解析高速公路ETC多方面智能應(yīng)用

李斌 彭思嘉

摘 要：文章結(jié)合實(shí)際對(duì)高速公路ETC多方面智能應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行研究。首先對(duì)ETC技術(shù)的內(nèi)容以及關(guān)鍵要點(diǎn)探討，其次在分析傳統(tǒng)ETC高速公路應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上。詳細(xì)探討了高速公路中ETC的智能應(yīng)用要點(diǎn)，希望論述之后應(yīng)該相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;ETC;智能應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

現(xiàn)代社會(huì)中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了很快的發(fā)展，高速公路已經(jīng)使用互聯(lián)網(wǎng)開始進(jìn)行運(yùn)營和管理，使得其各項(xiàng)工作順利地開展。ETC技術(shù)的研發(fā)初衷就是要保障人們的出行更加得便利，其融合了大量的先進(jìn)技術(shù)，比如網(wǎng)絡(luò)、通信、智能化、自動(dòng)化等等各個(gè)方面的技術(shù)，能夠在高速公路的行駛中實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)，從而可以有效地減少高速公路收費(fèi)人員的數(shù)量，能夠促進(jìn)管理工作效率的提升，給人們提供更加便捷的高速公路通行服務(wù)，也能夠積極地促進(jìn)高速公路領(lǐng)域的穩(wěn)步發(fā)展，給經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的進(jìn)步提供基礎(chǔ)。

1 ETC技術(shù)

1.1 技術(shù)內(nèi)容

高速公路中安裝ETC系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多項(xiàng)信息的綜合應(yīng)用，可以將通信、網(wǎng)絡(luò)、智能化技術(shù)融合到一起，能夠達(dá)到完全的自動(dòng)化控制，只需要車輛中安裝電子標(biāo)簽可以進(jìn)行識(shí)別，與用戶信息聯(lián)系起來，就能夠快速地通過掃描之后進(jìn)行收費(fèi)管理，行駛的車輛并不需要停車就能夠完成高速公路的繳費(fèi)，非常的方便快捷，大大提升了高速公路的通行效率。ETC車道上的車流量一般都是很大的，自動(dòng)化運(yùn)行的水平是非常高的，在具體的應(yīng)用中應(yīng)該做好防作弊管理。該方式與人工收費(fèi)管理方式對(duì)比分析，工作效率得到了很大的提升，總體效果比較好。

1.2 關(guān)鍵技術(shù)

（1）ETC技術(shù)應(yīng)用中能夠完成系統(tǒng)自主識(shí)別車輛信息，然后和綁定的用戶信息進(jìn)行核對(duì)與分析，就能夠通過驗(yàn)證后自動(dòng)開啟閘門放行車輛，能夠使得車輛信息更加的準(zhǔn)確。

（2）能夠按照系統(tǒng)設(shè)定的要求對(duì)于車輛進(jìn)行分類，判斷出車輛屬于何種類型以及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)行駛的信息來進(jìn)行計(jì)費(fèi)收費(fèi)，確保收費(fèi)的準(zhǔn)確性。

（3）能夠達(dá)到系統(tǒng)的短程通信，具體就是利用無線通訊技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，能夠讓車輛在規(guī)定的速度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)車輛信息的驗(yàn)證以及交互施工，從而可以達(dá)到應(yīng)有的效果。此外在系統(tǒng)短程通信應(yīng)用的過程中，不僅通過無線通訊技術(shù)的應(yīng)用之外，它還能夠通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行交換處理，大大地提高了整體的運(yùn)行效果。

（4）ETC系統(tǒng)能夠利用車道內(nèi)的攝像設(shè)備來掌握車輛的運(yùn)行情況，對(duì)于每輛車都能夠進(jìn)行車輛牌照的自動(dòng)識(shí)別，然后將識(shí)別之后的信息傳輸?shù)焦芾淼慕K端系統(tǒng)中，對(duì)于違規(guī)的車輛做出必要的處理，同時(shí)能夠?qū)④囕v的信息全部都記錄到系統(tǒng)內(nèi)，就能夠?qū)崿F(xiàn)高速公路的收費(fèi)管理，還能夠避免違法問題的存在。同時(shí)通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，它還能夠根據(jù)車流的信息合理的規(guī)劃出線路保證信息，能夠在系統(tǒng)中分辨，從而快速地給行車提供一個(gè)車道信息，反饋已實(shí)現(xiàn)高效通過。

2 傳統(tǒng)ETC高速公路現(xiàn)狀

ETC系統(tǒng)內(nèi)有很多的組成部分，通過這些設(shè)備可以達(dá)到整體使用功能的要求。車載單元（OBU）是ETC中極為重要的設(shè)備，其主要的作用就是識(shí)別車輛信息，確保信息能夠傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)。在車輛的行駛過程中，主要是利用ETC天線來完成識(shí)別，但是該方式也存在著明顯的不足，比如沒有應(yīng)用其他的識(shí)別方法，車輛并未進(jìn)行排隊(duì)掃描，有些情況下還會(huì)導(dǎo)致車輛牌照無法識(shí)別的情況，所以導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行容易存在一定的偏差。傳統(tǒng)ETC中包含多項(xiàng)功能，具體的組成結(jié)構(gòu)以及功能如下所示[1]。

