1、部部 门：自动化工程系门：自动化工程系教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结模块二第六节模块二第六节不停车收费系统公路联网收费系统应用与维护公路联网收费系统应用与维护精品课程精品课程思考题思考题 教 学 内 容n不停车收费系统的概念、分类及特点n 不停车收费系统的组成与工作原理教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题 教 学 要 求n 了解不停车收费的概念、分类及特点n 了解不停车收费系统的工作原理与系统组成教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技
2、能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题 教教 学学 重重 点点n 掌握不停车收费系统的组成与工作原理教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题2.6 不停车收费系统(ElectronicToll Collection System)2.6.1 不停车收费系统的概述1不停车收费系统的概念 不停车收费系统(又称电子收费系统,简称ETC系统)是以现代通信技术、电子技术、自
3、动控制技术、计算机和网络技术等高新技术为主导，实现车辆不停车自动收费的智能交通子系统。该系统通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通信，在不需要司机停车和其他收费人员操作的情况下，自动完成收费处理过程。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题2不停车收费系统的分类及特点（1）分类 按收费站收费方式，可分为开放式和封闭式；按收费站车道配置，可分为ETC专用车道、MTC车道和ETC/MTC混合车道三类。鉴于我国道路实际情况，在较长的一段时间内，ETC和MTC将共存。（2）特点三大特点：不停车、无人操作和无现金交易。3。
4、作用教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题(1)无需收费广场，节省收费站的占地面积；(2)节省能源消耗，减少停车时的废气排放和对城市环境的污染；(3)降低车辆部件损耗；减少收费人员，降低收费管理单位的管理成本；(4)实现计算机管理，提高收费管理单位的管理水平；对因缺乏收费广场而无条件实施停车收费的场合，有实施收费的可能；(5)无需排队停车，可节省出行人的时间等；避免因停车收费而造成收费口堵塞，形成新的瓶颈等。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思
5、考题思考题2.6.2 不停车收费系统的组成与工作原理不停车收费系统的组成与工作原理1.不停车收费系统的系统组成ETC收费车道收费站管理系统ETC管理中心专业银行传输网络ETC系统前台后台不停车收费系统的组成：教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题 以车道控制子系统为核心，用于控制和管理各种外场设备与安装在车辆上的电子标签的通信，记录车辆的各种信息，并实时传送给收费站管理子系统；前台：由收费站管理子系
6、统、ETC管理中心和专业银行组成。ETC管理中心是ETC系统的最高管理层，既要进行收费信息与数据的处理和交换，又要行使必要的管理职能，它包括各公路的收费专营公司、结算中心和客户服务中心。后台：教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题2。ETC系统的关键技术及标准制定不停车收费的车道控制系统包括以下三大关键子系统：车辆自动识别技术（AVI）：主要由车载设备(OBU)和路边设备(RSE)组成，两者通过短程通信DSRC完成路边设备对车载设备信息的一次读写，即完成收(付)费交易所必须的信息交换手续。目前用于ETC的短程通信主
7、要是微波和红外两种方式，由于技术发展历史的原因，微波方式的ETC已成为各国DSRC的主流。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题2 不停车收费系统的工作流程（3）车主将标识卡贴在车内前窗玻璃上即可。现以封闭式为例，说明电子收费系统的工作过程。（1）车主到客户服务中心或代理机构购置车载电子标签，交纳储值。（2）由发行系统向电子标签输入车辆识别码(ID)与密码，并在数据库中存人该车辆的全部有关信息(如识别码、车牌号、车型、颜色、储值、车主姓名、电话等)。发行系统通过通信网将上述车主、车辆信息输入收费计算机系统。（4）当
8、车辆进入ETC收费车道进LI天线的发射区时，处于休眠的电子标签受到微波激励而苏醒，开始工作；电子标签以微波方式发出电子标签标识和车型代码；教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题（5）天线接收确认电子标签有效后，以微波发出入LI车道代码和时间信号写入电子标签的存储器内。（6）当车辆驶入收费车道出口天线发射范围经过唤醒、相互认证有效性等过程天线读出车型代码以及人LI代码和时间，传送给车道控制机，车道控制器存储原始数据并编辑成数据文件，上传给收费站管理子系统并转送收费结算中心。如果持无效标识卡或无卡车辆。在收费车道上高速
9、冲卡而过，天线在确认无效性的同时将启动快速自动栏杆，关闭收费车道当场将冲卡车辆拦截；在无专用收费车道的自由流收费时，可启动逃费抓拍摄像机将逃费冲卡车辆的车头及牌照号码摄录下来，随同出LI代码和冲卡时间一并传送给车道控制机记录在案，事后依法处理。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题（7）专业银行收到汇总好的各路公司的收费信息后，从各个用户的账号中，扣除通行费和算出余额，拨入相应公司账号。与此同时，银行核对各用户账户剩余金额是否低于预定的临界阈值，如低于，应及时通知用户补交，并将此名单(灰名单)下发给全体收费站。如灰
