第一篇:南京机场高速ETC系统建设初探
南京机场高速ETC系统建设初探
发布: 2009-04-19 09:23:42 作者: liao36
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南京机场高速公路被喻为江苏省“省门第一路”,它于1997年6月28日建成通车,是当时国内第一条公路主体与机电系统同时开通的高速公路。就机电系统的建设而言,在当时是最为完善、功能性最强的系统之一,目前,该系统已经稳定地运营了十几年。由于受限于当时机电系统技术的发展,以及十年来南京机场高速公路交通量的快速增长,现有的收费车道数量已经无法满足日益增长的交通流,特别是今年百年不遇的雪灾爆发,其矛盾更为突出。
为了更好地解决这一突出的矛盾,根据省政府.交通厅的指示,将在南京机场高速公路率先建设和使用符合目前国家标准的电子不停车收费(ETC)系统,以减轻省门第一路的通行压力。目前,结合机场高速公路的实际情况,将在机场路主线收费站先期设置两条ETC车道。
目前ETC的发展前景
众所周知,电子不停车收费(简称ETC)作为一种先进的收费手段,在国内部分省份的高速公路已经得到了应用。它的出现虽不能取消收费站,但能最大限度地提高通行效率,对于用户而言,可以在路网中快速不停车通过收费站,几乎感觉不到收费站的存在,这一特点为高速公路更快更好地发展提供了动力,也是交通行业落实做好“三个服务”的具体体现。
ETC系统采用先进的5.8GHz微波频段的专用短程无线通信(Dedicated Short--Range Communication,DSRC)技术,以两片式电子标签(简称0BU)作为车载单元,高安全性电子钱包(储值卡或记账卡)作为支付手段,来完成整个收费过程。其主要是在行驶的车辆上安装着一个记录了该车相关信息的电子标签(OBU),当车辆通过收费站时,通过安装在收费车道侧的路侧单元设备(RSU)的射频识别设备(天线),利用短程无线通信读写车载电子标签OBU来实现信息的通信与交换。也就是说,系统采用车载装置记录代付款协议等信息,插入IC卡后,当通过电子收费口时,利用收费站通信天线与车载设备之间的通信,在计算机收费系统和IC卡同时完成对通行费的纪录,从而实现电子结算收费。电子不停车收费系统一方面可以允许车辆不停车通过,与传统的人工收费相比较,大大加快了高速公路收费道口的通行能力;另一方面,也使公路收费走向电子化,可降低成本,有利于提高车辆的营运效益。电子不停车收费大幅度降低了收费站的噪声水平和废气排放,与原来的人工收费和人工电脑收费方式相比,实行不停车收费后具有明显优势。不仅极大地改善了路上密集车辆所造成的环境污染、减少车辆阻塞现象、行车更加安全,更为主要的是将大大提高过路收费效率。
南京机场高速公路ETC系统的总体方案
系统建设目标
南京机场高速公路主线站ET C系统的设置,将依据现有国标规范,结合长三角联网ETC系统示范工程的总体方案,在江苏省现有电子支付系统的基础上,将ETC系统与电子支付系统有机地结合,从而实现苏通卡应用的扩展。
江苏省电子支付系统经过3年的运行,具有较完善的发行系统、客服系统与结算系统,目前已经有一批稳定的客户,且支付方式已被广大驾驶员所接受,因此,ETC系统的运用,将会更好地提升机场高速公路的服务水平,给用户带来更便捷的通行途径,减轻机场高速公路的通行压力。
机场高速公路ET C系统的建设,一方面可对苏通卡的应用功能进行扩展;另一方面结合交通部有关建立长三角联网电子不停车收费系统示范工程的要求,对相关设备、系统进行测试运行,为今后江苏省路网的全面实施积累经验。机场高速公路主线站开通ETC系统,将是整个江苏省ETC系统实施的起点,对江苏省高速公路联网收费的意义是巨大的,产生的社会效应是深远的。
系统的实现
机场高速公路主线收费站ETC系统,是在国家智能交通系统工程技术研究中心开创性地提出的。双界面CPU卡+两片式电子标签”的组合式联网收费技术的基础之上,并结合江苏省高速公路发展的具体情况,采用两片式电子标签+苏通卡(A+卡、B+卡)组合式电子收费技术实现车辆的通行及通行费的征收,其系统的实现主要包括如下几个方面:
硬件设备
ETC系统主要由ETC车道控制设备、RSU(包括DSRC天线及控制器)、0BU、现场监控计算机、外围设备及外围电路等设备组成。其中,ETC专用设备RsU,0BU,将采用全面符合GB/T 20851.1-5-2007系列国家标准技术规范的产品,以保证长三角联网收费ET C系统实施后的设备兼容。
图一ETC系统车道控制系统图
另外,为了实现两片式电子标签+苏通卡的组合模式,电子支付系统将在原有苏通卡的基础之上,新增苏通卡类型A+卡、B+卡。在苏通卡及电子标签发行时,采用苏通卡与电子标签0BU进行绑定,确保一车一卡,以符合长三角联网收费ETc系统的用户使用要求,杜绝换卡逃费。
系统软件
机场高速公路ETC系统将采用苏通卡进行支付,而目前江苏省高速公路电子支付系统运行稳定,其承受能力足以满足机场高速公路主线收费站ET C系统消费数据统计结算和传输要求。职能部门只要对联网结算中心的电子支付系统根据ETC系统业务进行部分调整,沿用现有的结算管理流程,即可完成对机场高速公路主线收费站ETC系统的结算功能。目前,机场高速公路的ETC系统的软件功能,主要包括车道控制系统,OBU发行及管理系统,结算管理系统、数据采集与数据交换系统等。如图二为主线收费站ETC软件系统功能结构图。
图二收费站软件系统功能结构图
数据传输
通信链路是数据传输的基础和保障,机场高速公路主线收费站ETC系统的通行数据将通过原有电子支付系统的通信网络链路来实现数据的上传。
机场高速公路主线站ETC系统的网络系统,将构建于现有江苏省电子支付系统之上,因此,系统共分四级计算机网络结构:联网收费结算中心、机场路收费管理中心,机场路主线收费站,收费车道,所有的数据采集系统将采用逐级上传的方式来完成数据的上传功能。
机场高速公路主线收费站ETC车道系统将ETC收费数据发送至收费站ETC系统数据库中,由站端ETC收费系统生成统计数据,并将ETC统计数据和ETC收费数据上传至联网收费结算中心电子支付系统中;由联网收费结算中心的电子支付系统负责ETc收费数据的统计、校验和汇总,并与银行进行数据交换,完成资金划拨。联网收费结算中心沿用电子支付系统结算方式,负责统计ETC通行费,提交给银行进行结算,以及通行费拆账。
图三机场主线收费站ETC系统数据传输框图
客服网点
客户服务网点是ET C系统顺利实施的基础。没有客户服务系统,就没有客户的来源,再好的ETC系统若没有车辆使用,将成为一堆废物,所以,客户服务系统的建立,将是整个ETC系统构建的重要组成部分。
根据江苏省高速公路运营情况的总体架构,结合长三角区域联网不停车收费系统示范工程的总体要求,江苏省高速公路ETC系统的客户网点将由江苏省高速公路联网收费管理中心统一规划建立,并由其负责对符合发行条件的客户审批、销售、发行苏通卡和电子标签,以及后期的客户安装维护工作。
而客服网点作为联网收费管理中心的一个职能机构,主要负责电子标签、苏通卡的发行、安装、后期维护工作,并将电子标签、苏通卡的发行、维护数据传送至联网收费结算中心,由联网收费结算中心负责对电子标签和苏通卡的管理工作。
机场高速公路主线收费站ETC系统的电子标签与苏通卡黑名单数据等信息的下发,将由江苏省高速公路联网收费结算中心来负责完成。
车道布局及车道的标志标线鉴于机场高速公路主线收费站目前车流量高以及ETC未来的用户量,ETC车道的设置将位于收费站的两侧,且系统采用自动拦杆的岛头模式进行设置,即自动栏杆将设置于紧靠RSU通信区域的后面,当车载0BU与路侧的RSU交易成功后,栏杆自动打开,车辆从ETC车道正常通行。若OBU与RSU交易不成功或车辆误闯,则自动栏杆不抬杆,车辆转入相邻的MTC车道通行。
ETC车道的标志标线、标识等辅助设施,将遵照现有的国标或相关的规定来实施,其内容主要包括ETC车道预告标志、指示标志、车道岛头标志、车道地面标线、地面文字等。
结束语
总的来讲,我国的ETC系统建设的进展并不顺利,除了标准的统一、系统的运作和技术规范、运营管理有一定的难度外,还包括ETC系统建设的一次性投资较高,建设周期长,风险大,大多数入口收费站和出口收费站的交通量小,车道数量少。如果单独辟出一条专用ETC车道则增加了土建的建设困难,且对于土地的利用率也不经济。绝大部分的收费站缺乏应有的备份ETC车道,使整个电子不停车收费系统的可靠性和健壮性将无法得到保障等。另外,由于实施ETC系统在近期将无法体会到其带来的经济效益,大多数相关单位及职能部门对实施ETC系统的热情还不够。
当然,南京机场高速公路ETC系统的建设有其特殊性,但随着对ETC系统的深入研究,特别是长三角区域联网ETC系统的建设,将从根本上解决ETC系统存在的瓶颈问题,机场高速公路ETC系统的建设将为江苏省乃至长三角区域ETC系统的规范建设提供一个强有力的试点场所和示范作用。
第二篇:南京机场高速公路的环境设计
南京机场高速公路的环境设计
钱国超
【南京机场高速公路管理处 南京210005】
摘 要:本文通过南京机场高速公路在环境设计方面所做的一些具体工作、突出
了环境设计对提高高速公路整体美观性的重要作用,提出环境设计是一个综合够
课题,合理的变更设计、优良的工程质量、沿线环境及绿化美化是环境设计的重 要组成部分。
关键词:机场高速公路 环境设计 整治 绿化 工程质量
1 前言
高速公路的环境设计是高速公路设计的重要组成部分,在发达国家,特别是
美国、德国、日本等国,在进行高速公路设计时特别注重于环境设计,不仅要充
分考虑平、纵、横断面的结合,而且还要考虑高速公路如何与自然环境、景观相
结含、协调,不仅要考虑到线形的美观,回时,还要考虑到驾乘人员心理和视觉 的要求。因此,在设计文件中环境设计占了相当的篇幅,通过三维立体设计突出
了某些关键部位、景点、居民区等的设计思想和意图。通过精心设计,精心施
工,使高速公路与自然环境融为一体。据有关资料表明,良好的环境设计,不仅
可以改善沿线的自然和生态环境,丰富沿线的紫观,充分挖掘旅游潜力,而且可
以消除或减轻驾驶人员的疲劳,大大地减少交通事故的发生。
在我国,高速公路的设计及酋设肖处于起步阶段,环境设计肖没有引起足够 的重视。在设计文件中,环境设计仅限于植树、种草,对于—些重要位览提出了
