萬集ETC電子收費(fèi)解決方案萬集ETC電子收費(fèi)解決方案

一、系統(tǒng)概述：

ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱ETC)，或稱不停車收費(fèi)系統(tǒng)，它通過路側(cè)天線與車載電子標(biāo)簽之間的專用短程通信，在不需要司機(jī)停車的狀況下，自動(dòng)完成收費(fèi)處理全過程，真正實(shí)現(xiàn)無人值守，降低治理本錢，提高車輛通行效率。

二、系統(tǒng)框圖：

三、主要技術(shù)指標(biāo)：

信息存儲(chǔ)：至少60000次過車記錄，或按客戶需求定制MTBF：車載設(shè)備：大于50000小時(shí)路側(cè)設(shè)備：大于70000小時(shí)交易時(shí)間：小于200ms

工作溫度：車載設(shè)備：-40℃～+70℃

路側(cè)設(shè)備：-35℃～+55℃

四、系統(tǒng)特點(diǎn)：

路側(cè)設(shè)備（RSE）

基于5.8GHz頻段智能交通專用短程通訊（DSRC）技術(shù)，支持國標(biāo)ETC另一局部是ETC后臺(tái)清算系統(tǒng)。1.2.1ETC車道系統(tǒng)

ETC車道系統(tǒng)包括車輛檢測(cè)子系統(tǒng)、交通指揮子系統(tǒng)、車輛圖像抓拍子系統(tǒng)，而車輛識(shí)別子系統(tǒng)通常由電子標(biāo)簽?車道天線?天線掌握器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。ETC車道系統(tǒng)構(gòu)造原理如圖2。

圖2ETC車道系統(tǒng)構(gòu)造原理

當(dāng)ETC用戶車輛進(jìn)入車道天線的讀寫范圍時(shí)，天線掌握器從車道掌握器承受通信懇求，形成符合某種通信協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，通過車道天線將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給車載電子標(biāo)簽，同時(shí)接收、分析從電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)，車道掌握器依據(jù)接收的信息發(fā)出相關(guān)指令，完成對(duì)電子標(biāo)簽的讀寫操作，并儲(chǔ)存操作結(jié)果。這一過程包括確認(rèn)電子標(biāo)簽的有效性、識(shí)別車輛類型、查詢費(fèi)用表、扣除費(fèi)用等操作。假如通過車輛是非法的ETC用戶，圖像抓拍子系統(tǒng)和交通掌握子系統(tǒng)將啟動(dòng)，對(duì)違規(guī)車輛進(jìn)展抓拍、報(bào)警、攔截等操作，以進(jìn)展例外處理。車輛檢測(cè)子系統(tǒng)主要用于連續(xù)車流通過時(shí)，自動(dòng)進(jìn)展對(duì)象隔離，確保系統(tǒng)對(duì)每一用戶的正確操作。2.2.2后臺(tái)清算系統(tǒng)

不同的ETC系統(tǒng)營運(yùn)商治理的收費(fèi)系統(tǒng)，涉及到營運(yùn)商業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的賬務(wù)清算。營運(yùn)商如何進(jìn)展賬務(wù)清算，取決于營運(yùn)商的詳細(xì)狀況。參考電信行業(yè)的閱歷，目前有2種比擬通用的清算方式,中心清算方式和分散清算方式。(1)中心清算方式。

中心清算方式概括地說就是，在各ETC系統(tǒng)運(yùn)營商之上建立一個(gè)中立的ETC中心清算系統(tǒng)，以負(fù)責(zé)電子標(biāo)簽的發(fā)行流通治理，維護(hù)ETC用戶的消費(fèi)賬戶，清算拆分發(fā)生在多個(gè)ETC系統(tǒng)運(yùn)營商之間的道路通行費(fèi)等事務(wù)。其關(guān)系示意如圖3。

圖3中心清算方式示意圖

ETC聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)中心清算系統(tǒng)可以直接處理，也可以間接地通過一個(gè)金融機(jī)構(gòu)-如銀行等/來處理上述事務(wù)。一種比擬可取的方式是直接在各省的人工聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)中心建立內(nèi)ETC中心清算系統(tǒng)，以統(tǒng)一負(fù)責(zé)該省的ETC收費(fèi)清算等業(yè)務(wù)。各ETC系統(tǒng)運(yùn)營商和中心清算系統(tǒng)之間需要就保障ETC前端設(shè)備完全兼容互換的具體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)格式，各運(yùn)營商的EFCContextMark、電子標(biāo)簽訪問密鑰、認(rèn)證密鑰，統(tǒng)一的車型分類標(biāo)準(zhǔn)，各路段的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，原始過車記錄的格式，黑、灰名單的產(chǎn)生、下發(fā)以及處理的方法，收費(fèi)、拆賬信息的交換方式等一系列問題達(dá)成全都的意見。這種中心清算的ETC聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營方式，系統(tǒng)構(gòu)造清楚，各方分工明確，可操作性強(qiáng)，同時(shí)，ETC聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)中心清算系統(tǒng)可以便利地建立在各省的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)中心的根底之上。因此，這種運(yùn)營方式在以中心賬戶為根底的ETC聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)應(yīng)用中不失為一個(gè)抱負(fù)之選。(2)分散清算方式。

