RFID技术在高速公路多路径识别及不停车收费中的应用
基于RFID技术的高速公路不停车收费系统
基于RFID技术的高速公路不停车收费系统摘要:无线射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术,近年来在国内外已经得到了迅速发展。
以rfid为研究对象,分析其工作原理及主要特点,通过对不停车收费系统的组成及工作流程介绍,重点说明rfid中间件技术在该系统中的应用。
基于rfid技术的高速公路不停车收费系统作为智能交通系统领域中的一个重要方面,是缓解收费站交通堵塞“瓶颈”的有效手段,对环境污染的降低起到重要作用。
关键词:rfid;自动识别;etc;智能交通引言随着公路建设的飞速发展,我省高速公路通车里程不断增加,2010年通车里程达到3400km,居西部第一。
在通车公路里程增加的同时,交通流量也在不断增加,人工和半自动收费方式已不能满足高速路上通行车辆对收费管理系统的需求。
原始的收费方式严重制约高速公路向现代化方向发展,存在很多弊端,主要表现在:(1)收费设施及收费技术落后,停车收费造成收费站交通拥堵。
(2)在收费站停车次数增多,汽车耗油增加,汽车尾气对环境的污染增加。
为了解决以上问题,2009年我省高速公路开始建设电子公路不停车收费系统(elecfronie toll coliec-tion,etc),通过对车载电子标签的自动识别完成不停车情况下通行费的自动收取处理全过程。
自动车辆识别技术主要通过射频识别技术(radio frequencyiden-tification,rfid)来采集车载电子标签的数据信息而实现的。
rfid是一种非接触的射频通信方式,通过rfid读写器与rfid 电子标签的无线通信可以进行信息的采集功能。
从而识别车载rfid 电子标签载体的身份等特征,达到提高收费站通行效率的目的。
1rfid射频识别技术rfid是一种无线的、非接触方式的自动识别技术,作为快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术和信息标准化的基础,被公认为20世纪十大重要技术之一。
这项技术最大的优点就在于非接触,在完成识别工作时无须人工干预,适于实现自动化和远程实时监控及管理,可识别高速运动物体并可同时识别多个rfid电子标签,操作快捷方便。
基于RFID技术在高速公路不停车收费管理中的应用
基于RFID技术在高速公路不停车收费管理中的应用摘要:RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,其在高速公路中的应用可为不停车收费带来好处。
关键词:高速公路不停车收费RFID 付款交通的高速发展是促进地区经济发展的重要因素。
通过筹资建设道路桥梁,然后通过收取桥梁通行费回收建设资金,实践证明是发展交通的必要手段。
但“收费站塞车”现象已经是一个较为普遍的社会现象,目前我国约有30%的高速公路是人工收费,其余基本上实现了半自动收费;只有少部分高速公路建立了监控中心和通信中心。
高速公路自动化收费是在车辆通过收费站时领取该站点特定识别卡,现代化自动收费站在相关技术试验和具体实施过程中,采用了多种不同的自动识别技术,如感应线圈识别技术、声表面波识别技术、条码识别技术、红外通信识别技术和射频识别技术等,但最终主流归结到采用无线射频识别技术作为不停车收费系统的车辆自动识别技术。
1.RFID系统组成RFID是基于雷达技术发展起来的一种自动识别技术,它利用射频信号或空间耦合(电感或电磁耦合)的传输特性,实现对物体或商品的自动识别。
一个典型的RFID系统包括标签、读写器和数据库,如图1。
标签由耦合天线及芯片构成,每个标签具有唯一的电子产品代码(EPC),附着在被标识的物体或对象上。
读写器读取或擦写标签信息,可外接天线,用于发送和接受射频信号。
中央信息系统(数据库)包括了中间件、信息处理系统、数据库等,用以对读写器读取的标签信息进行处理,其功能涉及到具体的系统应用,如实现信息加密和安全认证等。
其工作过程为:读写器在数据管理系统的控制下发送出一定频率的射频信号,标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,并使用这些能量向读写器发送出自身的数据和信息,该信息被读写器接收并解码后送至中央信息管理系统行相关的处理,信息的收集和处理过程都是以无线射频通信方式进行的[1]。
图1RFID系统组成2.高速公路不停车收费的过程高速公路收费的特点是不仅要按照车型分类标准收费,而且按照入出口的距离标准进行收费。
RFID在高速公路不停车收费系统中应用技术的研究
RFID在高速公路不停车收费系统中应用技术的研究摘要:电子不停车收费系统在高速公路收费环节的广泛应用,极大地推动了我国高速公路产业的发展。
文章分析了RFID技术在高速公路不停车收费系统中应用。
关键词:RFID;高速公路;不停车收费系统引言电子不停车收费系统,即ETC系统,最大特点是不停车收费,即车辆可以以一定的速度通过收费口,无须在收费站前停车交费。
电子不停车收费系统的应用对于预防交通阻塞起到了良好作用,大大提高了收费站的通行能力,保证了高速公路的畅通性,降低油耗和车辆不必要的损耗,减少废气排放,达到了节约能源与保护环境的目的。
本文基于射频识别技术(RFID),对 ETC车道收费系统进行了详细的研究。
1.不停车收费系统概述不停车收费系统简称ETC,逐渐得到广泛的推广应用。
尤其适合交通流量较大的高速公路使用。
应用ETC收费系统即为在车辆上安装系统可以识别的电子标签设备,在收费站ETC通道上会安装读写电子标签装置与计费装置。
