ETC中数据交换系统的应用研究

论文摘要

我国的高速公路正处在一个飞速发展的时期,以射频识别（RFID）技术为核心的电子不停车收费系统（ETC）能够有效提高高速公路收费的工作效率。本文主要研究射频识别技术,设计开发用于ETC的射频识别系统。在对高速公路不停车收费系统做了深入的分析和研究后,架构一个基于XML的高速公路不停车收费数据交换系统,并讨论该系统的设计和实现。为此,本文主要开展了以下几方面的研究工作:首先,分析了XML技术的产生背景,讨论了XML的发展状况,XML技术的特点以及关键技术。并对几种短程无线通信技术的解决方案进行了分析比较,为架构ETC数据交换系统奠定了理论基础。其次,在详细地分析比较各种电子标签及天线的特点后,选择了被动式读写型双片式的电子标签和垂直极化的平板天线,为搭建ETC不停车收费系统的数据交换平台做好了硬件上的准备。并对ETC数据交换的模型进行了设计。接着,根据天线交易的流程利用Delphi以及Visual C++编程语言编写了系统的程序代码,并对系统进行了整体测试。最后,对整个研究过程进行了总结,并结合已完成的内容展望下阶段任务。本文将基于XML包的数据交换技术以及基于结合了DES和RSA两种算法优点的一种新的加密技术应用于射频识别技术的研究中,所实现的高效,安全,稳定的ETC数据交换模式,在理论和实践上都有重要的研究意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 ETC 在国际上的发展历史及现状
• 1.2.2 ETC 在国内的发展历史及现状
• 1.2.3 RFID 的发展历史及现状
• 1.3 主要研究内容及重点
• 1.4 论文结构
• 2 相关技术与方法
• 2.1 XML 技术
• 2.1.1 XML 简介
• 2.1.2 XML 的特点
• 2.1.3 XML 的文档格式
• 2.1.4 XML 的语法
• 2.1.5 XML 的名称空间
• 2.1.6 XML 关键技术简介
• 2.1.7 JAVA 解析XML 数据包的具体方法
• 2.2 短程无线通信技术的各种解决方案及比较
• 2.2.1 蓝牙
• 2.2.2 IrDA
• 2.2.3 HomeRF
• 2.2.4 IEEE802.11
• 2.2.5 短程无线通信方案比较
• 2.3 本章小结
• 3 ETC 数据交换的硬件选择与模型设计
• 3.1 ETC 系统结构组成
• 3.1.1 ETC 系统各部分功能
• 3.1.2 电子标签的选择
• 3.1.3 天线的选择
• 3.1.4 电子标签使用过程
• 3.2 ETC 数据交换的模型设计
• 3.2.1 通讯系统模型
• 3.2.2 信号编码
• 3.2.3 一种新的加密算法设计
• 3.2.4 CRC 校验的选择
• 3.2.5 信号的调制
• 3.3 本章小结
• 4 软件设计与系统测试
• 4.1 ETC 应用基本流程
• 4.2 数据交换模块
• 4.2.1 天线交易流程
• 4.2.2 初始化配置
• 4.2.3 基于XML 包的数据交换
• 4.3 RSU 与OBU 交互认证
• 4.4 系统测试
• 4.4.1 系统正常工作界面信息显示
• 4.4.2 正常工作状态下车道功能流程
• 4.4.3 进入人工处理状态
• 4.4.4 进入系统维护状态
• 4.5 本章小结
• 5 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录