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      基于ETC的軍車交通控制研究

      2014-12-13 09:48:50朱鵬飛
      江蘇科技信息 2014年13期
      關(guān)鍵詞:軍車道口欄桿

      譚 岑,朱鵬飛,江 敏

      (江蘇長天智遠(yuǎn)交通科技有限公司,江蘇南京 210036)

      0 引言

      從2011 年開始,為適應(yīng)江蘇省高速公路ETC 軍車系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展需要,南京軍區(qū)開始建設(shè)軍車ETC 系統(tǒng)。軍車使用ETC技術(shù),極大提高現(xiàn)有ETC 車道使用率,收費(fèi)站將不再需要設(shè)置軍車專用通道,減少對人工收費(fèi)車道的資源占用,更大限度滿足社會公眾出行需要。文章從節(jié)約成本、避免重復(fù)投資角度,利用車載的ETC 設(shè)備,對進(jìn)出地方加油站(高速公路和城市)的軍車用油進(jìn)行研究。

      1 軍車ETC 收費(fèi)系統(tǒng)概述

      南京軍區(qū)從2011 年就開始軍車ETC 系統(tǒng)的建設(shè),將ETC系統(tǒng)與信息化辦公網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造融合,建成了ETC 智能車輛管理系統(tǒng),有效縮短了車輛派遣審批程序,實(shí)現(xiàn)了軍區(qū)后勤主管部門對車輛運(yùn)行的全天候有效監(jiān)控,可以使車輛在不停車狀態(tài)下就完成識別和信息寫入,對車輛實(shí)現(xiàn)全流程精確化管理。目前,南京軍區(qū)軍隊(duì)車輛都已安裝ETC 設(shè)備。

      2 軍車ETC 的工作流程

      采用ETC 天線,借助微波傳遞介質(zhì)和上、下行鏈路,實(shí)現(xiàn)RSU 與OBU 之間信息的有序交換,從而形成保密性強(qiáng)、傳遞效率高的數(shù)據(jù)流通道,從而實(shí)現(xiàn)軍車不停車進(jìn)出加油站。

      (1)當(dāng)裝有電子標(biāo)簽的軍車駛?cè)隕TC 通訊區(qū)域后,首先觸發(fā)線圈,啟動讀寫天線,此時(shí)車輛進(jìn)入交易模式;

      (2)讀寫天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行微波通訊,電子標(biāo)簽發(fā)出軍車的相關(guān)信息,讀寫天線識別相關(guān)信息是否真實(shí)有效;

      (3)如果此時(shí)ETC 天線檢測到該車輛電子標(biāo)簽有效,此時(shí)車輛控制系統(tǒng)將發(fā)送指令讓車牌識別設(shè)備進(jìn)行抓拍并識別,同時(shí)控制ETC 天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊,認(rèn)證成功,系統(tǒng)將抓拍照片,并且車輛信息進(jìn)行匹配存儲,車輛控制系統(tǒng)則控制自動欄桿升起,此時(shí)電子顯示屏顯示相關(guān)的車輛信息,車輛通過后觸發(fā)落桿線圈,自動欄桿降落。

      (4)一個(gè)認(rèn)證流程完成,系統(tǒng)保存交易信息,并上傳至加油站ETC 主機(jī)中,系統(tǒng)等待下一軍車進(jìn)入。

      如果認(rèn)證不成功,則自動欄桿機(jī)將車攔截,電子顯示屏顯示相關(guān)的提示信息,同時(shí)黃色閃光報(bào)警器響起。

      3 軍車ETC 收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)成

      ETC 收費(fèi)系統(tǒng)是由ETC 車道設(shè)備和ETC 控制軟件組成。ETC 車道設(shè)備包括系統(tǒng)控制主機(jī)、系統(tǒng)控制器、閃光報(bào)警器、路側(cè)讀寫控制器(含ETC 讀寫天線)、自動欄桿、電子顯示屏、車輛檢測器(含線圈)、道口攝像機(jī)、車牌識別系統(tǒng)。下一步是需要厘清車道設(shè)備結(jié)構(gòu),如圖1 所示。下一步是ETC 控制軟件架構(gòu)圖,如圖2 所示。

      圖1 ETC 車道設(shè)備結(jié)構(gòu)

      圖2 ETC 控制軟件架構(gòu)圖

      (1)交通指揮子系統(tǒng):本子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的外部設(shè)備,其包括:高速自動欄桿、閃光報(bào)警器以及電子顯示屏,并且本子系統(tǒng)還需要接收來自主系統(tǒng)發(fā)送過來的信息數(shù)據(jù),以改變當(dāng)前外部設(shè)備的狀態(tài)。例如在交易成功時(shí),需要控制欄桿等設(shè)備,以便讓軍車順利通行。如果在處理失敗時(shí)控制閃光報(bào)警器報(bào)警同時(shí)提醒司機(jī)不能進(jìn)入,需要重新驗(yàn)證。

