etc车道重点难点.doc

甘肃省高等级公路电子缴费系统升级改造工程GSDJ-1标段项目施工组织设计2011/8/23 17:48:13 为了确保安全、优质、文明、高效地完成本工程的各项施工任务，根据本工程的施工任务和工程特点，我公司将本着“精干、高效、专业”的原则，选派一批有资质，具有丰富施工经验的工程技术管理人员和施工人员成立本合同段项目经理部，形成以项目经理为核心的施工管理体系，对工、料、机、财等资源实行动态管理。根据本项工程的建设内容和要求，可预见在项目的ETC车道系统的实施过程中，需要解决的主要难点问题可归纳为以下几点：1） 如何防止跟车干扰问题在ETC车道中，由于通信覆盖区域范围及标签灵敏度的差异性，有多辆车同时处于天线通信区内时，当前端的车辆不能正常交易而后车可进行交易时，就会出现前车被放行而后车被拦截的错误，称之为：“跟车干扰”。2） 如何提高车道的通行车速由于ETC车道是一条专用、快速的车道，车辆通行的快捷性和畅通性是ETC车道优越性的一大体现，但是在实际应用中由于车道布局或天线通信区设置不合理等，容易影响到用户车辆的通行速度，大大制约车辆的通行效果。3） 如何提高车辆的处理效率较MTC车道而言，前置栏杆模式的ETC车道除具有快速、便捷、专用等特点外，还可凭借其自身的高智能化优势以减少车道管理人员的工作压力。但是在实际应用中，很多ETC车道系统往往因满足ETC车道异常事件的处理需要而配备相应的现场管理人员，甚至使其介入至一般ETC车辆处理过程中，这不仅影响到ETC车道的技术先进性和服务优越性的体现，也不利于ETC系统在日后的推广。4） 如何解决重复扣费问题由于车辆的前挡风玻璃对微波信号的屏蔽作用，或电子标签低电量、灵敏度不稳等问题而导致的车辆交易不畅或重复扣费在实际应用中屡见不鲜，从而大大影响用户对ETC系统的满意度，不利于ETC的进一步推广。5） 如何解决数据完整性问题数据完整是ETC系统清分结算的关键，但是由于通信网络或供电的缘故，往往容易造成车道数据未能成功或完整的上传，从而影响后台结算的正常执行。6） 车道资源的可用性ETC专用车道的用户主要为ETC车主用户，但是由于车道设备在实际使用中会出现故障和交易异常的情况，使ETC车道不能正常工作甚至关闭。从已经开通使用的ETC车道来看，当车道天线发生故障时，就会导致ETC车道的封闭。为此，需要通过一定的技术手段来增加车道的可用性，确保ETC车主用户尽可能在ETC车道中得到处理放行。7） 运营初期ETC车道利用率问题通常在ETC车道运营初期，由于ETC用户量不高，为此ETC车道的利用率往往偏低，特别在一些主要收费站上容易出现MTC车道堵塞，ETC车道无车行驶的尴尬现象。为此，除了对ETC车道系统进行大力的推广外，在系统运营初期可考虑扩大ETC车道的用户范围，从而提高车道的利用率。针对上述所归纳出的项目的重点和难点，并结合我司多年在同类系统建设和研究中所积累的丰富经验，以下将针对这些项目实施重点和难点提出其相应的解决对策或者控制措施，以此确保所建ETC车道系统的整体运营效果。针对跟车干扰问题，我司建议在ETC车道系统的建设上，尽量采用合理的天线布设技术和科学的系统控制逻辑，确保ETC用户车辆处理的清晰性。如在车道布局中尽量在不影响ETC车辆通行车速的前提下，控制好天线通信区域的大小范围，并且系统通过相应的控制逻辑使天线无法与后车的电子标签进行交易，从而降低跟车干扰产生的可能性。车辆通行车速是ETC车道系统性能优越性的重要体现，而ETC车道的通行车速通常是受到道路环境和安全因素的影响。鉴于此，我司建议采用合理的车道布局和科学的天线设置技术，使天线通信区的前沿距离栏杆有一定的距离，大约在13米以上，从而使ETC用户车辆在车道上游位置处即可得到响应和处理，以此使车主具备充足的反应时间，以便确保车辆具备较高的通行车速。对于前置栏杆模式而言，过多的人工参与和介入必然会影响到ETC车道的通行效果，也难以体现出ETC车道的自动化和智能化特点。为此，可利用先进车辆检测和处理技术，以此提高系统的可靠性及ETC用户车辆处理的智能程度，从而降低人工处理车道异常事件的必要性，这不仅能够突出ETC车道无人值守特点，也能保证栏杆前置模式特性的充分发挥和车道的车辆处理效率。为有效解决车道中可能出现的重复扣费问题，我司将利用合理的车道控制逻辑设置一套有效的避免重复扣费机制，通过保存路侧RSU和OBU通信时所读取卡内的信息和余额，再设置特定的约束条件，如时间、车辆通行状态等，从而通过在该类约束条件对已经保存的卡内信息和现读取的卡内信息进行对比，若发现读取为同一卡片但卡内余额或入口信息已产生改变时，则调用异常处理指令取TAC码，确保ETC车道系统不会对当前车辆进行重复扣费。