ESAM模塊就是設(shè)備中的SE（secureelement），其主要的作用就是能夠在工作的過程中進(jìn)行車輛的多個(gè)方面信息的存儲(chǔ)和應(yīng)用，然后是進(jìn)行車輛信息的加密處理，只有得到相應(yīng)的密鑰才能實(shí)現(xiàn)信息的抓取處理，是車載單元中極為核心的組成結(jié)構(gòu)部分。

射頻讀卡模塊是能夠?qū)崿F(xiàn)配套卡片聯(lián)合應(yīng)用的部分，其能夠根據(jù)需要讀取車載設(shè)備中的頻率以實(shí)現(xiàn)通信，就能夠組合成為一個(gè)完整的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。微動(dòng)開關(guān)作為系統(tǒng)內(nèi)部的機(jī)械組成結(jié)構(gòu)部分，在OBU背面與擋風(fēng)玻璃中間的位置上設(shè)置，其主要是通過物理壓力感應(yīng)的方式來獲取相關(guān)的信息，進(jìn)而改寫ESAM相應(yīng)的記錄數(shù)據(jù)。因?yàn)樵谙到y(tǒng)中需要電源，所以在OBU中安裝有電容電池與普通電池，電容電池能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能充電，可以保證其正常的運(yùn)行，確保整個(gè)系統(tǒng)的通信達(dá)到正常性的標(biāo)準(zhǔn)。

3 高速公路ETC的智能應(yīng)用

在ETC技術(shù)應(yīng)用的過程中，其具備的優(yōu)勢是很多的，以下對(duì)它的應(yīng)用優(yōu)勢以及應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行深入探討。

3.1 防作弊應(yīng)用

傳統(tǒng)的ETC系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)方面就有著很大的不足之處，而目前的智能化系統(tǒng)的應(yīng)用能夠使得這些方面得到改善，促進(jìn)整體運(yùn)行性能的提升。因?yàn)檐囕v通行的數(shù)量是非常多的，不同車型收費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)也有著很大的差別，各個(gè)地區(qū)也會(huì)有獨(dú)特的標(biāo)準(zhǔn)。但是車輛信息能夠全部都存儲(chǔ)到車載單元內(nèi)，車輛處于高速的行駛之下，收費(fèi)服務(wù)站內(nèi)就能夠利用車載單元來了解具體的車輛信息，以判斷出采用何種收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)ETC系統(tǒng)內(nèi)，主要是利用人工或者微動(dòng)開關(guān)的方式進(jìn)行操作，導(dǎo)致時(shí)間比較長，還容易出現(xiàn)作弊的問題，一旦出現(xiàn)這些問題，要想從系統(tǒng)內(nèi)檢查出來就會(huì)有比較高的難度。而微動(dòng)開關(guān)可以通過人為的方式進(jìn)行調(diào)整，這就給作弊留有一定的空間，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和管理產(chǎn)生不利的影響。為了能夠消除這些問題，所以需要進(jìn)行ETC系統(tǒng)的智能化改進(jìn)。首先是通過應(yīng)用傳感器等設(shè)備來取代傳統(tǒng)的機(jī)械微動(dòng)開關(guān)形式，將這些傳感器安裝到車輛不同位置上，比如擋風(fēng)玻璃、A柱之間壓力、距離等，只要是激活之后被鎖定，系統(tǒng)就會(huì)檢測出其存在過大的偏離，進(jìn)而導(dǎo)致了OBU失效。其次客戶個(gè)人進(jìn)行安裝，然后進(jìn)行拍照、閃燈秘語等進(jìn)行防作弊處理，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)過程的監(jiān)控和管理，要準(zhǔn)確地記錄客戶的身份，以便于能夠及時(shí)進(jìn)行追溯，大大節(jié)約了人力資源。最后是實(shí)現(xiàn)在線稽查，當(dāng)前的ETC系統(tǒng)內(nèi)所安裝使用的車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)得到了很大的提升，技術(shù)有了很大的改變，被大量地應(yīng)用到車輛管理的實(shí)踐中，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛信息的抓取和對(duì)比，從而可以及時(shí)將違規(guī)車輛進(jìn)行攔截處理，避免出現(xiàn)作弊的行為[2]。

3.2 互聯(lián)網(wǎng)化

傳統(tǒng)ETC在進(jìn)行設(shè)計(jì)中，OBU就設(shè)計(jì)為脫機(jī)的形式，而很多高速公路收費(fèi)站都處于偏遠(yuǎn)地帶，這些地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)比較差，甚至有時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷網(wǎng)的情況。技術(shù)人員由于很多因素的影響導(dǎo)致無法及時(shí)維修或者根本沒有發(fā)現(xiàn)，交易數(shù)據(jù)根本不能傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)。這樣對(duì)于客戶的查詢、開票等工作產(chǎn)生不利的影響[3]。而在目前的高速ETC系統(tǒng)中分析能夠發(fā)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛信息的采集和共享使用，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛軌跡的記錄、高速公路的行駛時(shí)間、行駛速度等方面的記錄，可以提高車輛的管理能力，使得很多管理工作可以在無人的條件下進(jìn)行，進(jìn)而可以給高速公路通行車輛提供良好的服務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)系統(tǒng)之下的OBU，能夠利用手機(jī)APP，可以與用戶在線進(jìn)行溝通與交流。由于ETC是實(shí)名制的，無論是貨車還是客車用戶，都能夠享受到這些服務(wù)。

