随着高速公路联网收费的推广，交通流量日益增加，高速公路收费站的车辆拥堵问题越来越严重，影响了交通线路顺畅运行，以及行车安全问题，提高交通疏通能力和收费站处理效率刻不容缓。目前，国内外使用ETC电子收费系统取代传统人工收费方式，利用多项高新电子技术实现车辆无需停车即可收取道路通行费用，大大减少了因排队造成的交通拥堵状况，促进了高速公路收费管理发展。
1 ETC电子收费系统概述
1.1 ETC电子收费系统优势
ETC电子收费系统是一个多技术集合的高速公路收费体系，通过高速的微波无线传输进行两个收费站点之间的网络联合及信息交流，再利用发达的电子计算机系统快速处理庞大的电子数据，具有图像传输功能和自动控制的特点。与传统的高速公路收费方式相比，ETC电子收费系统具有以下优点：①可以缩短高速公路车辆出站的通行时间，提高高速公路收费效率；②车辆出高速公路时不需要再减速停车，减少对车辆刹车系统的损耗，并减少车辆重新启动时浪费的汽油，降低车辆排放废气对空气的污染；③ETC收费卡，即“一卡通”，能通行多个收费点，给车主带来很大的便利；④管理较为简便，并且操作简单、使用安全；⑤采用网络缴费，避免收费站点人员贪污收取的通行费。
1.2电子收费系统工作原理
电子收费系统作为一项新兴的应用技术，其研究正越来越深入。ETC电子收费系统主要利用车辆自动识别技术，对电子标签中的信息进行有效识别。通过路侧车道或门架上控制系统的信号发射与接收装置读取（在读写卡中还可以写入）标签信息，识别车辆上的由耦合元件及芯片组成的车载单元“电子标签”。标签含内置天线，用于和射频天线间进行通信。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，为后台业务系统提供强大支撑。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，能够在多个收费站同时使用，起到快速便捷的效果。
1.3 ETC电子收费系统的工作流程
ETC电子收费系统的工作流程为：①具有ETC电子收费功能的车辆接近收费出站口时，ETC收费车道的信息接收装置开始工作，启动对车辆上车载电子单元的识别和读写。如果能读写，则证明车辆具有使用ETC电子收费系统缴费的功能，可继续向前行驶；如果不能读写，则给予报警提示并关闭车道直到无效车辆退离。②车道栏杆抬起，车辆继续向前，旁边显示屏幕显示交易额。③ETC电子收费系统对车辆进行拍照保存，并叠加车辆信息。④车辆通过后，车道栏杆自动落回，警示灯变红提醒下一车辆小心行驶。⑤所有保存的信息及收费信息上传到后台的总管理中心并给予保留，整个流程结束。下一车辆继续进行此流程。
2 ETC电子收费系统的技术应用
2.1 ETC电子收费系统构成
ETC电子收费系统是由ETC收费车道前台系统与收费管理系统、专业银行、ETC管理中心和传输网络组成的后台系统构成。ETC车道前台系统由多个部分组成，具体包括由微波天线、落杆线圈、车道摄像机、车牌识别系统、通道信号灯、自动栏杆机、字符叠加器、雾灯等等；后台系统包括收费站管理子系统、ETC管理中心和专业银行，主要完成数据处理工作、运营参数管理和系统运行监控工作等，其中数据处理工作主要包括两个方面，一是各个车站ETC电子收费系统的数据处理工作，二是各个车站联网收费系统的数据处理工作。
2.2自动识别技术的应用
自动识别技术是通过微波天线与车辆之间的感应作用，获取车辆的相关信息，对于收到的车辆信息进行识别后，还要传送至下一级处理，从而完成车辆的收费工作。自动识别技术作为核心技术，在收费系统中占据重要地位，是确保自动收费系统正常工作的首要保证。①自动车辆识别系统是友多个部分组成，包括车辆的电子标签、计算机系统以及标签读写器等，在运行过程中，首先是在路测的标签读写器开始进行工作，通过天线向外发射信号，车辆前段的电子标签接受到信后，工作状态被激活，将车辆电子标签存储内容通过天线回送给读写器，ETC收费系统对车辆身份进行识别处理，完成收取费用；②自动车牌识别技术是通过高清摄像头抓拍到车辆的图像，取得车辆的车牌数据，包括车牌号、车型、所属地区等，车牌识别技术主要用于抓拍逃费车辆，通过所属地区的车牌号数据库找到逃费车主，传统人工方法费时费力，还有可能出现读取错误的情况发生，目前光学字符识别技术出现以及发展，可以更好获得车辆的相关信息，该技术鱼自动车牌识别技术的有效结合，可以获得获得车牌号码和隶属省区，提高了工作效率。
2.3专用短程通信技术的应用
现代科技的不断发展，高速公路的运营状态实现了联网状态，各个部分都相互关联，协同工作。这就是说，各个部分都需要进行良好的沟通，这就离不了相应的通信技术。在电子不停车收费系统中，主要涉及到的通信技术有：专用短程通信技术。专用短程通信是ITS智能运输系统领域中专门用于机动车辆在高速公路等收费点实现不停车自动收费。DSRC能提供高速的数据传输，并且能保证通信链路的低延时，保证系统的可靠性，是专门用于车辆通信的技术。DSRC技术是一种无线通信系统，它负责在车—路以及车—车之间建立信息双向传输。在采用DSRC技术的系统中，车子上装备有OBU，相当于移动终端。并且OBU有比较强的数据处理能力，可以满足DSRC的特定需要。在路边部署了被称为路边单元的RSU，与OBU相比除了具有基本通信功能外还拥有一定的管理功能并且接入后备网络。车载DSRC系统包括车—路（V2R）通信和车—车（V2V）通信两种形式：车—路通信是车辆与路边基础设施的通信，属于移动节点与固定节点的通信，采用基于一跳的AdHoc网络模型；车—车通信是车辆间通信，采用基于多跳的AdHoc网络模型。
结语：
总之，随着高速公路路网的进一步完善，针对目前我国高速公路的信息化智能化建设过程中存在问题，我们需要以点带面，扶持培育一批高速公路信息建设和设计企业。通过统一标准、规模应用等措施为新技术、新产品的产业化提供市场，培育高速公路信息产业。对高速公路的信息化和智能化进行思考、研究，采取有效的措施进行处理，保证高速公路信息化智能化建设实施，提出一套比较完整的高速公路信息化与智能化管理方案，促进我国交通运输的现代化发展。
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