分散式操作治理方式概括地說就是，各ETC系統(tǒng)運(yùn)營商在保證ETC前端設(shè)備完全兼容互換的根底上，通過ETC運(yùn)營商之間的原始收費(fèi)記錄、賬務(wù)數(shù)據(jù)以及其他必要信息的交換完成跨路段通行費(fèi)的拆分與清算的ETC聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)運(yùn)營方式。其相互關(guān)系示意如圖4。

分散式治理方式示意圖

與中心清算方式一樣，各ETC系統(tǒng)運(yùn)營商之間需要就保障ETC前端設(shè)備完全兼容性及有關(guān)的處理方法等一系列問題達(dá)成全都的意見。此外，各ETC系統(tǒng)運(yùn)營商還需要就怎樣在他們之間通過一個(gè)安全、可控的方式來交換真實(shí)的原始收費(fèi)信息，以及如何利用這些原始收費(fèi)信息在各運(yùn)營商之間進(jìn)展賬務(wù)拆分，及特別車輛的通行費(fèi)處理等問題協(xié)商全都。在這種操作治理方式下，通行費(fèi)的清算任務(wù)被分散到各個(gè)運(yùn)營商那里，由各運(yùn)營商自己的處理程序來完成，并且大多數(shù)的功能都可以在車道軟件這一層實(shí)現(xiàn)，即所謂的現(xiàn)場(chǎng)拆賬。這種拆賬功能的實(shí)現(xiàn)，在現(xiàn)有的以通行券為根底的人工聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的車道掌握軟件中是特別普遍的。這種分散式操作治理的ETC聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營方式，通行費(fèi)清算的任務(wù)被分散，故不需在建立統(tǒng)一的中心清算系統(tǒng)上花費(fèi)巨額投資，這也是此種運(yùn)營方式的優(yōu)勢(shì)所在。2ETC系統(tǒng)在現(xiàn)階段聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)應(yīng)用中的解決方案2.1收費(fèi)系統(tǒng)使用的收費(fèi)介質(zhì)

目前，國內(nèi)高速大路收費(fèi)系統(tǒng)常見的通行券有紙制打印券、紙制磁性券、一維條碼券、二維條碼券、磁卡、接觸式IC卡和非接觸式IC卡等多種形式。其中IC卡可用于預(yù)付業(yè)務(wù)。經(jīng)過多年的收費(fèi)實(shí)踐，收費(fèi)系統(tǒng)對(duì)收費(fèi)介質(zhì)的選擇越來越注意自動(dòng)化程度、讀寫方式、數(shù)據(jù)安全、介質(zhì)本錢、文明打印和治理本錢等方面的性能和技術(shù)要求。由于在路網(wǎng)的出口使用現(xiàn)金支付存在諸多弊端，預(yù)付交易將是大路收費(fèi)由現(xiàn)金交費(fèi)向非現(xiàn)金交費(fèi)的必定選擇，而符合金融集成電路標(biāo)準(zhǔn)的IC卡也成為收費(fèi)介質(zhì)的首選。2.2電子標(biāo)簽與IC卡的結(jié)合使用

凡不帶IC卡的電子標(biāo)簽稱單片式電子標(biāo)簽，帶IC卡接口并在使用時(shí)插入IC卡的電子標(biāo)簽稱兩片式電子標(biāo)簽。通常兩片式電子標(biāo)簽具有支持對(duì)接觸式IC卡和非接觸式IC卡讀寫的力量。目前，國外普遍采納的電子不停車收費(fèi)技術(shù)方案，大多是單片式ETC系統(tǒng)，這對(duì)于ETC車輛使用率高的應(yīng)用環(huán)境來說是特別適宜的。但這種系統(tǒng)在收費(fèi)環(huán)境中是封閉運(yùn)行的，完全脫離現(xiàn)有的人工半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，對(duì)于我國的大路網(wǎng)絡(luò)而言，這種方案將面臨系統(tǒng)改造規(guī)模大、一次性投資高、建立周期長等問題，而且在交通量小的非主線收費(fèi)站，拆裝現(xiàn)有的系統(tǒng)設(shè)備或另外建立專用ETC車道既不經(jīng)濟(jì)，也沒必要。因此，國外現(xiàn)有的方案并不適合我國路網(wǎng)的現(xiàn)狀。要在我國“一路一公司”大路治理模式和現(xiàn)有的收費(fèi)設(shè)施條件下推動(dòng)ETC系統(tǒng)收費(fèi)，必需在方案設(shè)計(jì)上予以突破。

由于現(xiàn)有的技術(shù)條件難于做到電子標(biāo)簽對(duì)非接觸式IC卡的長壽命操作(至少可使用、年才有發(fā)行價(jià)值)，故在接觸式IC卡不被現(xiàn)有的收費(fèi)系統(tǒng)承受的條件下，必需在方案設(shè)計(jì)時(shí)使系統(tǒng)改造后具有兩種讀寫方式的力量，即電子標(biāo)簽采納接觸式讀寫方式和現(xiàn)有的人工半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)采納非接觸式讀寫方式。2.3組合式電子收費(fèi)技術(shù)的解決方案

