ETC车道业务探素课件

1、ETC系统业务介绍智能交通事业部 研发中心 第1页，共54页。目录1.什么是ETC系统2.ETC的组成架构3.ETC车道业务4.ETC的现状及发展方向第2页，共54页。什么是ETC系统第3页，共54页。什么是ETC系统概述ETC（ Electronic Toll Collection ） ETC电子不停车收费系统，通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签(OBU)与在收费站 ETC 车道上的微波天线(RSU)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。是目前最先进的路桥收费方式。第4页，共54页。什么是ETC系统理解1.

2、ETC系统是高速公路收费系统中的一部份，它的本质还是收费系统，包含收费业务的一般功能。2. ETC系统是针对特定用户(安装电子标签、使用电子支付卡)才能使用的系统，在收费站路面独立建设了支持特殊用户设备的专用ETC车道。3. ETC系统对高速公路收费业务是由系统自动完成的，安装在ETC车道的微波天线(RSU)与用户车上的电子标签(OBU)通信交互，验证用户的信息并对插在OBU上的电子支付卡进行写卡扣费操作，自动完成收费业务。并进行外设控制(栏杆、费显等)实现不停车收费。第5页，共54页。什么是ETC系统理解4. ETC系统是高速公路收费系统的一部份，除了车道部分，还包括站级部分，接收ETC车道

3、所需需要的运营参数，并下发给ETC车道；车道产生来了过车交易流水数据，还要负责把数据传送到站级，与MTC过车数据汇合，之后由MTC系统负责后续业务处理。第6页，共54页。什么是ETC系统优势不停车收费电子收费无人值守通行效率高用户体验好等第7页，共54页。ETC的组成架构第8页，共54页。高速公路联网中心整体结构第9页，共54页。ETC系统组织结构 1.整个联网收费系统分为省联网收费结算系统、路段分中心系统、收费站系统和收费车道系统。 2.其中ETC系统只建设在收费站及收费车道这两级，数据通过数据接口传到MTC的数据库中，由MTC的收费系统负责把数据再往上级传送。 3. ETC系统的组成架构如

4、下图：第10页，共54页。第11页，共54页。ETC系统组织结构 1.根据高速公路ETC系统的需求，分为：收费站系统收费车道系统第12页，共54页。ETC收费站系统数据维护子系统数据维护子系统 即：数据维护终端。 主要是对收费站的营运所需的各类参数进行管理，对车道产生的业务数据进行管理，以及对通信服务的控制管理。 第13页，共54页。ETC收费站系统通信管理子系统通信管理子系统 包含数据接收服务，及参数下发服务。 站级数据接收服务是车道上传数据的服务端，接收车道产生的业务流水数据(过车流水、图像、工班合计数等)以文件的形式存放在本地磁盘。 参数下发服务根据下发任务负责下发运营参数(收费站基本信

5、息、黑名单、费率等)给相应的车道。 第14页，共54页。ETC收费站系统数据处理子系统数据处理子系统 即：站级数据处理服务。 数据处理子系统主要负责对车道上传上来的数据文件进行处理，并写到站级数据库(中介库)对应的表中。 第15页，共54页。ETC收费车道系统通信管理子系统通信管理子系统 包含数据上传服务，及参数接收服务。 车道数据上传服务主要负责上传车道产生的业务流水数据(过车流水、图像、工班合计数等)给收费站。 车道参数接收服务主要负责接收收费站下发的运营参数(收费站基本信息、黑名单、费率等)提供给车道程序使用。 第16页，共54页。ETC收费车道系统收费车道子系统收费车道子系统 即：车道

6、收费软件。 车道收费软件通过对车道设备信息的收集、运算、交互实现自动化收费业务流程，并控制外设协同车辆的放行，实现快速的不停车收费功能。 收费车道子系统是ETC系统的核心。 第17页，共54页。ETC车道业务第18页，共54页。ETC车道业务概述 ETC车道是一个复杂综合的集成系统，后续将从以下几方面来介绍认识ETC车道的业务内容：ETC车道设备ETC车道布局ETC车道交易流程ETC车道交易异常情况ETC一体机介绍 第19页，共54页。ETC车道业务车道设备ETC车道的外观示意图： 第20页，共54页。ETC车道业务车道设备 序号名称规格单位数量备 注1车道天线国标DSRC天线套4含车道天线及

