无卡etc原理 ETC解决方案

一、申请背景：

射频自动识别不停车收费系统（ETC）是目前国际上最先进的路桥收费方式。 欧美等发达国家已开始大规模推广应用——通过安装在车辆挡风玻璃和收费站ETC车道上的电子标签与道路上的微波天线之间的特殊短距离通信，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站时不停车缴费的目的。

ETC特别适合在交通繁忙的高速公路或桥隧环境中使用。 实行不停车充电，一方面可以让车辆高速通行（几十公里甚至一百多公里）。 预计与人工收费车道相比，ETC车道的通行能力将增加4至6倍，可以减少因缴费、找零等行为在收费站排队等候的车辆。 另一方面，它还使高速公路收费电子化，可以降低收费管理成本，有助于提高车辆的运营效率，也大大降低了收费站的噪音水平和尾气排放，可以防止小一些不法收费员贪污公路通行费，减少国家损失。 与原来的人工充电和人工电脑充电相比，实行不停机充电具有明显的优势。 不仅大大改善了道路上车辆密集造成的环境污染无卡etc原理，减少了车辆拥堵，行车更安全。 更重要的是无卡etc原理，这将大大提高桥梁收费效率。

一般对于道路收费系统，车辆大小形状不一，需要4米左右的读写距离

距离远和读写速度快也要求系统的频率在UHF频段，即902-928MHZ。 射频卡一般在汽车挡风玻璃后面。 现在最现实的解决办法是将多车道收费站分为自动收费站和入口收费站两部分。 天线架设在道路上方。 距离收费站约50-100米，当车辆通过天线时，车辆上的射频卡被头顶天线接收，判断车辆是否有有效射频卡。读卡器指示灯指示车辆进入不同车道，手动收费站

仍然保持现有的操作方式，车辆进入自动收费站，养路费会自动从用户账户中扣除，并通过指示灯和蜂鸣器告诉司机收费是否完成，以及车辆可以不停地通过，汽车制动器将停止 下车恶意闯入您的车辆。

二、无源射频卡（电子标签）的优点

(1) 非接触式。 无源射频卡与读写设备无机械接触，无机械损伤。 读写设备无插座（全密封），能适应多尘、潮湿等恶劣环境，可靠性高，使用寿命长。

(2)响应速度快。 普通磁卡的信息交换速度仅为1-2kb/s，而射频识别卡的信息交换速度为毫秒级，支持高速运动中的读卡。

(3) 安全性和保密性好。 普通磁卡在受到强磁场干扰时会丢失信息，信息容易被窃取、篡改或伪造。 射频识别卡使用内存记录信息，不受磁场干扰。 卡内有专用电路模块，可进行密码计算和双向密码识别，具有良好的数据安全性和保密性。