一些环境方面的设计要求,而没有进行详细的环境设计戏景观设计。承包商在高 速公路的施工过程中,由于缺乏较详细的环境设计图和明确的施工要求,往往重
视主体工程的施工,而忽视沿线环境的保护及改善。因此,虽然高速公路建成
了,但是从美观性方面,从与周围环境结合协调方面,与发达国家相比尚有较大 的距离。随着我国高速公路的大量修建,人们生活水平、文化素质的不断提高,对环境美化的耍求将愈来愈高,高速公路的环境设计必将受到广大道路工作者的 高度重视,南京机场高速公路环境设计可以说是我国高速公路建设中的一个比较 成功的例子。
2 南京机场高速公路的环境设计
南京机场高速公路于1995年6月28日开工,1997年6月28日建成通车,建设
期仅两年。专家们评价:国内领先,届际先进,代表了我国高速公路建设的新水平。之所以有这样高的评价,不仅是因为路面干整、整体质量好,还因为沿线环 境优美、景观丰富、风危如画,实现了高速公路与沿线自然环境,生态环境有机 的结合,形成了一道色彩斑肩的高速公路风景带。驱车在南京机场高速公路,人
人都有心情舒畅、流连忘返之感。
总结起来,南京机场高速公路的环境设计与沿线环境整治主要表现在以下几 个方面:
2.1重点进行排水防护工程的变更设计
排水的防护工程的设计,直接影响到高速公路沿线的环境美化,传统的设计
几乎千篇一律,缺乏对高速公路喧体美观的综合考虑,加上施工过程中沿线地形 的变化,水系的变化,按原设计施工显然是行不通的,必须进行排水防护工程全 面的变更设计,南京机场高速公路排水防护工程变更设计经多次研究确定了以下 设计原则:
(1)3m高度以下路基采用植草防护,3m高度以上路基仅在3m高度以下部分
进行防护。根据不同的高度,防护分别采用浆砌片石护坡,浆砌片石衬砌拱及六 角形空心预制块。
(2)通过排水能力计算,将原上口宽1.8m的梯形边沟改为上自宽1.5m,的
边沟,并且要求先将隔离栅以内土地豌平后再做边沟,使边沟水力坡度与差平地
势似持一致,边沟上口高度与整平高度保持一致,避免了边沟施工大填大拍、边
沟如磋沟的现象,对于—些地势不够开阔的下挖圾,为保证良好的视觉采用了暗 看式边沟。
(3)路堑防护因地制宜,尽可能减少浆砌片石全防护,增加草防护,以保
护生态环境,体现自然美。为此,在路堑开挖的过程中,结合填挖平衡,尽量加
大了开挖范围、减少了路堑边坡坡高,在不产生明显冲刷的前提下,能不防护尽
量不防护,需要防护的则主要采用浆砌片石衬砌拱。石方段则采用二次台阶式,第—台阶采用挡墙,第二台阶以植草为主,力减少山坡水对防护工程的影响,进
一步调查了山坡的走向以及排水途径,结合路堑边坡的煞治,并桶据排水量的大
小对截水沟的大小卯设置位置进行了重新设计,并尽量做成了隐式截水沟,避免
了截水沟与路堑防护及周围环境的不协调。
(4)路基边坡因地制宜,结合地形、路基高度能放绣尽可能放孵,一方面能
起到稳定路基减少冲刷的作用,另一方面在视觉和心理上使驾乘人员更加有舒盾 和安全感。
通过以上工作,大大改替了高速公路与排水防护工程的协调,突庄了高速公
路主体,既保证了功能要求,又改善了环境,回时也减少了排水防护工程工作 量。2.2 全力进行机场路沿线环境整治
南京机场高速公路沿线征地较览上基左侧为1.8m,右侧为8m,所经大部分地区
为微丘、地形起伏、水系复杂。在路基工程中,施工单位力抢工期,节省工程经 费,基本上是哪里有土哪里挖,严重破坏了沿线地貌及生态环境,设计文件中也
没有明确提出征地范围内沿线环境如何设计、盖治的问题。因此,在路基工程施
工近结束时,机场路沿线地貌可以说是面目全非,一片狼藉,弃土成堆,坑洼不
平,积水难排,视线不通,严重地影响机场高速公路沿线环境及美观,必须花大
力进行全面整治。为此,机场路建设指辉部有关人员,在对机场路沿线地形、地 貌、水系等充分词查研究的基础上提出了全线环境整治工作指导意见。明确提出
为体现“省门第一路”风貌,促证机场潞整休美观,使机场路沿线环境与周围自
然环境融为—体,并考虑隔离栅的埋设与美观,必须加大力度进行机场路沿线环 境整治。耍求做到:
(1)在征地范围必须进行土地平整,济一些影响视觉的弃土堆及,山头在
征地范围内推平戏调配使用,将一些废弃元用的塘、沟填平,重新进行高速公路
排水系统以及农田排灌系统调整、理顺,使机场高速公路征地范围内地形形成平
坦并绣磋起伏,视线开阔,视觉舒适的自然风貌。
(2)设计立体排水系统,即在一些两山之间的洼地沿路基坡脚设置纵向排水
涵,然后再将洼地回填至适当标高及宽度,再设置高速公路排水边沟。这样,在
视觉上一方面降低了路基填筑高度,另一方面保证了征地范围内地形及边沟一伏
平缓及视觉上的连续性。
(3)对干一些破坏了自然环境,影响景观的山头取土坑,进行了适当的平
整、修整,并设置遮挡土堤。(4)结合全线煞平及填筑低洼地用土,适当增加控方范围,加大路堑宽度,并将路堑边坡修削整齐,这样可以开阔视野,增加视距,提高视觉舒适性。
(5)通过环境整治,方便隔离栅施工,使隔离栅整干后地形波浪起伏,并
基本保持与路基间固定距离,朵本上避免了大起大落、错位、台阶等现象,使隔
离栅与庙然地形及高蛊公路线形之间达到了相互协调、整体美观的效果。
(6)对于一些扼庙然景观较丰富以及高速公路结构物比较突出、美观的关
键路段、加山头、跨线桥,服务区、互通立交等,重点进行环境设计与整治,一
方面尽可能保留和维护自然生态环境,保留一些有特征的树、水塘、建筑物等,岳一方面通过整治,营造出,些新的景点,并使之与自然环境充分协调,达到 自然美的效果,2.3 搞好绿化设计,体砚以绳为主的方针
高速公路结构物的设计以及沿线的环境整治固然重要,但如果没有绿化装
点、树木花草的点缀,就谈不上高速公路的环境美,因此可以说绿化是高速公路 的衣裳。为搞好南京机场高违公路的绿化美化T作,显现“省门第一路”的风 采,根据南京地区植物生产特点以及机场高速公路的特殊要求以及沿线不同的地
形,生长条件等,指挥部多次对绿化设计方案进行研究、提出了“四季常绿,三
季有花,层次分瘁,远近结合,锚落有残,郁郁葱葱”的绿化指导思想,并在
1997年6月28日机场商正式通丰前基本完成了全线绿化任务,全线共种植雪松
7500棵,水杉25000棵,红叶李15000棵,蜀桧2000棵,花木50000株,植草120万 m2,中央分隔带内种植丁一排蜀检,既能起到美化作用,义能起到防眩作用,此 外还种植常绿类草高羊毛,分段种柏了不回季节开放的花木包括茶花、月季、箭 兰、美人蕉等。
路基边坡人种生长能力强的狗牙根、高羊毛等草种,既能保持水土,又有一 上可观赏性。
路基两侧预留带内绿化设计为沿边沟外侧种植了1季节开放的花m宽分不同
卉,然后分别是炕叶李、雪松以及水杉,同时在预留带内种植了常绿类草三叶 草。
服务区、收费站、互通范围内种植了具有观赏价值的马尼拉、高羊毛草类。
目前各种树木、花草长势良好,基本上达到了绎和花的海洋的效果,使机场
路在不同季节色彩丰富、风景迷人,平整的路面,齐全的交通安全设施、先进美
观的照明系统以及多姿的花草树木形成了机场路特有的景色。2.4 立交桥、跨线桥设计留式多样、美观大方、气势雄伟
南哀机场高速公路原6瘁跨线桥形式单一,没有特色。在建设过程中,考虑
到美观及与周围环境的协调,格其中3座桥变更设计、1逮桥为江苏唯一的斜踩
刚构桥,新颖别致,给机场路增添丁一景,另一座为中跨32m薄型连续梁桥,气势宏伟,设计合理,还有1座为独柱式多跨连续梁桥,感觉也气势不凡。风格
各异的跨线桥结合周国的环境美化,令人赏心悦目。
机场互通九桥采用了连续刚构,不仅设计合理,造漳美观大方,而且施工质
量,外观都比较好,雄伟壮观,视觉效果颇佳,再加七互通范围内的环境整治,为机场路又增添了一景。
2.5 各项面子工程精雕细琢:精益求精
面子工程质量直接影响到高速公路的整体美,它也是环境美的重要组织部 分。工程尚未开工,指挥部就把面子工程的盾量作为头等重要的工作来抓、要求 体现一个“精”宇,达到一个“美”字。行车左机场高速公路上,人们都有共同 的感觉,各项面子工程,如路面、防撞护栏、标志标线、隔离栅、防眩板、栏水
缘石、照明工程、交通工程二大系统,服务区建筑、收费站等无一不精雕细琢、精益求精,基本无粗糙、伪劣之感。各项工程相互协调、布局合理、线型优美、设施齐全,充满了砚代化气息,使高速公路与当然环境融为一体,给人以一种美 的享受。
3 结束语
爱护环境、保护环境、设计环境是一种社会化的趋势。高速公路的环境段计
是—个新的课题,目前已受到越来越多的人的重视。高速公路的环境美不仅体现
在高速公岛本身各项工程良好的合理的设计以及质量的优良,更体现在与屑围环
境的结合及沿线环境的综合治理方面,因此,环境工程是一项系统工程,环境设
计的好坏也代表了高速公路的设计水平,然而要搞好环境工程设计并不是—件简
单的事,需要设计、施工,建设单位的通力合作:设汁人员必须具备良好的素
质,既耍有丰富的经验,又耍有良好审美观和一定的艺术素质,此外,施工过程
中的现场控制、指瘁也很重要。技术人员庆深人现场,栈据现场不回的地形地物
结合防护,排水等工程,制定相应的环境整治方案,尽可能保留成不破坏自然环
境,哉通过修整、重新整治改善自然环境,南京新机场高速公路的环境设计与整
治是在高速公潞硅设中一次比较成功的尝试,为今后高速公路的环境设计提供了
一个范例,在进行环境设计与整治过程中,我们发现,虽然整治工作量并不很
大,工程经费也不需增加多少,但实施起来却困难重重,世要因为一是牵涉面广
涉及农民庄稼、水系调整等问题,加之沿线群众对环境整治不理解,阻挠和紧要
赔偿现象比较严重。二是承包寐认为工程量小,T作复杂,要进行多次反复整
治,又要与老百姓打交上,故此不愿意接受工程任务或不能严格按设计要求做,讫就要求工建设单位领导重视,加强管理力度,采取必要的措施,也说明增加全
员环境意识是今后环境改善工作中的一项艰巨任务。
环境设计与整治是一项综合工程、系统工程,项工程的优劣将会给整体环
境带来明显的影响。因此,从工程一开始就要罢抓各项主要工程的质量,包括路
基、路面、桥粱,外观等、没有主体工程的外观美、感觉舒适,最好的周围环境
也挤逊色,可以说高速公路美是环境美的主体,周围环境主要起衬托、协调作
用,反之,加何没有周围环境美,高速公路质量、设计再好也谦不上设计水平、更谈不上行车舒适。
绿化是环境设计宁,常重要的一部分,应结合地理、气候条件冒及沿线地
