ETC系统中计重收费的研究

论文摘要

我国高速公路建设近来得到了快速的发展,高速公路建设的本意是提高车辆的通行效率,收费站的建设一定程度上影响其通行能力,特别节假日期间,收费站经常引发车辆拥塞,成为高速公路上的通行瓶颈。因此,建设具有快速通行能力的ETC收费系统成为当前解决收费站拥塞、提高通行能力的重要手段。电子不停车收费(ETC)技术能够保证车辆以20km/h以上的速度通过收费站,该系统是一种被证明能有效提高快速通行能力的收费技术,已在国内外得到了广泛应用。由于国内货车超载严重,不但加快了高速公路的损坏,也造成了严重的安全隐患。为治理日益严重的超载问题,多个省市相继使用了计重收费系统,但目前还只在人工收费系统中重到了实现。因为ETC系统无法进行计重收费,严重影响了ETC技术在实行了计重收费高速公路上的应用。广东省内的高速公路将进行计重收费,我司做为国内主要的ETC建设单位,在广东省ETC市场中占有90%以上的份额,如何解决ETC中的计重收费成为一项迫切的任务。本论文是根据作者多年在ETC系统的研发、建设的基础上进行的研究成果,具有很好的实用参考价值。本论文主要研究的内容包括:ETC计重收费中关键技术介绍,包括车辆自动识别技术、车辆分离技术、车辆动态称重技术;ETC计重收系的架构,包括计重收费系统设计原则、计重收费系统的主要功能、计重收费系统采用的车道布局和计重收费中的硬件设备;ETC计重软件系设计;ETC计重收费系统过车效果。本论文对理解和如何实现ETC计重收费系统具有有益的参考价值。课题的研究成果将对我国高速公路ETC系统的推广普及具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 ETC 收费技术介绍
• 1.3 课题来源及主要研究内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 ETC 计重收费中关键技术
• 2.1 DSRC 自动车辆识别技术
• 2.1.1 DSRC 标准
• 2.1.2 车载电子单元
• 2.1.3 双界面CPU 卡
• 2.1.4 自动车辆识别过程
• 2.2 车辆分离技术
• 2.3 车辆动态称重技术
• 2.3.1 弯板式称重设备
• 2.3.2 共聚化合物式压电传感器
• 2.3.3 石英式称重设备
• 2.4 小结
• 第三章 ETC 计重收费系统总体规划
• 3.1 ETC 计重收费设计原则
• 3.2 ETC 计重收费功能需求
• 3.3 ETC 计重车道布局选择
• 3.3.1 现有ETC 车道布局
• 3.3.2 称台前置方案
• 3.3.3 双天线称台后置方案
• 3.3.4 ETC 计重选用的车道布局
• 3.4 ETC 计重收费硬件设备
• 3.4.1 车辆识别设备
• 3.4.2 车辆检测设备
• 3.4.3 交通控制设备
• 3.4.4 图像抓拍设备
• 3.4.5 货车称重设备
• 3.5 本章小结
• 第四章 ETC 计重收费系统设计
• 4.1 主控模块设计
• 4.1.1 过车逻辑设计
• 4.1.2 车辆查询逻辑
• 4.1.3 主控接口定义
• 4.2 设备模块设计
• 4.2.1 车辆识别逻辑
• 4.2.2 车辆检测逻辑
• 4.2.3 交通控制逻辑
• 4.2.4 货车计重逻辑
• 4.2.5 图像抓拍逻辑
• 4.2.6 设备诊断
• 4.3 交易模块设计
• 4.3.1 交易验证
• 4.3.2 计重规则
• 4.3.3 计重计费逻辑
• 4.4 记录模块设计
• 4.4.1 流水处理逻辑
• 4.4.2 工班记录生成
• 4.5 传输模块设计
• 4.5.1 数据包的协议定义
• 4.5.2 数据发送
• 4.5.3 数据接收
• 4.6 本章小结
• 第五章 ETC 计重收费系统效果评估
• 5.1 小车连续过车性能分析
• 5.2 货车连续过车性能分析
• 5.3 小车+货车过车效率
• 5.4 货车+小车情况分析
• 5.5 通过B 区的速度分析
• 5.6 特定限制条件下过车成功率分析
• 5.7 本章总结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文主要研究工作
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