7、天线控制器2车道机柜标准机柜个23车道工控机E5200/1G内存/硬盘/网卡/显示器套2含研华730 I/O卡、MOXA多串口卡4车道控制器华软LCD-0501套2含字符叠加器5车道视频捕捉卡SDK-2000套26车道费额显示器华软套2含声光报警器(橙色)、通行信号灯及定制立柱7车道车辆检测器华软 VDD-0502个6双通道8车道自动栏杆机台29车道栏杆臂碳素杆，含不锈钢回转头根210车道摄像机JVC TK-C9501套211车道摄像机镜头HZ8585DC个212车道摄像机防护罩国产套213车道摄像机立柱定制套2第21页，共54页。序号名称规格单位数量备 注14232接口避雷器个215视频避雷

8、器个216电源避雷器个217车道天线龙门架定制套2含避雷器18车道工控机操作系统Windows XP Professional套219车道收费系统车道部分：含车道收费软件、车道通讯软件套220配件、辅材含线缆项1含地感线圈的敷设及制作21ETC站级计算机设备可为服务器或工作站台1可选配22站级计算机操作系统Windows产品套1可选配23ETC站级管理系统站级部分：含站级车道监控软件及站级管理软件套1ETC车道业务车道设备第22页，共54页。ETC车道业务车道设备关键设备介绍 天线 两片式DSRC微波天线由 微波天线和控制器组成。 微波天线是一个微波收发 模块，负责调制/解调信号数据；控制器是

9、控制发射和接收数据以及处理收发信息的模块。微波天线以无线通讯的方式与电子标签进行数据交换，采集和更新标签中的收费信息并通过串行口与计算机通讯。第23页，共54页。ETC车道业务车道设备关键设备介绍 车道控制器、IO设备（地感、栏杆等） 车道控制器是指车道中用于处理车道计算机与外部设备之间信号转换的设备。 IO设备是指通过IO卡控制的设备，包括地感(IO输入设备)、栏杆、顶棚灯等(IO输出设备)。 栏杆是控制车辆放行的重要设备，通过IO卡的输出控制端由车道软件控制栏杆的抬降。第24页，共54页。ETC车道业务车道设备关键设备介绍 车道控制器、IO设备（地感、栏杆等） 地感线圈是埋设在车道上，用于

10、检测车辆通过状态的磁感式感应器。地感线圈接到车辆检测器上，车辆检测器通过线圈传过来的磁通量的变化来判断车辆的驶离。第25页，共54页。ETC车道业务车道设备关键设备介绍 费额显示牌（包含交通灯、报警灯） 费显是用于室外向车主显示入口站、 缴费金额、卡内余额等信息的室外显 示装置。在车辆不能正常通行时显示 拦截的原因，是直接与车主用户打交 道的窗户。第26页，共54页。ETC车道业务车道设备关键设备介绍 车牌识别摄像机（接到视频卡）字符叠加 第27页，共54页。ETC车道业务车道布局车道布局介绍 随着ETC的发展，ETC车道软件也发展了好几个阶段，同时对车道布局也做了相应的调整。主要的布局有：单

11、通信区ETC车道双通信区ETC车道智能ETC车道 (以上为岛头模式)岛内模式 第28页，共54页。ETC车道业务车道布局单通信区（三地感单天线车道布局） 特点：布局简单、通信区域短、地感间有空洞、不能检测车辆的进出，异常处理比较弱。第29页，共54页。ETC车道业务车道布局单通信区（三地感单天线+侧地感车道布局） 特点：增加侧地感检测异常车辆的离开、对于不按规则行走的车辆无法处理、侧地感容易受到旁道干扰。 第30页，共54页。ETC车道业务车道布局单通信区（四地感单天线车道布局） 特点：无地感空洞，车道能实时检测车辆的存在，异常处理能力一般。第31页，共54页。ETC车道业务车道布局单通信区（