形、地方生态、入文特性等综合考虑总体设计方案,可冒针对沿线环境整治过程
中设计的一些凤景点及服务区、收费站等关键部位的具休博况选择合理的花草树
木点缀,人为设计一些景点,丰富沿线的景观。
总之,环境设计是—项复杂的工作,要搞好这项工作首先要领导重视,其次
要精心设计并随时做好变更设计。此外,各项工程要从,外观质量抓恕,精工
细琢,严格要求,只有重视了环境设计才能使高速公路的整体水平与国际水平接
轨,高速公路才能真正体现美观、舒适的效果。
第三篇:浅析高速公路ETC系统的应用
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浅析高速公路ETC系统的应用
作者:贾绥林
来源:《科技创新导报》2013年第03期
摘要:随着我国高速公路建设与发展步伐的加快,承哉的车辆数量越来越多。在此背景下,高速公路ETC(电子不停车)收费系统应运而生,实现了高速公路收费的自动化、电子化发展,具有重要应用价值。该文结合高速公路ETC(电子不停车收费)系统的工作原理,对其不同的收费方式及适用范围进行分析,在此基础上针对系统的应用提出几点建议。关键词:高速公路 ETC(电子不停车收费)系统 应用
第四篇:ETC不停车收费系统解决方案
ETC 不停车收费系统解决方案
ETC不停车收费系统
电话:
解决方案
I
***
目录
第1章
1.1 1.2 第2章
2.1 2.2 2.3 2.4 第3章
3.1 3.2 3.3 第4章
4.1 4.2 4.3 第5章
5.1 5.2 5.3 ETC不停车收费系统总述..........................................................................1 需求概述..............................................................................................1 系统总体建设目标和系统指标..............................................................4 ETC不停车收费系统整体框架...................................................................7 ETC不停车收费总体说明......................................................................7 车道子系统..........................................................................................8 收费站子系统.......................................................................................9 路段收费分中心子系统.........................................................................9 ETC不停车收费系统详述........................................................................11 收费站子系统.....................................................................................11 收费车道子系统.................................................................................19 发卡子系统........................................................................................29 ETC不停车收费系统关键产品说明..........................................................30 路侧设备RSU.....................................................................................30 车载设备OBU....................................................................................33 车道控制器........................................................................................35 ETC不停车收费系统优势及特色.............................................................38 通讯集成优势.....................................................................................38 通讯系统优势.....................................................................................38 通讯产品优势.....................................................................................39 第1章 ETC不停车收费系统总述
1.1 需求概述
1.1.1 应用场景描述
随着国民经济快速发展,我国综合国力不断增强,交通基础建设大为改善,尤其以高速公路为主骨架的覆盖全国范围的高等级公路网络正在逐步形成。截至到2005年底,我国高速公路里程己达4.1万公里,为交通事业跨越式发展奠定了坚实的基础,在某种程度上缓解了交通在经济建设中的瓶颈制约作用。但是,随着经济的持续快速增长,路网通过能力日益满足不了交通量增长的需要,交通拥挤,阻塞现象日趋严重,交通污染和事故越来越引起社会普遍的关注,交通问题仍十分突出。如广佛高速路,自建成通车后的6年间,交通量增加了5倍,原来的四车道己经饱和、正准备扩展为六车道。然而,持续不断的交通增长需求显然不能由无止境的车道扩展来满足。
国内外实践经验证明,一个国家当交通发展到一定程度,再单纯依靠修建道路设施来解决交通拥挤问题,不仅受投资等诸多条件的制约,而且效果也是有限的。如何实现各类车辆的有效指挥、协调控制和管理已经成为交通运输和安全管理部门面临的一个重要问题。
经过长期和广泛的研究,各发达国家已从主要依靠修建更多的公路,扩大路网规模来解决不断增长的交通需求,转移到用高技术来改造现有公路运输系统及管理体系,从而达到大幅度提高路网通行能力和服务质量的目的。日本、美国和西欧等发达国家为了解决共同所面临的交通问题,竞相投入大量资金和人力,开始大规模进行公路交通运输智能化的研究实验。起初,称为智能车辆公路系统(Intelligent Vehicle-Highway Systems IVHS),进行公路功能和车辆智能化的研究。随着研究的不断深入,系统功能扩展到公路交通运输的全过程及其有关服务部门,发展成为带动整个公路交通运输现代化的智能交通系统(Intelligent Transportation System ITS)。
ETC特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。实施不停车收费,一方面,可以允许车辆高速通过(几十公里以至一百多公里),与传统的人工收费8秒出票相比较,不停车收费大大加快了高速公路收费道口的通行能力,据测算,较人工收费道口,ETC车道通行能力将提高4~6倍,可减少车辆在收费口因交费、找零等动作
而引起的排队等候。另一方面,也使公路收费走向电子化,可降低车辆管理的成本,有利于提高车辆的营运效益,同时也大幅度降低收费口的噪声水平和废气排放,并可以杜绝少数不法的收费员贪污路费、减少国家损失,与原来的人工收费和人工电脑收费方式相比,实行不停车收费后具有明显优势,不仅极大的改善了路上密集车辆所造成的环境污染,减少车辆阻塞现象,行车更加安全,更为主要的是将大大提高过路桥收费效率。
1.1.2 ETC系统建设的优势
ETC技术特别适用于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用,传统的采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统:在无车道隔离的分车道交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费将彻底改变目前半自动收费过程中的弊端。由于不需要停车交费,当交通量较大时,不会产生收费站前车辆排队等候的现象,减少了车辆延误;由于无需人工参与和无现金交易,可完全避免收费过程中的舞弊和贪污现象;同时也能解决由于交通堵塞而引起的能源消耗和环境污染等问题。电子收费系统在国外被广泛地应用于开放式的收费站,国内目前部分省市的高速公路已有所实施。电子收费系统代表当今最先进的收费技术,也是未来发展的方向,有着广阔的发展前景。
(1)实施ETC系统可以提升高速形象
ETC系统实现了不停车收费,解决了因人工停车收费造成的排队塞车现象;用户得到更快的通关速度和全新的收费体验,恢复了高速公路本应具有的高速、快捷形象,降低了政府和公路部门的压力。
(2)ETC不停车收费相较于MTC收费系统使得交通更加安全
收费站的设置在相当程度上影响了交通安全,在收费区常出现交通事故主要有追尾、侧撞、撞物等类型。引起追尾事故的主要原因是车辆行驶速度过快,驾驶判断失误至使预留的刹车距离不足撞收费站前的排队车辆;驾驶员为寻求空闲的收费车道、最小的排队长度或选择一个特定的收费方式而变换车道是侧撞事故的起因;收费站的设置给驾驶操作增加了难度,因为操作不当撞上收费亭等固定物。影响收费区交通安全的主要因素有:收费车道收费型式配置、车辆加速度、通过速度、车道数及跨车道车流量。ETC系统的实施使得这些因素发生变化,收费区的交通安全状况也将随之变化,ETC系统对交通安全的影响主要体现在如下几个方面:
①ETC车辆加速度及通过速度的发生变化,追尾事故数相应减少; ②在ETC专用车道上驾驶员操作相对简化,使撞物的可能性减小。(3)ETC可以节省投资运营成本
在收费运营方面人工收费系统存在如下弊端:
①收费营运效率低:据交通部及一些公路主管部门的有关资料统计,目前公路收费的总额只占应收总额的70%左右,有相当一部分流失,给国家和公路经营管理单位造成了极大损失;
②人工收费需要更多的人力付出及运营管理费用。
③为了提高收费站的通行能力,使其能承受路段的车流量,收费车道往往多于路段的车道数,不仅要投入更多的成本,还要占用更多的土地资源。
实施了ETC系统后,投资成本及运营费用将发生相应变化,运营效率也将得到提高,主要表现为:
①收费效率的提高:现代化的技术使收费运营管理进一步规范化,可以允许车辆高速通过(几十公里以至100多公里),与传统的人工收费8秒出票相比较,不停车收费大大加快了高速公路收费道口的通行能力,据测算,较人工收费车道,ETC车道通行能力将提高4~6倍,可减少车辆在收费口因交费、找零等动作而引起的排队等候,减少了收费金额的流失,由于无需人工参与和无现金交易,杜绝了收费人员错收、漏收、收取假币现象,同时解决了个别收费人员的营私舞弊行为。
②运营费用的变化:ETC系统实施后,减少了人工车收费车道数目,减少了人力投入,相应地减少了人员的工资,行政办公的结构将相应发生变化,以计算机网络为主的信息化管理提高了效率;ETC系统可以自动判断车型完成收费,收费无需人工干预,实现了收费站的无人值守,降低政府和公路部门的管理成本;但也可能引起费用的增加:ETC设施的价格相对昂贵,其维护及维修费用相应会较高,但是设施质量提高有可能会减少维修的次数。
③投资成本的变化:相对人工收费言ETC系统需要相对昂贵的投资,但系统实施后,收费站的通行能力增加(一般ETC车道的通行能力是MTC车道的3~5倍),相应地可减少部分收费车道,从而减少了新建设施的成本,同时也节约了土地资源。
(4)ETC系统更加环保节能
机动车是大气污染的移动发生源,其排放的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、铅化物和颗粒物质是造成大气污染的主要原因之一。此外,机动车的运行需要消耗燃料,又造成大量的能源消耗。车辆的油耗与排放与车辆的运行状态密切相关,由于停车收费使得收费站处的车辆处于加减速或怠速状态,车辆发动机处于慢速或空转状态,根据车辆的燃油消耗特性,在此状态下发动机的燃油耗量增加,废气排放量也就相应增加,由此加剧了大气污染。
ETC系统的实施,使得交通流运行状况得到改善,车辆在收费物的停车次数减少,排队等待的时间就明显缩短,无疑减少了车辆的油耗与排放,解决了收费站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和环境污染等问题。
1.2 系统总体建设目标和系统指标
1.2.1 系统总体建设目标
支持ETC/MTC一键切换
本系统兼容ETC与MTC系统,为车道子系统提供支持,轻松实现两种收费方式间的一键切换,在识读设备出现故障、MTC车道拥堵以致阻塞ETC车道或者客户有其它需求的时候,可以实现ETC与MTC收费方式间的实时切换,保证系统的安全稳定运行,最大限度地提高车道的利用率。
支持ETC/MTC组合式收费模式
本系统兼容为车道子系统提供组合式收费的支持,支持ETC双界面卡用户的ETC入MTC出、MTC入ETC出、MTC入MTC出等通行方式,最大限度的满足不同用户的要求。电子标签采用双片式(电子标签+双界面卡)。将双界面卡插入ETC电子标签中可以实现不停车通过ETC专用车道,使用双界面卡采用普通刷卡方式可以通过人工收费车道。组合收费模式可以很好的适应国内路网复杂、多数入口和出口收费站车流量小、车道少的现状。
具备完备的安全体系
安全体系包括交易安全和数据安全。ETC系统具备严密的密钥体系,密钥由上级管理部门分发,分多个等级,高一等级的密钥只用于保护下一等级的密钥,最低等级的密钥应用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等终端应用介质中。采用3DES加密技术,密钥验证符合金融交易安全的要求,一般包括内部认证、外部认证等认证过程。数据安全包括数据存储的安全和数据传输的安全,通过采用访问控制、认证、机密控制、数据完整性控制等措施来保证数据存储和传输的安全。MTC系统除了技术上的保障之外,还有严格的管理制度,有效的保障了系统的安全。
网络化系统
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,进行动态路由。
1.2.2 1.2.2系统综合指标
1.2.2.1系统指标
1.数据传输性能:在网络正常的情况下,收费站实时(至多为0.5s)收集所辖车道产生的收费数据;
2.运营参数下发性能:在网络正常的情况下,收费站下发系统参数至车道平均等待时间至多为60s;
3.收费监控性能:在网络正常的情况下,车道操作信息实时(至多为1s)上传至收费站;
4.通行券不可读(坏卡)/超时/车牌查询性能:在网络正常的情况下,收费站对通行券不可读(坏卡)/超时/车牌查询平均等待时间至多为1s;
5.数据库备份性能:在正常情况下,应支持在线数据备份与离线数据备份,备份一个2G的数据库,时间至多为60min;
6.灵活性:通过对参数的设置,使收费站系统能够适应不同的业务管理需求; 7.安全性:具备完备的分布式多层安全保障体系,有严格的用户权限管理、安全认证机制确保数据不被非法访问;
1.2.2.2可靠性指标
1、MTBF:100,000小时
在网络故障时(超过24h),有完备的备用数据传输方案,保证数据及时上传至收费站,同时保证数据的完整性、一致性、真实性、不可抵赖性和安全性不受破坏;
1.2.2.3系统应用范围
特别适用于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。
第2章 ETC不停车收费系统整体框架
2.1 ETC不停车收费总体说明
路段收费分中心子系统发卡子系统收费站子系统车道子系统单业主系统组成
图 2-1 收费站子系统在收费系统中的位置
高速公路收费系统组成最基础的是单业主的运营模式。从结构上划分,主要由车道子系统、收费站子系统、路段收费分中心子系统和发卡子系统组成。
高速公路收费系统主要由车道子系统、收费站子系统、路段收费分中心子系统(管理中心子系统)和发卡子系统组成。收费站子系统是联网收费的重要部分,是联网收费最基础的管理单元。该子系统向上的接口是路段收费分中心子系统,向下的接口是车道子系统。
收费站子系统要求能够对本站的收费车道实时监控,对所有车道收费数据进行汇总和统计,并整理上传到路段收费分中心;接收路段收费分中心下发的费率表等系统参数,并下发至车道;提供报表服务,及时享用数据结果。
2.2 车道子系统
在ETC系统中,从功能上来说,各车道是完成车辆通关的基本配置,所有车道子系统通过收费站连接到路段收费分中心中心组成一个大的网络,车道子系统还可以分解成多个单元,但因为多个单元配合才能完成相应功能,故这里抽象到车道为止,抽象如图 2-2所示:
接入收费站OBE数据采集卡C摄像机RSU车辆检测器车道计算机道闸车辆检测器控制器车道
图 2-2 车道子系统
车道子系统主要包括底层应用单元(车道计算机)、车道控制单元(控制器(广义的控制机包括工控机)、车辆检测器、道闸)、图像采集单元(摄像机、视频采集卡)、显示告警单元(车道通行灯、声光报警装置、车道显示屏)、射频识别单元(RSE和OBE)
车道子系统主要实现的功能如下: 车辆自动识别 车辆自动收费
控制道闸、通行灯以示通行或放行 对当前车辆进行抓拍 对非正常车辆进行告警 2.3 收费站子系统
报警装置OMC服务器数据库应用服务器收费站监控中心
图 2-3 收费站子系统
收费站子系统主要包括工控机、报警装置和服务器硬件。收费站子系统主要实现的功能如下: 接收各车道上传的交易数据 将数据上传至路段收费分中心 实时监控车道状况
对车道及收费站的系统参数进行配置 提供查询及报表等服务
2.4 路段收费分中心子系统
监控终端OMC服务器数据库应用服务器路段收费分中心
图 2-4 路段收费分中心子系统
路段收费分中心子系统主要包括工控机和服务器硬件,实现的主要功能如下: 接收来自各收费站的数据信息,维护总的数据库
提供查询及报表、打印等多种服务 管理代码、费率、密钥等信息
通过internet/专线连接到各服务网点,维护发卡数据(单业主)。第3章 ETC不停车收费系统详述
3.1 收费站子系统
3.1.1
应用场景描述
在整个高速公路联网收费系统中,收费站系统位于ETC车道系统和路段收费分中心系统之间。 收费站系统可以对下属的各条ETC车道的设备进行实时监控,当设备发生异常情况时,及时报警,使得故障得到及时的处理。 收费站系统可以对下属的各条ETC车道的收费交易情况进行实时监控,当发现交易异常时,及时进行处理。 收费站系统可以对下属的各条ETC车道的收费交易数据、抓拍图像进行审核稽查,可以提高收费管理的力度。 报表定义灵活、快捷,既能满足标准中规定的报表格式,又允许用户自定义格式。收费站系统可以将上层管理中心的参数(费率表、灰/黑名单等)及时转发到下属的车道系统。 收费站系统中的通信子系统既可以和ETC车道系统通信,又可以和MTC车道系统通信,可以屏蔽ETC车道系统和MTC车道系统的差异,起到数据融合的作用。 收费站系统具有完备的权限管理功能,能够严格控制操作人员的操作权限。软件接口具有开放性,软件通信接口采用通用的接口协议(例如Socket、SOAP协议等等),很容易和其他的同构或者异构系统进行数据通信,具有兼容性和开放性的特点。
3.1.2
收费站网络结构图
报警装置OMC服务器数据库应用服务器收费站监控中心
图 3.5 收费站网络结构图
收费站的网络设备包括:收费站服务器(安装收费站服务器软件)、ETC收费管理计算机(安装收费站客户端软件)、交换机、激光打印机(打印报表)。