      (2)車輛識別子系統(tǒng):車輛進(jìn)入道口,本子系統(tǒng)在接收到主系統(tǒng)發(fā)送允許交易信號后,天線控制器從系統(tǒng)控制器接受通信請求,形成符合通信協(xié)議的數(shù)據(jù)幀。通過天線將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給車載電子標(biāo)簽,同時(shí)接收、分析從電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù),系統(tǒng)控制器根據(jù)接收的信息發(fā)出相關(guān)指令,完成對電子標(biāo)簽的讀寫操作,并儲存操作結(jié)果。這一過程包括確認(rèn)電子標(biāo)簽的有效性、識別車輛類型等操作。

      (3)車輛檢測子系統(tǒng):主要負(fù)責(zé)檢測當(dāng)前車輛所處位置信號,其他子系統(tǒng)根據(jù)其發(fā)送的信號處理不同的事件。其檢測信號主要包括:車輛駛?cè)?、車輛倒出、抓拍、以及車輛駛離。

      (4)圖像車牌抓拍子系統(tǒng):本子系統(tǒng)對進(jìn)入道口的車輛抓拍,同時(shí)將對抓拍的圖像進(jìn)行處理和存儲,并且該子系統(tǒng)還負(fù)責(zé)將道口的實(shí)時(shí)圖像顯示在界面中。

      (5)道口數(shù)據(jù)交互子系統(tǒng):道口數(shù)據(jù)交互子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了存儲道口產(chǎn)生的數(shù)據(jù),以及后續(xù)與其他系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換功能。根據(jù)數(shù)據(jù)交互方式的不同,數(shù)據(jù)交互子系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)上被劃分成了數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)交互2 個(gè)子模塊。數(shù)據(jù)管理模塊封裝了對本地?cái)?shù)據(jù)庫的操作,并提供相應(yīng)接口給車輛識別處理子系統(tǒng)調(diào)用,簡化了上層的應(yīng)用邏輯,實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)采取了特定的優(yōu)化策略,具有高效、穩(wěn)定的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)交互模塊實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的交互過程,保證了交易記錄在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的可靠性,并有效控制了數(shù)據(jù)的負(fù)載平衡。

      4 軍車ETC 卡加油系統(tǒng)

      本研究將對某加油站的進(jìn)口處綠化帶進(jìn)行土建改造,將原綠化帶用水泥鋪設(shè)出一條長10m,寬4m 的直線車道,在加油站進(jìn)口出樹立一塊限行5km/h 的牌子,限速牌距離ETC 觸發(fā)線圈有3m 距離,觸發(fā)線圈到判斷線圈有4m,在判斷線圈左側(cè)位置(行車方向)安裝道口攝像機(jī),攝像機(jī)距離欄桿機(jī)3m,欄桿機(jī)左側(cè)(行車方向)安裝閃光報(bào)警器和電子顯示屏,在欄桿機(jī)后方3m 安裝落桿線圈。考慮到同時(shí)加油的軍車不會太多,且加油站對微波信號的安全要求,ETC 天線建議架設(shè)路側(cè)式天線,設(shè)置一個(gè)天線通訊區(qū)域,一般為自動欄桿前2-10m 范圍內(nèi),而對加油區(qū)和油罐區(qū)不會造成安全隱患。下一步是需要厘清的軍車ETC 卡加油系統(tǒng),如圖3所示。

      軍車ETC 卡加油系統(tǒng)主要利用車輛自動識別技術(shù),通過路側(cè)讀寫控制器(讀寫天線)讀取軍車的電子標(biāo)簽,識別出軍車的基本信息,自動放行符合條件的軍車。整個(gè)過程不需人工干預(yù),實(shí)現(xiàn)軍車快速地通過軍車加油通道。

      圖3 軍車ETC 卡加油系統(tǒng)方案

      通過測算,普通社會加油站改造一條軍車ETC 加油車道,包括2 個(gè)加油位,約投入90 萬元左右,極大地控制住建設(shè)成本,達(dá)成了軍民共建目的。

      5 結(jié)語

      軍車使用ETC 技術(shù),實(shí)現(xiàn)軍區(qū)后勤主管部門對車輛運(yùn)行的全天候有效監(jiān)控,可以使車輛在不停車狀態(tài)下就完成識別、信息寫入和加油,對車輛出行實(shí)現(xiàn)了全流程精確化管理,同時(shí)建立起“平時(shí)定點(diǎn)保障、急時(shí)伴隨保障、戰(zhàn)時(shí)配送保障”的軍民融合式油料保障體系,減少了部隊(duì)油料存儲、輸送成本,還提高了油料保障質(zhì)量和效率,為部隊(duì)機(jī)動提速發(fā)揮了助推作用。

      [1]王震宇.ETC 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)選擇[D].西安:西安公路交通大學(xué),1999.

      [2]王亞利.ETC 電子收費(fèi)系統(tǒng)淺析[J].智能交通,2012(16).

      [3]楊詳妹,等.長三角聯(lián)網(wǎng)ETC 在滬蘇浙高速的應(yīng)用[J].中國交通信息產(chǎn)業(yè),2009(5).

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