高速公路不停车收费
周斌 08110229
（重庆交通大学，重庆市南岸区学府大道66号，400074）
摘要：目前，我国的高速公路收费基本上还是人工收费，不仅效率有限，还会对交通造成一定的影响。每一个收费站就需要几名工作人员，间接的增加了高速公路的通行费用。对于交通量很大的路段，收费站就相当于是一个瓶颈，大量车辆聚集在收费站等待通行，势必会降低高速公路的运输效率。随着科技的进步，不停车收费技术越来越成熟，其可靠性已经能够满足要求了。在高速公路上引进不停车收费，在提高高速公路的运行效率的同时，还能减少一部分开支，降低通行成本。
关键字：高速公路；收费；RFID；射频识别；电子标签
Abstract: At present, China is still largely manual highway toll charges, only a limited efficiency, but also a certain impact on traffic.Each toll station several staff members need to indirectly increase the highway tolls.For large sections of traffic, toll stations is equivalent to a bottleneck, a large number of vehicles gathered at the toll station to wait for traffic, highway transport is bound to reduce efficiency.With advances in technology, toll collection technology matures, its reliability has been able to meet the request.The introduction of the highway toll collection, to improve highway efficiency but also can reduce some of that money, reduce acce costs.
Keywords: Highway; charges; RFID; radio frequency identification; electronic tags
1.前言
我国的收费公路建设是20世纪80年代开始起步的。为迅速改变公路建设的落后面貌，从1980年开始，广东省率先在全国实行贷款集资建桥修路，并采用收费办法偿还投资。1984年底，第一条收费公路——中山市张家迈进港公路宣告通车。据统计，截至2009年年底，中国公路通车总里程达到386.08万公里，其中高速公路6.51万公里，位居世界第二，全国总共有86053个收费站。
近年来，我国公路建设取得飞速发展，高速公路通车里程不断增加，省份之间的路网格局基本形成。但是随着随着路网的形成，通车公路里程的增加，交通量也在不断增加，由此带来了许多新问题：
（1）收费设施及收费技术落后，收费站形成交通瓶颈；
（2）各路段收费标准、方式等不统一，给用户造成混乱；
（3）重复建设收费广场和设施，造成投资浪费和运营成本增加。
为了解决上述问题，我们引入了不停车收费系统，使用不停车收费，可以解决收费站的瓶颈问题，减少收费站的建设，节约成本，最主要的是可以提高高速公路的运输效率。
2.RFID技术
电子标签是射频识别技术的基本组成部分之一，是一张存有车辆各种信息（如车牌号、车主姓名、车型等），并能将这些车辆信息以微波形式发送出去的集成电路芯片。
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。RFID是一种非接触式的自动识别技术，它是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别
工作无须人工干预，可在各种恶劣环境中应用。RFID可识别高速运动物体，并可识别多个标签，操作快捷方便。
2.1 RFID工作原理
当标签（射频卡）进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的物体信息无源标签或被动标签，或者主动发送某一频率的信号有源标签或主动标签；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统处理有关数据。
2.2 RFID技术实现不停车收费的工作原理
在车辆上一次性粘贴一张电子标签，并在数据库中将电子标签编号和车牌号绑定，同时为该标签在银行开立一个信用卡账户或储蓄卡账户。
当车辆行驶至不停车收费入口车道时，车道阅读器从电子标签中读取车辆的识别信息，按照收费要求控制车道控制器将车辆放行，同时将该车的识别信息和车道信息（如收费站名称或编号、车道、通过时间等）上传到管理中心；途中车辆经过标识站时，标识站读取电子标签信息并将车辆的通行信息上传至管理中心。
当车辆行驶至不停车收费出口车道时，读取到车辆的相关信息，并与管理中心建立连接，则从数据库中获得车辆经驶的入口和标识站，形成车辆行驶的精确路径并收费放行，完成一次不停车收费。
3.应用的关键技术
3.1 车辆的高速识别
要想实现高速公路不停车收费，首先要解决的问题就是实现车辆的高速识别。该不停车系统采用的是基于RFID技术的车辆识别系统的电子标签，具有识别距离远（6～8米）、识别速度快（大于260公里/小时）等特征。由于采用只读工作方式，因此车辆可以在极短的时间内被电子读头设备识别出来。同时，由于采用无源设计，用户可以避免因更换电池而带来的麻烦。
基于RFID技术的车辆识别系统主要由车载电子标签（超高频无源射频标签）和电子读头设备（高速远距离超高频阅读器）组成。RFID是一种非接触的射频通信方式，通过读写器与标签的无线通信实现数据采集，从而识别标签载体的身份等特征。
3.2 数据传输
由于采用只读标签，系统对数据传输的可靠性要求较高，数据传输的可靠性是系统能够长期稳定工作的关键所在。以前利用只读电子标签实现的收费系统一般都是开放式收费，开放式收费不需要实时的数据传输，只读电子标签收费系统具有天然的优势。而对于我国高速公封闭式收费方式来说，采用只读电子标签系统进行不停车收费，则必须有稳定的网络来确保数据传输的可靠性。为保障数据传输的可靠性，系统可以采用让高速公路光纤网作为基础，无线网络为补充的数据传输方案。无线网络可以选着3G网络，目前3G网络已经基本实现城市覆盖，能确保无线数据传输的安全可靠。
3.3 系统数据管理
系统数据管理是整个系统功能的核心，可以分为两大部分：不停车收费系统数据管理和银行数据管理。
不停车收费系统数据管理负责基础数据的管理、系统安全管理、费用运算、路径运算、通行费拆分、系统相关报表的管理等。银行数据管理负责与车载电子标签联名卡的办理、代扣通行费等金融方面的服务。
不停车收费系统可以采用预付费的方式，使用该业务的用户在车载电子标签的联名储蓄
卡中存储一定费用，在高速公路行驶时在账户中扣除通行费。如果联名卡中的余额低于某个预定值，就提醒用户及时充值。不停车收费系统也可以采用信用付费的方式，对于在银行有良好信用的用户，可以办理一张与车载电子标签绑定的联名信用卡。当用户高速公路行驶发生费用时，系统记录每次所发生的通行费，并定期与银行进行对账，这样就可以实现高速公路通行费的先消费后还款。
4.结束语
随着经济的发展，对于运输效率的要求也是越来越高，目前落后的人工收费方式已经不能满足交通的发展需求了，有时还会成为交通运输中的不利因素，影响通行速率以及增加高速公路的成本。我相信，在不久的将来，不停车收费系统将完全取代人工收费方式，实现收费的智能化，道路使用者也会切实感受到智能化的方便与快捷。
参考文献
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