当带有电子标签的车辆在通过收费站点时驾驶员不需要停车读卡缴费,只需要在系统能够读出的速度范围内通过,车载电子标签就可以与收费站安装的标签读写装置进行信息读取,服务器进而通过所提供的信息来调取车辆信息,再将其上传至后台服务器,当服务器通过信息辨别出车辆信息后即可在通行者账户中扣取相应的费用。
如当前ETC用户车辆电子标签出现故障或用户余额不足,则会被人工拦截或摄取汽车牌照以便日后处理。
2.RFID技术概述RFID技术 RFID(Radio Frequency Identification)射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别过程中再无须手动干预,受外部环境影响较小,比较稳定。
RFID技术具有可识别高速运动物体的功能,高速公路不停车收费就是一个典型例子,同时他可识别多个标签,队列处理,操作快捷方便。
DSRC即Dedicated Short Range Communications(专用短程通信技术),在ETC系统中,通过信息的双向传输将车辆和收费系统有机地连接起来。
RFID技术在公路收费中的应用研究报告2
RFID技术在高速公路不停车收费中的应用研究报告摘要:高速公路收费管理是体现国家现代化水平的重要标志,而高速公路的信息化建设则是实现高速公路现代化管理最重要的基础支撑。
尽管高速公路建设的飞快发展,但收费站管理不规范,已经成为首要问题。
目前我国约有40%的高速公路是人工收费,其余基本上实现了半自动收费;只有少部分高速公路建立了监控中心和通信中心。
在2008年之前,高速公路收费站几乎成了高速公路的瓶颈,因为车辆在收费站排队交费造成的拥堵已经占到了交通堵塞原因的第三位。
而基于RFID技术的信息化收费管理随着计算机技术和网络技术的快速发展,以现代化的解决方案可以让高速公路更加高速、安全、有效。
通过RFID技术建立高速公路信息网络,可以快速采集车辆的行驶信息,进而实现高效管理。
关键字:RFID 无线射频技术电子标签不停车收费1.研究背景1.1 RFID技术的起源RFID的基本技术原理起源于二战时期,最初盟军利用无线电数据技术来识别敌我双方的飞机和军舰。
战后,由于较高的成本,该技术一直主要应用于军事领域,并未很快在民用领域得到推广应用。
直到上世纪八九十年代,随着芯片和电子技术的提高和普及,欧洲开始率先将RFID技术应用到公路收费等民用领域。
到二十一世纪初,RFID迎来了一个崭新的发展时期,其在民用领域的价值开始得到世界各国的广泛关注。
在国该技术还被应用于图书馆、门禁系统、停车场收费与管理、食品安全、公路收费等领域,本报告主要探讨RFID技术在高速公路收费中的应用。
1.2 RFID技术发展的历史1940-1950年:雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948年奠定了射频识别技术的理论基础。
1950-1960年:早期射频识别技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。
1960-1970年:射频识别技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。
1970-1980年:射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期,各种射频识别技术测试得到加速。
RFID技术在高速公路管理中的应用
RFID技术在高速公路管理中的应用随着我国交通网络的不断完善,高速公路的建设也逐步迈入了一个新的阶段。
但同时,高速公路管理的难度也不断增加。
如何有效管理和保障高速公路的通行安全成为了管理者亟待解决的问题。
RFID技术的广泛应用,为高速公路的管理提供了一种科技手段,在高速公路管理中,RFID技术的应用不断发展壮大,得到越来越多的关注和利用。
1. 什么是RFID技术?RFID技术,即射频识别技术,是一种无线通信技术,主要是通过电磁波来自动识别物体。
RFID技术可以在无需线缆连接的情况下,用于对产品、动物或人员进行识别和跟踪。
RFID系统通常由两部分组成:一个电子标签、一个读写器。
标签上的芯片可以存储数据,通过读写器将存储在标签上的数据读取出来。
2. RFID技术在高速公路管理中的应用RFID技术在高速公路管理中,主要体现在以下几个方面:2.1 高速公路收费系统随着高速公路收费方式的不断变化,RFID技术可谓是高速公路收费系统的一大亮点。
采用RFID技术的收费系统,利用标签快速识别车辆并进行收费。
这种方式比传统人工收费方式更为快捷高效,可以大大提升车流量。
同时,也可以减少人工操作过程中出现的拥堵问题,为高速公路缓解交通压力,提供便利。
2.2 高速公路安全管理在高速公路的匝道、路段以及各类交通设施出入等处设置RFID检测器,通过标签快速阅读识别车辆信息。
通过RFID技术可以实现自动梳理交通信息,如违章记录、事故信息等,从而提高高速公路的安全管理水平。
2.3 监控和追踪车辆安全另外,RFID技术在高速公路管理中还可以用于监控和追踪车辆的安全。
通过在车辆上安装RFID标签实现对车辆的实时监控以及地理位置的跟踪和追踪,对于车辆不良驾驶行为,也可利用RFID技术进行预防和惩处,从而加强交通管理部门对交通行为的监管。
3. RFID技术在高速公路管理中的优势使用RFID技术在高速公路管理中的优势显而易见:3.1 快速高效RFID技术具备快速、高效、准确等特点,其识别速度快、误判率低,且不受天气等自然因素干扰。