3.1.3
软件结构
ETC车车车车车车车ETC车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车车 图 3.6 软件结构
从软件结构角度讲,收费站系统分为6个子系统,分别是ETC车道管理子系统、ETC车道监控子系统、告警子系统、系统管理子系统、查询统计子系统、数据通信管理子系统。
3.1.4
功能描述
3.1.4.1 ETC车道管理子系统(1)添加车道
向收费站系统注册ETC车道。注册的ETC车道信息包括:车道ID、车道IP地址、车道类型(入口/出口)等信息。
(2)删除车道
将一个停止使用的车道进行删除操作。
(3)查看车道
查看已经添加到收费站系统的所有车道信息。
3.1.4.2 ETC车道监控子系统(1)监控ETC车道交易情况
收费站系统可以实时显示站内各ETC车道的车辆收费情况。具体监控信息包括:车道号、当前车辆的抓拍图像、车型、车牌号、收费金额、电子标签类型、电子标签号等信息。
收费站系统可以对车道系统的工作流程进度的实时、动态监控。
(2)监控ETC车道的设备状况
收费站系统可以实时显示站内各车道的设备状态情况。
车道设备包括:RSU、栏杆、通行灯、雨棚灯、雾灯、费额显示器、车道摄像机、视频采集卡、车辆检测器(连接触发线圈、抓拍线圈和落杆线圈)。
设备状态情况能够用模拟图显示出来。
RSU、费额显示器、视频采集卡、车辆检测器和车道摄像机的状态有正常和异常两种状态;栏杆有打开和关闭两种状态;通行灯(还有雨棚灯、雾灯)有允许通行、禁止通行和关闭三种状态。
(3)监控ETC车道的状态
收费站系统可以实时显示车道的状态。
具体监视信息包括:车道ID、车道名称、IP地址、类型(入口/出口)、状态(开启/关闭)、链路状态(连接/断开)。
(4)收费审核/稽查
1)稽核操作员通过收费站的审核/稽查系统,可以对收费车道产生的原始过车记录、系统抓拍车辆图片以及车道监控员登记的特殊事件进行稽核。
稽核功能具体包括:入/出口车道收费交易的稽核、车辆入口图像查询、冲岗车黑名单录入。
3.1.4.3 告警子系统
告警子系统针对的是ETC车道监控子系统,是对ETC车道监控子系统出现的异常情况进行告警。而对于系统操作异常产生的告警,比如操作人员误操作、非法操作等,是在日志管理功能中实现的。
(1)告警级别
告警级别有4种:紧急、主要、次要、提示。
(2)告警类型
ETC车道交易告警类型有6种:系统信息验证失败、车辆信息验证失败、ICC信息验证失败、黑名单告警信息、RSU/OBU操作告警、车道计算机反应超时。
ETC车道设备告警类型有5种:I/O卡操作告警、车道设备(包括栏杆、通行灯、雨棚灯、雾灯)操作告警、图像采集告警、费额显示器告警、字符叠加器告警。
(3)告警查询
交易告警的查询内容包括:告警类型、告警级别、告警描述、告警时间、告警位置(指车道ID)、备注。
(4)告警监控
监控子系统监控到的异常情况,会在告警监控窗口中实时显示出来,以提醒相关人员进行处理。
告警形式:在监控窗口显示告警的文字或者图像信息,同时根据告警级别的不同,会有不同的声音提示。
3.1.4.4系统管理子系统(1)人员管理
人员管理指对收费站的操作人员和车道的操作人员的管理。具体包括人员的增加、删除、修改、查询功能,能根据需要进行操作人员的密码修改和设置功能。
(2)数据库管理
系统提供强大的数据库管理功能,包括数据库的参数配置、备份、灾难恢复等。具体如下: 数据库参数配置:系统支持对数据库参数进行配置,如数据库名称、路径等。数据库备份:系统能按照设定的周期进行备份,并支持手动备份,包括备份周期、备份路径的设定以及磁盘空间不足时的处理策略设置,并支持数据恢复。备份策略支持全备份和差分备份。 数据库灾难恢复:数据库发生灾难性错误时,可将数据库恢复到某个时间点备份的数据库。
(3)权限管理
收费站系统通过“操作人员—角色—操作权限”的对应关系,提供了完备的权限管理机制。管理员可以对收费站系统的操作人员、下属车道系统的操作人员进行权限分配操作。
操作权限包含只读和读写两种属性,具有读写权限的操作人员可以进行权限范围内的系统参数的设置和更改。
所有操作人员都可以更改自己账号的登录密码。
(4)日志管理
日志管理功能可对收费站系统的日志进行记录和查询。
日志记录:收费站系统自动记录操作人员操作日志,日志内容包括操作人员的个人信息、操作时间、地点、所进行的合法操作、所进行的非法操作、操作中产生的异常。
日志查询:操作人员可以对日志进行查询。
3.1.4.5查询统计子系统
以下的查询统计都支持对结果的打印功能。
(1)查询
灰/黑名单车辆查询
查询的内容包括:CPU卡内部编号、车牌号、卡片路网编号、灰/黑名单生成时间、类型(黑名单和灰名单两种类型)、灰/黑名单生成原因。
费率表查询
查询的内容包括:费率表版本号、入口收费站、出口收费站、车型、收费里程(km)、收费金额(元)。 车型分类编号查询
查询车型分类编号和车型分类名称。 车种分类编号查询
查询车种分类编号和车种分类名称。车种包括普通车、公务车、军警车、紧急车、免费车、车队。 业务数据查看
可以查看的业务数据包括:卡片类型、协约类型、合同版本表、服务提供商、路段编码、收费站编码。
入/出口车道交易记录查询
对于入口车道,“出口信息、交易金额”等信息都显示“无”。
(2)统计报表
报表格式和交通部制定的《收费公路联网收费技术要求》的附录五中的附件A“均一制、开放式、混合式收费系统报表格式”一致。
报表的内容包括: 收费情况统计:按车型、车种分类,按小时段、日、月、年分类; 车流量统计:按车型、车种分类,按小时、日、月、年分类; 特殊车辆统计:包含在“按车种分类的车流量统计”之中。
报表格式支持用户自定义设计,既可以满足标准,又可以满足客户的个性化需要。 数据通信管理子系统
数据通信管理子系统向上负责和路段收费分中心的数据同步通信,向下负责和车道系统的数据同步通信。
软件通信接口支持各种通用的接口协议(如Socket、SOAP协议等等),很容易和其他的同构/异构系统进行数据通信。3.1.4.6与车道系统同步数据(1)向车道系统下发数据
如果车道系统设置的时间服务器是收费站服务器,则车道系统定期从收费站系统接收同步时钟。
(2)从车道系统接收数据
从车道接收的数据包括:入/出口车道收费交易记录、车辆交易告警信息、设备告警信息、设备状态信息、车辆交易处理过程信息、上下班登记表。
其中,入/出口车道收费交易记录包括:车道ID、卡号、卡类型、入口收费站名称、入口日期时间、出口收费站名出、出口(交易)日期时间、出口车道类型(封闭式/开放式)、交易金额、卡余额、车型、车牌、脱机交易序号、交易状态(成功/失败)、终端机编号、终端机交易序号、交易验证码。
3.1.4.7数据融合
数据融合是指收费站系统将ETC车道上传的数据和MTC车道上传的数据融合在一起,屏蔽掉车道收费类型的差异。收费站系统的数据通信管理子系统将ETC车道系统上报的收费数据和MTC车道系统上报的收费数据的字段合并在一起,取其并集,从而达到数据融合的目的。
(1)与路段收费分中心同步数据
收费站从路段收费分中心接收的数据包括:灰/黑名单车辆表、费率表、车辆类别表、车辆用户类别、服务提供商信息表、协议类型表、合同版本号表、卡片类型表、车道参数表、操作人员信息表、路段编码、站编码。
3.1.4
工作流程
收费站系统的工作流程大部分是软件操作流程,这里仅对一些主要流程作简要描述。
3.1.4.1 车道参数下发流程
收费站系统中的参数一般为自动下发到车道系统,但对于一些特殊情况,如重新安装了车道系统等情况,需要从收费站手工将参数下发到车道。
手工下发参数流程:
1)选择菜单“参数管理->车道参数下发”,弹出车道参数下发界面; 2)选择要下发的参数、车道; 3)确认关闭,返回成功信息。
3.1.4.2 查询统计流程
1)选择查询/统计功能菜单; 2)输入相应查询/统计条件; 3)返回查询/统计结果; 4)查看结果或者打印结果; 5)确认关闭。
3.1.4.3 收费稽核流程
收费稽核流程描述如下: 1)查询稽核内容; 2)进行稽核操作; 3)保存稽核结果。
3.1.4.4 监控流程
收费站监控服务器图 3.4 监控流程
车道计算机
1)车道计算机将交易信息、车道设备状态上报给收费站监控服务器;
2)收费站监控服务器实时显示车道计算机上报的信息,提供友好的用户界面给收费站管理者,如果有异常情况,则收费站监控客户端会发出告警信息。3.2 收费车道子系统
3.2.1
车道子系统特点
1、支持ETC/MTC一键切换
本系统兼容ETC与MTC系统,轻松实现两种收费方式间的一键切换,在识读设备出现故障、MTC车道拥堵以致阻塞ETC车道或者客户有其它需求的时候,可以实现ETC与MTC收费方式间的实时切换,保证系统的安全稳定运行,最大限度地提高车道的利用率。
2、支持ETC/MTC组合式收费模式
本系统兼容ETC系统的双界面卡,可以支持组合收费。支持ETC双界面卡用户的ETC入MTC出、MTC入ETC出、MTC入MTC出等通行方式,最大限度的满足不同用户的要求。电子标签采用双片式(电子标签+双界面卡)。将双界面卡插入ETC电子标签中可以实现不停车通过ETC专用车道,使用双界面卡采用普通刷卡方式可以通过人工收费车道。组合收费模式可以很好的适应国内路网复杂、多数入口和出口收费站车流量小、车道少的现状。
3、可有效提高道路的通行效率,降低环境污染
在手工收费方式下,收费作业的完成比较耗时,而且效率低。收费车道通行速度慢。当高速公路车流密集时会有通行车辆在收费车道排队等候的情况发生。一方面造成高速公路通行能力大幅下降。另一方面,由于排队等候车辆的鸣笛和频繁启动所引起的有害废气排放,会造成收费车道周围环境的污染。
本系统可有效缩短收费时间,提高公路的通行能力,降低对收费车道周围环境的污染。在MTC方式下,服务时间小于8s(入口)、20s(出口),在ETC方式下,服务时间小于3s。
4、支持非现金付费
本系统可以支持月/年卡、公务卡、预付卡、储值卡、记帐卡等携卡车辆通行,实现电子支付,提高车道通行能力。
5、具备完备的安全体系
安全体系包括交易安全和数据安全。ETC系统具备严密的密钥体系,密钥由上级管理部门分发,分多个等级,高一等级的密钥只用于保护下一等级的密钥,最低等级