12、六地感单天线车道布局） 特点：增多地感，提高检测车辆的精度，通信区域范围前移，提高用户体验，栏杆前端有盲区，异常处理能力一般。第32页，共54页。ETC车道业务车道布局双通信区（四地感双天线车道布局） 特点：双通信区切换，通信范围加长，无盲区，地感无空洞，异常处理能力良好。第33页，共54页。ETC车道业务车道布局双通信区（六地感双天线车道布局） 特点：增加地感数，地感无空洞，加大车道长度，双通信区切换，无盲区，提高用户体验、异常处理能力良好。第34页，共54页。ETC车道业务车道布局双通信区（六地感有空洞双天线半岛内车道布局） 特点：在前三地感与后三地感间隔加大，有空洞，栏杆后置，异常车辆进

13、入近区需要倒车处理。第35页，共54页。ETC车道业务车道布局智能ETC车道（八地感双天线车道布局） 特点：可根据实际车道环境增减地感，除了栏杆前的地感是大地感，其它的为小地感，加强了检测车辆运动的精度，动态跟踪分析车辆的信息，通过软逻辑精确交易。过车速度高，用户体验好，异常处理能力为优秀。第36页，共54页。ETC车道业务车道布局岛内模式（六地感单天线） 特点：岛内模式，栏杆后置，提升用户体验，对异常车辆进入，需要倒车处理。异常处理能力一般。 第37页，共54页。ETC车道业务车道布局岛内模式（三地感单天线混合车道） 特点：布局简单，栏杆后置，对于单辆车提升用户体验，对异常车辆在通信范围内不

14、能交易的，在收费亭旁转MTC处理，需要收费员值守，异常处理能力为优秀。非ETC专用道。第38页，共54页。ETC车道业务车道布局序号性能项别基于车辆动态检测技术建模的智能ETC车道系统双通信区ETC车道系统单通信区ETC车道系统1车道最大安全通行速度50km/h30km/h25km/h2设计通行能力大于1500辆/h 大于1200辆/h1200辆/h3近区通行速度10km/h5km/h，甚至需停车（无近区）4远区交易率优良（无近区）5整体交易顺畅性优良一般6ETC车道二次交易机会有有无7线圈分隔准确性优良一般8车辆数据精细度优良一般9系统容错能力优良一般10对跟车干扰的解决能力优良一般11对插

15、队干扰的解决能力优良一般12总体交易成功率优良一般13管理者体验优良一般14驾驶人员体验优良一般15运行保障能力优良一般16成本性价比较高高一般第39页，共54页。ETC车道业务车道布局小结根据各布局的优缺点，在后续的项目中，在有条件的情况下尽量使用智能ETC的地感布局。在选择天线方面，双天线模式是我们的首选。在使用单天线模式时，建议使用智能ETC地感布局配相控阵天线，若再加上一个普通天线在近端，效果会更好。三地感的岛内模式，可以使用在混合车道中。 第40页，共54页。ETC车道业务车道交易流程车辆在ETC车道交易的前提条件（3个）车辆必须已经安装有合法的电子标签（OBU）车辆必须有作为通行凭

16、证的合法国标卡（也作为支付使用）国标卡必须正确地插进OBU内车辆在ETC车道的交易流程 车A进入车道，触发打开天线，使得A车内的OBU和天线通信，系统通过天线与OUB交互，获取车辆及卡信息，根据车道入/出口的业务规则判断处理进行写卡扣费交易，完成交易后自动控制放行。若交易异常则拦截并提示异常信息。 第41页，共54页。ETC车道业务车道交易流程入口交易业务流程 第42页，共54页。ETC车道业务车道交易流程出口交易业务流程 第43页，共54页。ETC车道业务车道交易流程特殊过车业务免费车过车军车过车节假日免费过车重放行过车超时停留按键放行自助刷卡过车 第44页，共54页。ETC车道业务车道交易