RFID在高速公路不停车收费系统中的应用
RFID在高速公路不停车收费系统中的应用摘要:随着我国社会经济的不断发展,高速公路建设工程越来越庞大,高速公路上的车辆也越来越多,这不但增加了高速公路收费的工作量,也造成了公路拥堵。
智能管理是交通管理发展的必然趋势,不停车收费系统是当前最先进的智能交通管理应用系统,其应用不但大大缩小了交通管理成本,也有效解决了交通拥堵问题。
基于此,笔者将对射频识别技术(radio frequency identification,RFID)在高速公路不停车收费系统中的应用相关话题进行详细阐述。
关键词:RFID;不停车收费;高速公路近年来,随着高速公路车辆的不断增多,车辆的便捷通行与传统的公路管理系统出现的矛盾日益明显,必须结合现代电子信息技术与我国交通管理的实际情况,进行改革与创新以缓解现代经济快速发展的交通压力。
传统的每条高速公路通车都需要大量的收费站24小时值班,这样采用人工收费方式,不仅收费站的建成与运营本身就消耗了相当一部分资金,而且车辆交费需要完全停止,频繁的启刹车也造成了能源浪费和环境污染,效率很低,甚至在交通高峰期间,收费站成为高速公路的“瓶颈”,出现严重拥堵的情况。
因此,不停车电子收费(Electronic toll collection,ETC)是高速公路的一种理想的收费方式。
射频识别技术(RFID)的出现使它的实现成为可能,从而加快了智能交通的发展。
一、射频识别(RFID)系统的组成及工作原理射频识别(RFID)技术主要由射频卡和读写器组成,射频标签和读写器之间互相不接触并利用感应、无线电波或微波进行数据通信,从而可以达到识别的目的,其系统的组成及工作原理见图1:阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流,射频卡获得能量被激活;射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码,然后送到后台主系统进行相关处理;主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构动作。
RFID技术在ETC系统中的运用
系统功能及优势
3、统计图分析 本系统根据记录、统计信息,提供各种统计分析报表和图表。收费管理 中心可以通过网络进行连接各种收费站以进行数据交换及管理。管理中 心查看一些缴费情况,入账情况、各路段车辆的流量情况。对所有数据 进行汇总,归档、存储,并打印各种报表。 4、交通监管与管理 网络化系统保证了信息的及时传递和更新,在网络正常的情况下,路段 控制中心能够将系统定义的黑灰名单及时传递到各个收费站出入口,实 施对欠费车辆的告警提示,对不法车辆进行拦截、抓拍或报警等操作。 能够将各种费率表及时下发至各个收费站点,能够及时了解整个路网的 动态信息,及时发现路网的拥塞或其他异常情况。 5、环保节能,塑造更好形象 利用RFID技术实现不停车通过,改变了传统的车辆通行缓慢,停车次数 多,汽车尾气对环境的污染增加的方式。更加的节能环保,从而收费站 也会受到很好的社会评价,提高社会效益与经济效益。
01
二 背景
电子不停车收费系统简称ETC (Electronic Toll Collection),不停车 收费系统,是指车辆在通过收费站时, 通过车载设备实现车辆识别、信息写入 (入口)并自动从预先绑定的IC卡或银 行帐户上扣除相应资金(出口),是国 际上正在努力开发并推广普及的一种用 于道路、大桥和隧道的电子收费系统。 但存在众多问题,如:•人工收费或计算 机辅助收费,人工识别,收费时间长, 费额计算无监督,车辆通行慢。•收费设 施收费技术的落后,城市入口的收费站 形成交通的瓶颈,造成不好的形象。•车 辆通行缓慢,停车次数多,汽车尾气对 环境的污染增加。
2019/2/28
ETC系统工作原理示意图
2019/2/28
四 系统功能及优势
1、自动识别,无需停车 利用RFID技术在高速公路不停车收费系统中的应用,利 用RFID远距离自动识别的特性,进行通信的时候能够互不干 扰,使得标签在有限的功率范围内进行可靠的通信,增加系统 的稳定性,车辆只要适当减速,不需要停车,也不需要伸手刷 卡,就可以顺利通过道口。 2、信息档案管理 利用RFID电子标签的唯一ID性质,和后台数据库进行绑定。 所有的信息,包括用户资料,收费信息、车辆通行的情况等, 都会记录并形成信息档案。并且收费站能通过通信网络和收费 分中心与收费管理中心进行联系,方便管理维护电子标签所牵 引的账户信息。
RFID在高速公路不停车收费系统中的应用
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基于RFID技术多义性路径识别系统在高速公路联网收费中的应用
行联 网收费肯定会存在 高速 公路 环路的现象 , 导致 高速公路收
费运 营 出现 “ 路 径 二 义 性 问题 ” 。
( 6 ) 可靠性高, 采用 C R C纠错功能消费、 保护投 资者 的利益 , 实现通 行费
拆分 公平、 公正、 公开 , 必 须 解 决 多 路 径 精 确 计 费 。这 一 问题 解
将引起越来越多 的问题 , 直接影响到高速公路使用者、 投资者和管理者的利益。研究高速公路联网收费中基于 R F I D技术 的多义性路径 识别系统具有很强 的现实需要 , 有助于规范高速公路合理收费 , 保护投资者与使用者的权 益。 关键词 : R F I D技术; 多义性路径; 高速公路联网收费