的密钥应用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等终端应用介质中。采用3DES加密技术,密钥验证符合金融交易安全的要求,一般包括内部认证、外部认证等认证过程。数据安全包括数据存储的安全和数据传输的安全,通过采用访问控制、认证、机密控制、数据完整性控制等措施来保证数据存储和传输的安全。MTC系统除了技术上的保障之外,还有严格的管理制度,有效的保障了系统的安全。
6、可有效解决跟车问题
当有多个车辆同时进入RSU天线覆盖区域时,将出现跟车问题。本系统很好的解决了跟车问题,保证在跟车的情况下,合法的车辆可以顺利通过ETC车道,并完成收费,而非法的车辆将会被拦截。
7、可有效解决邻道干扰问题
当部署多条ETC车道或携带电子标签的车辆通行ETC车道邻近的MTC车道时,由于天线的覆盖区域重叠,射频信号反射等因素,本车道的RSU可能会接收到邻近车道车辆的信号,造成邻道干扰问题。本系统通过精准的频率控制,使用信道隔离技术,可以有效解决邻道干扰问题。
8、一体化设计,整体解决方案
提供车道子系统完整的软硬件系统集成。
3.2.2
车道子系统组成
在各个设备中,电子标签读写天线(路侧单元RSU)通过网线直接连接到位于收费亭的车道计算机上,读写天线与车载电子标签之间的信息交换由车道控制应用程序直接控制;其它设备如自动栏杆、费额显示器、车道通行灯、车辆检测器等设备则通过车道控制器与车道计算机连接,由应用程序控制,视频信号通过字符叠加器叠加过车信息后传至收费站的监视器上。
3.2.3
系统功能
3.2.3.1车辆检测功能
系统能够通过地感线圈检测到进入ETC车道的车辆,对经过车辆进行数量统计。并根据RSU的识别结果判断车辆是否具有电子标签(OBU)。3.2.3.2自动收费处理功能
系统提供自动收费处理功能,在没有工作人员参与的情况下完成收费工作。
当安装有OBU设备的车辆经过ETC车道入口时,系统会将入口信息写入双界面卡(或高频卡,下同,本系统同时支持双界面卡和高频卡),入口信息包括:通过区域号、路段号、站点号、车道号、入口时间、入口状态标识、车型、车牌号码。
当安装有OBU设备的车辆经过标识站时,系统会将标识站信息写入双界面卡。当安装有OBU设备的车辆经过ETC车道出口时,系统根据从双界面卡读取的入口信息,查询系统中的费率表,计算出收费额度,将出口信息写入双界面卡并进行扣款操作(如果是储值卡)。出口信息包括:通过网络号、站点号、车道号、时间、出口状态标识、车型、车牌号码。
完成自动收费以后,系统会产生收费记录,记录如下信息:车道序列号、卡编号、卡类型、入口名称、入口日期时间、出口名称、出口(交易)日期时间、出口车道类型、交易金额、双界面卡余额、车型、车牌、脱机交易序号、终端机编号、终端交易序号、交易验证码。
3.2.3.3设备控制功能
系统能够根据对车辆的收费处理情况正确控制车道设备的动作,包括:自动栏杆的升起下落、雨棚灯的切换、通行信号灯的切换、声光报警器的开启和关闭、费额显示器的显示等。
3.2.3.4图像抓拍识别功能
系统对经过ETC车道的当前车辆进行图像抓拍,并将该抓拍图像和处理信息关联后保存以供事后追查。
系统对过车抓拍图像具有车牌识别功能,可以将车牌识别结果与抓拍图像关联后保存,以供事后稽查。
3.2.3.5异常车辆处理功能
系统提供异常车辆处理功能。对于经过ETC车道的异常车辆(未成功进行入口信息写入或出口收费处理的车辆),系统会使自动栏杆保持关闭状态以拦截车辆,同时进行声光报警,提醒工作人员进行处理。
3.2.3.6数据库管理功能
系统提供强大的数据库管理功能,包括数据库的参数配置、备份、灾难恢复等。具体如下:
数据库参数配置:系统支持对数据库参数进行配置,如数据库名称、路径等。数据库备份:系统能按照设定的周期进行备份,并支持手动备份,包括备份周期、备份路径的设定以及磁盘空间不足时的处理策略设置,并支持数据恢复。备份策略支持全备份和差分备份。 数据库灾难恢复:数据库操作发生错误时,可将数据库恢复到某个时间点备份的数据库
3.2.3.7数据同步功能
系统具有数据同步功能,车道服务器可以独立完成一次收费交易,但交易信息可及时同步到收费站系统。系统也可以及时接收收费站下发的运行参数信息。
系统上传的信息包括:原始交易数据、入口车道的过车记录、上下班登记表、设备状态信息、车道处理过程信息等。
接收收费站的下传信息包括:同步时钟、费率表、黑名单、通行卡有效启用日期、OBU有效启用日期、收费站信息表、收费员信息表等。
3.2.3.8日志管理功能
系统具有日志管理功能,可对系统日志进行记录和查询。
日志记录:本系统自动记录管理人员操作日志和系统运行信息日志,包括操作人员的个人信息、操作时间、地点、所进行的合法操作、所进行的非法操作、操作中产生的异常、系统运行中发生的异常等。 日志查询:操作人员可以对日志进行查询,便于系统的维护和事故的追查。3.2.3.9RSU配置功能
系统提供RSU配置功能,可通过专用配置管理工具配置RSU的网络参数、射频参数、业务参数等信息。
网络参数包括RSU的IP地址、子网掩码、车道计算机IP地址和端口、时间服务器IP等信息。
射频参数包括天线功率、调制深度、通信频点等信息。
业务参数包括协议物理层类型、握手命令重传个数、握手命令等待响应时间、ETC交易类型等信息。
3.2.3.10脱机工作功能
系统提供脱机工作功能,当车道系统与收费站的通信出现异常时,系统可降级运行和脱机操作,独立完成对经过车辆的收费处理操作,待网络系统恢复正常后再将交易记录等数据上传给收费站。
3.2.5
ETC车道系统工作流程
开始(车道开启)结束(车道关闭)车辆驶入车道下一辆车进入栏杆关闭,通行信号灯变红RSU和OBE通信副线圈感应到车辆离开验证OBE合法性并交易成功车辆驶离车道主线圈检测到车辆栏杆打开,通行信号灯变绿触发摄相机拍照字符叠加,生成交易记录 图3.5 ETC车辆典型通关流程
ETC车道系统工作流程如下: 首先,车辆进入读写天线覆盖范围,读写天线与车辆上电子标签进行通讯,通过抓拍线圈时如果读写天线仍然没有检测到电子标签,证明车辆没有电子标签,则报警并保持车道关闭; 如果车辆装有电子标签,读写天线和电子标签进行通讯交互,同时判断电子标签的合法性,包括是否含有CPU卡,卡内余额是否充足等,如果标签有效则进行交易,如果标签无效则报警并保持车道关闭; 在车辆触发抓拍线圈时,启动摄像机进行拍照,将车辆拍照信息以及车辆电子标签信息同时保存到车道计算机,并可以进行信息比对,如果抓拍信息与电子标签信息不符则报警; 如果车辆电子标签与车辆拍照信息相符,则通行信号灯变绿,抬起栏杆放行; 车辆通过防砸车线圈后,栏杆自动回落,通行信号灯变红;
系统保存交易记录,并将其上传至收费站服务器中,等待下一辆车进入。
TCP/IPRS232RS232RS232TCP/IPTCP/IP费额显示器声光报警器通行信号灯收费站服务器岗亭车道摄像机通信区域抓拍线圈RSU车道控制器防砸车线圈ETC车道岗亭
图3.6 ETC车道系统工作流程 3.2.6
车道子系统软件
ETC软件系统包括车道系统和后台管理系统两大部分。
3.2.6.1车道软件
车道系统包括以下子系统:车辆检测系统、车辆识别系统、计费系统、设备控制系统、图像抓拍系统、通信系统、设备诊断系统。
图3.7 车道控制软件界面
3.2.6.2后台管理软件
后台管理系统则由站监控系统、中心管理系统以及系统接口等部分组成。
图3.8 后台管理系统
3.2.6.3软件特色
系统采用模块化方法设计,结构灵活。在基本配置下,可以灵活增加功能模块,进行多种形式的灵活配置;可以根据路段车流特征、交通管理和不同运营方式的需要,通过软件灵活进行车道类型选择和运营参数配置。同时,为了保证交易数据的上传以便业主及时对数据进行结帐,以及为了及时给车道下发新的运营参数,系统提供了收费站数据库与车道计算机之间通过网外介质上传、下发数据的机制。
3.2.7
车道部署
ETC车道建设部署方式主要有两种方式,一种采用车道中置的方式,对现有人工收费站改动较大,需要大量的土建施工;另一种建设部署方式只需要在现有车道上增加ETC系统中电子标签的读写天线(路侧单元RSU)这样的关键设备,对现有人工收费车道改动相对较小。ETC车道主要包括的设备有电子标签读写天线(路侧单元RSU)、车道通行信号灯、费额显示器、自动栏杆机、车辆检测器、车道摄像机等设备。
3.4.1 ETC车道建设部署方式一
ETC车道建设部署方式一如下图所示:
MTC车道高速公路入口声光告警器通行信号灯摄像机费额显示器L雨棚信号灯ETC车道高速道闸岗亭雨棚信号灯ETC车道RSU地感线圈BMTC车道高速公路出口车道控制器声光告警器通行信号灯摄像机通信区域地感线圈A
车道中置
为了使安装有电子标签的车辆能够方便快捷通过ETC车道,ETC车道一般采取中置设置原则,即将ETC车道设置在中央分隔带两侧的车道。
WETC收费岛加长,栏杆与MTC岛头平齐
ETC收费岛比MTC收费岛长,ETC车道系统自动栏杆机的水平位置与MTC收费岛岛头顶端平齐。在该种布局下,当车辆进入ETC车道出现交易异常后,可以不需要倒车即可顺利驶到右边的MTC收费车道,最大限度地保障了ETC车道的通畅,也避免了许多由于误入车辆带来的麻烦。
栏杆常闭
ETC车道采用栏杆常闭式设计,在目前,栏杆常闭式设计比较符合中国的国情,可有效防止非法车辆的逃费行为。
3.4.2 ETC车道建设部署方式二
ETC车道建设部署方式二如下图所示:
岗亭MTC车道岗亭RSU/雨棚灯ETC车道车道控制器地感线圈通信区域声光告警器车道摄像机费额显示器通行信号灯岗亭通行信号灯声光告警器岗亭车道摄像机车道控制器费额显示器ETC车道通信区域地感线圈RSU/雨棚灯岗亭MTC车道岗亭
ETC车道建设部署方式二
ETC车道建设部署方式二对MTC车道做尽量少的改造,使之应用于ETC收费,车辆进入ETC车道如果自动收费不成功,则人工干预抬杆放行或车辆退出ETC车道进入MTC收费。3.3 发卡子系统
3.3.1 系统组成
发卡子系统布置于各服务网点,包括工控机、OBU发卡器(OBU)、双界面卡发卡器(双界面卡),在单业主系统中,通过网络连接到路段收费分中心;在联网收费的系统中,发卡子系统通过网络连接到省域或区域收费管理中心(可参考6.6.2架构)。实现的主要功能如下:
