山西省交通科学研究院山西太原030006
摘要：伴随当前经济社会正在进行不断地发展，我国交通运输管理水平也处于快速发展和加强的阶段。但是，在进行实际发展的时候却碰到了许多的难题，其中的一个就是在高速公路进行收费的问题。但是，在当前科技处于不断发展的过程中，这些问题也正在进一步得到很好地解决。本文主要对基于射频技术的高速公路不停车收费系统进行介绍，该系统不单单能够让高速公路收费站车辆拥堵造成的通行压力科学有效地减轻，也为将复杂路网环境下的多路径识别的问题解决掉，同时还解决了通行费拆分的问题，并且为以后的指挥交通的建设带来一定的技术支持。
关键词：高速公路；射频技术；不停车；收费系统
1不停车收费系统构成
1.1数据采集模块
在射频技术当中，数据采集模块是非常重要的一个组成部分，其组成部分分为两块，主要包含了电子设备和车载电子标签。射频技术在通讯方式方面一般情况下采取非接触式，主要是利用标签进行无线通讯和读写器联合使用，来实现数据传输的功能，从而对标签载体的某些特点进行识别。整个系统的信息载体主要是一个无源的只读电子标签，无源只读电子标签一般情况下不需要进行单独供电，而是利用内部的天线线圈通过电感的形式把部分射频能量转化为其在工作过程中所需要的能量。
1.2数据传输模块
数据传输的部分在射频系统当中也扮演着非常重要的一个角色。在进行数据传输的时候，传输的可靠性是整个系统当中最为关键和重要的内容，也是要求最高的一点。为了让数据传输的可靠性可以得到实现，我国还进行了以高速公路光纤网为基础的设计，并且将无线网络也架设起来，作为一个具有补充性的数据传输方案。在整个方案实施的过程中表明，其传输数据方面具有一定的可靠性，是能够保证数据传送的，可以进行大力的推广和应用。
1.3后台数据处理模块
在完成数据采集和传输的工作之后，下面需要做的最重要的内容就是后台处理传输的内容了。后台处理信息的系统在整个射频系统当中起到核心的作用。后台数据处理模块一般情况下是通过银行后台和不停车收费后台共同组成。不停车收费系统后台主要是对基础数据进行管理，并且维护系统运行过程中的安全等，银行的后台主要对办理车载电子标签联名卡，对代扣通行费等金融的服务进行负责。
2射频识别技术结构及工作原理
2.1射频识别系统结构
一般的射频识别系统都包含有射频标签和读写器两个基本组件，射频标签本质为一种集成电路卡片，可存储有关附着车辆的大量电子信息，且可嵌入识别车辆内部，读写器通过无线电波或信号感应方式发送命令给射频标签，射频标签相应的做出反馈，二者共同完成数据传输工作。射频识别系统的其他一些部件，例如天线，用来传递读写器和射频标签之间的信号，智能控制设备则需要完成射频信号的处理和控制等。
2.2射频识别技术工作原理
读写器周围分布有一个微波通信区域，当射频标签进入到这个工作区域后，安置在路侧位置的读写器通过天线向外发射特定频率的电磁波，安装在识别车辆上的射频标签成功接收到微波信号后被激活，由射频标签内部系统对接收到的信号进行整合处理后传回读写器，实现车辆身份识别。
2.3基于射频技术的高速公路不停车收费系统
该系统的功能是通过自动识别技术射频技术来完成的，其主要的组成是利用射频卡还有读写器进行共同构建，实现无线射频卡和读写器在一定的范围内在不接触的条件下进行数据资料的传输,从而达到相互识别的目的。在一般情况下,射频装置在配置的过程中主要包含了以下几个：应答设备、阅读设备、数据库软件设备。
2.3.1应答器
应答器也就是射频卡,其中配置有电子标签,主要包含物体的属性等信息。作为射频系统的数据载体应答器由辐合元件及微电子芯片构成。应答器自身没有供电电源通过阅读器的相应作用才能使应答器利用电磁波的能量。
2.3.2阅读器
阅读器也称之为扫描器,通过对应答器进行扫描,对电子标签中包含的数据信息进行获取。结合不同的具体应用环境,运用不同的结构及技术对读装置和写装置进行区分。对于典型的阅读器而言主要包括控制单元、发送器、接受部以及辐合元件几部分。大多数阅读器数据接口通过将数据进行截获并向计算机或其他控制装置实施传输。
2.3.3数据库软件
对收集的数据进行管理,该部分不存在特定的要求,只要对识别、存储以及数据输出进行保障即可。
3射频技术不停车收费系统存在的问题
3.1车辆误入到ETC车道
当没有电子标签车辆进入到ETC车道，或者是车载电子标签和车辆自动识别系统比对不正确，还有就是射频卡中金额不足，无法正常完成交易，遇到这种情况，车辆需要倒车才能进入到人工收费车道。如果后方有车，就造成车辆进退两难的情况，通过现场观察，适当加长ETC收费岛，栏杆与MTC收费岛头平齐，ETC收费通道比MTC收费通道长，ETC车道的自动栏杆的水平位置和MTC收费通道的顶端平齐。通过这样的布局，车辆可顺利驶到旁边的MTC收费车道，在一定程度上保障了ETC车道的通畅。
3.2通过ETC车道的车辆速度太快
如果车辆速度过快，在通过ETC通道时，由于时间很短，车载电子标签和后台管理系统之间的数据交互还没有全部完成，造成交易失败。所以，车辆通行ETC车道时，对车辆的通行速度有一定的限制，经过反复测试，总结出车辆通过的最高速度，允许的最高时速Vmax可由下面的公式确定：Vmax=S／(tl+t2+t3)，其中：S表示触发线圈与车道自动栏杆之间的实际距离；tl为从车辆刚进入触发线圈起到系统检测到车辆的响应时间；t2为完成一次正常交易所需要的时间；t3表示系统发出抬杆指令到栏杆完全抬起所需要的时间。
4加强高速公路射频技术不停车收费系统运用的建议
首先，系统可以进行成功运行的前提在于各类设施能够很正常地进行工作，因此在相关的硬件设施上我们需要根据ETC车道的相关标准进行ETC车道的建设。
其次，在相关的组件维修部门，需要通过部署，让专人去负责相关的区域，并培训好相关的维修人员，将相关的维修技术指导手册进行分发，保证意外情况出现后可以很快让收费站的运行秩序恢复，降低各种不良的影响。
最后，需要向公众进行ETC的宣传，让公众思维的限制解除掉，只有这样才能保证公众可以无障碍地享受服务，防止因无知而导致一些不必要的安全隐患。现阶段我们需要做的事情是既需要对其发展过程中的效率进行关注，更需要兼顾其质量，保证ETC全寿命周期的成本降到最低。
结束语
在当前交通系统进行逐步发展和完善的过程中，通过射频技术而实现的不停车收费系统在加强交通收费管理的过程中带来了非常大的方便。在进行实际操作的时候，相关工作人员需要对当地交通收费的实际状况进行分析和研究，在这个基础上，通过相关科技方法和配套设备系统的完善和建设，来达到建设不停车收费系统工作的目的，从而大大加强交通运输过程中的效率。
参考文献
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