多个对象 ( 多 台车 辆 ) ; ( 4 ) 功 耗低 ; ( 5 ) 安全性好 , 采用特殊加密方法, 极 难 被 仿 制 或遭 人 为 干 扰破坏;
门负责 , 按照一定规则基于车辆 所经 路段 统一分配 。 高速 公路联 网收费既使通行车辆 的交 费次数减少 , 加快通
行, 又 可 以减 少 建 设 收 费 站 的数 量 和 聘 用 、 培 训 收 费 人 员 的花 费, 降低 业 主 方 的 运 营 成 本 , 经济效益可观 。 但 是 高速 公路 网进
O 刖
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车辆通过高速公路不 同路段时 的 自动标识; 主要功 能模块 组成 部件包括电源 模块、 远程控制模块 ( G S M或 C D MA ) 、 主控制器 、 R F模块、 功率放大器和天线等 。 ( 3 ) 读 写器 : 车辆驶入 收费站时读 写器将入 口信 息写入 电 子标签 , 离开时将存 储在 电子标签的车辆入 口信 息和 路径信 息 读 出。复合读 写器包含 R F I D读写模块和 I c卡读写模块。
射频识别技术在高速公路收费系统中的应用分析
射频识别技术在高速公路收费系统中的应用分析摘要:RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。
本章主要介绍了射频识别技术的基本组成、应用、发展趋势。
关键词:射频识别技术;组成;应用引言射频识别技术,即是从八十年代起走向成熟的一项自动识别技术。
由于大规模集成电路技术的成熟,射频识别系统的体积大大缩小,因而刁`进入实用化的阶段。
它利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别目的并交换数据。
它和同期或早期的接触式识别技术不同、工系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别。
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。
工技术可识别高速运动物休并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
一、RFID无线射频识别系统的组成①信号发射机在工系统中,信号发射机为了不同的应用目的,会以不同的形式存在,典型的形式是标签。
标签相当于条码技术中的条码符号,用来存储需要识别传输的信息,另外,与条码不同的是,标签必须能够自动或在外力的作用下,把存储的信息主动发射出去。
②信号接收机在RFID系统中,信号接收机一般叫做阅读器。
根据支持的标签类型不同与完成的功能不同,阅读器的复杂程度是显著不同的。
阅读器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径。
另外,阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。
标签中除了存储需要传输的信息外,还必须含有一定的附加信自、,如错误校验信息等。
识别数据信息和附加信息按照一定的结构编制在一起,并按照特定的顺序向外发送。
阅读器通过接收到的附加信息来控制数据流的发送。
在耦合方式(电感一电磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、从射频卡到阅读器的数据传输方法负载调制、反向散射、高次谐波以及频率范围等方面,不同的非接触传输方法有根本的区别,但所有的阅读器在功能原理上,以及由此决定的设计构造上都很相似,所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。
RFID技术在高速公路ETC混合车道收费系统中的应用
、
前 言
电子不停车 收费系统 (lc o i T l 不 同属 性的 电子标签 向混合 车道控制器 落杆 ,等带电子标签车过后再 自动落杆 。 Eet nc o r l
Clco, o et n 简称 E C 是 国际上 正在 努力 返回不同的信息 , i T) 非法 电子标签车 归为无 若车流表第一项为无 电子标签车 , 切换程
道) ,或者在主线及所有匝道收费站单独 口处可 以按车型、 能的车道, 它对带电子标签车 辆提 供不停 行车距离计费 。 开辟专用车道 , 但是这样对本 来交通量 非 对无 电子标签车 辆提供 由以上构思可知 , 混合车道不停车 车收费通行服务 , 在 常大经 常堵车 的收费站来说 又要减少 现 收费系统 中必须克服 以下 问题: M C通行服务 。它还可作 为专用 E C车 T T
道控制 区的车辆进行排序 、 踪 , 跟 对栏杆 机进行 自适应控制 , 实现如 下的车道 逻辑
路 EC不停 车收 费系统采用 专用车道 的 T
不足 , 阐 述 唐港 高速 公 路 利 用 R I 技 术 FD
任何车辆进入车道识读和控制区后, 控制 : 电子标 签车 到达 控制区 , 带 其前 无
分 流太 多的车辆 , 还会导致交通拥 堵更加 公路上 的环形线圈, 2 , 1 埋在 下列软、 硬件构成。 长 米 宽 米, 严 重。因此, 开发混合车道不停车收费系 车道路面下 2公分处 。 1 电子标签 。 、 电子标签具有一定的抗 它对 电子标签的识