提供OBU和双界面卡的发放以及挂失、解挂、注销和双界面卡的充值等服务 采用C/S结构,连接到中心数据库,不受地域的限制,完全可以在需要的地方设置服务网点。其中OBU和双界面卡的服务又是可以独立的,可以只提供OBU或双界面卡的服务,也可以同时提供两种服务。
第4章 ETC不停车收费系统关键产品说明
在ETC建设过程中,从目前情况来看,一般招标过程采用由集成商来进行投标的形式,一般其利润来源于车道控制器。每个省市一般都有本省市做MTC的软件公司进行ETC车道软件及收费站软件的软件供应商,一般来说,我们只能以设备供应商来参与投标。在少数的几个省市,可能会有我们的车道软件的市场。在这种情况下,在与各地的合作过程中要有正确度市场定位。
4.1 路侧设备RSU
RSU(ZXRIS 8900)通讯可以适用于无防护的一款室外型路侧控制单元。其特点如下: 通过了国家智能交通系统工程技术研究中心对产品的物理层测试、协议和互操作测试,完全符合国家标准;
基于ISO和CEN规定的5.8GHz微波专用短程通讯(DSRC)技术,符合DSRC国际技术标准,具有良好的互换性和兼容性;
内置PSAM模块,在线密钥计算与认证,确保数据安全,基于多重DES或RSA加密技术,防止链路窃听与数据破解;
支持高安全性电子钱包交易方式,符合PBOC2.0规范; 先进的防碰撞技术,支持多OBU交易;
可存储交易信息大于8000条,支持程序远程更新,支持交易数据下载; 军工级的天线设计水平,保证了更窄的波瓣角和更高的增益; 天线与控制单元一体化设计,结构紧凑,业内体积最小,安装便捷; 兼容单片/两片式电子标签;
安装方式灵活,水平/垂直方向可旋转,多自由度可调,支持顶挂、侧挂和壁挂,可调角度范围为0~90°,便于现场调测;
可配置天线工作方式,发射功率动态可调,可根据现场环境实现自动定标,便于规划调整和覆盖优化;
良好的热设计及智能温度控制系统,可保证产品在超低温启动及运行、高温运行等方面特性良好;
可远程配置工作频点,使用频道隔离技术,频点精准;
水平半功率波瓣角度小,邻道泄漏功率比高于标准要求,有利于克服邻道干扰; 内置电源适配器,支持交流直接输入,动态范围85~300VAC; 高可靠性,在室外无需任何防雨、防尘设施,防护等级达到IP65; 全室外设备,全天候工作,高强度防雷设计,可以承受强雷电袭击;
RSU与车道软件之间的通信接口支持最新国家标准,与其它厂家的车道软件通信时可灵活定制通信接口,并可提供整套软件开发包。
技术参数如下: 1.机械特性
1)尺寸:296×199×57mm(一体机)
2)重量:2.5kg
3)外壳材料:底壳:铸铝
表壳:ABS+PC 4)安装位置:龙门架、悬臂、立柱 5)安装方式:顶挂、侧挂、壁挂 2.微波链路特性
1)调制方式:ASK 2)编码方式:FM0 3)工作频率:上行5.790/5.800GHz
下行5.830/5.840GHz 4)通讯速率:上行512kbps
下行256kbps
5)通讯距离:0~30m(可调)6)发射功率:≤33dBm 7)天线极化:右旋圆极化 8)接收灵敏度:≤-80dBm 9)接收带宽:﹤5MHz 10)天线半功率角:水平半功率波瓣宽度小于20°
垂直半功率波瓣宽度小于38°
3.电气及应用特性
1)电源:额定220VAC/110VAC
动态85~300VAC 2)PSAM卡:规格:ISO 7816
通讯速率:56kbps 3)外部接口:10/100M FE
RS485/RS232 4)典型交易时间:<230ms
5)电气接口:7路干节点,输入/输出可配 4.环境参数
1)工作温度:-40~+75℃ 2)存储温度:-40~+85℃ 3)相对湿度:4%~95% 4)防护等级:IP65 5)可靠性:MTBF>100,000小时 6)静电:
接触放电:6KV 空气放电:8KV 性能判据:Class B 7)工作寿命:>15年 4.2 车载设备OBU
完全符合国家标准
通过国家智能交通系统工程技术研究中心对产品的物理层测试、协议和互操作测试 人性化设计
外观小巧时尚 轻触式余额查询按钮
中文LCD、蜂鸣及LED同时提供,以便于交易提示及电池低压告警 多种外壳颜色可选,以满足使用者的个性化需求
支持实时显示电子钱包余额、交易结果、读写工作状态等指示信息 识别稳定可靠
OBU接收灵敏度高,设计时充分考虑了防爆膜的影响,保证识别稳定可靠 大范围的方向适应性,适合于不同安装角度和位置 低功耗设计
免维护时间可达5年 高抗振性
充分考虑挡风玻璃弧度,可适用于各类车型 超强3M双面胶固定,安装方便且牢固 高数据可靠性
机械防拆设计,保护用户数据,非法拆卸时,OBU即时失效并具有报警指示信息
支持全系统密钥控制及加解密处理
OBU可大量存储必要的信息,可采用DSRC方式读出 良好的兼容性
完全按照国家标准设计,可兼容任何符合国家标准的RSU 支持各种类型的逻辑加密卡
支持接触式/非接触式两种方式读写双界面CPU卡
CPU卡支持记账卡和电子钱包功能,电子钱包交易符合中国人民银行颁布的《中国金融集成电路(IC)卡规范》
良好的易用性
独有的数据导入/导出功能,支持ICC数据导入/导出 支持程序在线更新 支持交易数据下载 技术参数如下: 1.机械特性
1)尺寸:85×65×20mm 2)重量:100g 3)外壳材料:ABS+PC 4)安装位置:汽车挡风玻璃内侧
5)安装方式:超强3M双面胶固定,防拆卸开关 2.微波链路特性
1)调制方式:ASK 2)编码方式:FM0 3)工作频率:上行5.790/5.800GHz
下行5.830/5.840GHz 4)唤醒时间:≤1ms 5)唤醒灵敏度:≤-40dBm 6)接收灵敏度:≤-50dBm 7)通讯速率:上行512kbps
下行256kbps 8)天线极化:线极化 3.电气及应用特性
1)功耗:≤5µA(静态电流)
≤25mA(工作电流)
2)通讯接口:DSRC(空口)
UART(mini USB接口)
3)典型交易时间:<230ms 4)存储容量:用户存储区>4kB 5)MMI应用界面:LCD显示
蜂鸣器提示
LED状态提示
6)电池寿命:3.6V/1300mAh锂电
工作寿命大于5年
4.环境参数
1)工作温度:-25~+70℃ 2)存储温度:-40~+85℃ 3)相对湿度:5%~95% 4)可靠性:MTBF>100,000小时 5)静电:
接触放电:6KV 空气放电:8KV 性能判据:Class B 6)免维护时间:>5年
4.3 车道控制器
智能化车道控制器产品可以实现简单便捷的车道系统集成。该产品具有以下特点: 具有中央处理单元;
具有LCD触摸屏,可实现人机界面操作,可独立控制外设,可观察外设工作状态;
具有丰富的通讯接口,包括1路网口,可实现设备联网;3路RS232接口,控制RS232串口设备;
具有丰富的外设控制接口,包括6路光电隔离输入、6路继电器强电输出、4路继电器开关量输出。可以独立控制雨棚灯、通行信号灯、雾灯、电动栏杆机等;
内部集成高分辨率视频采集功能模块,具有视频输入、输出接口,可实现视频采集功能。在分辨率为768×576以上、32位真彩色模式下捕获的时速为100公里/小时的动态车辆图像,可清晰辨认出车牌;
内部集成字符叠加功能模块,具有视频叠加图像功能,并可通过网口和视频口输出叠加图像;
内部集成车辆检测功能模块,可实现6通道车辆检测功能;
检测器计数误差小于1×10-4 检测车速可达100公里/小时 车道宽度:3.0~4.0米; 检测器可以通过触摸屏复位; 检测频率:触摸屏操作,4级可调 检测灵敏度:触摸屏操作,8级可调
内部集成符合ISO14443协议的高频读卡器模块,可实现人员鉴权功能; 具有配电模块,可实现RSU、电动栏杆机、费额显示器、摄像机等的供电保护和控制功能。 防护等级:IP53; 工作温度:-15℃~50℃; 储存温度:-30℃~60℃;
相对湿度:0~95%、无冷凝水的情况下能够正常工作; MTBF大于20000小时; MTTR小于0.5小时。
第5章 ETC不停车收费系统优势及特色
5.1 通讯集成优势
通讯可以提供全套的解决方案,从硬件设备(路侧单元RSU、车载单元OBU、车道控制器)到车道控制软件、收费站系统软件以及远程操作维护平台全套解决方案,实现了软硬件的无缝连接,真正实现了收费系统的集成,避免了不同厂家之间产品繁琐的对接问题,同时系统的运行更加稳定,控制更加准确合理,实现真正无人职守。
通讯致力于有效整合各类公司资源,实现ETC系统和公司的传输、数据、监控以及接入产品的集成,提供高速公路信息化的整体解决方案,提供端到端的集成方案和完善的一站式服务,一揽子的工程实施方案,为客户带来放心满意的服务质量。
5.2 通讯系统优势
5.3.1 ETC/MTC一键切换
由于通讯能够很好的解决邻道干扰问题,其专有技术可以保证ETC/MTC快速一键切换,灵活配置车道的收费模式,加快了响应速度。另外,当所有车道都安装了ETC系统之后,业主可以自由选择车道的工作方式,即哪个车道采用ETC收费,哪个车道采用MTC收费,增加了配置的灵活性。
ETC/MTC的区别仅仅局限于交易层次,对于ETC/MTC收费站能够完全统一,ETC/MTC系统采用统一数据库上传数据,保证数据不丢失。通讯作为无线通讯的专家,可以将收费站员工的管理纳入其中,包括:系统权限管理、考勤、门禁等管理,功能更加强大,管理更加便捷。
5.3.2 跟车干扰的解决
跟车是目前遇到的棘手问题,很多厂家由于产品质量和性能问题,不能有效解决。个别厂家宣称通过“双天线”方式可以解决跟车干扰问题,其实不然,所谓的“双天线”方案不过是在系统实际应用中,由于设备性能问题,经常导致OBU与RSU交易时间过长,在单天线覆盖区域内无法正常完成整个交易流程,结果出现车辆速度稍快的情况下交易失败,车辆无法正常通过收费站的问题。基于以上情况,只能通过增加天线,以此增加覆盖来保证交易区域的扩大,保证交易流程的完成。
解决跟车干扰的问题,其根本在于解决路侧设备RSU的覆盖区域的连续与稳定,同时解决车载单元OBU的一致性,克服了这样两个问题,基本可以保证先进入交易区域的车辆首先进行交易,后进入交易区域的车辆后进行交易,从而解决跟车干扰问题。
通讯路侧设备RSU通讯区域可以精确控制在5~8米的范围内,同时车载单元OBU一致性很高,可以达到±1db,唤醒时间小于1ms,从根本上降低了跟车干扰发生的几率。