目前，IC卡產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)推出了可以同時(shí)支持接觸讀寫方式和非接觸讀寫方式的IC卡，稱“雙界面IC卡”。所謂的組合式電子收費(fèi)是“IC卡刷卡交費(fèi)/ETC電子交費(fèi)+雙片式電子標(biāo)簽+雙界面IC卡”預(yù)付收費(fèi)方案，詳細(xì)的方案設(shè)計(jì)如下。(1)采納支持ISO7816、ISO1443協(xié)議，可讀寫MifareI卡、MifarePro卡及雙界面IC卡的專用收費(fèi)機(jī)具設(shè)計(jì)IC卡車道收費(fèi)系統(tǒng)。

(2)采納雙界面IC卡作為雙片式ETC電子標(biāo)簽的擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。雙片式ETC電子標(biāo)簽和雙界面IC卡同時(shí)存儲(chǔ)包括車主、車型、車輛物理參數(shù)等固定信息。ETC雙界面IC卡存儲(chǔ)賬號(hào)、余額、交易記錄、入出口編號(hào)等信息，雙界面IC卡內(nèi)存儲(chǔ)的信息能以接觸式和非接觸式兩種方式進(jìn)展讀寫訪問。

(3)收費(fèi)專用車道同時(shí)設(shè)置ETC車道天線掌握器和車道IC卡專用收費(fèi)機(jī)具，由一臺(tái)車道工控機(jī)進(jìn)展掌握，實(shí)現(xiàn)對(duì)正常ETC車輛、誤入一般車輛通行費(fèi)的收取，以及灰、黑名單核查、原始交易記錄生成、車道交通掌握等功能。

(4)在交通量大，易產(chǎn)生交通流瓶頸的收費(fèi)站按需設(shè)置7條以上的ETC收費(fèi)專用車道，允許司機(jī)將雙界面IC卡插入雙片式ETC電子標(biāo)簽，免停車通過收費(fèi)站，通行費(fèi)自動(dòng)扣取，大幅度提高收費(fèi)口通行力量。

(6)在一般收費(fèi)站，僅設(shè)置IC卡收費(fèi)車道，允許司機(jī)從雙片式ETC電子標(biāo)簽中撥出雙界面IC卡以非接觸操作的方式刷卡扣款，短暫停車后通過收費(fèi)站。其運(yùn)行模式如圖5所示。

組合式電子收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行模式

該組合式電子收費(fèi)技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)集中了IC卡收費(fèi)和ETC收費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)，在聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了人工方式和ETC方式的有效結(jié)合、

(2)為聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)開展預(yù)付費(fèi)業(yè)務(wù)供應(yīng)了便利/快捷/安全/牢靠的解決途徑;(3)按交通量等實(shí)際狀況按需設(shè)置ETC車道數(shù)量，系統(tǒng)牢靠性高/投資及規(guī)模富有彈性，易于試點(diǎn)和推廣;

(4)為解決中心城市的環(huán)城大路網(wǎng)及區(qū)域經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)城間大路網(wǎng)的交通瓶頸供應(yīng)了有效手段、

(5)符合中國金融卡標(biāo)準(zhǔn)及電子商務(wù)等國家鼓舞進(jìn)展方向?？梢灶A(yù)見，在將來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，ETC系統(tǒng)收費(fèi)將只是IC卡收費(fèi)系統(tǒng)的補(bǔ)充方式，現(xiàn)階段應(yīng)用的主要目的是解決關(guān)鍵路段收費(fèi)站的交通擁擠問題。對(duì)于國內(nèi)現(xiàn)階段實(shí)施的ETC系統(tǒng)，必需強(qiáng)調(diào)IC卡收費(fèi)系統(tǒng)作為ETC車道的備用系統(tǒng)，以在消失故障時(shí)保證系統(tǒng)的通暢運(yùn)行。

3、ETC系統(tǒng)的應(yīng)用推廣及標(biāo)準(zhǔn)化

近幾年來，國內(nèi)一些省市相繼引進(jìn)ETC系統(tǒng)，它們的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果說明，ETC系統(tǒng)是安全/穩(wěn)定/精確和牢靠的。這些工程的引入取得了很大成果，為我國ETC系統(tǒng)的進(jìn)展應(yīng)用積存了珍貴的閱歷。然而深入的調(diào)查發(fā)覺，各地引進(jìn)的ETC系統(tǒng)互不兼容。ETC系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于區(qū)域路網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)作，各地區(qū)的ETC系統(tǒng)如不能相互兼容，其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益將大打折扣，而且;一路一卡7的應(yīng)用假如得不到有效的協(xié)調(diào)，將會(huì)嚴(yán)峻影響ETC系統(tǒng)在我國的安康進(jìn)展和后續(xù)的開發(fā)應(yīng)用。因此，制定ETC系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的工作必需盡快開展。由于當(dāng)前歐/美/日等國家公布的ETC標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織也未訂出統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)我國目前系統(tǒng)運(yùn)作的詳細(xì)狀況及大多