針對提高公路收費道口通行能力， 減少公路收費道口車輛阻塞的目的， 設計研發(fā)了基于RFID 的不停車收費系統(tǒng)，采用了無線射頻識別（RFID） 、自動車輛識別（AVI） 、自動車型分類（AVCS）、短程通信、逃費抓拍等技術，通過安裝在車輛擋風玻璃上的電子標簽與在收費站ETC 車道上的微波天線之間的專用短程通訊， 利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術與銀行進行后臺結(jié)算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車就能交納費用的目的。通過烏昌高速公路收費站應用證明： ETC 車道通行能力比普通車道提高4～6 倍，有效的提高了收費道口通行能力與收費效率。

　　ETC （ElectrONic Toll Collection） 不停車收費系統(tǒng)是目前世界上最先進的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風玻璃上的車載電子標簽與在收費站ETC 車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術與銀行進行后臺結(jié)算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的。ETC 是國際上正在努力開發(fā)并推廣的一種用于公路、大橋和隧道的電子自動收費系統(tǒng)，該技術在國外已有較長的發(fā)展歷史，美國、歐洲等許多國家和地區(qū)的電子收費系統(tǒng)已經(jīng)局部聯(lián)網(wǎng)并逐步形成規(guī)模效益。我國以IC 卡、磁卡為介質(zhì)， 采用人工收費方式為主的公路聯(lián)網(wǎng)收費方式無疑也受到這一潮流的影響。

　　不停車收費技術特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。在傳統(tǒng)采用車道隔離措施下的不停車收費系統(tǒng)通常稱為單車道不停車收費系統(tǒng)，在無車道隔離情況下自由交通流下的不停車收費系統(tǒng)通常稱為自由流不停車收費系統(tǒng)。實施不停車收費，可以允許車輛高速通過（幾十公里以至100 多公里），故可大大提高公路的通行能力；公路收費走向電子化，可降低收費管理的成本，有利于提高車輛的營運效益； 同時也可以大大降低收費口的噪聲水平和廢氣排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以縮小收費站的規(guī)模，節(jié)約基建費用和管理費用。另外，不停車收費系統(tǒng)對于城市來說， 不僅僅是一項先進的收費技術， 它還是一種通過經(jīng)濟杠桿進行交通流調(diào)節(jié)的切實有效的交通管理手段。對于交通繁忙的大橋、隧道， 不停車收費系統(tǒng)可以避免月票制度和人工收費的眾多弱點，有效提高這些市政設施的資金回收能力。

　　1 系統(tǒng)設計原理及構(gòu)成

　　1.1 系統(tǒng)原理

　　1）射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)不需要專門的收費員進行操作，它利用微波自動識別技術，完全通過設備本身來完成對通行車輛的收費工作[2]。

　　2）存儲有車型、車號、金額、有效期等信息的射頻電子標簽卡被安裝在汽車前方擋風玻璃內(nèi)側(cè)的左下角。當持卡車輛進入不停車收費車道時，車輛感應器的“ENteR LOOP”線圈產(chǎn)生來車信號，激發(fā)射頻自動識別讀寫器讀取該車射頻電子標簽卡上的信息（車型、車號、剩余金額和有效期等），同時光柵、高度檢測器和軸數(shù)檢測器等車型差別設備，自動檢測來車的實際車型。射頻自動識別原理如圖1 所示。

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圖1 射頻自動識別原理

　　3）從車載射頻電子標簽卡讀取的信息，以及車型判別設備所采集到的數(shù)據(jù)均被送到車道控制計算機內(nèi)進行分析比較，如電子卡中所記錄的車型與設備所判別的車型一致、卡中車號不在黑名單內(nèi)、應繳金額小于等于剩余金額、車輛通過時間在卡的有效期范圍內(nèi)，則該卡被認為是有效卡； 如前述4 項比較中， 有一項不符合， 則該卡被認為是無效卡。

　　4）如來車所持射頻電子標簽卡為有效卡，則通行信號燈由紅色變?yōu)榫G色，偏叉信號燈呈綠色直行標志，自動欄桿抬起；當來車駛離EXIT LOOP 的檢測范圍后，通行信號燈由綠色變?yōu)榧t色， 偏叉信號燈熄滅， 自動欄桿關閉。駛離EXITLOOP 的檢測范圍后，通行信號燈由綠色變?yōu)榧t色，偏叉信號燈熄滅，自動欄桿關閉。

　　5）如來車所持射頻電子標簽卡為無效卡，則通行信號燈呈紅色， 偏叉信號燈呈黃色左轉(zhuǎn)通行標志， 自動欄桿關閉； 當來車左行駛離無卡車輛轉(zhuǎn)向人工收費車道的車輛感應器的“ESC LOOP” 線圈的檢測范圍后，偏叉信號燈熄滅；如來車沒有轉(zhuǎn)向人工收費道（有些場合不設此轉(zhuǎn)向旁道），而依然向前行駛，當其抵達車輛感應器線圈“ENTER LOOP的”檢測范圍時，警鈴報警，將有收費員前來人工收費處理后，人工放行。

　　6）射頻電子標簽卡的銷售和費用結(jié)算均在收費中心（即購卡中心）進行[3]。為適應不同用戶的需要，一般發(fā)行兩種電子卡，一種是預付費電子標簽卡，一種是信用式電子標簽卡。

　　7）預付費電子標簽卡，顧名思義是必須先付費后通行的電子卡，該卡的發(fā)行面向整個社會。用戶僅需直接到購卡中心購買存有一定金額的電子卡， 即可使用不停車收費車道。

　　在每次使用時， 系統(tǒng)將自動從電子卡中扣除該車的應繳金額。該電子卡可以重復使用，當卡中剩余金額很少或沒有時，用戶可以到購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)形象很好的國家機關和企事業(yè)單位，費用結(jié)算采用銀行托收的方式。系統(tǒng)原理及流程如圖2 所示。

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圖2 系統(tǒng)原理及流程