(4)体积小，方便多种封装形式，价格比有源卡便宜很多。

三、系统组成：

射频自动识别不间断充电系统按功能可分为自动识别控制子系统、自动判断子系统、数据采集子系统、车辆检测子系统、闭路电视子系统和信号控制子系统。

(1)自动识别控制子系统主要由sri9001系列射频自动识别读写器、UHF射频自动识别卡、AD-915BG12天线、道闸机、收费电脑终端等组成。

它是整个不停车收费系统的核心，负责控制不停车收费车道内所有设备的运行、收费业务的管理以及与收费站计算机的通信和数据交换。

附：射频阅读器主要参数：

可读写标签 符合ISO-18000-6B标准的电子标签

工作频率 902—928MHz（可能因国家或地区而略有不同）

工作模式 工作在广谱跳频（FHSS）或定频传输

输出功率27-32dBm（27-32dBm之间可调，出厂设置：32dBm

读写距离 读取距离≥8m，写入距离≥3m

读卡速度平均每32bits读取时间6ms

写卡速度平均每32位写入时间50ms

安全机制可以检查电子标签的有效性

一次读取卡片数量具有防碰撞检测功能，一次可批量读取30张电子标签

该读卡方式可以定时自动读卡，也可以通过输入触发信号或指令控制读卡

电源配备220V交流输入+5V/4A直流输出电源转换器功耗平均功率≤12W

外形尺寸 225mm×166mm×39mm

重量 铝合金/不锈钢外壳，整机重量约2Kg

工作温度 -20℃～+70℃

(2)自动判断子系统主要由光栅、高度检测器、轴数检测器组成。 采集车辆高度、轴数等参数，通过综合分析比较，判断车辆型号； 该子系统至少可以识别三个或更多模型。 自动判断子系统在某些场合可以由用户选择。 (3)数据采集子系统主要由一系列射频天线和射频电子标签卡组成。 射频电子标签安装在汽车挡风玻璃内侧上方，电子标签上写有标签号、车号、车主、车型、应付金额、剩余金额和有效期； 天线安装在收费岛前端，通过微波技术从射频电子标签卡中读取相关信息，同步传输至车道控制主机。 (4)闭路电视子系统主要由车道摄像头和收费站监控器组成。 车道摄像头安装在收费岛的前端，主要用于拍摄违规通过的车辆。

(5)信号控制子系统主要由交通信号灯、叉信号灯和自动栏杆组成，用于提醒司机正确使用直达收费车道。

(6)车辆检测子系统主要由三组环路线圈组成。 第一组环形线圈（ENTER LOOP）安装在收费岛入口处，激活天线读取电子标签信息； 第二组环路线圈（ESC LOOP）安装在收费岛中间出口处，用于控制红绿灯和十字信号灯的状态； 第三组环路线圈（EXIT LOOP）安装在收费岛出口处，用于统计车流量，控制自动道闸、红绿灯、十字信号灯的工作状态。

工作原理及过程

1、射频自动识别不停车收费系统不需要专门的收费员操作。 它采用微波自动识别技术，完全通过设备自身完成对过往车辆的收费。

2、存储车型、车号、金额、有效期等信息的射频电子标签卡安装在汽车前挡风玻璃内侧的左下角。 当持卡车辆进入不停车收费车道时，车辆传感器的“ENTER LOOP”线圈产生传入信号，激活射频自动识别阅读器读取车辆射频电子标签卡上的信息（型号、车号、剩余金额和有效期等），同时通过光栅、高度检测器、轴号检测器等车型差异检测设备，自动检测来车的实际车型。

3、从车载射频电子标签卡读取的信息和车型识别设备采集的数据，传送到车道控制计算机进行分析比较。 例如，电子卡中记录的车型与设备识别的车型一致。 卡内车号不在黑名单内，应付金额小于或等于剩余金额，且车辆通行时间在卡有效期内的，视为卡有效； 卡被视为无效。

4、进站车辆持有的射频电子标签卡为有效卡时，交通信号灯由红变绿，偏叉信号灯为绿色直行标志，自动栏杆解除； 当来车离开 EXIT LOOP 检测范围时，交通信号灯由绿变红，斜灯熄灭，自动道闸关闭。 驶出EXIT LOOP检测范围后，交通信号灯由绿变红，叉口信号灯熄灭，自动栏杆关闭。

5、如果进站车辆持有的射频电子标签卡为无效卡，交通信号灯为红色，叉口信号灯为黄色为左转交通标志，自动栏杆关闭； 车辆“ESC LOOP”线圈检测范围后，叉信号灯熄灭； 如果车辆没有转向人工收费公路（有些场合不设置此转弯旁路），但仍向前行驶，当到达车辆传感器线圈“ENTER LOOP”的“检测范围”时，警铃会响起报警，收费员会过来人工收费，然后人工放行。

6、射频电子标签卡的销售和费用结算均在计费中心（即购卡中心）进行。 为了满足不同用户的需求，一般发行两种电子卡，一种是预付电子标签卡，一种是信用电子标签卡。

7、预付电子标签卡，顾名思义，就是必须在通行前支付的电子卡。 该卡面向全社会发行。 用户只需直接到购卡中心用一定金额购买一张电子卡，即可使用非停车收费道。 每次使用时，系统会自动从电子卡中扣除该车的应付金额。 电子卡可重复使用。 当卡内余额很少或没有余额时，用户可在购卡中心向电子卡内重新存入一定金额的资金，以确保电子卡继续有效。

8、信用型电子标签卡是一种允许用户先通过后支付的电子卡。 该卡主要发给以银行信用卡为结算方式的用户，或具有良好企业形象的国家机关、企事业单位，费用结算采用银行托收方式。