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浅谈高速公路的ETC系统

引言

ETC电子收费系统主要利用车辆自动识别技术，通过路侧车道或门架上控制

系统的信号发射与接收装置（RSU）识别车辆上的车载单元（OBU）的“电子标

签”，ETC车道计算机根据“电子标签”中存储的信息识别出车辆的基本信息，根据

车辆行驶情况从车主的银行账号或储值中扣除通行费.交易成功后，车道栏杆自

动抬起，放行车辆；车辆通过后，栏杆自动降下。整个过程不需人工干预，车辆

不停车快速通过ETC收费车道。

一、ETC不停车收费系统的主要组成

当前ETC收费系统是由3部分组成的，自动车辆识别系统（Automated

vehicleidentification，AVI）、自动车辆分型系统（AutomaticVehicle

Classification，AVC）和违规抓拍系统（violationenforcementsystem，VEC）。

1、自动车辆识别系统（AVI）

对车辆自动识别技术是实现ETC不停车收费系统的关键，通过该技术，车

辆在通过收费站的某个点时，计算机系统就能够迅速识别该车辆并对其身份信息

进行确认，整个过程不需要人为操作。在自动车辆识别系统中所使用的技术主要

有：

A.射频和微波自动车辆识别系统：该系统实现的数据代码的识别和传送是通

过利用微波通讯技术实施的，但是目前该技术在实施的过程中发现并不成熟，还

存在很多问题，因此，该技术在高速公路上使用的并不普遍。

B.光学和红外自动车辆识别系统是当前高速公路收费站所使用的主要技术，

它主要是通过一个类似于条形码的识别标签，该标签被安装在车辆外面，当车辆

通过收费站时，计算机系统通过对一系列线条宽度或颜色变化来完成对车辆身份

信息的识别。

2、自动车型分类系统（AVC）

自动车型分类系统的主要功能是：在已制定的车辆分型标准为基础，对过往

收费站的各种车辆进行信息采集，根据采集的信息对车辆实现自动分型。

3、违规抓拍系统（VEC）

由于高速公路的车流量较大，同时车辆驾驶人员的素质高低不同，不可避免

的会出现一些逃费违规的现象，给高速公路的管理和经济效益都带来了一定的损

失，为了有效避免这些现象的发生违规抓拍系统就应运而生。它的主要组成部分

包括图像传输设备、摄像机及车辆牌照自动识别系统等。一旦发现有逃费和强行

闯关的车辆，在高速公路收费站设置的摄像机就能对违规车辆实施抓拍，并将违

规车辆的详细信息存储记录，进行事后责任追究。

二、ETC系统操作流程

ETC系统允许时速在不超过60KM的车辆瞬时通过并缴费，详细工作流程如

下：ETC车道接收到车辆进入信号以后，进入自动收费车道的前两辆车通过车辆

感测器，将被系统检测到车身的长度、车身轴距、车辆高度等基本信息，系统根

据这些基本信息立即判断车的类型和收费标准，并在收费站的显示屏上显示出来。

在这期间车载设备天线将与收费站的天线进行通讯，收费站的无限系统将识别出

车载记录数据，将它与ETC车载单元记录的信息进行对比，数据结果相同，证明

车辆信息正常，可以通过，拦截栏杆将自动抬起放行，同时，车内显示屏显示出

来缴费金额和日期等。当车道感应到第三辆车通过时，系统的显示器将调整为待

机等待状态，直到下一辆车载信息录入。这时，设备天线已经将该次车辆通过和

缴费信息传送到车载数据单元内。当车道感应出第四辆车通过时，拦截栏杆将自

动恢复放下状态，这样自动缴费过程就结束了。

三、ETC不停车收费系统的优越性

1、提高高速公路车辆通行能力

目前国内开发的不停车收费系统最大可适应车辆以60公里的时速通过收费

站，使每车过站时间由30秒缩短至3秒甚至更短。研究表明，使用不停车收费

系统的电子收费车道的通行能力在800一1000辆/小时左右，是人工半自动入

口车道的2一3倍，是半自动出口车道的4一6倍。车辆通行能力得到显著提

高，有效的缓解了收费站车辆拥挤情况，减少了交通事故发生的可能性。

2、不停车收费系统降低燃油消耗

进出收费站车辆刹车、怠速及起动时废气污染物排放量大，使用不停车收费

系统减少了车辆刹车、起步的次数，从而降低燃油消耗，及C02排放量。有研究

表明，若使用ETC的电子收费车道以通行能力以900辆/小