ETC车道业务探素

ETC系统业务介绍智能交通事业部·研发中心目录1.什么是ETC系统2.ETC的组成架构3.ETC车道业务4.ETC的现状及发展方向什么是ETC系统什么是ETC系统—概述•ETC（ElectronicTollCollection）ETC电子不停车收费系统，通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签(OBU)与在收费站ETC车道上的微波天线(RSU)之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。是目前最先进的路桥收费方式。什么是ETC系统—理解1.ETC系统是高速公路收费系统中的一部份，它的本质还是收费系统，包含收费业务的一般功能。2.ETC系统是针对特定用户(安装电子标签、使用电子支付卡)才能使用的系统，在收费站路面独立建设了支持特殊用户设备的专用ETC车道。3.ETC系统对高速公路收费业务是由系统自动完成的，安装在ETC车道的微波天线(RSU)与用户车上的电子标签(OBU)通信交互，验证用户的信息并对插在OBU上的电子支付卡进行写卡扣费操作，自动完成收费业务。并进行外设控制(栏杆、费显等)实现不停车收费。什么是ETC系统—理解4.ETC系统是高速公路收费系统的一部份，除了车道部分，还包括站级部分，接收ETC车道所需需要的运营参数，并下发给ETC车道；车道产生来了过车交易流水数据，还要负责把数据传送到站级，与MTC过车数据汇合，之后由MTC系统负责后续业务处理。什么是ETC系统—优势不停车收费电子收费无人值守通行效率高用户体验好等ETC的组成架构高速公路联网中心整体结构省联网收费结算中心路段分中心1……收费站......MTC车道......路段分中心2路段分中心n收费站收费站ETC车道ETC系统组织结构1.整个联网收费系统分为省联网收费结算系统、路段分中心系统、收费站系统和收费车道系统。2.其中ETC系统只建设在收费站及收费车道这两级，数据通过数据接口传到MTC的数据库中，由MTC的收费系统负责把数据再往上级传送。3.ETC系统的组成架构如下图：中介数据库服务器ETC工作站参数下发服务参数接收服务车道收费软件ETC车道生产（或者中介）数据库（例如SQLServer）站级数据处理服务上传数据下发参数下发运营参数下发参数运营参数文本文件收费数据文本文件数据上传服务数据维护终端本地收费数据文本文件导入收费数据....系统监视服务维护收费数据监视收费系统数据接收服务ETC系统组织结构1.根据高速公路ETC系统的需求，分为：收费站系统收费车道系统高速公路ETC收费系统收费车道系统收费站系统数据维护子系统ETC收费车道子系统通信管理子系统数据处理子系统通信管理子系统ETC收费站系统—数据维护子系统数据维护子系统即：数据维护终端。主要是对收费站的营运所需的各类参数进行管理，对车道产生的业务数据进行管理，以及对通信服务的控制管理。ETC收费站系统—通信管理子系统通信管理子系统包含数据接收服务，及参数下发服务。站级数据接收服务是车道上传数据的服务端，接收车道产生的业务流水数据(过车流水、图像、工班合计数等)以文件的形式存放在本地磁盘。参数下发服务根据下发任务负责下发运营参数(收费站基本信息、黑名单、费率等)给相应的车道。ETC收费站系统—数据处理子系统数据处理子系统即：站级数据处理服务。数据处理子系统主要负责对车道上传上来的数据文件进行处理，并写到站级数据库(中介库)对应的表中。ETC收费车道系统—通信管理子系统通信管理子系统包含数据上传服务，及参数接收服务。车道数据上传服务主要负责上传车道产生的业务流水数据(过车流水、图像、工班合计数等)给收费站。车道参数接收服务主要负责接收收费站下发的运营参数(收费站基本信息、黑名单、费率等)提供给车道程序使用。ETC收费车道系统—收费车道子系统收费车道子系统即：车道收费软件。