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    高速公路低速车道收费站 ETC 系统改造升级行业解决方案

    • 发布时间:2020-08-12
    • 发布者: 本站
    • 来源: 原创
      1、建设背景
      
      2019 年取消高速公路省界收费站试点工作经验的基础上,结合我国高速公路建设、运营和收费技术发展现状,明确提出实现电子不停车快捷收费(ETC)、辅以车牌图像识别、多种支付手段融合应用的技术路径。全力推动 ETC 用户发展,提高 ETC 普及率和使用率, 实现不停车快捷收费的同时,减少人工收费比例, 降低联网收费运营风险。
      
      1.1取消高速公路省界收费站技术路径
      
      ( 1 )取消高速公路省界收费站,设置ETC 门架系统,实现对所有车辆(包括 ETC 车辆和 MTC 车辆)分段计费。
      
      (2)ETC 车辆通过车载单元 (OBU) 和后台记账形式自动完成扣费。
      
      (3)MTC 车辆采用 5.8GHz 复合通行卡( CPC 卡)作为通行介质,实现"分段计费、出口收费"。
      
      (4)保留入/出口收费站。合理设置 ETC 车道数量,确保 ETC 车辆不停车快捷通行; MTC 车道完成对未安装 OBU 车辆及特殊情况下的收费。
      
      1.2风险分析
      
      取消高速公路省界收费站将现有的封闭式收费调整为分段计费方式,现有 ETC 系统和设备、高清车牌图像识别技术应用于分段
      
      计费未进行充分的工程测试和试点验证,存在技术准备不充分的风险。
      
      ?旁路干扰:现有 ETC 系统天线处于??刺?,导致收费站 ETC 系统存在旁路干扰(或称为邻道干扰),导致错扣漏扣重复扣的问题严重。
      
      ?队列尾随干扰:收费站车辆排队队列中两车距离近导致 RSU 经常与紧随第二台车载 OBU 设备进行通讯交易成功,道闸开启而前面第一台车“逃费”出去。
      
      ?高速漏识别:目前采用的 5.8 频段的 RSU 天线,而该频率天线设计是在低速阶段能够正常应用,在门架系统高速车道进行使用导致漏识别现象十分严重。
      
      ?门架系统抓拍识别率非常低:因现有 ETC 系统采用视频触发方式,视频触发对于环境适应性非常差,如遇下雨、下雪、能见度差等气象环境导致视频抓拍率非常低,对于后期稽查无法做到问题车辆索源。
      
      1.3现有系统架构,
      
      收费站系统:ETC 车道系统、ETC/MTC 混合车道系统、站级管理系统及有关网络基础运行环境。
      
      ?ETC 车道系统构成:
      
      ETC 车道系统应由车道控制器、RSU、高清车牌图像识别设备、自动栏杆、报警设备、信息显示屏(用于特情信息显示)、雨棚信号灯、
      

      车道信号灯、车辆检测器、车道摄像机 、车型识别设备(可?。?、收费员终端(含显示器、键盘等)(可?。?、非接触式 IC 卡读写器(可?。┑茸槌?。

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      2、建设依据
      
      (1 ) ((中华人民共和国公路法》。
      
      ( 2) ((收费公路管理条例》。
      
      (3)国家有关部门发布实施的关于收费公路的政策文件。( 4) GB/T 18277-2000 ((公路收费制式》。
      
      ( 5)  GB/T 18367-2000 ((公路收费方式》。
      
      ( 6) GB/T 20851.1 - 5 ((电子收费专用短程通信》。
      
      (7)((收费公路联网收费技术要求)) (交通部2007 年第35 号公告)
      
      (9)JTG B10-2014 ((公路电子不停车收费联网运营和服务规范》。
      
      (10)((收费公路联网收费多义性路径识别技术要求)) (交 通运输部2015 年第40 号公告)。
      
      (11)JT/T 489-2019 ((收费公路车辆通行费车型分类》。
      
      (12)((交通运输部办公厅关于印发<取消高速公路省界收 费站试点技术方案><高速公路省界虚拟站技术要求(试行) >< 高速公路通行费快速计算参考指南(试行) >的通知)) (交办公 路函[2018J 1728 号)。
      
      ( 13 ) ((交通运输部办公厅关于印发〈高速公路复合通行(CPC) 技术要求(试行)>的通知)) (交办公路函 [2018J 1677 号)。
      
      3、详细设计
      
      根据交通部[2019]856 号文件《高速公路 ETC 门架系统技术要求》的规定。在 0-220Km/h 的条件下,车辆捕获率要求≧99.5%, 车牌图像识别准确率≧95。
      
      车牌图像识别设备的触发方式可选用:视频触发、RS-485 触发、外部 I/O 触发、网络触发。
      
      2019 年建成的龙门架系统,车牌识别设备的触发方式基本
      
      为视频触发方式。在良好条件下,目前车牌识别率只能达到 85% 左右,恶劣条件以及在夜晚识别率更低,远远达不到交通部规定的≧95 的要求,给高速收费工作带来很大的损失和争议。
      
      如需达到交通部规定的要求,满足高速收费对图像的需求, 选择更加先进的触发设备,势在必行。
      
      图像识别设备需要识别车牌号码,车牌颜色、车型、车辆图像等,当车辆经过时,使用高清抓拍系统,对车辆进行抓拍记录。
      
      3.1系统特点
      
      针对高速公路 ETC 龙门架图像识别设备的抓拍系统及 RSU 交易要求,公司经过综合多年的技术积累,自主研发了基于毫米波雷达定位硬触发系统。
      
      系统采用当前最先进的毫米波雷达技术,准确检测车辆的行车轨迹,在最佳距离位置向摄像机发出抓拍信号,向 RSU 发送交易指令??纱蟠筇岣叱盗静痘衤?、号牌识别率和 RSU 交易成功率。
      
      3.2系统优势
      
      ?雷达采用 MIMO 工作体制,可有效提高角度精度。
      
      ?支持 RS485、RS232 或网口方式输出触发信息,兼容市场上所有主流品牌摄像机及 RSU 单元。
      
      ?雷达俯仰波束探测范围广,对 30 米内的车辆探测角度达到100 度,无盲区覆盖。
      
      ?雷达水平波束窄,覆盖单车道,杜绝相邻车道的干扰。
      
      ?采用 60GHz 工业频段,完全杜绝与其他 24GHz、77GH 车载雷达频段干扰。
      
      ?高距离分辨率,可以有效区分拥堵情况下前后跟车。
      
      ?雷达可精准区分车辆类别(大车、小车)。
      
      ?毫米波穿透性能强,适应雨、雪、雾、霾、沙尘等各种恶劣天气全天候工作。
      
      ?IP67 级防水,可满足长时间户外工作的要求。
      
      3.3系统工作机制原理
      
      ?根据现场情况调整好摄像机视场角,设置相应雷达上报的距离点。根据需要,雷达覆盖区域内可以设置多个不同距离的抓拍点。
      
      ?当行驶车辆进入设置的抓拍点,雷达即可发送触发信号, 指示相应摄像头抓拍,同一车辆将根据设置的抓拍数量, 获得相应数量的抓拍图像。
      

      ?根据 RSU 单元最佳交易区域,设定雷达上报距离点,当车辆驶入 RSU 最佳交易区域内,雷达即可发送交易信号,指示 RSU 单元读卡交易。

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      图 1 系统方案图

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      图 2 系统架构图

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      图 3 系统布局图

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