解析高速公路ETC多方面智能应用

李斌 彭思嘉

摘 要：文章结合实际对高速公路ETC多方面智能应用要点进行研究。首先对ETC技术的内容以及关键要点探讨，其次在分析传统ETC高速公路应用现状的基础上。详细探讨了高速公路中ETC的智能应用要点，希望论述之后应该相关工作人员提供参考。

关键词：高速公路;ETC;智能应用

中图分类号：U495 文献标识码：A

0 引言

现代社会中的计算机网络技术取得了很快的发展，高速公路已经使用互联网开始进行运营和管理，使得其各项工作顺利地开展。ETC技术的研发初衷就是要保障人们的出行更加得便利，其融合了大量的先进技术，比如网络、通信、智能化、自动化等等各个方面的技术，能够在高速公路的行驶中实现不停车收费，从而可以有效地减少高速公路收费人员的数量，能够促进管理工作效率的提升，给人们提供更加便捷的高速公路通行服务，也能够积极地促进高速公路领域的稳步发展，给经济与社会的进步提供基础。

1 ETC技术

1.1 技术内容

高速公路中安装ETC系统能够实现多项信息的综合应用，可以将通信、网络、智能化技术融合到一起，能够达到完全的自动化控制，只需要车辆中安装电子标签可以进行识别，与用户信息联系起来，就能够快速地通过扫描之后进行收费管理，行驶的车辆并不需要停车就能够完成高速公路的缴费，非常的方便快捷，大大提升了高速公路的通行效率。ETC车道上的车流量一般都是很大的，自动化运行的水平是非常高的，在具体的应用中应该做好防作弊管理。该方式与人工收费管理方式对比分析，工作效率得到了很大的提升，总体效果比较好。

1.2 关键技术

（1）ETC技术应用中能够完成系统自主识别车辆信息，然后和绑定的用户信息进行核对与分析，就能够通过验证后自动开启闸门放行车辆，能够使得车辆信息更加的准确。

（2）能够按照系统设定的要求对于车辆进行分类，判断出车辆属于何种类型以及收费标准，然后根据行驶的信息来进行计费收费，确保收费的准确性。

（3）能够达到系统的短程通信，具体就是利用无线通讯技术来实现，能够让车辆在规定的速度范围内实现车辆信息的验证以及交互施工，从而可以达到应有的效果。此外在系统短程通信应用的过程中，不仅通过无线通讯技术的应用之外，它还能够通过大数据应用能够对信息进行交换处理，大大地提高了整体的运行效果。

（4）ETC系统能够利用车道内的摄像设备来掌握车辆的运行情况，对于每辆车都能够进行车辆牌照的自动识别，然后将识别之后的信息传输到管理的终端系统中，对于违规的车辆做出必要的处理，同时能够将车辆的信息全部都记录到系统内，就能够实现高速公路的收费管理，还能够避免违法问题的存在。同时通过该系统的应用，它还能够根据车流的信息合理的规划出线路保证信息，能够在系统中分辨，从而快速地给行车提供一个车道信息，反馈已实现高效通过。

2 传统ETC高速公路现状

ETC系统内有很多的组成部分，通过这些设备可以达到整体使用功能的要求。车载单元（OBU）是ETC中极为重要的设备，其主要的作用就是识别车辆信息，确保信息能够传输到系统内。在车辆的行驶过程中，主要是利用ETC天线来完成识别，但是该方式也存在着明显的不足，比如没有应用其他的识别方法，车辆并未进行排队扫描，有些情况下还会导致车辆牌照无法识别的情况，所以导致系统运行容易存在一定的偏差。传统ETC中包含多项功能，具体的组成结构以及功能如下所示[1]。

ESAM模块就是设备中的SE（secureelement），其主要的作用就是能够在工作的过程中进行车辆的多个方面信息的存储和应用，然后是进行车辆信息的加密处理，只有得到相应的密钥才能实现信息的抓取处理，是车载单元中极为核心的组成结构部分。

射频读卡模块是能够实现配套卡片联合应用的部分，其能够根据需要读取车载设备中的频率以实现通信，就能够组合成为一个完整的通信网络系统。微动开关作为系统内部的机械组成结构部分，在OBU背面与挡风玻璃中间的位置上设置，其主要是通过物理压力感应的方式来获取相关的信息，进而改写ESAM相应的记录数据。因为在系统中需要电源，所以在OBU中安装有电容电池与普通电池，电容电池能够实现太阳能充电，可以保证其正常的运行，确保整个系统的通信达到正常性的标准。