车道收费软件通过对车道设备信息的收集、运算、交互实现自动化收费业务流程，并控制外设协同车辆的放行，实现快速的不停车收费功能。收费车道子系统是ETC系统的核心。ETC车道业务ETC车道业务—概述ETC车道是一个复杂综合的集成系统，后续将从以下几方面来介绍认识ETC车道的业务内容：ETC车道设备ETC车道布局ETC车道交易流程ETC车道交易异常情况ETC一体机介绍ETC车道业务—车道设备ETC车道的外观示意图：ETC车道业务—车道设备序号名称规格单位数量备注1车道天线国标DSRC天线套4含车道天线及天线控制器2车道机柜标准机柜个23车道工控机E5200/1G内存/硬盘/网卡/显示器套2含研华730I/O卡、MOXA多串口卡4车道控制器华软LCD-0501套2含字符叠加器5车道视频捕捉卡SDK-2000套26车道费额显示器华软套2含声光报警器(橙色)、通行信号灯及定制立柱7车道车辆检测器华软VDD-0502个6双通道8车道自动栏杆机台29车道栏杆臂碳素杆，含不锈钢回转头根210车道摄像机JVCTK-C9501套211车道摄像机镜头HZ8585DC个212车道摄像机防护罩国产套213车道摄像机立柱定制套2序号名称规格单位数量备注14232接口避雷器个215视频避雷器个216电源避雷器个217车道天线龙门架定制套2含避雷器18车道工控机操作系统WindowsXPProfessional套219车道收费系统车道部分：含车道收费软件、车道通讯软件套220配件、辅材含线缆项1含地感线圈的敷设及制作21ETC站级计算机设备可为服务器或工作站台1可选配22站级计算机操作系统Windows产品套1可选配23ETC站级管理系统站级部分：含站级车道监控软件及站级管理软件套1ETC车道业务—车道设备ETC车道业务—车道设备关键设备介绍天线两片式DSRC微波天线由微波天线和控制器组成。微波天线是一个微波收发模块，负责调制/解调信号数据；控制器是控制发射和接收数据以及处理收发信息的模块。微波天线以无线通讯的方式与电子标签进行数据交换，采集和更新标签中的收费信息并通过串行口与计算机通讯。计算机控制器RS232电缆RSU连接线(16芯线)RSUOBUIC卡微波无线链路ETC车道业务—车道设备关键设备介绍车道控制器、IO设备（地感、栏杆等）车道控制器是指车道中用于处理车道计算机与外部设备之间信号转换的设备。IO设备是指通过IO卡控制的设备，包括地感(IO输入设备)、栏杆、顶棚灯等(IO输出设备)。栏杆是控制车辆放行的重要设备，通过IO卡的输出控制端由车道软件控制栏杆的抬降。ETC车道业务—车道设备关键设备介绍车道控制器、IO设备（地感、栏杆等）地感线圈是埋设在车道上，用于检测车辆通过状态的磁感式感应器。地感线圈接到车辆检测器上，车辆检测器通过线圈传过来的磁通量的变化来判断车辆的驶离。计算机(IO卡)地感线圈地感线圈地感线圈地感线圈...车道控制器栏杆机...车辆检测器车辆检测器ETC车道业务—车道设备关键设备介绍费额显示牌（包含交通灯、报警灯）费显是用于室外向车主显示入口站、缴费金额、卡内余额等信息的室外显示装置。在车辆不能正常通行时显示拦截的原因，是直接与车主用户打交道的窗户。ETC车道业务—车道设备关键设备介绍车牌识别摄像机（接到视频卡）字符叠加ETC车道业务—车道布局车道布局介绍随着ETC的发展，ETC车道软件也发展了好几个阶段，同时对车道布局也做了相应的调整。主要的布局有：单通信区ETC车道双通信区ETC车道智能ETC车道(以上为岛头模式)岛内模式抓拍识别摄像机栏杆降杆地感天线垂直投影雪糕筒或防撞柱线圈1线圈2线圈31.0ETC车道业务—车道布局单通信区（三地感单天线车道布局）特点：布局简单、通信区域短、地感间有空洞、不能检测车辆的进出，异常处理比较弱。抓拍识别摄像机栏杆降杆地感天线垂直投影雪糕筒或防撞柱线圈1线圈2线圈31.0侧地感ETC车道业务—车道布局单通信区（三地感单天线+侧地感车道布局）特点：增加侧地感检测异常车辆的离开、对于不按规则行走的车辆无法处理、侧地感容易受到旁道干扰。