1、ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)解決方案目錄第1章ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)總述11.1需求概述11.2系統(tǒng)總體建設(shè)目標(biāo)和系統(tǒng)指標(biāo)4第2章ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)整體框架72.1ETC不停車收費(fèi)總體說明72.2車道子系統(tǒng)82.3收費(fèi)站子系統(tǒng)92.4路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)9第3章ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)詳述113.1收費(fèi)站子系統(tǒng)113.2收費(fèi)車道子系統(tǒng)193.3發(fā)卡子系統(tǒng)28第4章XX系統(tǒng)ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)關(guān)鍵產(chǎn)品說明304.1路側(cè)設(shè)備RSU304.2車載設(shè)備OBU334.3車道控制器35第5章XX系統(tǒng)ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及特色385.1XX通訊品牌優(yōu)勢(shì)385.2集成優(yōu)勢(shì)385.3系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)385.4產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)40第1章

2、 ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)總述1.1 需求概述 1.1.1 應(yīng)用場景描述隨著國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國綜合國力不斷增強(qiáng)，交通基礎(chǔ)建設(shè)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(jí)公路網(wǎng)絡(luò)正在逐步形成。截至到2005年底，我國高速公路里程己達(dá)4.1萬公里，為交通事業(yè)跨越式發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在某種程度上緩解了交通在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的瓶頸制約作用。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長，路網(wǎng)通過能力日益滿足不了交通量增長的需要，交通擁擠，阻塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，交通污染和事故越來越引起社會(huì)普遍的關(guān)注，交通問題仍十分突出。如廣佛高速路，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(zhǔn)備擴(kuò)展為六車道。然

3、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(kuò)展來滿足。國內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，一個(gè)國家當(dāng)交通發(fā)展到一定程度，再單純依靠修建道路設(shè)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(shí)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(yùn)輸和安全管理部門面臨的一個(gè)重要問題。經(jīng)過長期和廣泛的研究，各發(fā)達(dá)國家已從主要依靠修建更多的公路，擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模來解決不斷增長的交通需求，轉(zhuǎn)移到用高技術(shù)來改造現(xiàn)有公路運(yùn)輸系統(tǒng)及管理體系，從而達(dá)到大幅度提高路網(wǎng)通行能力和服務(wù)質(zhì)量的目的。日本、美國和西歐等發(fā)達(dá)國家為了解決共同所面臨的交通問題，競相投入大量資金和人力，開始大規(guī)模進(jìn)行公路交通運(yùn)輸智能化的

4、研究實(shí)驗(yàn)。起初，稱為智能車輛公路系統(tǒng)(Intelligent Vehicle-Highway Systems IVHS)，進(jìn)行公路功能和車輛智能化的研究。隨著研究的不斷深入，系統(tǒng)功能擴(kuò)展到公路交通運(yùn)輸?shù)娜^程及其有關(guān)服務(wù)部門，發(fā)展成為帶動(dòng)整個(gè)公路交通運(yùn)輸現(xiàn)代化的智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System ITS)。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（幾十公里以至一百多公里），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)測算，較人工收費(fèi)道口，ETC車道通行能力

5、將提高46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，可降低車輛管理的成本，有利于提高車輛的營運(yùn)效益，同時(shí)也大幅度降低收費(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)、減少國家損失，與原來的人工收費(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，更為主要的是將大大提高過路橋收費(fèi)效率。1.1.2 ETC系統(tǒng)建設(shè)的優(yōu)勢(shì)ETC技術(shù)特別適用于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用，傳統(tǒng)的采用車道隔離措施下的不停車收費(fèi)系統(tǒng)通常稱為單車道不停車收費(fèi)系統(tǒng)：在無車道隔

6、離的分車道交通流下的不停車收費(fèi)系統(tǒng)通常稱為自由流不停車收費(fèi)系統(tǒng)。實(shí)施不停車收費(fèi)將徹底改變目前半自動(dòng)收費(fèi)過程中的弊端。由于不需要停車交費(fèi)，當(dāng)交通量較大時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生收費(fèi)站前車輛排隊(duì)等候的現(xiàn)象，減少了車輛延誤；由于無需人工參與和無現(xiàn)金交易，可完全避免收費(fèi)過程中的舞弊和貪污現(xiàn)象；同時(shí)也能解決由于交通堵塞而引起的能源消耗和環(huán)境污染等問題。電子收費(fèi)系統(tǒng)在國外被廣泛地應(yīng)用于開放式的收費(fèi)站，國內(nèi)目前部分省市的高速公路已有所實(shí)施。電子收費(fèi)系統(tǒng)代表當(dāng)今最先進(jìn)的收費(fèi)技術(shù)，也是未來發(fā)展的方向，有著廣闊的發(fā)展前景。（1）實(shí)施ETC系統(tǒng)可以提升高速形象ETC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不停車收費(fèi)，解決了因人工停車收費(fèi)造成的排隊(duì)塞車現(xiàn)象；用

7、戶得到更快的通關(guān)速度和全新的收費(fèi)體驗(yàn)，恢復(fù)了高速公路本應(yīng)具有的高速、快捷形象，降低了政府和公路部門的壓力。（2）ETC不停車收費(fèi)相較于MTC收費(fèi)系統(tǒng)使得交通更加安全收費(fèi)站的設(shè)置在相當(dāng)程度上影響了交通安全，在收費(fèi)區(qū)常出現(xiàn)交通事故主要有追尾、側(cè)撞、撞物等類型。引起追尾事故的主要原因是車輛行駛速度過快，駕駛判斷失誤至使預(yù)留的剎車距離不足撞收費(fèi)站前的排隊(duì)車輛；駕駛員為尋求空閑的收費(fèi)車道、最小的排隊(duì)長度或選擇一個(gè)特定的收費(fèi)方式而變換車道是側(cè)撞事故的起因；收費(fèi)站的設(shè)置給駕駛操作增加了難度，因?yàn)椴僮鞑划?dāng)撞上收費(fèi)亭等固定物。影響收費(fèi)區(qū)交通安全的主要因素有：收費(fèi)車道收費(fèi)型式配置、車輛加速度、通過速度、車道數(shù)及跨

8、車道車流量。ETC系統(tǒng)的實(shí)施使得這些因素發(fā)生變化，收費(fèi)區(qū)的交通安全狀況也將隨之變化，ETC系統(tǒng)對(duì)交通安全的影響主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：ETC車輛加速度及通過速度的發(fā)生變化，追尾事故數(shù)相應(yīng)減少；在ETC專用車道上駕駛員操作相對(duì)簡化，使撞物的可能性減小。（3）ETC可以節(jié)省投資運(yùn)營成本在收費(fèi)運(yùn)營方面人工收費(fèi)系統(tǒng)存在如下弊端：收費(fèi)營運(yùn)效率低：據(jù)交通部及一些公路主管部門的有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前公路收費(fèi)的總額只占應(yīng)收總額的70%左右，有相當(dāng)一部分流失，給國家和公路經(jīng)營管理單位造成了極大損失；人工收費(fèi)需要更多的人力付出及運(yùn)營管理費(fèi)用。為了提高收費(fèi)站的通行能力，使其能承受路段的車流量，收費(fèi)車道往往多于路段的車道

9、數(shù)，不僅要投入更多的成本，還要占用更多的土地資源。實(shí)施了ETC系統(tǒng)后，投資成本及運(yùn)營費(fèi)用將發(fā)生相應(yīng)變化，運(yùn)營效率也將得到提高，主要表現(xiàn)為：收費(fèi)效率的提高：現(xiàn)代化的技術(shù)使收費(fèi)運(yùn)營管理進(jìn)一步規(guī)范化，可以允許車輛高速通過（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)測算，較人工收費(fèi)車道，ETC車道通行能力將提高46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，減少了收費(fèi)金額的流失，由于無需人工參與和無現(xiàn)金交易，杜絕了收費(fèi)人員錯(cuò)收、漏收、收取假幣現(xiàn)象，同時(shí)解決了個(gè)別收費(fèi)人員的營私舞弊行為。運(yùn)營費(fèi)用的變化：ETC系統(tǒng)實(shí)施后，減

