1、基于提升ETC天线识别率优化技术探讨莫常军（南宁高速公路运营有限公司，广西南宁530 0 0 0）【摘要】文章介绍了ETC的组成，并提出了ETC行车道设备的配置和安装方案，对ETC车道上使用的各大厂商设备数据进行分析，对产生的各种问题提出建议。合理安装ETC线路行车设备，可缩短ETC线路行车时间，提高运营效率和缩短运营时间，提高ETC的服务质量。【关键词】ETC；天线分辨率；优化技术【中图分类号】U495Discussion on Optimization Technique Based on Improving ETC AntennaAbstract:This paper introduce
2、s the composition of ETC,and puts forward the equipment configuration and installation scheme ofETC lane equipment,analyzes the data of major manufacturers used in ETC lane,and puts forward suggestions for various problems.Reasonable installation of ETC line running equipment can shorten the running
3、 time of ETC line,improve operation efficiency andshorten operation time,improve the quality of service provided by ETC.Key words:ETC;antenna resolving power;optimization technique引言随着科技的高速发展以及人们生活水平的不断提高，汽车已然从“稀罕物”逐渐普及寻常百姓家，人们对日常出行的便利、快捷、环保提出了更高的需求。随着全国各地将省界收费站撤销，分担人工半自动收费车道（ManualTollCollection，M
4、T C）的压力，电子不停车收费系统（ElectronicTollCollectionSystem，ET C）已逐步推广、普及。ETC系统脱离人工干预，当装有车载电子标签ORU（O n Bo a r d U n i t）的用户车辆驶过收费站时，不需要停车，通过ORU和装在龙门架上的路侧单元RSU（R o a d Si d e U n i t）的短程无线通信，读取车辆信息，经工控机处理相关数据后实现不停车缴费功能!。ETC避免了车主不必要的等待，既提高高速公路整体运行速度，又降低管理成本，实现“低碳出行”的生活理念。1国内外研究现状ETC是一种能够加快来往车辆在收费站的通行速度，减少高速公路收费站
5、车辆拥堵现象的不停车收费系统，主要采用的是车载电子标签，用来记录车辆信息、车辆通行信息、通行费全额等比较重要的内容，将电子标签安装到车辆的挡风玻璃上，在车辆通过ETC电子收费口时，利用电子收费口处的路侧装置与车载电子标签间的双向无线通信和数据交换，依据统一的收费标准，使车辆在高速公路上行使的过程【收稿日期】2 0 2 2-11-2 0【作者简介】莫常军（198 7 一），男，广西桂林人，南宁高速公路运营有限公司收费机电部副经理，研究方向为高速公路信息化管理。-21-【文献标识码】ARecognition Rate中，能直接扣除掉在高速公路上的通行费用，从而实现高速公路车辆的电子化收费。高速公路
6、ETC有着全路段封闭、电子托管、联网分账等优点，可以大大提高车辆在途经收费站时的通行速度。利用高速公路ETC实现高速公路的全过程电子化管理，不仅节省了过往车主的时间，还节约了人力、物力资源。ETC的推广是解决车道交通拥堵，促进节能减排、节约土地，推进公路网络化管理，推广应用高科技成果，构建畅通、便捷、安全、高效、绿色的交通运输服务体系的重要举措2 。美国ASTM（美国材料试验协会）早于1992 年开始对不同地区的ETC技术进行评估，最后提出专用短程通信技术（D SR C）标准，将9 15MHz频段划分给ETC技术，不过并未被TI等多家行业公司采纳，1999年美国FCC认证才将7 5MHz（5.