栏杆通讯区B区触发地感抓拍地感降杆地感龙门架天线垂直投影3.5米2.5米2.5米2.5米1米1～1.5米2.3米2.5米0.5米ETC车道业务—车道布局单通信区（四地感单天线车道布局）特点：无地感空洞，车道能实时检测车辆的存在，异常处理能力一般。栏杆B区降杆地感龙门架2天线垂直投影线圈2线圈4线圈60.82.52.54.52.51.52.51.52.51.52.520.3线圈1线圈3车牌识别线圈515.8ETC车道业务—车道布局单通信区（六地感单天线车道布局）特点：增多地感，提高检测车辆的精度，通信区域范围前移，提高用户体验，栏杆前端有盲区，异常处理能力一般。栏杆1m15m5.5m2.5mA区B区2m1.5m存在地感抓拍地感降杆地感龙门架天线垂直投影0.8m雪糕筒或防撞柱2m3m2.5m12.5m0.5m触发地感ETC车道业务—车道布局双通信区（四地感双天线车道布局）特点：双通信区切换，通信范围加长，无盲区，地感无空洞，异常处理能力良好。刷卡器抓拍识别摄像机栏杆A区B区降杆地感天线垂直投影雪糕筒或防撞柱龙门架2天线垂直投影线圈1线圈2线圈3线圈4线圈5线圈60.82.52.22.52.52.22.22.52.22.21.05.01.021.8ETC车道业务—车道布局双通信区（六地感双天线车道布局）特点：增加地感数，地感无空洞，加大车道长度，双通信区切换，无盲区，提高用户体验、异常处理能力良好。抓拍识别摄像机栏杆A区B区降杆地感雪糕筒或防撞柱线圈1线圈2线圈3线圈4线圈5线圈60.82.52.22.52.52.26.62.52.22.21.026.2费显收费亭收费亭龙门架ETC车道业务—车道布局双通信区（六地感有空洞双天线半岛内车道布局）特点：在前三地感与后三地感间隔加大，有空洞，栏杆后置，异常车辆进入近区需要倒车处理。栏杆A区B区降杆地感天线垂直投影雪糕筒或防撞柱龙门架2天线垂直投影线圈1线圈2线圈4线圈6线圈7线圈80.82.50.812.52.51.09.01.02.512.512.512.52.525.6线圈3线圈5车牌识别刷卡器抓拍摄像机ETC车道业务—车道布局智能ETC车道（八地感双天线车道布局）特点：可根据实际车道环境增减地感，除了栏杆前的地感是大地感，其它的为小地感，加强了检测车辆运动的精度，动态跟踪分析车辆的信息，通过软逻辑精确交易。过车速度高，用户体验好，异常处理能力为优秀。栏杆A区降杆地感天线地感1地感2地感3地感4地感5地感6ETC车道业务—车道布局岛内模式（六地感单天线）特点：岛内模式，栏杆后置，提升用户体验，对异常车辆进入，需要倒车处理。异常处理能力一般。ETC车道业务—车道布局岛内模式（三地感单天线混合车道）特点：布局简单，栏杆后置，对于单辆车提升用户体验，对异常车辆在通信范围内不能交易的，在收费亭旁转MTC处理，需要收费员值守，异常处理能力为优秀。非ETC专用道。栏杆天线收费亭后费显前费显摄像机（或车牌识别设备）抓拍地感降杆地感ETC车道业务—车道布局序号性能项别基于车辆动态检测技术建模的智能ETC车道系统双通信区ETC车道系统单通信区ETC车道系统1车道最大安全通行速度≥50km/h≥30km/h≥25km/h2设计通行能力大于1500辆/h大于1200辆/h1200辆/h3近区通行速度≥10km/h≤5km/h，甚至需停车（无近区）4远区交易率优良（无近区）5整体交易顺畅性优良一般6ETC车道二次交易机会有有无7线圈分隔准确性优良一般8车辆数据精细度优良一般9系统容错能力优良一般10对跟车干扰的解决能力优良一般11对插队干扰的解决能力优良一般12总体交易成功率优良一般13管理者体验优良一般14驾驶人员体验优良一般15运行保障能力优良一般16成本性价比较高高一般ETC车道业务—车道布局小结•根据各布局的优缺点，在后续的项目中，在有条件的情况下尽量使用智能ETC的地感布局。•在选