10、少了人工車收費(fèi)車道數(shù)目，減少了人力投入，相應(yīng)地減少了人員的工資，行政辦公的結(jié)構(gòu)將相應(yīng)發(fā)生變化，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為主的信息化管理提高了效率；ETC系統(tǒng)可以自動(dòng)判斷車型完成收費(fèi)，收費(fèi)無需人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)站的無人值守，降低政府和公路部門的管理成本；但也可能引起費(fèi)用的增加：ETC設(shè)施的價(jià)格相對(duì)昂貴，其維護(hù)及維修費(fèi)用相應(yīng)會(huì)較高，但是設(shè)施質(zhì)量提高有可能會(huì)減少維修的次數(shù)。投資成本的變化：相對(duì)人工收費(fèi)言ETC系統(tǒng)需要相對(duì)昂貴的投資，但系統(tǒng)實(shí)施后，收費(fèi)站的通行能力增加（一般ETC車道的通行能力是MTC車道的35倍），相應(yīng)地可減少部分收費(fèi)車道，從而減少了新建設(shè)施的成本，同時(shí)也節(jié)約了土地資源。(4) ETC系統(tǒng)更加

11、環(huán)保節(jié)能機(jī)動(dòng)車是大氣污染的移動(dòng)發(fā)生源，其排放的碳?xì)浠衔?、一氧化碳、氮氧化合物、鉛化物和顆粒物質(zhì)是造成大氣污染的主要原因之一。此外，機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行需要消耗燃料，又造成大量的能源消耗。車輛的油耗與排放與車輛的運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)，由于停車收費(fèi)使得收費(fèi)站處的車輛處于加減速或怠速狀態(tài)，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)處于慢速或空轉(zhuǎn)狀態(tài)，根據(jù)車輛的燃油消耗特性，在此狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油耗量增加，廢氣排放量也就相應(yīng)增加，由此加劇了大氣污染。ETC系統(tǒng)的實(shí)施，使得交通流運(yùn)行狀況得到改善，車輛在收費(fèi)物的停車次數(shù)減少，排隊(duì)等待的時(shí)間就明顯縮短，無疑減少了車輛的油耗與排放，解決了收費(fèi)站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和環(huán)境污染等問題。1.2

12、 系統(tǒng)總體建設(shè)目標(biāo)和系統(tǒng)指標(biāo)1.2.1 系統(tǒng)總體建設(shè)目標(biāo)l 支持ETC/MTC一鍵切換本系統(tǒng)兼容ETC與MTC系統(tǒng)，為車道子系統(tǒng)提供支持，輕松實(shí)現(xiàn)兩種收費(fèi)方式間的一鍵切換，在識(shí)讀設(shè)備出現(xiàn)故障、MTC車道擁堵以致阻塞ETC車道或者客戶有其它需求的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)ETC與MTC收費(fèi)方式間的實(shí)時(shí)切換，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，最大限度地提高車道的利用率。l 支持ETC/MTC組合式收費(fèi)模式本系統(tǒng)兼容為車道子系統(tǒng)提供組合式收費(fèi)的支持，支持ETC雙界面卡用戶的ETC入MTC出、MTC入ETC出、MTC入MTC出等通行方式，最大限度的滿足不同用戶的要求。電子標(biāo)簽采用雙片式（電子標(biāo)簽+雙界面卡）。將雙界面卡插入

13、ETC電子標(biāo)簽中可以實(shí)現(xiàn)不停車通過ETC專用車道，使用雙界面卡采用普通刷卡方式可以通過人工收費(fèi)車道。組合收費(fèi)模式可以很好的適應(yīng)國內(nèi)路網(wǎng)復(fù)雜、多數(shù)入口和出口收費(fèi)站車流量小、車道少的現(xiàn)狀。l 具備完備的安全體系安全體系包括交易安全和數(shù)據(jù)安全。ETC系統(tǒng)具備嚴(yán)密的密鑰體系，密鑰由上級(jí)管理部門分發(fā)，分多個(gè)等級(jí)，高一等級(jí)的密鑰只用于保護(hù)下一等級(jí)的密鑰，最低等級(jí)的密鑰應(yīng)用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等終端應(yīng)用介質(zhì)中。采用3DES加密技術(shù)，密鑰驗(yàn)證符合金融交易安全的要求，一般包括內(nèi)部認(rèn)證、外部認(rèn)證等認(rèn)證過程。數(shù)據(jù)安全包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩ㄟ^采用訪問控制、認(rèn)證、機(jī)密控制、數(shù)據(jù)完整性控制等措

14、施來保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩?。MTC系統(tǒng)除了技術(shù)上的保障之外，還有嚴(yán)格的管理制度，有效的保障了系統(tǒng)的安全。l 網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)保證了信息的及時(shí)傳遞和更新，在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，路段控制中心能夠?qū)⑾到y(tǒng)定義的黑灰名單及時(shí)傳遞到各個(gè)收費(fèi)站出入口，實(shí)施對(duì)欠費(fèi)車輛的告警提示，對(duì)不法車輛進(jìn)行攔截或報(bào)警等操作。能夠?qū)⒏鞣N費(fèi)率表及時(shí)下發(fā)至各個(gè)收費(fèi)站點(diǎn)，能夠及時(shí)了解整個(gè)路網(wǎng)的動(dòng)態(tài)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)路網(wǎng)的擁塞或其他異常情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)路由。1.2.2 系統(tǒng)綜合指標(biāo)1.2.2.1系統(tǒng)指標(biāo)1. 數(shù)據(jù)傳輸性能：在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，收費(fèi)站實(shí)時(shí)（至多為0.5s）收集所轄車道產(chǎn)生的收費(fèi)數(shù)據(jù)；2. 運(yùn)營參數(shù)下發(fā)性能：在網(wǎng)絡(luò)正常的情

15、況下，收費(fèi)站下發(fā)系統(tǒng)參數(shù)至車道平均等待時(shí)間至多為60s；3. 收費(fèi)監(jiān)控性能：在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，車道操作信息實(shí)時(shí)（至多為1s）上傳至收費(fèi)站；4. 通行券不可讀（壞卡）/超時(shí)/車牌查詢性能：在網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，收費(fèi)站對(duì)通行券不可讀（壞卡）/超時(shí)/車牌查詢平均等待時(shí)間至多為1s；5. 數(shù)據(jù)庫備份性能：在正常情況下，應(yīng)支持在線數(shù)據(jù)備份與離線數(shù)據(jù)備份，備份一個(gè)2G的數(shù)據(jù)庫，時(shí)間至多為60min；6. 靈活性：通過對(duì)參數(shù)的設(shè)置，使收費(fèi)站系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)管理需求；7. 安全性：具備完備的分布式多層安全保障體系，有嚴(yán)格的用戶權(quán)限管理、安全認(rèn)證機(jī)制確保數(shù)據(jù)不被非法訪問；1.2.2.2可靠性指標(biāo)1、 MT