7、8 55.92 5G H z）的频段分配给ETC行业；1994年，欧洲对DSRC标准开始起草制定，并于19 9 7 年各成员国投票通过相关标准，分配共30 MHz的频段（5.8 5.9GHz）用于ETC技术领域；日本建设省和道路公团邀请国内数家企业进行野外实地试验，为选定DSRC频段依据选定提供数据支持，最终选择将5.8 GHz频段用于DSRC应用领域。在19 9 7 年10月ITS柏林世界大会上，欧洲、美国、日本三方专用短程通信技术（Dedicated Short Range Communication，D SR C）标准化机构就采纳单一标准还是多种标准并存的作为ISO标准产生争执，其中欧方
8、希望以欧洲CEN/TC278标准作为ISO标准，【文章编号】10 0 8-1151(2 0 2 3)0 4-0 0 2 1-0 3遭到美、日代表反对3,4。国内对于DSRC这种短程通信技术开发较晚，公路交通综合标准化于1996 年8 月立项，次年年底正式签批，1999年10月完成该项目，而ETC系统DSRC正是其中的一环。中国交通部智能运输系统研究中心于1998 年将5.8 GHz这个频段专门用于短程通信技术，应国家政策支持及发展需求，2 0 0 0年后国内发展出一大批ETC行业厂商，北京万集科技股份有限公司、深圳市金溢科技有限公司、北京聚利科技股份有限公司及广州市埃特斯通讯设备有限公司等多家
9、知名电子通信设备开发公司在这段时期先后成立。2 0 0 7 年基于DSRC技术的ETC定制了一系列国家标准，出台电子收费DSRC的国标GB/T20851.42007，此标准为我国ETC行业打下重要基础。近几年，根据国务院办公厅关于印发深化收费公路制度改革取消高速公路省界收费站实施方案的通知（国办发（2 0 19）23号）与交通运输部关于大力推动高速公路ETC发展应用工作通知（交办公路明电（2 0 19）45号）要求，2 0 19年底基本取消全国高速公路省界收费站，并加快ETC推广应用，ETC用户量增长，需加快推进涉车场所的ETC拓展应用服务5-7 。如今，ETC正被运用于车辆自动识别技术，重复
10、吸收、结合“互联网十”拓宽使用面，发展出ETC十智慧加油、智慧泊车、智慧洗车、智慧充电等多种便利功能，推广基于移动互联网方面的ETC应用要求，发挥ETC一卡多用的作用。ETC是加快建设智慧型城市、服务广大市民的重要科学技术，随着互联网技术的蓬勃发展，全新的“ETC+”生态圈已经形成。该技术在计算机的支持下，可以快速方便地处理费用数据，与传统的MTC相比，ETC可以减少员工数量，节省劳动力成本。车速低于2 0 公里/小时，可进行自动扣费，实现基于实时请款扣费的联机交易，并通过金融收单机构，实现实时扣费“先付后行”的资金清算。缩短车辆通行时间，缓解交通堵塞问题，减少发生交通意外以确保行车安全。目前
11、，已有国内厂商在现有ETC不停车收费的基础功能上，增加了北斗定位、运动感知及4G移动通信等功能，充分满足保险公司防灾减损、风控降赔的行业诉求，同时为交通运管的智能交通、车路协同提供多维度数据支撑，赋能ETC行业升级换代。由于车载设备的安装位置和角度的不确定，目前市场上具备碰撞感知的类似应用产品在正常工作前需要先做设备校准。这就需要司机高度配合，根据安装指示说明严格操作，经复杂的流程才能完成车载设备的校准，否则无法正常使用，对用户非常不友好，因此导致了碰撞检测应用还处于实验室或者测试阶段。2运行调查车辆识别技术包含侧机器设备、电子封条、检测电磁线圈等。伴随着车辆自动识别技术的高速发展，条码扫描、