统迫在眉睫 , 因为混合车道不停车收费系 读高度 1 米左右。 小车电子标签安装在前 金属对 电磁波的干扰 能力 , 平时处于休眠 统既可 以实现常规电脑发卡收费, 又可实 牌照后 , 大车 安装 在车头下面 , 当车辆行 状态 。当汽车经过 检测 区时, 被识读天线 现不停车收费, 该混合车道既可 以根据交 进时, 发送其 I D号。 必然经过识读线圈的识读区而不会 唤醒 , 通流量需要时设成专用车 道, 又可 以在 电 发生遮挡导致 的漏读。 2 识读天线。 、 识读天线的工作频率 能
RFID技术在高速公路多路径识别及不停车收费中的应用
RFID技术在高速公路多路径识别及不
停车收费中的应用
文/李维彬 谷云辉
概况
上世纪90年代以来,我国公路建 设和机动车保有量增长都进入快速发展 期,截至2008年底,我国高速公路通 车里程已突破6万公里,全国机动车保 有量近1.6亿辆。随着我国高速公路建 设的蓬勃发展,联网收费规模不断扩 大,使高速公路联网收费管理出现了两 个难题:
接稳定,尤其在高速移动情况下表现 卓越。目前,3G网络正在试运行过程 中,未来3G实现全网络覆盖后,更能 确保无线数据传输的安全可靠。
系统数据管理
系统数据管理在数据中心是整 个系统功能的核心,可以分为两大部 分:不停车收费系统数据管理及银行 数据管理。不停车收费系统数据管理 负责基础数据的管理、系统安全管 理、费用运算、路径运算、通行费拆 分、系统相关报表的管理等;银行数 据管理负责与车载电子标签联名卡的 办理、代扣通行费等金融方面的服 务。不停车收费系统可以采用预付费 的方式,使用该业务的用户在车载电 子标签的联名储蓄卡中存储一定费 用,在高速公路行驶时在账户中扣除 通行费。如果联名卡中的余额低于某 个预定值,就提醒用户及时充值。不 停车收费系统也可以采用信用付费的 方式,对于在银行有良好信用的用 户,可以办理一张与车载电子标签绑 定的联名信用卡。当用户高速公路行
驶发生费用时,系统记录每次所发生 的通行费,并定期与银行进行对账, 这样就可以实现高速公路通行费的先 消费后还款。
总结
基于RFID技术的不停车收费及路 径识别系统先后经过了实验室测试、 实际环境低温测试、实验性测试、公 务车试运行等几个环节后,目前已经 在吉林省长吉图高速全线17个收费站 实施了不停车收费系统建设,并首批 共开通6个提供不停车收费服务的收 费站,对进入长春东、龙嘉机场、吉 林、朝阳川、延吉、图们收费站并从 上述收费站驶出的Ⅰ型车辆(7座及以 下小客车、2吨及以下货车)、固定线 路的客运班线车辆提供试运行服务。 运行一年多以来,系统工作稳定,可 以有效保障车辆的快速通行,并可实 现路径识别和通行费的精确拆分,实 际验证了系统的可靠性和实用性。
识别技术在高速公路ETC系统中的应用研究
识别技术在高速公路ETC系统中的应用研究近年来,随着人们对高速公路的重视和对出行便利性的追求,ETC系统成为高速公路收费的主流方式。
而ETC系统的核心技术——识别技术,也随之得到了广泛的应用。
本文将从识别技术在高速公路ETC系统中的应用进行研究。
一、识别技术的种类识别技术包括条形码、二维码、RFID技术、OCR识别技术等多种。
在ETC系统中,主要采用RFID技术作为识别技术的核心。
RFID技术利用无线电信号自动识别目标并读取相关数据,通过射频设备进行数据采集,具有快速、高效、自动化的优点。
RFID技术在高速公路ETC系统中的应用,使得用户的车辆能够在不减速、不停车的情况下完成收费,大大提高了通行效率和用户体验。
二、RFID技术在ETC系统中的应用1. 门架扫描式ETC系统门架扫描式ETC系统是当前最为常见的ETC系统,也是RFID技术应用最为广泛的ETC系统之一。
该系统主要分为三个部分:天线、扫描枪和计费发射器。
当用户的车辆经过天线时,门架上的射频天线会向车辆发送射频信号,将车辆内的电子标签读取出来。
在识别到电子标签后,门架上的计费发射器会将数据传送至收费系统进行计费。
2. GPS定位式ETC系统GPS定位式ETC系统是一种全新的ETC系统,采用GPS定位技术实现车辆自动缴费。
该系统需要车辆内部安装一个GPS定位装置,以实现车辆的位置信息。
当车辆在高速公路上行驶时,系统会利用GPS技术来实时定位车辆位置,然后通过与高速公路的位置匹配,将车辆电子标签的信息传送至门架设备上进行识别,从而完成收费的过程。
三、识别技术在ETC系统中的发展趋势1. 双频道电子标签当前,门架扫描式ETC系统主要应用的电子标签为单频道标签,容易出现读取不到电子标签的情况,导致收费失败。
因此,未来的发展趋势是采用双频道电子标签,即在原有13.56MHz频段基础上增加一个915MHz的频段,以提高识别率和可靠性。
2. 快速收费系统传统门架扫描式ETC系统对车辆的识别速度要求较高,而且系统卡口需求距离较长。
RFID在智能高速公路收费系统的应用
RFID在智能高速公路收费系统的应用【摘要】随着高速公路的车流量不断增长,容易导致在收费路口出现车辆拥塞的情况。
本文介绍了RFID技术及其原理,分析了现阶段高速公路的收费系统发展现状及存在的不足,然后探讨了RFID技术在“不停车”的智能收费系统的应用。
【关键词】RFID;高速公路收费;信息化;车辆拥塞一、引言随着国民经济、社会的快速发展,汽车工业也得到快速发展,车辆的增多,大大增加了高速公路收费的压力。
而传统的高速公路收费模式,不仅仅使用“路路设站“的方法,同时采用人工结合电脑系统收费的模式。
这种收费模式不仅容易导致高速公路交通堵塞,严重的可能引发交通事故,同时还可能延长车辆缴费的等待时间,这就严重地降低了高速公路收费模式的效率。
近年来,高速公路收费模式开始进入了智能收费的时代,而借助于无线射频技术(RFID)为开创高速公路智能化收费系统带来了曙光。