16、BF：100,000小時(shí)在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)（超過24h），有完備的備用數(shù)據(jù)傳輸方案，保證數(shù)據(jù)及時(shí)上傳至收費(fèi)站，同時(shí)保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性、真實(shí)性、不可抵賴性和安全性不受破壞；1.2.2.3系統(tǒng)應(yīng)用范圍特別適用于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。第2章 ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)整體框架2.1 ETC不停車收費(fèi)總體說明圖 21 收費(fèi)站子系統(tǒng)在收費(fèi)系統(tǒng)中的位置高速公路收費(fèi)系統(tǒng)組成最基礎(chǔ)的是單業(yè)主的運(yùn)營模式。從結(jié)構(gòu)上劃分，主要由車道子系統(tǒng)、收費(fèi)站子系統(tǒng)、路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)和發(fā)卡子系統(tǒng)組成。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)主要由車道子系統(tǒng)、收費(fèi)站子系統(tǒng)、路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)（管理中心子系統(tǒng)）和發(fā)卡子系統(tǒng)組成。收費(fèi)站子系統(tǒng)

17、是聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的重要部分，是聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)最基礎(chǔ)的管理單元。該子系統(tǒng)向上的接口是路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)，向下的接口是車道子系統(tǒng)。收費(fèi)站子系統(tǒng)要求能夠?qū)Ρ菊镜氖召M(fèi)車道實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)所有車道收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和統(tǒng)計(jì)，并整理上傳到路段收費(fèi)分中心；接收路段收費(fèi)分中心下發(fā)的費(fèi)率表等系統(tǒng)參數(shù)，并下發(fā)至車道；提供報(bào)表服務(wù)，及時(shí)享用數(shù)據(jù)結(jié)果。2.2 車道子系統(tǒng)在ETC系統(tǒng)中，從功能上來說，各車道是完成車輛通關(guān)的基本配置，所有車道子系統(tǒng)通過收費(fèi)站連接到路段收費(fèi)分中心中心組成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)，車道子系統(tǒng)還可以分解成多個(gè)單元，但因?yàn)槎鄠€(gè)單元配合才能完成相應(yīng)功能，故這里抽象到車道為止，抽象如Error! Reference source

18、 not found.所示：圖 22 車道子系統(tǒng)車道子系統(tǒng)主要包括底層應(yīng)用單元（車道計(jì)算機(jī)）、車道控制單元（控制器（廣義的控制機(jī)包括工控機(jī)）、車輛檢測器、道閘）、圖像采集單元（攝像機(jī)、視頻采集卡）、顯示告警單元（車道通行燈、聲光報(bào)警裝置、車道顯示屏）、射頻識(shí)別單元（RSE和OBE）車道子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能如下： 車輛自動(dòng)識(shí)別 車輛自動(dòng)收費(fèi) 控制道閘、通行燈以示通行或放行 對(duì)當(dāng)前車輛進(jìn)行抓拍 對(duì)非正常車輛進(jìn)行告警2.3 收費(fèi)站子系統(tǒng)圖 23 收費(fèi)站子系統(tǒng)收費(fèi)站子系統(tǒng)主要包括工控機(jī)、報(bào)警裝置和服務(wù)器硬件。收費(fèi)站子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能如下： 接收各車道上傳的交易數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù)上傳至路段收費(fèi)分中心 實(shí)時(shí)監(jiān)

19、控車道狀況 對(duì)車道及收費(fèi)站的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行配置 提供查詢及報(bào)表等服務(wù)2.4 路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)圖 24 路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)路段收費(fèi)分中心子系統(tǒng)主要包括工控機(jī)和服務(wù)器硬件，實(shí)現(xiàn)的主要功能如下： 接收來自各收費(fèi)站的數(shù)據(jù)信息，維護(hù)總的數(shù)據(jù)庫 提供查詢及報(bào)表、打印等多種服務(wù) 管理代碼、費(fèi)率、密鑰等信息通過internet/專線連接到各服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，維護(hù)發(fā)卡數(shù)據(jù)（單業(yè)主）。第3章 ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)詳述3.1 收費(fèi)站子系統(tǒng)3.1.1 應(yīng)用場景描述在整個(gè)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)中，收費(fèi)站系統(tǒng)位于ETC車道系統(tǒng)和路段收費(fèi)分中心系統(tǒng)之間。l 收費(fèi)站系統(tǒng)可以對(duì)下屬的各條ETC車道的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備發(fā)生異常情

20、況時(shí)，及時(shí)報(bào)警，使得故障得到及時(shí)的處理。l 收費(fèi)站系統(tǒng)可以對(duì)下屬的各條ETC車道的收費(fèi)交易情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)交易異常時(shí)，及時(shí)進(jìn)行處理。l 收費(fèi)站系統(tǒng)可以對(duì)下屬的各條ETC車道的收費(fèi)交易數(shù)據(jù)、抓拍圖像進(jìn)行審核稽查，可以提高收費(fèi)管理的力度。l 報(bào)表定義靈活、快捷，既能滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的報(bào)表格式，又允許用戶自定義格式。l 收費(fèi)站系統(tǒng)可以將上層管理中心的參數(shù)（費(fèi)率表、灰/黑名單等）及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)到下屬的車道系統(tǒng)。l 收費(fèi)站系統(tǒng)中的通信子系統(tǒng)既可以和ETC車道系統(tǒng)通信，又可以和MTC車道系統(tǒng)通信，可以屏蔽ETC車道系統(tǒng)和MTC車道系統(tǒng)的差異，起到數(shù)據(jù)融合的作用。l 收費(fèi)站系統(tǒng)具有完備的權(quán)限管理功能，能夠嚴(yán)

21、格控制操作人員的操作權(quán)限。l 軟件接口具有開放性，軟件通信接口采用通用的接口協(xié)議（例如Socket、SOAP協(xié)議等等），很容易和其他的同構(gòu)或者異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，具有兼容性和開放性的特點(diǎn)。3.1.2 收費(fèi)站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖圖 3.5 收費(fèi)站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖收費(fèi)站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括：收費(fèi)站服務(wù)器（安裝收費(fèi)站服務(wù)器軟件）、ETC收費(fèi)管理計(jì)算機(jī)（安裝收費(fèi)站客戶端軟件）、交換機(jī)、激光打印機(jī)（打印報(bào)表）。3.1.3 軟件結(jié)構(gòu)圖 3.6 軟件結(jié)構(gòu)從軟件結(jié)構(gòu)角度講，收費(fèi)站系統(tǒng)分為6個(gè)子系統(tǒng)，分別是ETC車道管理子系統(tǒng)、ETC車道監(jiān)控子系統(tǒng)、告警子系統(tǒng)、系統(tǒng)管理子系統(tǒng)、查詢統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信管理子系統(tǒng)。3.1.4 功能描

22、述3.1.4.1 ETC車道管理子系統(tǒng)(1)添加車道向收費(fèi)站系統(tǒng)注冊(cè)ETC車道。注冊(cè)的ETC車道信息包括：車道ID、車道IP地址、車道類型（入口/出口）等信息。(2)刪除車道將一個(gè)停止使用的車道進(jìn)行刪除操作。(3)查看車道查看已經(jīng)添加到收費(fèi)站系統(tǒng)的所有車道信息。3.1.4.2 ETC車道監(jiān)控子系統(tǒng)(1)監(jiān)控ETC車道交易情況收費(fèi)站系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示站內(nèi)各ETC車道的車輛收費(fèi)情況。具體監(jiān)控信息包括：車道號(hào)、當(dāng)前車輛的抓拍圖像、車型、車牌號(hào)、收費(fèi)金額、電子標(biāo)簽類型、電子標(biāo)簽號(hào)等信息。收費(fèi)站系統(tǒng)可以對(duì)車道系統(tǒng)的工作流程進(jìn)度的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控。(2)監(jiān)控ETC車道的設(shè)備狀況收費(fèi)站系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示站內(nèi)各車道

