智能交通论坛

     ETC电子不停车收费技术简介
  
      智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称ITS）主要包括九大方面的服务功能：先进的交通管理系统（ATMS）、先进的用路人资讯系统（ATIS）、先进的公交运输系统（APTS）、商用车辆营运系统（CVO）、电子收费系统（ETC）、先进的车辆控制及安全系统（ACVSS）、弱势使用者保护服务（VIPS）、紧急救援管理系统（EMS）和资讯管理系统（IMS）。
  
      电子不停车收费（Electronic Toll Collection，简称ETC）是作为ITS九大服务功能中的一个，在很多国家和地区，ETC因其橫跨“路、车、服务”等三方面应用系統的智能化，橫跨“道路/通信、车辆、信息服务等三大平台”，横跨私人/公众、城际、都会、商用运输等五大运输工具领域，被视为是ITS产业的重要旗舰计划和产业化的火车头。
  
      ETC系统的主要技术原理是利用射频识别技术完成路侧固定基站（收费站）对移动物体（车辆）的自动识别（Automatic Vehicle Identification 简称 AVI），并透过两者之间的双向无线数据通讯，进行有关收费数据的交换，然后通过计算机网络进行收费数据处理（结算、清分等），从而实现全自动不停车收费过程。
  
      通过这种技术，使得过往车辆通过收费道口时无须停车即能够实现自动收费。由于免需人工干预、免需现金处理、免需停车，从而大大节省了人力物力，提升了收费道口通行能力，并有效减少因车辆反复停车/怠速行驶而产生油耗与废气排放，节省能源消耗，提升环境质量，是二十一世纪智能交通电子收费技术发展的趋势和方向。
  
     ETC电子不停车收费核心技术标准介绍
  
      ETC系统中最重要的核心技术是专用短程通信（Dedicated Short Range Communication，简称DSRC）。世界上主流的电子不停车收费应用国家和地区，包括美国、日本、欧洲及中国等，均采用了工作于5.8-5.9GHz微波无线频段的DSRC。基于不停车收费业务应用的需要，为了保证其业务处理的实时性，在技术体系上DSRC采用基于国际标准化组织（ISO）的开放系统架构（OSI）七层架构的简化版本，即物理层（L1）、数据链路层（L2）和应用层（L7）。
  
      虽然上述这些国家和地区均采用5.8-5.9GHz频段的DSRC，但是彼此技术体系各有差异，所遵循的标准各不一致，彼此不互通。迄今为止，国际上已形成以欧洲 CEN/TC278，美国ASTM/IEEE WAVE（802.11p），日本ARIB STD-T75及我国的GB/T 20851为核心的几大专用短程通信标准化体系。
  美国5.9GHz频段WAVE技术标准刚刚完成制定，在此之前，其旧有的ETC系统主要工作在902MHz～928MHz频段，用户数量约数百万。尽管新的5.9GHz频段WAVE标准主要并非针对ETC应用（ETC只是一个入门级的基础应用），但美国下一步仍然计划把全美所有的ETC用户迁移到新的5.9G系统上来。作为面向未来ITS扩展的DSRC，美国5.9GHz频段WAVE是基于对无线局域网802.11a的改造，提供一个宽带（6～54Mbps）路车通信平台，通信距离在1000米以内。
  
      日本所采用的ARIB STD-T75标准在2000年左右形成，其主要特征是：5.8GHz的主动式通信系统，可提供1～4Mbps的高速双工／半双工的双向数据通信，通信距离为10／30米以内。除了电子收费系统之外，系统还可作为信息服务等其他ITS应用的路车通信平台。截至2008年底，日本已经形成了其国内超过2300万用户规模的使用群体，成为世界上最大规模的电子不停车收费应用国家。
  
      欧洲的CEN/TC278 DSRC技术标准形成较早，在上世纪90年代中开始提出，主要针对ETC应用，迄今为止包括欧洲及其他国家地区的用户数量超过1000万。CEN TC278的主要技术特征是：5.8GHz的被动式通信系统，下行链路通信速率为500Kbps，上行链路通信速率为250Kbps。由于其基于后向散射的通信方式，在最大全向等效辐射功率小于33dBm的情况下，其通信距离为10米以内。与日本及美国的DSRC相比，其技术及指标相对落后。
  
      我国的GB/T 20851 DSRC技术标准在2007年3月份正式颁布，其主要技术特征是：5.8GHz主动式通信，256kbps下行/512kbps上行速率（A类），1Mbps上下行链路速率（B类），A类设备主要针对两片式电子不停车收费应用，B类设备则兼顾扩展了其他ITS短程通信传输业务的可能性。从技术体系的设计理念上来说，GB/T 20851技术标准主要吸收了欧洲被动单片式的低成本及日本全主动式制式的高性能两者的优点，在高性能与低成本之间取了个平衡，从而兼有了相对低成本与相对高指标的优势，适合我国现阶段消费市场特点。