[应用文书]收费系统.doc

高速公路不停车收费系统姓名：朱玉学号：班级：交控D101班指导老师：合尼古丽老师日期：2011年12月20日 目录前言1.不停车收费系统简介2. 不停车收费系统的系统组成 前言 不停车收费系统项目概述当交通量达到一定水平时，人工收费或半自动收费方式会越来越不适应交通发展的需要。如果高速公路上收费站分布过密，则道路网的道路交通能力就不能充分发挥，收费站也因车辆排队交费成为道路的一个个瓶颈。扩大收费站规模、增加收费车道权益之际以缩短排队长度，也只是权宜之计，况且还会带来征地与土建方面的诸多问题。在这种情况下，采用不用现金支付通行费，而利用先进的电子手段，使车辆不需要停车就可以缴纳通行费的电子收费系统就成为高速公路发展的迫切需要。在20世纪80年代,西方工业发达国家的不停车收费技术获得重大突破.20世纪90年代初陆续引入我国,并在我国经济和交通发达地区,如广东、北京等地使用。实践证明，电子不停车收费系统适用于开放式和封闭式两种收费制式，它将为高速公路收费管理开创一个崭新的一面。1.不停车收费系统简介 不停车收费系统又称电子收费系统（Electronic Collection System），简 称ETC系统。它利用车辆自动识别技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路对收费数据进行处理，实现不停车自动收费的全电子收费管理系统。该系统通过安装在车辆挡风玻璃上或者车身其他部位的车载有源电子标签与在收费站 ETC车道上的远距离读写器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。不停车收费系统主要利用车辆自动识别技术，通过路侧车道控制系统的信号发射与接收装置识别通过车辆的编号，自动从该用户的专用账户中扣除通行费。针对提高公路收费道口通行能力， 减少公路收费道口车辆阻塞的目的， 设计研发了基于RFID 的不停车收费系统，采用了无线射频识别（RFID） 、自动车辆识别（AVI） 、自动车型分类（AVCS）、短程通信、逃费抓拍等技术，通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签与在收费站ETC 车道上的微波天线之间的专用短程通讯， 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就能交纳费用的目的。通过乌昌高速公路收费站应用证明： ETC 车道通行能力比普通车道提高46 倍，有效的提高了收费道口通行能力与收费效率。ETC （ElectrONic Toll Collection） 不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC 车道上的微波天线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。ETC 是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统，该技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以IC 卡、磁卡为介质， 采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。在传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统，在无车道隔离情况下自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过（几十公里以至100 多公里），故可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益； 同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说， 不仅仅是一项先进的收费技术， 它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道， 不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力2.不停车收费系统与传统收费系统的比较传统的收费系统主要有两种方式：完全人工收费和计算机辅助收费。前者采用人工对车型进行判别，额度计算，这种收费方式没有监督，漏洞较大，而且平均收费时间长，车辆流速无法提高。后者采用人工判别车型及收费，机器辅助检测、监督，计算机管理。这种方式是目前我国高速公路推广使用的一种较为先进的收费方式，可对收费全过程进行监控管理，当出现进出口车型判别不一致、人机歧义、免费车辆的判别不一致或收费员所收费额与控制中心计算机计算费额不一致时，均可通过中央控制室的计算机和视、音频监控设备的记录信息进行有效的判定。但在这种方式下，仍需要停车收费，交通流量增加时，收费路口成为整个交通控制网络的瓶颈。要解决以上问题，首先高速公路要采用新的收费技术，提高收费站的通行效率。基于的电子不停车收费系统是一个集中了无线电通信、计算机网络及信息处理、自动控制等多项高新技术在公路自动收费综合系统中的应用。它利用车载电子标签自动与安装在路侧或门架上的微波天线进行信息交换，中心控制计算机根据电子标签中存储的信息识别出标签的使用者，然后自动从标签使用者的银行账号中扣除通行费。2.1不停车收费系统的性能特点不停车收费系统的主要特点如下：（1）可以不停车收费，从而大幅度提高了车道收费站的处理效率和收费公路的疏通能力；（2）无论车辆行驶里程长短，均能做到收费公平合理；（3）除收费公路的起点外，主线一般不再设收费站，故能最大限度地提高车辆通行速度，发挥公路的使用效益，避免人为造成的多次停车；（4）路桥收费的自动管理，减轻了工作人员的劳动强度；采用电子收费也可以减少收费员出错的机会和参与舞弊的机会，堵住收费漏洞，节约大量的人力和物力；（5）通过实时采集的收费数据，交通部门能及时掌握完整的路桥车流信息、收费情况，从而能够进行交通流量的合理分配、整体疏导、管理，为新建路桥提供科学依据；（6）如果形成联网收费，则避免了该类系统重复开发，大大方便了车主及业主。