23、的設(shè)備狀態(tài)情況。車道設(shè)備包括：RSU、欄桿、通行燈、雨棚燈、霧燈、費(fèi)額顯示器、車道攝像機(jī)、視頻采集卡、車輛檢測器（連接觸發(fā)線圈、抓拍線圈和落桿線圈）。設(shè)備狀態(tài)情況能夠用模擬圖顯示出來。RSU、費(fèi)額顯示器、視頻采集卡、車輛檢測器和車道攝像機(jī)的狀態(tài)有正常和異常兩種狀態(tài)；欄桿有打開和關(guān)閉兩種狀態(tài)；通行燈（還有雨棚燈、霧燈）有允許通行、禁止通行和關(guān)閉三種狀態(tài)。(3)監(jiān)控ETC車道的狀態(tài)收費(fèi)站系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示車道的狀態(tài)。具體監(jiān)視信息包括：車道ID、車道名稱、 IP地址、 類型（入口/出口）、狀態(tài)（開啟/關(guān)閉）、鏈路狀態(tài)（連接/斷開）。(4)收費(fèi)審核/稽查1) 稽核操作員通過收費(fèi)站的審核/稽查系統(tǒng)，可以對(duì)

24、收費(fèi)車道產(chǎn)生的原始過車記錄、系統(tǒng)抓拍車輛圖片以及車道監(jiān)控員登記的特殊事件進(jìn)行稽核。稽核功能具體包括：入/出口車道收費(fèi)交易的稽核、車輛入口圖像查詢、沖崗車黑名單錄入。3.1.4.3 告警子系統(tǒng)告警子系統(tǒng)針對(duì)的是ETC車道監(jiān)控子系統(tǒng)，是對(duì)ETC車道監(jiān)控子系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行告警。而對(duì)于系統(tǒng)操作異常產(chǎn)生的告警，比如操作人員誤操作、非法操作等，是在日志管理功能中實(shí)現(xiàn)的。(1)告警級(jí)別告警級(jí)別有4種：緊急、主要、次要、提示。(2)告警類型ETC車道交易告警類型有6種：系統(tǒng)信息驗(yàn)證失敗、車輛信息驗(yàn)證失敗、ICC信息驗(yàn)證失敗、黑名單告警信息、RSU/OBU操作告警、車道計(jì)算機(jī)反應(yīng)超時(shí)。ETC車道設(shè)備告警類

25、型有5種：I/O卡操作告警、車道設(shè)備（包括欄桿、通行燈、雨棚燈、霧燈）操作告警、圖像采集告警、費(fèi)額顯示器告警、字符疊加器告警。(3)告警查詢交易告警的查詢內(nèi)容包括：告警類型、告警級(jí)別、告警描述、告警時(shí)間、告警位置（指車道ID）、備注。(4)告警監(jiān)控監(jiān)控子系統(tǒng)監(jiān)控到的異常情況，會(huì)在告警監(jiān)控窗口中實(shí)時(shí)顯示出來，以提醒相關(guān)人員進(jìn)行處理。告警形式：在監(jiān)控窗口顯示告警的文字或者圖像信息，同時(shí)根據(jù)告警級(jí)別的不同，會(huì)有不同的聲音提示。3.1.4.4系統(tǒng)管理子系統(tǒng)(1)人員管理人員管理指對(duì)收費(fèi)站的操作人員和車道的操作人員的管理。具體包括人員的增加、刪除、修改、查詢功能，能根據(jù)需要進(jìn)行操作人員的密碼修改和設(shè)置功

26、能。(2)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫管理功能，包括數(shù)據(jù)庫的參數(shù)配置、備份、災(zāi)難恢復(fù)等。具體如下：l 數(shù)據(jù)庫參數(shù)配置：系統(tǒng)支持對(duì)數(shù)據(jù)庫參數(shù)進(jìn)行配置，如數(shù)據(jù)庫名稱、路徑等。l 數(shù)據(jù)庫備份：系統(tǒng)能按照設(shè)定的周期進(jìn)行備份，并支持手動(dòng)備份，包括備份周期、備份路徑的設(shè)定以及磁盤空間不足時(shí)的處理策略設(shè)置，并支持?jǐn)?shù)據(jù)恢復(fù)。備份策略支持全備份和差分備份。l 數(shù)據(jù)庫災(zāi)難恢復(fù)：數(shù)據(jù)庫發(fā)生災(zāi)難性錯(cuò)誤時(shí)，可將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到某個(gè)時(shí)間點(diǎn)備份的數(shù)據(jù)庫。(3)權(quán)限管理收費(fèi)站系統(tǒng)通過“操作人員角色操作權(quán)限”的對(duì)應(yīng)關(guān)系，提供了完備的權(quán)限管理機(jī)制。管理員可以對(duì)收費(fèi)站系統(tǒng)的操作人員、下屬車道系統(tǒng)的操作人員進(jìn)行權(quán)限分配操作。操作權(quán)限包

27、含只讀和讀寫兩種屬性，具有讀寫權(quán)限的操作人員可以進(jìn)行權(quán)限范圍內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置和更改。所有操作人員都可以更改自己賬號(hào)的登錄密碼。(4)日志管理日志管理功能可對(duì)收費(fèi)站系統(tǒng)的日志進(jìn)行記錄和查詢。日志記錄：收費(fèi)站系統(tǒng)自動(dòng)記錄操作人員操作日志，日志內(nèi)容包括操作人員的個(gè)人信息、操作時(shí)間、地點(diǎn)、所進(jìn)行的合法操作、所進(jìn)行的非法操作、操作中產(chǎn)生的異常。日志查詢：操作人員可以對(duì)日志進(jìn)行查詢。3.1.4.5查詢統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)以下的查詢統(tǒng)計(jì)都支持對(duì)結(jié)果的打印功能。(1)查詢l 灰/黑名單車輛查詢查詢的內(nèi)容包括：CPU卡內(nèi)部編號(hào)、車牌號(hào)、卡片路網(wǎng)編號(hào)、灰/黑名單生成時(shí)間、類型（黑名單和灰名單兩種類型）、灰/黑名單生成原因

28、。l 費(fèi)率表查詢查詢的內(nèi)容包括：費(fèi)率表版本號(hào)、入口收費(fèi)站、出口收費(fèi)站、車型、收費(fèi)里程（km）、收費(fèi)金額（元）。l 車型分類編號(hào)查詢查詢車型分類編號(hào)和車型分類名稱。l 車種分類編號(hào)查詢查詢車種分類編號(hào)和車種分類名稱。車種包括普通車、公務(wù)車、軍警車、緊急車、免費(fèi)車、車隊(duì)。l 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查看可以查看的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括：卡片類型、協(xié)約類型、合同版本表、服務(wù)提供商、路段編碼、收費(fèi)站編碼。入/出口車道交易記錄查詢對(duì)于入口車道，“出口信息、交易金額”等信息都顯示“無”。(2)統(tǒng)計(jì)報(bào)表報(bào)表格式和交通部制定的收費(fèi)公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)技術(shù)要求的附錄五中的附件A“均一制、開放式、混合式收費(fèi)系統(tǒng)報(bào)表格式”一致。報(bào)表的內(nèi)容包括：l

29、收費(fèi)情況統(tǒng)計(jì)：按車型、車種分類，按小時(shí)段、日、月、年分類；l 車流量統(tǒng)計(jì)：按車型、車種分類，按小時(shí)、日、月、年分類；l 特殊車輛統(tǒng)計(jì)：包含在“按車種分類的車流量統(tǒng)計(jì)”之中。報(bào)表格式支持用戶自定義設(shè)計(jì)，既可以滿足標(biāo)準(zhǔn)，又可以滿足客戶的個(gè)性化需要。l 數(shù)據(jù)通信管理子系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信管理子系統(tǒng)向上負(fù)責(zé)和路段收費(fèi)分中心的數(shù)據(jù)同步通信，向下負(fù)責(zé)和車道系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步通信。軟件通信接口支持各種通用的接口協(xié)議（如Socket、SOAP協(xié)議等等），很容易和其他的同構(gòu)/異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。3.1.4.6與車道系統(tǒng)同步數(shù)據(jù)(1)向車道系統(tǒng)下發(fā)數(shù)據(jù)如果車道系統(tǒng)設(shè)置的時(shí)間服務(wù)器是收費(fèi)站服務(wù)器，則車道系統(tǒng)定期從收費(fèi)站系統(tǒng)接