为了避免高速公路收费过程中的舞弊情况或者是票款流失的情况以及漏费的情况等,为了进一步提升高速公路交通运营的效率、服务水平,为了开创高速公路智能收费系统的新局面,有必要对RFID技术进行介绍,并对RFID技术在智能高速公路收费系统中的应用模式进行分析和探索,从而提高收费系统的性能和效率。
二、RFID技术1、RFID基本概念RFID即无线射频识别技术,它是近年来高速发展起来的一种自动化识别技术。
一般而言,RFID体系主要包含阅读器部件、射频卡部件、天线部件、主机部件等部件。
而且RFID技术主要是使用了无线射频的方法实现在阅读器以及射频卡之间进行非接触式的双向数据传送,从而实现对目标车辆的识别以及数据信息通信的目标。
和传统的基于条型码识别、磁卡识别及IC卡识别的方式相比较而言,射频卡具备非接触式、阅读效率高、不易磨损、抗干扰性强、使用寿命长、方便、高效的优势特点,同时还可以支持防止目标冲突的特点,支持同时数张卡片识别的特性。
而目前,RFID技术已经开始在交通运输收费领域得到初步的应用,实现了智能化的收费模式。
RFID在高速公路收费系统的应用研究
R I 系统 的组成 及工作 原理 FD
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整 个 网 络 变成 了交 通 信 息 采集 网 , 快 速 掌 握公 路 的车 流 信 息 , 可
状 态 及其 它基 本 信 息 。
RI FD超 高 频 车 载 电 子 标 签 是 整 个 系 统 中 车 辆 数 据 信 息 的 携 带 者 , 主要 作 用 是 在 车 辆 进 出 门 禁 时 将 所 携 的 车 辆 基 本 信 息 通 过 无 其 线 射 频 的 方 式 传输 至 R I F D超 高 频 读 取 器 。由于 标 签 采 用 了 6 4位 的 加 密 方 式 与 校 园 车 辆 特有 的编 码 方式 , 有 较 高 的安 全 系 数 。 拥
2 车禁 系统 、
车 禁 是 整 个 系统 的信 息 数 据 采集 中心 ,它 担 负着 对 日常 进 出 车 辆 的数 据 采 集工 作 。该 部 分 主要 是 在 进 出 口安 置 R I 卡 器 、 能 FD读 智
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控 制器 、 像设备及车辆道闸等设 备, 摄 以达 到 车 辆 进 出时 的 安 全 、 高 效 、 序。 有
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射频识别技术在高速公路收费系统中的应用指南
射频识别技术在高速公路收费系统中的应用指南随着社会的发展和科技的进步,射频识别技术在各个领域得到了广泛的应用。
其中,射频识别技术在高速公路收费系统中的应用,不仅提高了收费效率和准确性,还为用户提供了更加便捷的出行体验。
本文将探讨射频识别技术在高速公路收费系统中的应用指南。
一、射频识别技术的基本原理和特点射频识别技术,简称RFID(Radio Frequency Identification),是一种通过无线电信号进行识别的技术。
它通过将标签上的信息与读写器进行无线通信,实现对目标物体的识别和跟踪。
射频识别技术具有非接触、高效率、高准确性等特点,因此在高速公路收费系统中得到了广泛应用。
二、射频识别技术在高速公路收费系统中的应用场景1. 电子标签发行与管理在高速公路收费系统中,每辆车都需要配备电子标签,以便进行识别和收费。
射频识别技术可以实现电子标签的发行、管理和维护。
通过射频识别技术,可以快速识别电子标签的信息,包括车辆的所有者、车型、车牌号等,从而方便进行电子标签的发放和管理。
2. 车辆通行识别与计费在高速公路收费系统中,射频识别技术可以实现对车辆的快速通行识别和计费。
当车辆驶入收费站时,射频识别设备可以自动读取车辆上的电子标签信息,并与系统中的车辆信息进行匹配,从而实现对车辆的识别和计费。
这种方式不仅提高了通行效率,还减少了人为错误和漏费的情况。
3. 异常车辆识别与处理在高速公路收费系统中,射频识别技术还可以用于识别和处理异常车辆。
例如,当车辆没有携带电子标签或电子标签失效时,射频识别设备可以及时发出警报,并通知工作人员进行处理。
这样可以避免非法车辆通过收费站,确保交通秩序和安全。
4. 数据统计与分析射频识别技术还可以用于高速公路收费系统的数据统计与分析。
通过对车辆通行数据的采集和分析,可以了解车流量、通行时间、收费情况等信息,从而为交通管理部门提供科学依据和决策支持。
同时,还可以通过数据分析,优化收费站的布局和管理,提高整体的运行效率。
关于RFID技术的不停车收费系统的分析
关于RFID技术的不停车收费系统的分析为了实现高速公路的现代化建设,需要进行RFID技术的应用,以保证不停车收费系统的健全,实现日常工作的稳定运行。
所谓的RFID是一种无线射频识别技术,这是一种比较先进的通信技术,可以通过对无线电讯号的应用,方便相关数据信息的识别。
这种系统分为两种模式,主要是固定模式及其移动模式,这两种模式的应用范围是比较广泛的,比如国防领域、交通运输领域等,都能看到它的影子。
日常高速公路管理系统的深化,离不开对RFID系统的意义,以方便交通ETC模式的稳定运行。
标签:RFID模式;ETC技术应用;管理需要1 关于RFID模式的分析RFID又称之为自动识别技术,它是通过对频率信号的应用,实现相关数据信息的传输,来满足现实工作的需要。
该系统主要分为阅读器、天线及其标签,所谓的标签就是由芯片等软件构成的,都具备特定的电子编码,进行相关对象的识别。