10、名单用户不补交金额，继续通行，导致剩余金额低于危险门限值则应将其划归无效电子标签，编入黑名单，并通知各收费站，拒绝无效电子标签在高速公路电子收费车道通行。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题3ETC系统在现阶段联网收费应用中的解决方案 在我国联网收费的大背景下成功推行ETC收费，必须考虑ETC收费系统与已有的IC卡收费系统之间的有机结合，选择一种兼容ETC收费和IC卡收费的组合式收费技术。所以，建议采用基于双界面卡和双片式电子标签的组合式的电子收费技术方案。组合式电子收费：是“IC卡刷卡交费ETC电子交费+双片式
11、电子标签+双界面IC卡”预付的收费方案。单片式电子标签：不带IC卡的电子标签。两片式电子标签：带IC卡接口并在使用时插入IC卡的电子标签“双界面IC卡”：同时支持接触读写方式和非接触读写方式的IC卡。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题ETC收费专用车道同时设置ETC车道天线控制器和车道IC卡专用收费非接触设备，由一台车道工控机进行控制，实现对正常的ETC车辆、误入的普通车辆通行费的收取及车道通行的控制功能。具体方案设计如下：教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理
12、工作原理小小 结结思考题思考题2.6.3 不停车收费系统的结构不停车收费系统的结构车道设备：管理中心计算机与车道收费机连成局域网管理中心设备；中心计算机系统由服务器、收费管理计算机和车载标识卡初始化机。售卡充值设备；由售卡计算机和读写天线组成，售卡充值机可设置于收费站边或城市的任何一个地方，可与银行联网，也可通过远程拨号与管理中心相连。由管理中心设备、车道设备和售卡充值设备等三部分组成 教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作
13、原理小小 结结思考题思考题1.车道部分设备：入口车道：收费机、交易控制器、单车道天线系统、车道外设控制器、专用键盘、Q100快速栏杆、车辆分离器、摄像机、感应线圈控制器、报警器等设备构成。出口车道：收费机、交易控制器、单车道天线系统、车道外设控制器、电子显示屏、专用键盘、Q100快速栏杆、车辆分离器、摄像机、感应线圈控制器、报警器等设备构成。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题多车道系统：单车道系统：教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思
14、考题（1）售卡和充值 车辆应事先在售卡点购买车载标识卡，由工作人员贴于车窗玻璃上（具有防拆功能）。车载标识卡可以在远离收费中心的多个售卡点销售和充值（通过电话拨号上网，每分钟上传一次售卡数据到中心数据库。每个售卡机有读卡功能，能读出流通中任意类型卡中的信息；售卡或充值时把操作者员工号，加值日期，加值站点号，持卡人姓名、地址、联系电话、身份证号或驾驶证号、认证标识、加值金额、有效期等数据写进车载标识卡。并连同卡号形成一条记录写进本地机并上传。2。工作过程。工作过程教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题具备办理挂失、注
15、销、更换储值卡的功能；黑名单管理。在中心、站和售卡机上能登记、注销、查询和统计黑名单卡。具有按时间、日期、姓名、证件号码、金额范围、卡号查询功能，同时能产生日、月、年报表。（2）入口处理 当车辆进入收费车道，车辆检测器将信号传给前端控制器，控制器控制天线工作、接收电路和车辆上的车载标识卡进行通讯，并进行 CRC 校验。确认接收到的数据准确无误后，通过 485总线将数据传递到收费机。A：该车载标识卡密码被本系统机具接受；B：该车载标识卡储存的系统信息和用户信息是本系统所规定的格式；C；该车载标识卡不在黑名单内；D：该车载标识卡所存余额超过本系统规定的最低限额；E：当前状态为“已出口”。F：没有读
16、写故障。判定车载标识卡有效性的充分条件如下：教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题 若卡有效，则向车载标识卡写入“车辆类型”、“货币种类”、“广场编号”、“车道号”、“日期时间”等信息，教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题A：交通指示灯由红色变为绿色；B：自动栏杆提起；C：车辆驶离检测器的检测域，自动栏杆落下，系统可以处理下一部车；D：收费车道设备完成一次正常收费处理业务，生成入口记录存贮在车道计算机内，并立刻上传给收费站计算机。收费
17、机控制使：当车载标识卡为无效卡，当卡被确认为无效时，收费机终端显示器屏幕会提示并在提示栏显示“无效卡！”。系统报警，拦杆放下，值班人员人工发给通行卡，并按规定处予罚款。收费机对车辆进行抓拍。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题（3）出口处理 当某一车辆驶入出口车道时，车辆检测器将信号传给前端控制器，交易控制机通过天线与车载标识卡通讯，通讯，读出卡中信息，判定该卡有效性。A：屏幕显示如下内容：“车辆类型”、“货币种类”、“广场编号”、“路费金额”以大字体在屏幕上显示；交通指示灯为红色显示；自动栏杆显示关闭状态；B：