30、收同步時(shí)鐘。(2)從車道系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)從車道接收的數(shù)據(jù)包括：入/出口車道收費(fèi)交易記錄、車輛交易告警信息、設(shè)備告警信息、設(shè)備狀態(tài)信息、車輛交易處理過程信息、上下班登記表。其中，入/出口車道收費(fèi)交易記錄包括：車道ID、卡號(hào)、卡類型、入口收費(fèi)站名稱、入口日期時(shí)間、出口收費(fèi)站名出、出口（交易）日期時(shí)間、出口車道類型（封閉式/開放式）、交易金額、卡余額、車型、車牌、脫機(jī)交易序號(hào)、交易狀態(tài)（成功/失敗）、終端機(jī)編號(hào)、終端機(jī)交易序號(hào)、交易驗(yàn)證碼。3.1.4.7數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)融合是指收費(fèi)站系統(tǒng)將ETC車道上傳的數(shù)據(jù)和MTC車道上傳的數(shù)據(jù)融合在一起，屏蔽掉車道收費(fèi)類型的差異。收費(fèi)站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信管理子系統(tǒng)將ETC車

31、道系統(tǒng)上報(bào)的收費(fèi)數(shù)據(jù)和MTC車道系統(tǒng)上報(bào)的收費(fèi)數(shù)據(jù)的字段合并在一起，取其并集，從而達(dá)到數(shù)據(jù)融合的目的。(1)與路段收費(fèi)分中心同步數(shù)據(jù)收費(fèi)站從路段收費(fèi)分中心接收的數(shù)據(jù)包括：灰/黑名單車輛表、費(fèi)率表、車輛類別表、車輛用戶類別、服務(wù)提供商信息表、協(xié)議類型表、合同版本號(hào)表、卡片類型表、車道參數(shù)表、操作人員信息表、路段編碼、站編碼。3.1.4 工作流程收費(fèi)站系統(tǒng)的工作流程大部分是軟件操作流程，這里僅對(duì)一些主要流程作簡要描述。3.1.4.1車道參數(shù)下發(fā)流程收費(fèi)站系統(tǒng)中的參數(shù)一般為自動(dòng)下發(fā)到車道系統(tǒng)，但對(duì)于一些特殊情況，如重新安裝了車道系統(tǒng)等情況，需要從收費(fèi)站手工將參數(shù)下發(fā)到車道。手工下發(fā)參數(shù)流程：1) 選

32、擇菜單“參數(shù)管理-車道參數(shù)下發(fā)”，彈出車道參數(shù)下發(fā)界面；2) 選擇要下發(fā)的參數(shù)、車道；3) 確認(rèn)關(guān)閉，返回成功信息。3.1.4.2查詢統(tǒng)計(jì)流程1) 選擇查詢/統(tǒng)計(jì)功能菜單；2) 輸入相應(yīng)查詢/統(tǒng)計(jì)條件；3) 返回查詢/統(tǒng)計(jì)結(jié)果；4) 查看結(jié)果或者打印結(jié)果；5) 確認(rèn)關(guān)閉。3.1.4.3 收費(fèi)稽核流程收費(fèi)稽核流程描述如下：1) 查詢稽核內(nèi)容；2) 進(jìn)行稽核操作；3) 保存稽核結(jié)果。3.1.4.4 監(jiān)控流程圖 3.4 監(jiān)控流程1) 車道計(jì)算機(jī)將交易信息、車道設(shè)備狀態(tài)上報(bào)給收費(fèi)站監(jiān)控服務(wù)器；2) 收費(fèi)站監(jiān)控服務(wù)器實(shí)時(shí)顯示車道計(jì)算機(jī)上報(bào)的信息，提供友好的用戶界面給收費(fèi)站管理者，如果有異常情況，則收費(fèi)站

33、監(jiān)控客戶端會(huì)發(fā)出告警信息。3.2 收費(fèi)車道子系統(tǒng)3.2.1 車道子系統(tǒng)特點(diǎn)1、 支持ETC/MTC一鍵切換本系統(tǒng)兼容ETC與MTC系統(tǒng)，輕松實(shí)現(xiàn)兩種收費(fèi)方式間的一鍵切換，在識(shí)讀設(shè)備出現(xiàn)故障、MTC車道擁堵以致阻塞ETC車道或者客戶有其它需求的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)ETC與MTC收費(fèi)方式間的實(shí)時(shí)切換，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，最大限度地提高車道的利用率。2、 支持ETC/MTC組合式收費(fèi)模式本系統(tǒng)兼容ETC系統(tǒng)的雙界面卡，可以支持組合收費(fèi)。支持ETC雙界面卡用戶的ETC入MTC出、MTC入ETC出、MTC入MTC出等通行方式，最大限度的滿足不同用戶的要求。電子標(biāo)簽采用雙片式（電子標(biāo)簽+雙界面卡）。將雙界面

34、卡插入ETC電子標(biāo)簽中可以實(shí)現(xiàn)不停車通過ETC專用車道，使用雙界面卡采用普通刷卡方式可以通過人工收費(fèi)車道。組合收費(fèi)模式可以很好的適應(yīng)國內(nèi)路網(wǎng)復(fù)雜、多數(shù)入口和出口收費(fèi)站車流量小、車道少的現(xiàn)狀。3、 可有效提高道路的通行效率，降低環(huán)境污染在手工收費(fèi)方式下，收費(fèi)作業(yè)的完成比較耗時(shí)，而且效率低。收費(fèi)車道通行速度慢。當(dāng)高速公路車流密集時(shí)會(huì)有通行車輛在收費(fèi)車道排隊(duì)等候的情況發(fā)生。一方面造成高速公路通行能力大幅下降。另一方面，由于排隊(duì)等候車輛的鳴笛和頻繁啟動(dòng)所引起的有害廢氣排放，會(huì)造成收費(fèi)車道周圍環(huán)境的污染。本系統(tǒng)可有效縮短收費(fèi)時(shí)間，提高公路的通行能力，降低對(duì)收費(fèi)車道周圍環(huán)境的污染。在MTC方式下，服務(wù)時(shí)間

35、小于8s（入口）、20s（出口），在ETC方式下，服務(wù)時(shí)間小于3s。4、 支持非現(xiàn)金付費(fèi)本系統(tǒng)可以支持月/年卡、公務(wù)卡、預(yù)付卡、儲(chǔ)值卡、記帳卡等攜卡車輛通行，實(shí)現(xiàn)電子支付，提高車道通行能力。5、 具備完備的安全體系安全體系包括交易安全和數(shù)據(jù)安全。ETC系統(tǒng)具備嚴(yán)密的密鑰體系，密鑰由上級(jí)管理部門分發(fā)，分多個(gè)等級(jí)，高一等級(jí)的密鑰只用于保護(hù)下一等級(jí)的密鑰，最低等級(jí)的密鑰應(yīng)用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等終端應(yīng)用介質(zhì)中。采用3DES加密技術(shù)，密鑰驗(yàn)證符合金融交易安全的要求，一般包括內(nèi)部認(rèn)證、外部認(rèn)證等認(rèn)證過程。數(shù)據(jù)安全包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，通過采用訪問控制、認(rèn)證、機(jī)密控制、數(shù)據(jù)完整性

