ETC收费系统邻道干扰原因分析和应对措施

ETC收费系统邻道干扰原因分析和应对措施

发表时间：2017-11-17T14:26:28.377Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第16期作者：陈安源

[导读] 软件方面要加强车道管理软件的科学设计和完善，避免因为误读而导致队列判断出现错误以及非正常的扣费结果。

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摘要：邻道干扰是指在相同ETC车道上RSU天线正确读取到本车道上的电子标签之外，又误读到了相邻车道或者相近车道内的电子标签，造成车道系统队列出现逻辑判断的错误，结果产生错误的判断和交易。运用RSU的同步技术。软件方面要加强车道管理软件的科学设计和完善，避免因为误读而导致队列判断出现错误以及非正常的扣费结果。

关键词：ETC收费系统；邻道干扰；原因；对策

1邻道干扰的主要类型和表现

（1）对于双片式ETC收费系统，根据不同的广场类型，邻道干扰所造成的影响一般可以分成五类即单纯的封闭式人口广场、单纯的封闭式出口广场、封闭式人出口相邻的广场和开放式出口广场以及相邻有辅路的广场。单纯封闭式入口广场中，产生邻道干扰表现是A车道的天线读写器常常读到B车道的电子标签，并把入口站的信息写进B车道的电子标签中，这时候A车道车辆队列却增加一条记录，导致A车道队列出现错误。B车道在被误读的电子标签后通过B车道时，又会被B车道的天线读写器重新写进入口站信息，但是对于B车的交易与队列没有产生影响。

（2）对于单纯封闭式的出口广场，该邻道干扰的表现是A车道的天线读写器读取B车道的电子标签，形成正常的扣费交易，并把出口站的信息写进B车道的电子标签中，在A车道的车辆队列内增加一条记录，导致A车道出现队列错误。而B车道所被误读的电子标签在经过B 车道的时候，却被B车道天的线读写器读取信息，因为标签中的入口信息已经被覆盖，并且已经被A车道的天线读写器写进出口信息，可结果导致出口交易的失败，或者是依照非法的路径而按照最远端距离而进行扣费处理。

（3）封闭式入出口相邻的广场通常是封闭式高速的主线站点，在入出口的ETC车道一般设在广场的中央相邻位置时，经常会出现入出口ETC的车道邻道干扰状况。该处设定A车道是人口ETC车道，而B车道是出口ETC车道。如果是开放式的出口广场，邻道干扰表现是A 车道的天线读写器常常读取B车道的电子标签并产生交易，且把出口站的信息写进B车道内的电子标签中，在A车道的车辆队列内增加一条记录，导致A车道出现队列的错误。而B车道被误读的电子标签当通过B车道时，结果又再次被B车道的天线读写器读取信息，产生再一次交易，造成该用户一次通行结果被被进行两次扣费。

（4）对于相邻存在辅路的广场，该类邻道干扰表现是收费站ETC车道和高速辅路相隔比较近，车道天线读取辅路上通行的电子标签并进行交易，结果导致车道内的车辆出现队列错误，也有可能会导致辅路上的车辆产生扣费。根据所产生的严重后果，其中单纯封闭式的出口广场和相邻存在辅路的广场所出现的问题十分严重，经常会造成ETC用户严重不满并产生车道纠纷，这也是邻道干扰所有问题亟待解决的首要问题。

2产生临道干扰的主要原因

（1）首先是RSU的设计问题，主要表现在主瓣与副瓣两个方面的因素。天线的主瓣通常是覆盖车道的最关键因素，假如主瓣的波束覆盖过宽超越至相邻车道，就会导致邻道的干扰，另外如果天线的副瓣的抑制效果较差，也会导致副瓣过强的信号扩展到相邻的车道，导致出现邻道干扰。再就是OBU与RSU的功率不匹配，很高的灵敏度固然能够保证OBU产生稳定交易，可是假如灵敏度太高，就会造成OBU 唤醒与通信区域扩大，结果导致邻道的干扰。此外，若OBU的发射功率设置太大，结果发射的信号就科能会被其他车道的RSU而接收，当然如果RSU的功率设置太小，结果会影响到正常的交易。最后是收费站点微波的反射问题，由于收费站点的安全标识牌和顶棚的金属壳与通行车道的车辆表面，常常都会导致微波一定程度的反射，造成RSU的读取范围出现进一步的发散，结果无法有效约束。

（2）在工程安装方面，如果RSU没有正对着车道的中央安装，就非常容易造成偏向一侧的信号强度比较大，结果导致偏向一侧的RSU下行信号会覆盖至相邻的车道；假如RSU安装位置高度或者使角度太大，覆盖的区域就很容易覆盖至邻道；反之就容易导致RSU天线的主瓣信号强度太大而干扰邻道；如果ETC车道安装的环境比较复杂，且反射比较多，也会把其他车道的OBU信号直接反射至本车道而产生干扰。

3解决邻道干扰的主要应对措施

3.1硬件方面的解决办法

对于RSU天线的副瓣辐射问题，可以控制天线主瓣的合理范围宽度并有效地抑制副瓣，让RSU天线的通信区域智能覆盖到本车道的范围之内。也可以在RSU天线的适当位置配置微波屏蔽的隔离板，以阻挡微波向两边的无效传播。另外RSU功率与OBU的灵敏度调整应当相互配合进行，要把OBU的灵敏度和发射的功率设置在国家标准范围，确保所采购OBU的灵敏度保持一致。对于使用现场和周边设施的微波反射，可以适当地调整天线的安装角度，或者在RSU天线的适当位置装上微波屏蔽的隔离板没有在收费站的天棚下和路面铺装微波吸收板或者吸收涂料。最后，解决“邻道干扰”的根本办法是制定科学标准，运用RSU的同步技术。在同一收费站不同的RSU发射根据车道电脑进行发射时隙的统一控制，就会在逻辑上消除邻道接收的信息，从而在根本上避免邻道干扰的各类问题。

3.2软件解决办法

对于ETC临道干扰问题，还可以在硬件解决的基础上，加强车道管理软件的科学设计和完善，从而进一步来抑制邻道干扰所产生的各类影响。软件方面主要的目的是避免因为误读而导致队列判断出现错误以及非正常的扣费结果，通过软件在进行交易以前，就对上一次的交易信息进行科学的计算和判断，可以通过加入对相反方向广场的分析判断而决定是否可以交易，对于所有的上次交易，如果是相反方向广场，全部要屏蔽该交易；另外全部的U转天线交易不进行自动扣费。这样就基本上能够解决主线站点双方向车道出现的邻道干扰现象。 4总结

对于高速高速公路联网电子收费系统所出现的“邻道干扰”的问题，应当采去软件硬件相结合的办法，在ETC车道系统建设时，开始就