3 高速公路ETC的智能应用

在ETC技术应用的过程中，其具备的优势是很多的，以下对它的应用优势以及应用要点进行深入探讨。

3.1 防作弊应用

传统的ETC系统中，设计方面就有着很大的不足之处，而目前的智能化系统的应用能够使得这些方面得到改善，促进整体运行性能的提升。因为车辆通行的数量是非常多的，不同车型收费的标准也有着很大的差别，各个地区也会有独特的标准。但是车辆信息能够全部都存储到车载单元内，車辆处于高速的行驶之下，收费服务站内就能够利用车载单元来了解具体的车辆信息，以判断出采用何种收费标准。传统ETC系统内，主要是利用人工或者微动开关的方式进行操作，导致时间比较长，还容易出现作弊的问题，一旦出现这些问题，要想从系统内检查出来就会有比较高的难度。而微动开关可以通过人为的方式进行调整，这就给作弊留有一定的空间，对于整个系统的运行和管理产生不利的影响。为了能够消除这些问题，所以需要进行ETC系统的智能化改进。首先是通过应用传感器等设备来取代传统的机械微动开关形式，将这些传感器安装到车辆不同位置上，比如挡风玻璃、A柱之间压力、距离等，只要是激活之后被锁定，系统就会检测出其存在过大的偏离，进而导致了OBU失效。其次客户个人进行安装，然后进行拍照、闪灯秘语等进行防作弊处理，能够实现整个过程的监控和管理，要准确地记录客户的身份，以便于能够及时进行追溯，大大节约了人力资源。最后是实现在线稽查，当前的ETC系统内所安装使用的车牌自动识别系统得到了很大的提升，技术有了很大的改变，被大量地应用到车辆管理的实践中，能够实现车辆信息的抓取和对比，从而可以及时将违规车辆进行拦截处理，避免出现作弊的行为[2]。

3.2 互聯网化

传统ETC在进行设计中，OBU就设计为脱机的形式，而很多高速公路收费站都处于偏远地带，这些地区的网络信号比较差，甚至有时会出现断网的情况。技术人员由于很多因素的影响导致无法及时维修或者根本没有发现，交易数据根本不能传输到网络系统内。这样对于客户的查询、开票等工作产生不利的影响[3]。而在目前的高速ETC系统中分析能够发现，能够实现车辆信息的采集和共享使用，能够实现车辆轨迹的记录、高速公路的行驶时间、行驶速度等方面的记录，可以提高车辆的管理能力，使得很多管理工作可以在无人的条件下进行，进而可以给高速公路通行车辆提供良好的服务。互联网系统之下的OBU，能够利用手机APP，可以与用户在线进行沟通与交流。由于ETC是实名制的，无论是货车还是客车用户，都能够享受到这些服务。

（1）车辆GPS轨迹管理，能够及时进行车流量的疏导和控制，也能够通过在线的方式答疑解惑，能够真实了解交通运行情况，并且及时将相关的信息发送给用户。

（2）从当前实际情况分析，虽然高速公路和收费站都设置了很多的摄像头，单仅仅能够用来进行车辆的追溯，与真正意义中的智慧高速还有很长的距离。如果车辆都联网，也就说明高速公路联网，车辆的数据也会更加得真实和准确。

3.3 智能化发展

当前所研发和应用的车载单元从功能方面分析还存在着明显的不足，具体就是在高速公路收费中，但是普通汽车高速行驶的频率是非常小的，因此，高速公路依然是现金收费量比较大。要想得到更加广泛的使用，应该提出技术的改革与发展，能够实现多种模块的联合应用，最终可以使用到很多的领域中，可以全面的提升智能化的发展水平，满足现代高速公路管理的需要。

4 高速公路ETC系统在工程中的应用

在该系统应用的过程中，需要根据实际要求做好系统的准备以及处理，从而保证该系统的管理流程达到实际的要求，一般来说需要做好以下几点控制。

4.1 高速公路ETC系统的准备和要求

高速公路一直都处于封闭的路网环境之下，所以在路网端口的位置上设置重要收费站，可以直接取消交叉路口位置上的收费站，然后在整个高速公路通行网络中设置通道口的形式，结合具体的联网情况来进行费用的支付和收取，从而可以达到高速公路整个网络的一卡通运行[4]。高速公路ETC系统内是运用的封闭系统形式，收费程序与封闭路网的收费有着很大的相似之处，但是在收费系统内，会包含多个不同的不同，还有就是投资者之间的利益分配等方面，所以收费会是非常复杂的。高速公路ETC中的投资以多样化的形式存在，要在系统的设计中解决和处理如何进行分割以及收费的问题，能够使得通行费的合理分配，从而可以使得整个系统的收费达到合理性的标准，能够让路网收费的顺利进行。

4.2 高速公路ETC系统的管理流程

高速公路ETC是投资人出资建设的，多个方面同时建设出ETC系统进行高速公路的管理，在车辆驾驶人员使用该系统时，需要按照具体的网络支付的地址，如有必要可以通过建设某些网络站点的形式，比如如何识别高速公路的分割程序，同时该网络一般的覆盖范围是比较大的，也可以按照要求缩小其管辖的范围，也就是能够具备兼容的效果。ETC的主要特点就是能够实现道路网络系统内的进口、出口刷卡缴纳通行费的目的[5]。收费的价格应该结合不同的车辆类型、里程等方面来完成收费。针对于投资来说，高速公路通行网络费用能够充分的保护投资者的合法权益。

5 结语

计算机与网络技术的发展之下，高速公路ETC系统是发展的主要趋势，但是当前依然有很多问题无法从根本上解决，所以需要结合实际情况做出必要的调整和改变，能够有效地改善当前高速公路出入口拥堵的问题，保证交通通行更加得顺畅，为公路事业的稳步发展起到一定的促进作用。

参考文献：

[1]高虎.浅析高速公路货车ETC不停车收费技术应用[J].中国建材科技，2018，27（02）：175-176.

[2]何常声.高速公路ETC电子收费系统的技术应用[J].科技风，2015，28（20）：73.

[3]孙羽.我国高速公路电子智能收费系统ETC[J].科技展望，2015，25（01）：108.

[4]罗胜坚，陈海华.基于车型识别的高速公路ETC大改小防逃费技术研究[J].交通世界，2019，26（35）：9-11.

[5]许国庆.高速公路电子不停车收费系统（ETC）的节能探究[J].科学技术创新，2019，23（24）：76-77.