36、控制等措施來保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩?。MTC系統(tǒng)除了技術(shù)上的保障之外，還有嚴(yán)格的管理制度，有效的保障了系統(tǒng)的安全。6、 可有效解決跟車問題當(dāng)有多個(gè)車輛同時(shí)進(jìn)入RSU天線覆蓋區(qū)域時(shí)，將出現(xiàn)跟車問題。本系統(tǒng)很好的解決了跟車問題，保證在跟車的情況下，合法的車輛可以順利通過ETC車道，并完成收費(fèi)，而非法的車輛將會(huì)被攔截。7、 可有效解決鄰道干擾問題當(dāng)部署多條ETC車道或攜帶電子標(biāo)簽的車輛通行ETC車道鄰近的MTC車道時(shí)，由于天線的覆蓋區(qū)域重疊，射頻信號(hào)反射等因素，本車道的RSU可能會(huì)接收到鄰近車道車輛的信號(hào)，造成鄰道干擾問題。本系統(tǒng)通過精準(zhǔn)的頻率控制，使用信道隔離技術(shù)，可以有效解決鄰道干擾問題。8、

37、一體化設(shè)計(jì)，整體解決方案提供車道子系統(tǒng)完整的軟硬件系統(tǒng)集成。3.2.2 車道子系統(tǒng)組成在各個(gè)設(shè)備中，電子標(biāo)簽讀寫天線（路側(cè)單元RSU）通過網(wǎng)線直接連接到位于收費(fèi)亭的車道計(jì)算機(jī)上，讀寫天線與車載電子標(biāo)簽之間的信息交換由車道控制應(yīng)用程序直接控制；其它設(shè)備如自動(dòng)欄桿、費(fèi)額顯示器、車道通行燈、車輛檢測器等設(shè)備則通過車道控制器與車道計(jì)算機(jī)連接，由應(yīng)用程序控制，視頻信號(hào)通過字符疊加器疊加過車信息后傳至收費(fèi)站的監(jiān)視器上。3.2.3 系統(tǒng)功能3.2.3.1車輛檢測功能系統(tǒng)能夠通過地感線圈檢測到進(jìn)入ETC車道的車輛，對(duì)經(jīng)過車輛進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)。并根據(jù)RSU的識(shí)別結(jié)果判斷車輛是否具有電子標(biāo)簽（OBU）。3.2.3.2

38、自動(dòng)收費(fèi)處理功能系統(tǒng)提供自動(dòng)收費(fèi)處理功能，在沒有工作人員參與的情況下完成收費(fèi)工作。當(dāng)安裝有OBU設(shè)備的車輛經(jīng)過ETC車道入口時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將入口信息寫入雙界面卡（或高頻卡，下同，本系統(tǒng)同時(shí)支持雙界面卡和高頻卡），入口信息包括：通過區(qū)域號(hào)、路段號(hào)、站點(diǎn)號(hào)、車道號(hào)、入口時(shí)間、入口狀態(tài)標(biāo)識(shí)、車型、車牌號(hào)碼。當(dāng)安裝有OBU設(shè)備的車輛經(jīng)過標(biāo)識(shí)站時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將標(biāo)識(shí)站信息寫入雙界面卡。當(dāng)安裝有OBU設(shè)備的車輛經(jīng)過ETC車道出口時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)從雙界面卡讀取的入口信息，查詢系統(tǒng)中的費(fèi)率表，計(jì)算出收費(fèi)額度，將出口信息寫入雙界面卡并進(jìn)行扣款操作（如果是儲(chǔ)值卡）。出口信息包括：通過網(wǎng)絡(luò)號(hào)、站點(diǎn)號(hào)、車道號(hào)、時(shí)間、出口狀態(tài)標(biāo)識(shí)、

39、車型、車牌號(hào)碼。完成自動(dòng)收費(fèi)以后，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生收費(fèi)記錄，記錄如下信息：車道序列號(hào)、卡編號(hào)、卡類型、入口名稱、入口日期時(shí)間、出口名稱、出口（交易）日期時(shí)間、出口車道類型、交易金額、雙界面卡余額、車型、車牌、脫機(jī)交易序號(hào)、終端機(jī)編號(hào)、終端交易序號(hào)、交易驗(yàn)證碼。3.2.3.3設(shè)備控制功能系統(tǒng)能夠根據(jù)對(duì)車輛的收費(fèi)處理情況正確控制車道設(shè)備的動(dòng)作，包括：自動(dòng)欄桿的升起下落、雨棚燈的切換、通行信號(hào)燈的切換、聲光報(bào)警器的開啟和關(guān)閉、費(fèi)額顯示器的顯示等。3.2.3.4圖像抓拍識(shí)別功能系統(tǒng)對(duì)經(jīng)過ETC車道的當(dāng)前車輛進(jìn)行圖像抓拍，并將該抓拍圖像和處理信息關(guān)聯(lián)后保存以供事后追查。系統(tǒng)對(duì)過車抓拍圖像具有車牌識(shí)別功能，可以

40、將車牌識(shí)別結(jié)果與抓拍圖像關(guān)聯(lián)后保存，以供事后稽查。3.2.3.5異常車輛處理功能系統(tǒng)提供異常車輛處理功能。對(duì)于經(jīng)過ETC車道的異常車輛（未成功進(jìn)行入口信息寫入或出口收費(fèi)處理的車輛），系統(tǒng)會(huì)使自動(dòng)欄桿保持關(guān)閉狀態(tài)以攔截車輛，同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，提醒工作人員進(jìn)行處理。3.2.3.6數(shù)據(jù)庫管理功能 系統(tǒng)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫管理功能，包括數(shù)據(jù)庫的參數(shù)配置、備份、災(zāi)難恢復(fù)等。具體如下：l 數(shù)據(jù)庫參數(shù)配置：系統(tǒng)支持對(duì)數(shù)據(jù)庫參數(shù)進(jìn)行配置，如數(shù)據(jù)庫名稱、路徑等。l 數(shù)據(jù)庫備份：系統(tǒng)能按照設(shè)定的周期進(jìn)行備份，并支持手動(dòng)備份，包括備份周期、備份路徑的設(shè)定以及磁盤空間不足時(shí)的處理策略設(shè)置，并支持?jǐn)?shù)據(jù)恢復(fù)。備份策略支持全備

41、份和差分備份。l 數(shù)據(jù)庫災(zāi)難恢復(fù)：數(shù)據(jù)庫操作發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，可將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到某個(gè)時(shí)間點(diǎn)備份的數(shù)據(jù)庫3.2.3.7數(shù)據(jù)同步功能系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)同步功能，車道服務(wù)器可以獨(dú)立完成一次收費(fèi)交易，但交易信息可及時(shí)同步到收費(fèi)站系統(tǒng)。系統(tǒng)也可以及時(shí)接收收費(fèi)站下發(fā)的運(yùn)行參數(shù)信息。系統(tǒng)上傳的信息包括：原始交易數(shù)據(jù)、入口車道的過車記錄、上下班登記表、設(shè)備狀態(tài)信息、車道處理過程信息等。接收收費(fèi)站的下傳信息包括：同步時(shí)鐘、費(fèi)率表、黑名單、通行卡有效啟用日期、OBU有效啟用日期、收費(fèi)站信息表、收費(fèi)員信息表等。3.2.3.8日志管理功能 系統(tǒng)具有日志管理功能，可對(duì)系統(tǒng)日志進(jìn)行記錄和查詢。l 日志記錄：本系統(tǒng)自動(dòng)記錄管理人員操作日