5.3.3 邻道干扰的解决
邻道干扰问题是目前常见的问题,由于某些厂家的技术能力限制,设计的天线方向性不好,水平波瓣角大,有的甚至大于35°,加之OBU温漂严重,且系统宽带接收,因此造成邻道干扰严重。通讯路侧设备RSU达到军工级的天线设计水平,水平波瓣角小于19°,邻道泄漏功率比高,OBU的车载单元温漂小,能够准确接收该车道频段的信号。
5.3 通讯产品优势
5.4.1 良好高低温性能
通讯通过专有技术保证了设备具有良好的高低温性能,OBU可稳定工作在-35°到70°的环境,路侧设备RSU保证在-40°低温下能够正常工作,另外,工业级的器件保证了其在70°的高温下也能正常的工作,无论严寒酷暑,设备都可以安全可靠的应用于大江南北。
5.4.2 OBU低温漂设计
专有技术保证OBU温漂在工作温度内(-35°到70°)低于20ppm,避免由于频偏引起的通讯不可靠,并且大大降低了邻道干扰问题的产生。
5.4.3 OBU独特的唤醒方式
OBU的唤醒方式业内大部分厂家采用的是全部断电的方式,导致唤醒时间高达50~80ms,而通讯采用了半休眠的唤醒方式,即OBU休眠期间保存了部分器件的工作状态,类似于笔记本的休眠状态,使得OBU唤醒时间小于1ms,有效降低了整体交易时间以及发生跟车干扰的39
几率。
5.4.4 OBU 高一致性
强大的研发能力、规范标准的生产流程保证了设备的质量和可靠性,保证了产品的高一致性,OBU的高一致性,即控制在±1db,相当于通讯距离最多相差1米,同时OBU的通讯交易灵敏度远高于唤醒灵敏度,使得OBU一旦被路侧设备唤醒必然能够进行准确的交易通讯,大大降低了跟车干扰发生的几率。
5.4.5 OBU误唤醒概率低
在实际应用中发现,个别厂家的设备由于接收带宽比较宽,滤波不好或根本没有滤波,受到无线信号的影响严重,在手机通讯基站下经常会被误唤醒导致电池消耗严重。我司采用专有技术,保证了OBU接收带宽处于一个很窄的范围,对其它频段具有很好的抑制作用,像手机、基站信号等不会影响OBU被误唤醒,更加节电。加之我司的天线水平波瓣角小,邻道泄漏功率比高,防止了邻道信号对OBU的误唤醒。
5.4.6 RSU一体化设计
RSU采用独特的一体化设计,其整体体积大小仅相当于同类产品的三分之一,重量更是同类产品的五分之一,成为业界体积最小,质量最轻的一款路侧设备,安装维护更加方便。由于其数字部分、射频部分、天线一体化,外部只需要提供电源和通讯线即可,方便使用。一体化的另外一大好处是:使得前向、反向差损最小,有效的提高了灵敏度及可靠性。
5.4.7 军工级的天线设计水平
我公司采用的天线堪称业界“最小”,军工级的设计水平保证了更窄的的波瓣角以及更高的增益,天线的一致性好,降低了工程安装时,覆盖范围调节的难度。
精心设计的小于19度的RSU天线水平波瓣角,保证挂高5.5米的情况下,通讯区域可以精确控制在5—8米的范围内,并且通讯区域宽度小于3.3米。邻道泄漏功率比高于标准要求,有效的克服了邻道干扰。
增益为16.2dBi,半功率波束宽度为19度,前后比约29dB,副瓣增益3dBi,副瓣波束宽度为33度。第一零陷增益为-10dBi,零陷波束宽度为22度。
当相邻车道RSU发射频率分别为5.83GHz,5.84GHz,RSU水平间距3.5米,挂高5.5米,下倾角度52度,OBU垂直高度1.5米,上仰角度60度时,本车道与相邻车道信号比较图。
OBU接收到本车到与相邻车道信号比较图
5.4.8 支持网口等多种通讯方式
路侧设备RSU提供多种接口方式,包括网口、RS232/485接口,开关量接口,使用更加
方便,兼容性更强,扩展性更好。相对于业内部分厂家,增加的网口通讯方式更加快速高效,降低了交易时间,同时有利于RSU与其他设备的集成组网以及远程设备监控。
5.4.9 设备防护
RSU采用密闭设计,防护等级达到IP65,即:可以完全防止外物及灰尘的侵入,防止来自各方向由喷射出的水进入,可以无防护的应用于室外 ;同时,设备本身具有防雷板,接口采用光耦隔离技术,可以有效的抗非直击雷,可安全可靠的工作在高速公路收费岛附近环境灰尘密布,气候恶劣的室外环境。
5.4.10 标准化设计
我司设备通过了互联互通测试,完全符合国家标准,具有良好的兼容性和互操作性;RSU与车道软件之间的通信接口支持最新国家标准,与其它厂家的车道软件通信时可灵活定制通信接口,并可提供整套软件开发包。电信级网管系统、产品的灵活架构,保证了国家标准改变时,实现在线升级,郑重承诺我们的产品完全符合最新的国家标准。
5.4.11 高性能车道控制器
自主研发车道控制设备,具有LCD显示屏及触摸屏,方便操作;内置字符叠加器,对相关信息进行叠加;具有配电模块,为车道控制器及外设供电,1个两极空开作为车道控制器的总开关、5个单极空开对车道外设提供220VAC供电,对外提供2路DC12V/1A电源,可提供给亭内摄像机或其它集成车道外部扩展设备;对外提供6路光电隔离型输入接口,10路继电器输出接口,6路地感线圈输入接口;具有车辆检测功能;具有高频读头,能够进行操作前刷卡认证,增加系统安全性;设备可靠性高。
第五篇:全国机场建设情况
中国民航局今天(7日)表示,“十二五”期间,我国继续扩大新机场的建设规模,对于支线机场亏损的情况,将给予适当补贴。
民航局局长李家祥表示,“十二五”期间,中国民航业基础设施建设将达到4250亿元。
李家祥:“十二五”期间,我国将新修建机场56个,迁建机场16个,改(扩)建机场91个,全行业基础建设投资将达到4250亿元。这些机场建设项目大多数位于中西部地区。
2010年,正式通航运营的175个机场中,70%左右处于亏损状态。目前,我国西部地区仍在纷纷投入巨资兴建机场。中国民航干部管理学院副教授邹建军表示,西部欠发达地区兴建机场,不应只考虑机场的盈利与否,更多的是要关注它对当地经济发展的带动作用。
“十二五”时期运输机场建设项目
2011-7-12 12:13:48
中国经济导报
加快运输机场建设
加快提升既有机场容量。积极推进机场改扩建工程,提高机场保障能力。继续强化北京、上海、广州枢纽机场的建设,完善国际枢纽功能。加强哈尔滨、沈阳、杭州、郑州、武汉、长沙、深圳、重庆、成都、昆明、西安等大型机场建设,满足区域枢纽发展需要。
大力推进容量受限机场建设。迁建秦皇岛、锦州、泸州、延安等机场,研究建设成都、青岛、厦门、大连新机场。
合理新建支线机场。积极推进非运输机场改建或迁建为运输机场,鼓励利用现有军用机场。实施复航机场建设和通用机场升级工程。加快建设通化、五台山、三明、黄平、夏河等支线机场,扩大民航服务覆盖面。
优化运输机场布局
全面落实《全国民用机场布局规划》。实施枢纽战略,满足综合交通一体化需求。加强珠三角、长三角、京津冀等区域机场的功能互补,促进多机场体系的形成。到2015年,全国运输机场总数达到230个以上,覆盖全国94%的经济总量、83%的人口和81%的县级行政单元。
北方机场群:将北京首都机场建设成为具有较强竞争力的国际枢纽机场,新建北京新机场。加快发展区域枢纽机场,发挥哈尔滨、沈阳、大连、天津机场分别在东北振兴和天津滨海新区发展中的重要作用。培育哈尔滨机场面向远东地区、东北亚地区的门户功能。发挥石家庄、太原、呼和浩特、长春等机场的骨干作用。发展漠河、大庆、二连浩特等支线机场,新增抚远等支线机场。
华东机场群:培育上海浦东机场成为具有较强竞争力的国际枢纽机场。加快发展上海虹桥、杭州、南京、厦门、青岛等区域枢纽机场,满足长三角、上海浦东新区、海西和山东半岛蓝色经济区等国家区域发展战略需要。培育青岛机场面向日韩地区的门户功能。发挥济南、福州、南昌、合肥等机场的骨干作用。发展淮安等支线机场,新增九华山等支线机场。
中南机场群:培育广州机场成为具有较强竞争力的国际枢纽机场。完善深圳、武汉、郑州、长沙、南宁、海口等机场区域枢纽功能,满足珠三角地区、中部崛起、北部湾地区、海南国际旅游岛等国家发展战略和国际区域合作战略需要。增强三亚、桂林等旅游机场功能。发展百色等支线机场,新增衡阳等支线机场。
西南机场群:强化成都、重庆、昆明机场的区域枢纽功能,加快培育昆明机场面向东南亚、南亚地区的门户功能,服务于云南桥头堡发展需要。提升拉萨、贵阳等机场的骨干功能,满足国家加快发展藏区和偏远地区发展需要。发展腾冲等支线机场,新增稻城等支线机场。
西北机场群:强化西安、乌鲁木齐机场区域枢纽功能,满足关中-天水经济区和新疆地区快速发展需要。培育乌鲁木齐机场面向西亚、中亚地区的门户功能。提升兰州、银川、西宁等机场的骨干功能。加快将库尔勒、喀什机场发展成为南疆主要机场,发展玉树等支线机场,新增石河子等支线机场。
改扩建
哈尔滨、长春、延吉、沈阳、丹东、长海、大连、天津、石家庄、邯郸、唐山、大同、长治、运城、呼和浩特、海拉尔、乌兰浩特、通辽、赤峰、包头、鄂尔多斯、济南、威海、东营、上海浦东、上海虹桥、南京、徐州、常州、南通、淮安、盐城、无锡、阜阳、安庆、宁波、舟山、杭州、义乌、温州、黄山、福州、武夷山、厦门、泉州、连城、南昌、景德镇、赣州、井冈山、郑州、洛阳、南阳、武汉、襄樊、宜昌、恩施、长沙、常德、张家界、怀化、永州、广州、梅州、深圳、佛山、湛江、南宁、桂林、柳州、百色、海口、三亚、重庆、万州、成都、达州、南充、九寨、西昌、攀枝花、贵阳、铜仁、安顺、丽江、腾冲、西双版纳、拉萨、昌都、林芝、西安、榆林、银川、兰州、庆阳、敦煌、西宁、乌鲁木齐、哈密、库尔勒、和田等。
迁建
秦皇岛、锦州、台州、梧州、泸州、宜宾、延安、安康、天水、且末等。
研究建设大连、青岛、厦门、成都新机场。
新建
加格达奇、抚远、五大连池、建三江、绥芬河、通化、白城、松原、营口、北京新、承德、张家口、邢台、吕梁、五台山、临汾、朔州、阿尔山、巴彦淖尔、霍林河、扎兰屯、乌兰察布、日照、苏中、丽水、嘉兴、三明、莆田、上饶、宜春、芜湖、九华山、商丘、信阳、豫东北、平顶山、神农架、十堰、衡阳、武冈、韶关、惠州、岳阳、河池、儋州、琼海、巫山、武隆、乐山、稻城、红原、遵义、黄平、毕节、六盘水、泸沽湖、红河、沧源、澜沧、那曲、府谷、陇南、金昌、张掖、夏河、德令哈、果洛、石河子、富蕴、莎车等。
开展前期研究
饶河、宝清、吉林、鞍山、阜新、本溪、沧州、曹妃甸、承德围场、晋城、图木舒克、林西、聊城、滨州、亳州、漳州、抚州、荆门、娄底、郴州、贺州、德钦、定边、平凉、石嘴山、吴忠、楼兰、塔中等。
注:所有项目以国家批复意见为准。