18、收费机屏幕显示如下内容：“车辆类型”、“货币种类”、“广场编号”、“路费金额”、“储值卡的余额”以大字体在屏幕上显示；-系统在车载标识卡的余额中减去本次路费，并将余额存入车载标识卡中，车道出现：交通指示灯为绿色显示；自动栏杆显示升起状态；教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题 若该卡不够支付本次路费的金额，根据业主规定可收取全额现金，或收取差额现金并将车载标识卡中的余额清为零。A：若使用全额现金方式，则终端屏幕提示：“储值卡余额不足，请使用现金支付，按现金键”，收费员确认收取路费后，按“确认”键；B：若使用补现金的
19、方式，则终端屏幕提示：“储值卡余额不足，请使用现金支付，按现金键”，并将路费与储值卡余额的差额显示在“应收现金”处，收费员确认收取路费后，按“确认”键，同时将车载标识卡中的余额清为零；车辆驶离检测器的检测域，自动栏杆落下，系统可进行下一次收费业务；教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题 收费车道设备完成一次正常收费处理业务，生成车辆的“类型”、付款的“币种”、出口通过的“日期、时间”、“收费金额”、“付款方式”、“收费员工号”等信息，存贮在车道计算机内，并立刻上传给收费站计算机。当卡被确认为无效时，收费机终端显示器
20、屏幕会以红色提示并报警、对车辆进行抓拍。根据不同情况，值班员提醒司机对车栽卡充值。并按现金收取通行费和罚款。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题2.6.4 不停车收费系统实例不停车收费系统实例1 1。自动收费部分硬件设备。自动收费部分硬件设备自动收费系统自动收费系统项目设备名称型号规格生产厂家数量主要配置 1自动收费系统中外合作 每套天线,交易控制机.2售卡机中外合作每套天线,交易控制机.工控电脑及板卡3车载标识卡单片式每个教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工
21、作原理小小 结结思考题思考题收费亭电脑及车道控制设备收费亭电脑及车道控制设备费用合计89950.00项目设备名称 型 号 规 格生产厂家数量主要配置 单 价1收费机研华PIII/450/32/8G2专用键盘TG-AFC 自制 3打票机AR2400香港德实 24针,带汉库 4电动栏杆Q100 U创5信号灯 自制透光直径120MM,60W,AC220V6工作台 不锈钢板 自制 7外设控制箱自制外设接口电路8手动栏杆 自制铝质,铰支9感应线圈 自制3教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题收费亭电脑及车道控制设备收费亭电脑
22、及车道控制设备10语音报价真16位声霸卡120W立体声喇叭11费额显示 车型金额余额显示,超高亮度12车辆分离器每套13摄像机每套14报警器每套教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题序号序号设备名称设备名称设备型号设备型号数量数量单价单价1 监控室管理软件TGSOFT-312车道收费软件TGSOFT-413售卡软件售卡软件TGSOFT-51教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题 全自动收费通道采用车载电子标签与地面设备无线通讯、交换数据
23、，不停车完成收费作业。系统采用频率为5.8GHz的微波通讯，符合国际CEN-DSRC，ENV，ISO和全球通用的GSS/A1标准。2自动收费系统主要性能特点自动收费系统主要性能特点：主要性能指标如下：（1）电子标签：在车辆密集情况下，尤其是数辆小型车如摩托车相距距离不足0.1米时，能正常进行数据通讯，完成收费作业，无相邻车道干扰。；车辆以0100km/h速度通行，能正常工作。、误码度低于108。D、具有防拆功能。E、密封外壳，防水、防潮。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题F：环境温度为1575及相对温度为409
24、8时正常 工作。G：振动102000Hz，10g。H：寿命10年（按平均每日通行10次计）。、在不调整灵敏度和收发头安装角度的情况下，能对摩托车至大型货柜车进行正常通讯。、具有RS485或RS232通讯接口。、数据通讯有CRC冗余校验及出错数据重发功能。、全密封机壳防尘、防水、防潮，壳体防护符合GB7001-86 要求。、工作温度为1560，相对温度为4098。（2）地面通讯机 小 结n不停车收费系统通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通信，在不需要司机停车和其他收费人员操作的情况下，自动完成收费处理过程。三大特点：不停车、无人操作和无现金交易。n按收费站收费方式，可分为开放式和封闭式；按
25、收费站车道配置，可分为ETC专用车道、MTC车道和ETC/MTC混合车道三类。n由管理中心设备、车道设备和售卡充值设备等三部分组成。收费机、交易控制器、单车道天线系统、车道外设控制器、专用键盘、Q100快速栏杆、车辆分离器、摄像机、感应线圈控制器、报警器等设备构成。教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题思考题：思考题：1。不停车收费系统的特点、意义是什么。不停车收费系统的特点、意义是什么?2。不停车收费系统的系统结构？及主要车。不停车收费系统的系统结构？及主要车道设备有哪些？道设备有哪些？3。不停车收费的操作流程是如何的？。不停车收费的操作流程是如何的？教学要求教学要求教学内容教学内容技能要求技能要求系统概述系统概述系统组成系统组成工作原理工作原理小小 结结思考题思考题