42、志和系統(tǒng)運(yùn)行信息日志，包括操作人員的個(gè)人信息、操作時(shí)間、地點(diǎn)、所進(jìn)行的合法操作、所進(jìn)行的非法操作、操作中產(chǎn)生的異常、系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生的異常等。l 日志查詢：操作人員可以對(duì)日志進(jìn)行查詢，便于系統(tǒng)的維護(hù)和事故的追查。3.2.3.9RSU配置功能系統(tǒng)提供RSU配置功能，可通過專用配置管理工具配置RSU的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、射頻參數(shù)、業(yè)務(wù)參數(shù)等信息。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括RSU的IP地址、子網(wǎng)掩碼、車道計(jì)算機(jī)IP地址和端口、時(shí)間服務(wù)器IP等信息。射頻參數(shù)包括天線功率、調(diào)制深度、通信頻點(diǎn)等信息。業(yè)務(wù)參數(shù)包括協(xié)議物理層類型、握手命令重傳個(gè)數(shù)、握手命令等待響應(yīng)時(shí)間、ETC交易類型等信息。3.2.3.10脫機(jī)工作功能系統(tǒng)提供脫機(jī)工

43、作功能，當(dāng)車道系統(tǒng)與收費(fèi)站的通信出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)可降級(jí)運(yùn)行和脫機(jī)操作，獨(dú)立完成對(duì)經(jīng)過車輛的收費(fèi)處理操作，待網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)恢復(fù)正常后再將交易記錄等數(shù)據(jù)上傳給收費(fèi)站。3.2.5 ETC車道系統(tǒng)工作流程圖3.5 ETC車輛典型通關(guān)流程ETC車道系統(tǒng)工作流程如下：l 首先，車輛進(jìn)入讀寫天線覆蓋范圍，讀寫天線與車輛上電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊，通過抓拍線圈時(shí)如果讀寫天線仍然沒有檢測到電子標(biāo)簽，證明車輛沒有電子標(biāo)簽，則報(bào)警并保持車道關(guān)閉；l 如果車輛裝有電子標(biāo)簽，讀寫天線和電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊交互，同時(shí)判斷電子標(biāo)簽的合法性，包括是否含有CPU卡，卡內(nèi)余額是否充足等，如果標(biāo)簽有效則進(jìn)行交易，如果標(biāo)簽無效則報(bào)警并保持車道關(guān)閉；l

44、 在車輛觸發(fā)抓拍線圈時(shí)，啟動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行拍照，將車輛拍照信息以及車輛電子標(biāo)簽信息同時(shí)保存到車道計(jì)算機(jī)，并可以進(jìn)行信息比對(duì)，如果抓拍信息與電子標(biāo)簽信息不符則報(bào)警；l 如果車輛電子標(biāo)簽與車輛拍照信息相符，則通行信號(hào)燈變綠，抬起欄桿放行；l 車輛通過防砸車線圈后，欄桿自動(dòng)回落，通行信號(hào)燈變紅；l 系統(tǒng)保存交易記錄，并將其上傳至收費(fèi)站服務(wù)器中，等待下一輛車進(jìn)入。 圖3.6 ETC車道系統(tǒng)工作流程3.2.6 車道子系統(tǒng)軟件ETC軟件系統(tǒng)包括車道系統(tǒng)和后臺(tái)管理系統(tǒng)兩大部分。3.2.6.1車道軟件車道系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)：車輛檢測系統(tǒng)、車輛識(shí)別系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)、圖像抓拍系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、設(shè)備診斷系統(tǒng)。

45、圖3.7 車道控制軟件界面3.2.6.2后臺(tái)管理軟件后臺(tái)管理系統(tǒng)則由站監(jiān)控系統(tǒng)、中心管理系統(tǒng)以及系統(tǒng)接口等部分組成。圖3.8 后臺(tái)管理系統(tǒng)3.2.6.3軟件特色系統(tǒng)采用模塊化方法設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)靈活。在基本配置下，可以靈活增加功能模塊，進(jìn)行多種形式的靈活配置；可以根據(jù)路段車流特征、交通管理和不同運(yùn)營方式的需要，通過軟件靈活進(jìn)行車道類型選擇和運(yùn)營參數(shù)配置。同時(shí)，為了保證交易數(shù)據(jù)的上傳以便業(yè)主及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)帳，以及為了及時(shí)給車道下發(fā)新的運(yùn)營參數(shù)，系統(tǒng)提供了收費(fèi)站數(shù)據(jù)庫與車道計(jì)算機(jī)之間通過網(wǎng)外介質(zhì)上傳、下發(fā)數(shù)據(jù)的機(jī)制。3.2.7 車道部署ETC車道建設(shè)部署方式主要有兩種方式，一種采用車道中置的方式，對(duì)現(xiàn)

46、有人工收費(fèi)站改動(dòng)較大，需要大量的土建施工；另一種建設(shè)部署方式只需要在現(xiàn)有車道上增加ETC系統(tǒng)中電子標(biāo)簽的讀寫天線（路側(cè)單元RSU）這樣的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)現(xiàn)有人工收費(fèi)車道改動(dòng)相對(duì)較小。ETC車道主要包括的設(shè)備有電子標(biāo)簽讀寫天線（路側(cè)單元RSU）、車道通行信號(hào)燈、費(fèi)額顯示器、自動(dòng)欄桿機(jī)、車輛檢測器、車道攝像機(jī)等設(shè)備。3.4.1 ETC車道建設(shè)部署方式一ETC車道建設(shè)部署方式一如下圖所示：車道中置為了使安裝有電子標(biāo)簽的車輛能夠方便快捷通過ETC車道，ETC車道一般采取中置設(shè)置原則，即將ETC車道設(shè)置在中央分隔帶兩側(cè)的車道。ETC收費(fèi)島加長，欄桿與MTC島頭平齊ETC收費(fèi)島比MTC收費(fèi)島長，ETC車道系統(tǒng)

47、自動(dòng)欄桿機(jī)的水平位置與MTC收費(fèi)島島頭頂端平齊。在該種布局下，當(dāng)車輛進(jìn)入ETC車道出現(xiàn)交易異常后，可以不需要倒車即可順利駛到右邊的MTC收費(fèi)車道，最大限度地保障了ETC車道的通暢，也避免了許多由于誤入車輛帶來的麻煩。欄桿常閉ETC車道采用欄桿常閉式設(shè)計(jì)，在目前，欄桿常閉式設(shè)計(jì)比較符合中國的國情，可有效防止非法車輛的逃費(fèi)行為。3.4.2 ETC車道建設(shè)部署方式二ETC車道建設(shè)部署方式二如下圖所示：ETC車道建設(shè)部署方式二ETC車道建設(shè)部署方式二對(duì)MTC車道做盡量少的改造，使之應(yīng)用于ETC收費(fèi)，車輛進(jìn)入ETC車道如果自動(dòng)收費(fèi)不成功，則人工干預(yù)抬桿放行或車輛退出ETC車道進(jìn)入MTC收費(fèi)。3.3 發(fā)卡

48、子系統(tǒng)3.3.1 系統(tǒng)組成發(fā)卡子系統(tǒng)布置于各服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，包括工控機(jī)、OBU發(fā)卡器(OBU)、雙界面卡發(fā)卡器(雙界面卡)，在單業(yè)主系統(tǒng)中，通過網(wǎng)絡(luò)連接到路段收費(fèi)分中心；在聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的系統(tǒng)中，發(fā)卡子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)連接到省域或區(qū)域收費(fèi)管理中心（可參考6.6.2架構(gòu)）。實(shí)現(xiàn)的主要功能如下： 提供OBU和雙界面卡的發(fā)放以及掛失、解掛、注銷和雙界面卡的充值等服務(wù)采用C/S結(jié)構(gòu)，連接到中心數(shù)據(jù)庫，不受地域的限制，完全可以在需要的地方設(shè)置服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。其中OBU和雙界面卡的服務(wù)又是可以獨(dú)立的，可以只提供OBU或雙界面卡的服務(wù)，也可以同時(shí)提供兩種服務(wù)。第4章 XX系統(tǒng)ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)關(guān)鍵產(chǎn)品說明在ETC建設(shè)過程中，從