阅读器就是一种进行标签信息读取的设备,它的设计是满足人体结构的需要的。
天线主要应用于日常信号信息的传递。
通过对RFID技术设备的普及,实现日常工作的稳定运行。
该技术的工作原理是比较简单的。
通过对标签的应用,来接收解读器的信号信息,并且通过对其芯片产品信息的读取,保证相关数据信息的传递。
这种模式的最终处理中心是在中央信息系统,有利于实际工作的解决。
目前来说,RFID技术的技术应用频段主要有混频模式、HF模式等。
其中LF模式的应用范围是比较广泛的,这与其特有的频段频率是分不开的,它具备良好的物体穿透性能,我們日常生活中的门禁、汽车钥匙等都是这一模式的应用。
HF模式可是说是目前分布最为广泛的一种频段模式,随着科技的发展,该模式逐渐的得到普及,日益成熟,我们日常的人员识别、防伪识别等都应用了该模式。
UHF,常用于国土安全、供应链、物流、电子牌照、仓库管理、机场行李管理等,这是一个未来最具商机而将被广泛开发与应用的频段。
MW,2.45GHz与5.8GHz,常用于定位跟踪、自动收费系统、移动车辆识别。
RFID技术在高速公路ETC混合车道收费系统中的应用
RFID技术在高速公路ETC混合车道收费系统中的应用摘要:本文分析高速公路ETC不停车收费系统的发展现状,针对目前高速公路ETC不停车收费系统采用专用车道的不足,阐述唐港高速公路利用RFID 技术建设混合车道ETC不停车收费系统的技术方案,解决了专用车道中的遮挡、车道逻辑控制、系统自动切换等三个关键问题,具有创新性。
关键词:RFID;高速公路;ETC;混合车道一、前言电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection,简称ETC)是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于公路、大桥和隧道的电子收费系统。
射频识别技术(RFID,即Radio Frequency Identificati on)利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别目的并交换数据。
它和同期或早期的接触式识别技术不同、RFID 系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别。
目前,国内运行的ETC系统主要是基于通信频率为5.8G的RFID设备,可以读取车速达200km/h车上的电子标签,它比较适合于自由流(无物理分隔的车道),或者在主线及所有匝道收费站单独开辟专用车道,但是这样对本来交通量非常大经常堵车的收费站来说又要减少现有收费车道,交通将会更加拥挤,而且使用电子标签的车辆也十分有限,它并没有分流太多的车辆,还会导致交通拥堵更加严重。
因此,开发混合车道不停车收费系统迫在眉睫,因为混合车道不停车收费系统既可以实现常规电脑发卡收费,又可实现不停车收费,该混合车道既可以根据交通流量需要时设成专用车道,又可以在电子卡车辆少时混合使用或者设成常规电脑发卡收费车道。
二、设计思路任何车辆进入车道识读和控制区后,车检器能检测到车辆到位;若是有电子标签的车辆,识读天线则接收到电子标签发送的信号,天线将信号上传给混合车道控制器,混合车道控制器经解码得到电子标签的ID;若是无电子标签车则没有ID号,仅有一车辆到位信号。
电子标签的ID上传到计算机,经数据分析比对可知其是否为合法电子标签。
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RFID技术在高速公路多路径识别及不停车收费中的应用
上世纪90年代以来,我国公路建设和机动车保有量增长都进入快速发展期,截至2008年底,我国高速公路通车里程已突破6万公里,全国机动车保有量近1.6亿辆。
随着我国高速公路建设的蓬勃发展,联网收费规模不断扩大,使高速公路联网收费管理出现了两个难题:
一是路径识别及通行费拆分问题。
随着我国高速公路网的逐渐形成,高速公路纵横交错、四通八达,这给车辆通行提供了较多的路径选择,并有利于分散交通量,缓解交通压力,但也产生按什么标准对多路径车辆收取通行费的问题,而我国现行的高速公路建设投资主体多元化的格局,又使问题更为复杂化——模糊的通行费拆分模式势必引起越来越多的歧义,直接影响高速公路使用者、投资者和管理者的利益。
尽管吉林省目前高速公路通车里程较少,但已出现了环路拆分难的困惑,如长春绕城高速环路,由于难以区分行驶车辆的精确路径,只能实行最短路径收费,这样既少收了通行费,又造成通行费拆分的不明确。
随着高速里程不断增加,环路也在增多,路径识别问题已成为精确拆分工作所难逾越的障碍。
这就要求我们必须根据车辆行驶路径准确记录车辆行驶路径和里程,准确记录各路段车辆通行费收入,并合理准确地将通行费收入分配至各公路业主,体现“谁投资,谁受益”。
二是通行效率问题。
逐年攀升的交通量已越发成为收费站不能承受之重,特别是节假日等交通高峰时期,长长的车龙给收费站造成瞬间拥堵,传统的人工收费方式已成为制约高速公路通行效率的“瓶颈”。
单靠提高员工的工作效率无法解决上述问题,必须依靠先进的科技手段。
上述问题的出现促使业内人士从全新的角度进行思考——收费工作不仅仅
是简单的收费亭加收费员,道路运输对先进的通信、信息和电子技术依赖度正在不断提高,高速公路管理也要从劳动密集型向技术密集型“进化”。
特别是200 9年以来,RFID技术以其能够自动识别物品并获取相关数据而被广泛应用于国民经济和社会发展的方方面面,显示出巨大的发展潜力与应用空间,被认为是21世纪的最有发展前途的信息技术之一。