车主凭一张电子标签就能在联网收费区域实现不停车缴费；将路费的结算工作交给第三方，也极大减轻了业主的工作负担。 3. 不停车收费系统的系统组成ETC系统主要由ETC收费车道、收费站管理系统、ETC管理中心、专业银行及传输网络组成。根据分工的不同，系统又可分为前台和后台两大部分。前台以车道控制子系统为核心，用于控制和管理各种外场设备与安装在车辆上的电子标签的通信，记录车辆的各种信息，并实时传送给收费站管理子系统；后台由收费站管理子系统、ETC管理中心和专业银行组成。ETC管理中心是ETC系统的最高管理层，既要进行收费信息与数据的处理和交换，又要行使必要的管理职能，它包括各公路的收费专营公司、结算中心和客户服务中心。后台根据收到的数据文件在公路收费专营公司和用户之间进行交易、拆帐和财务结算，配有多台功能强大的计算机，完成系统中各种数据、图像的采集和处理。图1为电子收费系统的示意图。4.硬件系统选择条件和构成 不停车收费硬件系统包括收费站数据采集部分、数据传输部分、监控管理部分三部分组成。收费站数据采集设备主要是远距离非接触采集车辆通过的时间、地点信息。收费站数据采集设备由若干个收费站组成局域网，每个收费站配置如下设备：（1）远距离读写器 （2）执行机构控制器（用于控制摄像机、交通信号灯、报警器等 （3）摄像机 （4）交通信号灯 （5）报警器 （6）车道工控机 （7）不间断电源 其中车道工控机采用，研祥专为ETC系统研制开发的研祥专用车道工控机（冗余电源供电），规格如下： Intel 965芯片的全长CPU卡 CPU:Core Duo 10/100/1000M兆自适应以太网接口1个； 数字量：标配，8路输入，8路输出； 串行通讯口：标配6个，可扩展。 视频接口：1路标配； 字符叠加器 车辆检测器 电源模块：交流冗余220V输入直流5V、12V、24V输出开关电源，有过压、过流保护功能 电路保护：空开漏电保护避雷保护 . 研祥专用车道工控机，凭借其高适应性和稳定性，适应了高速公路环境污染大、灰尘多、电磁干扰严重等环境因素，更好了保障了ETC系统信息采集的准确性和系统稳定性；同时其高运算性能，存储量大，也更好的适应了告诉公路收费系统繁忙、数据传输量较大的特点。1 系统设计原理及构成1.1 系统原理1）射频自动识别不停车收费系统不需要专门的收费员进行操作，它利用微波自动识别技术，完全通过设备本身来完成对通行车辆的收费工作2。2）存储有车型、车号、金额、有效期等信息的射频电子标签卡被安装在汽车前方挡风玻璃内侧的左下角。当持卡车辆进入不停车收费车道时，车辆感应器的“ENteR LOOP”线圈产生来车信号，激发射频自动识别读写器读取该车射频电子标签卡上的信息（车型、车号、剩余金额和有效期等），同时光栅、高度检测器和轴数检测器等车型差别设备，自动检测来车的实际车型。射频自动识别原理如图1 所示。图1 射频自动识别原理3）从车载射频电子标签卡读取的信息，以及车型判别设备所采集到的数据均被送到车道控制计算机内进行分析比较，如电子卡中所记录的车型与设备所判别的车型一致、卡中车号不在黑名单内、应缴金额小于等于剩余金额、车辆通过时间在卡的有效期范围内，则该卡被认为是有效卡； 如前述4 项比较中， 有一项不符合， 则该卡被认为是无效卡。4）如来车所持射频电子标签卡为有效卡，则通行信号灯由红色变为绿色，偏叉信号灯呈绿色直行标志，自动栏杆抬起；当来车驶离EXIT LOOP 的检测范围后，通行信号灯由绿色变为红色， 偏叉信号灯熄灭， 自动栏杆关闭。驶离EXITLOOP 的检测范围后，通行信号灯由绿色变为红色，偏叉信号灯熄灭，自动栏杆关闭。5）如来车所持射频电子标签卡为无效卡，则通行信号灯呈红色， 偏叉信号灯呈黄色左转通行标志， 自动栏杆关闭； 当来车左行驶离无卡车辆转向人工收费车道的车辆感应器的“ESC LOOP” 线圈的检测范围后，偏叉信号灯熄灭；如来车没有转向人工收费道（有些场合不设此转向旁道），而依然向前行驶，当其抵达车辆感应器线圈“ENTER LOOP的”检测范围时，警铃报警，将有收费员前来人工收费处理后，人工放行。6）射频电子标签卡的销售和费用结算均在收费中心（即购卡中心）进行3。为适应不同用户的需要，一般发行两种电子卡，一种是预付费电子标签卡，一种是信用式电子标签卡。7）预付费电子标签卡，顾名思义是必须先付费后通行的电子卡，该卡的发行面向整个社会。用户仅需直接到购卡中心购买存有一定金额的电子卡， 即可使用不停车收费车道。在每次使用时， 系统将自动从电子卡中扣除该车的应缴金额。该电子卡可以重复使用，当卡中剩余金额很少或没有时，用户可以到购卡中心重新存入一定的金额到电子卡中，以保证其继续有效。8）信用式电子标签卡，是一种允许用户先通行后付款的电子卡，该卡的发行对象主要是一些由银行信用卡为结算手段的用户， 或企业形象很好的国家机关和企事业单位，费用结算采用银行托收的方式。系统原理及流程如图2 所示。图2 系统原理及流程随着高速公路的发展，传统收费模式的弊端已越来越明显。第一、收费设施及收费技术的落后在城市出入口的收费站形成交通瓶颈；第二、手工收费方式难以杜绝漏收、少收，容易造成贪污舞弊；第三、容易造成投资浪费和环境污染。而高速公路联网收费系统是提高通行能力的重要手段，也是公路交通文明程度不断提高的标志，它是智能运输系统（ITS）的重要组成部分，具有技术化、智能化、集成化等特点。 近几年来，先进的电子技术在高速公路联网收费系统中得到广泛应用，收费方式从手工收费发展到停车电子收费，现正在向不停车电子收费（ETC）过渡。在高速公路电子收费中，非接触式IC卡技术以其先进、成熟和易用等特点得到广泛的应用。在交通部颁发的有关高速公