49、目前情況來看，一般招標(biāo)過程采用由集成商來進(jìn)行投標(biāo)的形式，一般其利潤來源于車道控制器。每個(gè)省市一般都有本省市做MTC的軟件公司進(jìn)行ETC車道軟件及收費(fèi)站軟件的軟件供應(yīng)商，一般來說，我們只能以設(shè)備供應(yīng)商來參與投標(biāo)。在少數(shù)的幾個(gè)省市，可能會(huì)有我們的車道軟件的市場。在這種情況下，在與各地的合作過程中要有正確度市場定位。4.1 路側(cè)設(shè)備RSURSU可以適用于無防護(hù)的一款室外型路側(cè)控制單元。其特點(diǎn)如下： 通過了國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心對(duì)產(chǎn)品的物理層測試、協(xié)議和互操作測試，完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)； 基于ISO和CEN規(guī)定的5.8GHz微波專用短程通訊（DSRC）技術(shù)，符合DSRC國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的互

50、換性和兼容性； 內(nèi)置PSAM模塊，在線密鑰計(jì)算與認(rèn)證，確保數(shù)據(jù)安全，基于多重DES或RSA加密技術(shù)，防止鏈路竊聽與數(shù)據(jù)破解； 支持高安全性電子錢包交易方式，符合PBOC2.0規(guī)范； 先進(jìn)的防碰撞技術(shù)，支持多OBU交易； 可存儲(chǔ)交易信息大于8000條，支持程序遠(yuǎn)程更新，支持交易數(shù)據(jù)下載； 軍工級(jí)的天線設(shè)計(jì)水平，保證了更窄的波瓣角和更高的增益； 天線與控制單元一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，業(yè)內(nèi)體積最小，安裝便捷； 兼容單片/兩片式電子標(biāo)簽； 安裝方式靈活，水平/垂直方向可旋轉(zhuǎn)，多自由度可調(diào)，支持頂掛、側(cè)掛和壁掛，可調(diào)角度范圍為090，便于現(xiàn)場調(diào)測； 可配置天線工作方式，發(fā)射功率動(dòng)態(tài)可調(diào)，可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境實(shí)現(xiàn)

51、自動(dòng)定標(biāo)，便于規(guī)劃調(diào)整和覆蓋優(yōu)化； 良好的熱設(shè)計(jì)及智能溫度控制系統(tǒng)，可保證產(chǎn)品在超低溫啟動(dòng)及運(yùn)行、高溫運(yùn)行等方面特性良好； 可遠(yuǎn)程配置工作頻點(diǎn)，使用頻道隔離技術(shù)，頻點(diǎn)精準(zhǔn)； 水平半功率波瓣角度小，鄰道泄漏功率比高于標(biāo)準(zhǔn)要求，有利于克服鄰道干擾； 內(nèi)置電源適配器，支持交流直接輸入，動(dòng)態(tài)范圍85300VAC； 高可靠性，在室外無需任何防雨、防塵設(shè)施，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65； 全室外設(shè)備，全天候工作，高強(qiáng)度防雷設(shè)計(jì)，可以承受強(qiáng)雷電襲擊； RSU與車道軟件之間的通信接口支持最新國家標(biāo)準(zhǔn)，與其它廠家的車道軟件通信時(shí)可靈活定制通信接口，并可提供整套軟件開發(fā)包。技術(shù)參數(shù)如下：1. 機(jī)械特性1) 尺寸：2961

52、9957mm（一體機(jī)） 2) 重量：2.5kg3) 外殼材料：底殼：鑄鋁 表殼：ABS+PC4) 安裝位置：龍門架、懸臂、立柱5) 安裝方式：頂掛、側(cè)掛、壁掛2. 微波鏈路特性1) 調(diào)制方式：ASK2) 編碼方式：FM03) 工作頻率：上行5.790/5.800GHz 下行5.830/5.840GHz4) 通訊速率：上行512kbps 下行256kbps 5) 通訊距離：030m（可調(diào)）6) 發(fā)射功率：33dBm7) 天線極化：右旋圓極化8) 接收靈敏度：-80dBm 9) 接收帶寬：5MHz10) 天線半功率角：水平半功率波瓣寬度小于20 垂直半功率波瓣寬度小于383. 電氣及應(yīng)用特性1)

53、電源：額定220VAC/110VAC 動(dòng)態(tài)85300VAC2) PSAM卡：規(guī)格：ISO 7816 通訊速率：56kbps3) 外部接口：10/100M FE RS485/RS2324) 典型交易時(shí)間：230ms 5) 電氣接口：7路干節(jié)點(diǎn)，輸入/輸出可配4. 環(huán)境參數(shù)1) 工作溫度：-40+752) 存儲(chǔ)溫度：-40+853) 相對(duì)濕度：4954) 防護(hù)等級(jí)：IP655) 可靠性：MTBF100,000小時(shí)6) 靜電：接觸放電：6KV 空氣放電：8KV 性能判據(jù)：Class B7) 工作壽命：15年4.2 車載設(shè)備OBUOBU車載單元，其特點(diǎn)如下： 完全符合國家標(biāo)準(zhǔn) 通過國家智能交通系統(tǒng)工程

54、技術(shù)研究中心對(duì)產(chǎn)品的物理層測試、協(xié)議和互操作測試 人性化設(shè)計(jì) 外觀小巧時(shí)尚 輕觸式余額查詢按鈕 中文LCD、蜂鳴及LED同時(shí)提供，以便于交易提示及電池低壓告警 多種外殼顏色可選，以滿足使用者的個(gè)性化需求 支持實(shí)時(shí)顯示電子錢包余額、交易結(jié)果、讀寫工作狀態(tài)等指示信息 識(shí)別穩(wěn)定可靠 OBU接收靈敏度高，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了防爆膜的影響，保證識(shí)別穩(wěn)定可靠 大范圍的方向適應(yīng)性，適合于不同安裝角度和位置 低功耗設(shè)計(jì) 免維護(hù)時(shí)間可達(dá)5年 高抗振性 充分考慮擋風(fēng)玻璃弧度，可適用于各類車型 超強(qiáng)3M雙面膠固定，安裝方便且牢固 高數(shù)據(jù)可靠性 機(jī)械防拆設(shè)計(jì)，保護(hù)用戶數(shù)據(jù)，非法拆卸時(shí)，OBU即時(shí)失效并具有報(bào)警指示信息 支

55、持全系統(tǒng)密鑰控制及加解密處理 OBU可大量存儲(chǔ)必要的信息，可采用DSRC方式讀出 良好的兼容性 完全按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，可兼容任何符合國家標(biāo)準(zhǔn)的RSU 支持各種類型的邏輯加密卡 支持接觸式/非接觸式兩種方式讀寫雙界面CPU卡 CPU卡支持記賬卡和電子錢包功能，電子錢包交易符合中國人民銀行頒布的中國金融集成電路（IC）卡規(guī)范 良好的易用性 獨(dú)有的數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出功能，支持ICC數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出 支持程序在線更新 支持交易數(shù)據(jù)下載技術(shù)參數(shù)如下：1. 機(jī)械特性1) 尺寸：856520mm2) 重量：100g3) 外殼材料：ABS+PC4) 安裝位置：汽車擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)5) 安裝方式：超強(qiáng)3M雙面膠固定，防拆卸開關(guān)2. 微波鏈路特性1) 調(diào)制方式：ASK2) 編碼方式：FM03) 工作頻率：上行5.790/5.800GHz 下行5.830/5.840GHz4) 喚醒時(shí)間：1ms5) 喚醒靈敏度：-40dBm6) 接收靈敏度：-50dBm7) 通訊速率：上行512kbps 下行256kbps8) 天線極化：線極化3. 電氣及應(yīng)用特性1) 功耗：5A（靜態(tài)電流） 25mA（工作電流）2) 通訊接口：DSRC（空口） UART（mini USB接口）3)