数据完整性是ETC系统的运营关键，但是在实际运营中，往往会发现由于通信网络或供电的缘故，容易造成车道数据未能成功上传或上传不完整，从而影响后台结算的正常执行，如当车道数据上传时突然出现断电或计算机重启等异常事件时，该类情况最容易产生。为此，我司将在ETC车道系统中制定一套数据完整性校检机制。该机制主要是在ETC收费车道系统会在特定时间内（如交接班）将该段时间所产生的流水记录和相应的合计数记录上传至收费站数据库中，而ETC站级管理系统亦会统计自身已接收到的工班流水记录数，并与ETC收费车道系统上传的合计数记录进行比对，若两套合计记录相一致则接受数据；否则，要求ETC收费车道系统进行重传。为配合这一数据完整性校检机制的执行，ETC收费车道系统除存储需要上传的数据(该份数据在上传后将自动删除)外，还应备份多一份数据以便用于在特殊情况下进行重传。由于ETC车道系统主要应用在一个复杂、多变的交通收费运营环境下，受到交通、道路、人为等因素的影响，因此ETC车道系统运营的稳定性、可靠性和准确性，不仅依赖于收费系统及设备本身，还需通过相应的技术或管理手段作补充。ETC车道系统的设备故障和车道出现异常事件是一类无法避免的问题，特别是在ETC车道天线、工控机和车载OBU出现故障时，ETC车道往往无法运营，此时ETC用户车辆需通过邻道进行人工处理，大大增加至相邻其他MTC车道的运营压力，从而影响到车主用户的满意度。为此，我司建议在适当增加成本的前提下引入ETC车道自助刷卡技术，通过其所提供的自助刷卡辅助功能，使车辆在该类异常情况下仍尽可能通过自助刷卡方式通过，大大增加ETC车道通行便捷性、灵活性和可用性。随着我国经济发展水平不断提高，居民出行活动频繁，特别是近年车辆增长迅猛，车路矛盾非常突出，高速公路收费站交通拥堵日益严重。虽然一般情况下军警车辆的车流量相对于收费站日流量而言，所占比例非常小，但是在一些车流高峰期，其对MTC车道资源的占用也是非常明显。为此，我司建议可引入高速公路军警ETC混合车道技术，该项技术不仅能实现一般ETC用户车辆的处理功能，亦能解决军警车、公务车的处理问题，特别适合于ETC车道开启初期用户不多的情况下采用，通过适当降低ETC车道的专用性的情况下，提高车道通行能力的同时亦增加车道的运营灵活性，从而有效节约收费车道资源，满足更多车主的需求，促进社会和谐。根据招标文件所描述的ETC车道系统建设要求，本项目的ETC车道系统统一采用前置、专用的ETC车道布局模式。一方面，ETC专用车道只允许装有电子标签的ETC用户车辆通过，可最大限度地保证ETC用户车辆在该车道上的通行速度，充分发挥ETC车道的通行能力优势；另一方面，由于车道栏杆与MTC收费岛岛头平齐，对于误入车道的非ETC用户车辆或无法完成交易的ETC用户车辆，可利用栏杆前所预留的空间驶离ETC车道，转向相邻的MTC车道进行人工处理而无需进行倒车操作。根据对招标文件ETC车道系统建设所提出的要求进行深入分析，我司认为该方案仍存在可进一步优化和完善的地方。针对上述对原技术方案的现存不足和问题的分析，并且结合本项目建设中将要遇到的重点和难点，在以下章节我司将围绕这些问题提出相应的ETC车道系统技术方案，其对上述问题的解决思路主要是通过有效的技术手段去提高车道运行的可靠性、灵活性和可用性，保证栏杆前置模式的使用效果，减少人工干预的必要性，突显整体系统的无人值守特点。根据本项目的建设内容和要求，结合管理单位、用户单位等各方的专业意见和实际需要，以下章节将针对项目中ETC车道系统的车道布局、系统结构、软件功能、系统接口等问题进行详细阐述。本投标人将结合以往在同类项目中所积累的建设经验和研究成果，针对本项目的重点、难点及原技术方案的现存问题，对原招标文件中所提出的一些技术思路进行深入分析，并且以此为基础有针对性地提出相应的改进和优化。ETC车道系统主要由硬件设备和软件系统两部分组成，其中系统的硬件设备主要包括ETC路侧设备、车道控制机、电动栏杆机（含栏杆）、综合信息显示器(含字符信息显示、通行信号灯、闪光报警器）、车辆检测器和检测线圈、ETC车道专用天棚信号灯、防雷设施等。其中，路侧设备包含天线、天线控制器、控制软件、L杆等，所采用的RSU设备均满足国家电子收费专用短程通信的一系列标准（GB/T 20851.15-2007）；车道控制机包含工控机（含机箱、电源、风扇等）、多串口卡、数字I/O卡、车道控制箱、视频采集卡等。而ETC车道系统的软件则主要包括操作系统、驱动程序、车道业