fèi)島的前端，它通過(guò)微波技術(shù)從射頻電子標(biāo)簽卡上讀取有關(guān)信息，并同步傳送給車道控制主機(jī)。 (4) 閉路電視子系統(tǒng)主要由車道攝像機(jī)和收費(fèi)站的監(jiān)視器等組成。車道攝像機(jī)被安裝在收費(fèi)島的前端，主要用于拍攝非法通過(guò)的違章車輛。 (5) 信號(hào)控制子系統(tǒng)主要由通行信號(hào)燈、偏叉信號(hào)燈和自動(dòng)欄桿等組成，用于提醒駕駛員正確使用不停車收費(fèi)車道。 (6) 車輛檢測(cè)子系統(tǒng)主要由三組環(huán)形線圈組成。第一組環(huán)形線圈(ENTER LOOP)被安裝在收費(fèi)島的入口處，用于激活天線讀取電子標(biāo)簽的信息；第二組環(huán)形圈(ESC LOOP)被安裝在收費(fèi)島的中間出口處，用于控制通行信號(hào)燈和偏叉信號(hào)燈的狀態(tài)；第三組環(huán)形線圈(EXIT LOOP)被安裝在收費(fèi)島的出口端，用于統(tǒng)計(jì)車流量，并控制自動(dòng)欄桿、通行信號(hào)燈和偏叉信號(hào)燈的工作狀態(tài)。 工作原理和流程
1、 射頻自動(dòng)識(shí)別不停車收費(fèi)系統(tǒng)不需要專門的收費(fèi)員進(jìn)行操作，它利用微波自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，完全通過(guò)設(shè)備本身來(lái)完成對(duì)通行車輛的收費(fèi)工作。 2、 存儲(chǔ)有車型、車號(hào)、金額、有效期等信息的射頻電子標(biāo)簽卡被安裝在汽車前方擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的左下角。當(dāng)持卡車輛進(jìn)入不停車收費(fèi)車道時(shí)，車輛感應(yīng)器的“ENTER LOOP”線圈產(chǎn)生來(lái)車信號(hào)，激發(fā)射頻自動(dòng)識(shí)別讀寫器讀取該車射頻電子標(biāo)簽卡上的信息(車型、車號(hào)、剩余金額和有效期等)，同時(shí)光柵、高度檢測(cè)器和軸數(shù)檢測(cè)器等車型差別設(shè)備，自動(dòng)檢測(cè)來(lái)車的實(shí)際車型。 3、 從車載射頻電子標(biāo)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(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)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(hào)不在黑名單內(nèi)、應(yīng)繳金額小于等于剩余金額、車輛通過(guò)時(shí)間在卡的有效期范圍內(nèi)，則該卡被認(rèn)為是有效卡；如前述四項(xiàng)比較中，有一項(xiàng)不符合，則該卡被認(rèn)為是無(wú)效卡。 4、 如來(lái)車所持射頻電子標(biāo)簽卡為有效卡，則通行信號(hào)燈由紅色變?yōu)榫G色，偏叉信號(hào)燈呈綠色直行標(biāo)志，自動(dòng)欄桿抬起；當(dāng)來(lái)車駛離EXIT LOOP的檢測(cè)范圍后，通行信號(hào)燈由綠色變?yōu)榧t色，偏叉信號(hào)燈熄滅，自動(dòng)欄桿關(guān)閉。駛離EXIT LOOP的檢測(cè)范圍后，通行信號(hào)燈由綠色變?yōu)榧t色，偏叉信號(hào)燈熄滅，自動(dòng)欄桿關(guān)閉。 5、 如來(lái)車所持射頻電子標(biāo)簽卡為無(wú)效卡，則通行信號(hào)燈呈紅色，偏叉信號(hào)燈呈黃色左轉(zhuǎn)通行標(biāo)志，自動(dòng)欄桿關(guān)閉；當(dāng)來(lái)車左行駛離無(wú)卡車輛轉(zhuǎn)向人工收費(fèi)車道的車輛感應(yīng)器的“ESC LOOP” 線圈的檢測(cè)范圍后，偏叉信號(hào)燈熄滅；如來(lái)車沒有轉(zhuǎn)向人工收費(fèi)道（有些場(chǎng)合不設(shè)此轉(zhuǎn)向旁道），而依然向前行駛，當(dāng)其抵達(dá)車輛感應(yīng)器線圈“ENTER LOOP的”檢測(cè)范圍時(shí)，警鈴報(bào)警，將有收費(fèi)員前來(lái)人工收費(fèi)處理后，人工放行。 6、射頻電子標(biāo)簽卡的銷售和費(fèi)用結(jié)算均在收費(fèi)中心(即購(gòu)卡中心)進(jìn)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(fèi)電子標(biāo)簽卡，一種是信用式電子標(biāo)簽卡。 7、 預(yù)付費(fèi)電子標(biāo)簽卡，顧名思義是必須先付費(fèi)后通行的電子卡，該卡的發(fā)行面向整個(gè)社會(huì)。用戶僅需直接到購(gòu)卡中心購(gòu)買存有一定金額的電子卡，即可使用不停車收費(fèi)車道。在每次使用時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)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(dāng)卡中剩余金額很少或沒有時(shí)，用戶可以到購(gòu)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(biāo)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(duì)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(guó)家機(jī)關(guān)和企事業(yè)單位，費(fèi)用結(jié)算采用銀行托收的方式。 隨著我國(guó)公路事業(yè)的發(fā)展和不停車收費(fèi)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，也會(huì)隨著增長(zhǎng)的交通需求，我們相信不停車收費(fèi)系統(tǒng)一定會(huì)被國(guó)家、被企業(yè)、被消費(fèi)者廣泛關(guān)注和接受。不停車收費(fèi)系統(tǒng)在我國(guó)的市場(chǎng)一定會(huì)有著廣闊的光明前景。（本文部分圖片摘自網(wǎng)絡(luò)） | 