17、异常情况编号报警说明001无标签车辆触发地感后一段时间内天线仍未能读得标签信息，系统将拦截，并提示“未检测到标签，请走人工车道”002卡未插好天线返回错误代码0 x02，即无卡标志帧或返回0 x80即读超时，系统将拦截，并提示“卡未插好”003非法拆卸电子标签已被非法拆卸，系统将拦截，并提示“标签故障，请走人工车道”，电子标签不能使用，要转人工车道处理。004非本系统卡支付卡网络号与本地设置不一致，系统将拦截，并提示“无效卡，请走人工车道” 。005无效卡类型支付卡类型未定义（已定义的有22-储值卡 23-记帐卡），系统将拦截，并提示“无效卡，请走人工车道”，该卡不能进行交易。006标签黑名单

18、电子标签号存在于黑名单中，系统将拦截，并提示“黑名单标签，请走人工车道” 。007卡片黑名单支付卡号存在于黑名单，系统将拦截，并提示:“黑名单卡，请走人工车道”，要转到人工车道处理。008PSAM卡黑名单入口写入到支付卡中的终端号存在于黑名单中，系统将拦截，并提示“PSAM卡黑名单”，要转到人工车道处理。009车牌黑名单车牌存在于黑名单中，系统将拦截，并提示“黑名单车，请走人工车道”，要转到人工车道处理。第45页，共54页。ETC车道业务车道交易异常情况编号报警说明010无效入口根据出入口信息查询费率表时无可用费率返回，系统将拦截，并提示“无效入口，请走人工车道”，要转到人工车道处理。011未

19、入站卡在出口时，支付卡上出入口状态中填的不是入口车道类型，即入口信息已被擦除，系统将拦截，并提示“无入口信息，请走人工车道”，要转到人工车道处理。012未出站卡在入口时，支付卡上出入口状态中填的不是出口车道类型，即已有入口信息，系统将拦截，并提示“未出站卡，请走人工车道”，要转到人工车道处理。013车卡不匹配标签车牌和卡片基本数据中的车牌不一致，且有绑定标志或免费车，系统将拦截，并提示“车卡信息不符，请走人工车道”，要转到人工车道处理。014U转车出口站与入口站相同，系统将拦截，并提示“U 转车，请走人工车道”，要转到人工车道处理。015车型不符出口由电子标签车型参数转换的车型与入口写在支付卡

20、上的车型不相符，系统将拦截，并提示“车型不符，请走人工车道”，要转到人工车道处理。016车牌不符标签车牌和支付卡中在入口写入的车牌不相符，系统将拦截，并提示“车牌不符，请走人工车道”，要转到人工车道处理。017超时车支付卡上有入口信息，但入口信息时间太旧，系统将拦截，并提示“超时车，请走人工车道”，要转到人工车道，按最远程收费。018余额不足储值卡余额不足以支持本次通行费，系统将拦截，并提示“余额不足，请走人工车道”，要转到人工车道缴现金。第46页，共54页。ETC车道业务车道交易异常情况编号报警说明019交易失败车辆触发地感一段时间(设置)后，若天线能读到标签，标签已插卡，但未完成交易（非业

21、务原因拒绝），则报警交易失败，提示“交易失败,请稍侯或走人工车道”，在多次尝试后还是交易失败，转到人工车道处理。020闯关车未交易，强行通过车道，提示“闯关车”。021超时停留已交易，但一直停留在车道不通行，等待超时时间(可设置，一般设置为15秒)，则报超时停留，提示“超时停留,x秒后降杆”，其中(X=15,10,5,0)022卡未启用卡的基本信息中起始时间大于当前时间，系统将拦截，并提示“卡未启用，请走人工车道”，要转人工车道处理。023卡已停用卡的基本信息中结束时间小于当前时间，系统将拦截，并提示“卡已停用，请走人工车道”，要转人工车道处理。024标签未启用标签的基本信息中起始时间大于当前时间，系统将拦截，并提示“标签未启用，请走人工车道”，要转人工车道处理。025标签已停用标签的基本信息中结束时间小于当前时间，系统将拦截，并提示“