（1）車輛GPS軌跡管理，能夠及時(shí)進(jìn)行車流量的疏導(dǎo)和控制，也能夠通過在線的方式答疑解惑，能夠真實(shí)了解交通運(yùn)行情況，并且及時(shí)將相關(guān)的信息發(fā)送給用戶。

（2）從當(dāng)前實(shí)際情況分析，雖然高速公路和收費(fèi)站都設(shè)置了很多的攝像頭，單僅僅能夠用來進(jìn)行車輛的追溯，與真正意義中的智慧高速還有很長的距離。如果車輛都聯(lián)網(wǎng)，也就說明高速公路聯(lián)網(wǎng)，車輛的數(shù)據(jù)也會(huì)更加得真實(shí)和準(zhǔn)確。

3.3 智能化發(fā)展

當(dāng)前所研發(fā)和應(yīng)用的車載單元從功能方面分析還存在著明顯的不足，具體就是在高速公路收費(fèi)中，但是普通汽車高速行駛的頻率是非常小的，因此，高速公路依然是現(xiàn)金收費(fèi)量比較大。要想得到更加廣泛的使用，應(yīng)該提出技術(shù)的改革與發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)多種模塊的聯(lián)合應(yīng)用，最終可以使用到很多的領(lǐng)域中，可以全面的提升智能化的發(fā)展水平，滿足現(xiàn)代高速公路管理的需要。

4 高速公路ETC系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用

在該系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，需要根據(jù)實(shí)際要求做好系統(tǒng)的準(zhǔn)備以及處理，從而保證該系統(tǒng)的管理流程達(dá)到實(shí)際的要求，一般來說需要做好以下幾點(diǎn)控制。

4.1 高速公路ETC系統(tǒng)的準(zhǔn)備和要求

高速公路一直都處于封閉的路網(wǎng)環(huán)境之下，所以在路網(wǎng)端口的位置上設(shè)置重要收費(fèi)站，可以直接取消交叉路口位置上的收費(fèi)站，然后在整個(gè)高速公路通行網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置通道口的形式，結(jié)合具體的聯(lián)網(wǎng)情況來進(jìn)行費(fèi)用的支付和收取，從而可以達(dá)到高速公路整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一卡通運(yùn)行[4]。高速公路ETC系統(tǒng)內(nèi)是運(yùn)用的封閉系統(tǒng)形式，收費(fèi)程序與封閉路網(wǎng)的收費(fèi)有著很大的相似之處，但是在收費(fèi)系統(tǒng)內(nèi)，會(huì)包含多個(gè)不同的不同，還有就是投資者之間的利益分配等方面，所以收費(fèi)會(huì)是非常復(fù)雜的。高速公路ETC中的投資以多樣化的形式存在，要在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中解決和處理如何進(jìn)行分割以及收費(fèi)的問題，能夠使得通行費(fèi)的合理分配，從而可以使得整個(gè)系統(tǒng)的收費(fèi)達(dá)到合理性的標(biāo)準(zhǔn)，能夠讓路網(wǎng)收費(fèi)的順利進(jìn)行。

4.2 高速公路ETC系統(tǒng)的管理流程

高速公路ETC是投資人出資建設(shè)的，多個(gè)方面同時(shí)建設(shè)出ETC系統(tǒng)進(jìn)行高速公路的管理，在車輛駕駛?cè)藛T使用該系統(tǒng)時(shí)，需要按照具體的網(wǎng)絡(luò)支付的地址，如有必要可以通過建設(shè)某些網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的形式，比如如何識(shí)別高速公路的分割程序，同時(shí)該網(wǎng)絡(luò)一般的覆蓋范圍是比較大的，也可以按照要求縮小其管轄的范圍，也就是能夠具備兼容的效果。ETC的主要特點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)口、出口刷卡繳納通行費(fèi)的目的[5]。收費(fèi)的價(jià)格應(yīng)該結(jié)合不同的車輛類型、里程等方面來完成收費(fèi)。針對(duì)于投資來說，高速公路通行網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用能夠充分的保護(hù)投資者的合法權(quán)益。

5 結(jié)語

計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展之下，高速公路ETC系統(tǒng)是發(fā)展的主要趨勢，但是當(dāng)前依然有很多問題無法從根本上解決，所以需要結(jié)合實(shí)際情況做出必要的調(diào)整和改變，能夠有效地改善當(dāng)前高速公路出入口擁堵的問題，保證交通通行更加得順暢，為公路事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

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