12、红外线鉴别、射频识别技术等新技术陆续涌现并得到运用。当ETC车道车辆较多时，要求车辆的自动识别技术必须在远端也能如期发挥作用、在极端天气下也可以正常运转，实现全天候的应用场景。为了实现这种要求，最终决定在ETC频率段的设计和完成中采用射频识别技术。射频识别技术能够远程工作，也可以在不利因素下正常运转。工作原理如下：视频监控系统的读写器持续推送加密数据的高频信号，这种信-22-息根据发送天线发送至外界，产生DSRC通讯区。当车辆根据ETC道路进入DSRC通讯地区时，车内感应卡就会自动激话，推送高频率数据加密高频信号，由天线接收。随后获取交通出行时长、交通出行地址等相关信息。ETC系统软件依据获得
13、的数据对车辆数据进行剖析，开展数据分析，假如车辆符合规则即发送信号予以通过。而在中心管理系统方面，ETC配置多台数据服务器，用以存储数据，便捷数据访问，有助于提高车辆管理方法8,9。除车辆自动识别系统和集中控制系统外，ETC车道系统软件也包括道路交通出行附属设备。这种机器设备主要包含汽车电脑、道路监控摄像头、数据信号、车辆探测器、停车场车牌识别系统、监控器、警报器、检测电磁线圈等。这种服务设施的设计和应用有益于ETC环路的正常运行和车辆的行驶。设计方案附属设备时，应考虑ETC路线的具体交通条件，以保证ETC道路科学规范地正常运行，是必须使用ETC机器设备封闭式的通道10 。当ETC机器设备出现
14、异常时，能用MTC替代，非ETC车辆不可以通过ETC道路。2.1ETC车辆车道通行交易特殊情况统计针对部分站点交易成功率不达标及ETC天线与OBU不兼容的突出问题，笔者对主要城市车流量较多的收费站车辆通行车道情况进行持续1个多月的现场统计和后台调查分析，对在用的各天线品牌影响车道通过情况及天线与OBU兼容性进行分析，以及对南宁高速公路所辖32 个收费站进行车道日志中ETC车道出现异常报警的数据进行抽样统计分析，抽样样本车道为所有ETC车道的车道日志。根据车道日志数据分析结果发现，收费站的ETC专用车道中，入口总共有6 6 条车道，日均通行车流量为8.1万辆，出现ETC车道报警特情报警数日均为7
15、 10 0 辆次，平均每条ETC车道每日人工介入处理特情10 7.6 次，占比为8.7 6%，平均通过率为91.2 4%；出口总共10 9 条车道，日均通行车流量为8.4万辆，出现ETC车道特情报警数日均为6 0 6 0 辆次，平均每条ETC车道每日人工介入处理特情55.6 次，占比为7.2 1%，平均通过率为92.7 9%。2.2ETC车辆车道通行交易特殊情况数据分析统计本次各组人员在现场实地调查各收费站通行交易（车辆总量9 万辆/天以上样本及系统后台记录异常特情数据），通过现场与后台数据分析影响车道交易成功率因素如下。第一组分析样本车辆总数为16 57 7 辆，正常交易通过车辆为159 0
16、 7 辆，通过率为9 6%。非正常通过的车辆总数为6 7 0辆，其中由于用户车主导致的故障为345次（余额不足2 3次、标签未插卡7 4次、非ETC误入115次、黑名单10 6 次、标签拆卸2 7 次），占比为51.5%；车道软件和硬件导致的故障为6次（计费异常2 次、硬件故障4次），占比为0.9%；设备厂家导致的故障为319次（标签未识别52 次、B3帧错误13次、B4顿错误2 5次、B5顿错误6 3次、交易超时16 6 次），占比为 47.6%。第二组分析样本车辆总数为16 58 2 辆，正常交易通过车辆为158 13辆，通过率为95.4%。非正常通过的车辆总数为769辆，其中由于用户车主导致的故障为2 8 3次（余额不足21次、标签未插卡6 5次、非ETC误入10 3次、黑名单8 1次、【参考文献】标签拆卸13次），占比36.8%；车道软件和硬件导致的故障为46次（计费异常7 次、硬件故障39次），占比为0.6%；设备厂家导致的故障为440 次（标签未识别8 3次、B3顿错误2 7次、B4帧错误46 次、B5顿错误7 5次、交易超时2 0 9次），占比57.2%。统计各大品牌的E