采用RFID技术可以实现车辆的自动识别,实现车辆的数字化管理,从而解决前面提到的高速公路的两大管理难题。
二、RFID技术实现路径识别及不停车收费的工作原理
在车辆上一次性粘贴一张电子标签,并在数据库中将电子标签号和车牌号绑定,同时为该标签在银行开立一个信用卡账户或储蓄卡账户。
当该车驶入不停车收费车道时,车道读头从电子标签中读取车辆的识别信息,按照收费要求控制车道控制器将车辆放行,同时将该车的识别信息和车道信息(如收费站名称或编号、车道、通过时间等)上传到管理中心;途中车辆经过标识站时,标识站读取电子标签信息并将车辆的通行信息上传至管理中心。
当车辆行驶至不停车收费出口车道时,则通过标签信息获得车辆经驶的入口和标识站,形成车辆行驶的精确路径并收费放行,完成一次不停车收费。
对于行成环路的路段,由于已经得到了车辆行驶的精确路径,则可按照实际行驶路径将所收取的通行费拆分到相应的高速公路业主账户中。
这样即解决了形成环路后的路径识别问题,实现了通行费的精确拆分,又实现了无现金收费。
三、应用的关键技术
1.车辆的高速识别
要想实现高速公路路径识别和不停车收费,首先要解决的问题就是实现车辆的高速识别。
如图2所示,本系统采用的基于RFID技术的车辆识别系统的电
子标签具有识别距离远(6~8米)、识别速度快(大于260公里/小时)等特征。
由于采用只读工作方式,因此车辆可以在极短的时间内被电子读头设备识别出来。
同时,由于采用无源设计,用户可以避免因更换电池而带来的麻烦。
图2 超高频无源射频标签
基于RFID技术的车辆识别系统主要由车载电子标签(超高频无源射频标签)和电子读头设备(高速远距离超高频阅读器)组成。
RFID是一种非接触的射频通信方式,通过读写器与标签的无线通信实现数据采集,从而识别标签载体的身份等特征。
系统中采用无源只读电子标签作为信息的载体,无源电子标签本身不需要辅助电池为标签提供工作的能量,而是通过标签内设计的电感耦合方式将部分射频能量转换为标签所需工作的能量。
在能够满足实现车辆的高速识别等系统功能的前提下,采用无源只读电子标签具有很多优势:
1)减少电磁的空间辐射。
无源只读RFID系统所需射频信号能量要低于有源的读写系统,从而减小电磁波对空间的辐射,减少对相邻设备的干扰;
2)信息可靠度高。
只读取信息,不需写入信息,每次通讯所需时间短,这样就可以在一次交易中读取多次数据,进行多次校验,保障了数据的可靠性。
3)成本低。
无源只读标签及其读写设备的成本较低,一般只是有源电子标签及设备成本的1/10左右,成本低可以减少运营上的投入资金,有利于市场推广。
4)寿命长。
有源电子标签的寿命主要取决与电池的寿命,而电池的寿命又与标签读写数据的次数和数据量有直接的关系,这样就造成了有源标签寿命短,一般就能工作2~3年,而且很难界定电池的实际寿命。
而无源电子标签的寿命主要取决于其物理寿命,只要不是物理损坏,一般可用10年以上。
使用寿命长既便于标签管理,又减少了运营成本。
如图3所示,高速长距离超高频阅读器(也称电子读头),是用于识别RFI D电子标签的的重要设备,主要安装在各个路段的监测点和高速公路的进出口,用来自动读取驶过检测点和公路出入口的车辆所携带的射频标签中的信息,以便系统对车辆的行驶路径进行记录。
图3 高速长距离超高频阅读器
2.数据传输
由于采用只读标签,系统对数据传输的可靠性要求较高,数据传输的可靠性是系统能够长期稳定工作的关键所在。
以前利用只读电子标签实现的收费系统一般都是开放式收费,开放式收费不需要实时的数据传输,只读电子标签收费系统具有天然的优势。
而对于我国高速公封闭式收费方式来说,采用只读电子标签系统进行不停车收费,则必须有稳定的网络来确保数据传输的可靠性。
为保障数据传输的可靠性,系统设计了以高速公路光纤网作为基础,无线网络为补充的数据传输方案。
无线网络选择了CDMA,CDMA峰值速率153.6K bps,平均速率80K 以上,不掉线,连接稳定,尤其在高速移动情况下表现卓越。
目前,3G网络正
在试运行过程中,未来3G实现全网络覆盖后,更能确保无线数据传输的安全可靠。
3.系统数据管理
系统数据管理在数据中心是整个系统功能的核心,可以分为两大部分:不停车收费系统数据管理及银行数据管理。
不停车收费系统数据管理负责基础数据的管理、系统安全管理、费用运算、路径运算、通行费拆分、系统相关报表的管理等;银行数据管理负责与车载电子标签联名卡的办理、代扣通行费等金融方面的服务。
不停车收费系统可以采用预付费的方式,使用该业务的用户在车载电子标签的联名储蓄卡中存储一定费用,在高速公路行驶时在账户中扣除通行费。
如果联名卡中的余额低于某个预定值,就提醒用户及时充值。
不停车收费系统也可以采用信用付费的方式,对于在银行有良好信用的用户,可以办理一张与车载电子标签绑定的联名信用卡。
当用户高速公路行驶发生费用时,系统记录每次所发生的通行费,并定期与银行进行对账,这样就可以实现高速公路通行费的先消费后还款。
四、总结
基于RFID技术的不停车收费及路径识别系统先后经过了实验室测试、实际环境低温测试、实验性测试、公务车试运行等几个环节后,目前已经在吉林省长吉图高速全线17个收费站实施了不停车收费系统建设,并首批共开通6个提供不停车收费服务的收费站,对进入长春东、龙嘉机场、吉林、朝阳川、延吉、图们收费站并从上述收费站驶出的Ⅰ型车辆(7座及以下小客车、2吨及以下货车)、固定线路的客运班线车辆提供试运行服务。
运行一年多以来,系统工作稳定,可以有效保障车辆的快速通行,并可实现路径识别和通行费的精确拆分,实际验证了系统的可靠性和实用性。