中兴ETC不停车收费系统解决方案V1.0

《中兴ETC不停车收费系统解决方案V1.0》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中兴ETC不停车收费系统解决方案V1.0（56页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date中兴ETC不停车收费系统解决方案-V1.0中兴ETC不停车收费系统解决方案-V1.0中兴ETC不停车收费系统解决方案-目录第1章中兴ETC不停车收费系统总述11.1需求概述11.2系统总体建设目标和系统指标4第2章中兴ETC不停车收费系统整体框架72.1中兴ETC不停车收费总体说明72.2车道子系统82.3收费站子系统92.4路段收费分中心子系统9第3章中兴ETC不停

2、车收费系统详述113.1收费站子系统113.2收费车道子系统193.3发卡子系统29第4章中兴ETC不停车收费系统关键产品说明304.1路侧设备RSU304.2车载设备OBU334.3车道控制器35第5章中兴ETC不停车收费系统优势及特色385.1中兴通讯品牌优势385.2中兴通讯集成优势385.3中兴通讯系统优势385.4中兴通讯产品优势40第1章 中兴ETC不停车收费系统总述1.1 需求概述 1.1.1 应用场景描述随着国民经济快速发展，我国综合国力不断增强，交通基础建设大为改善，尤其以高速公路为主骨架的覆盖全国范围的高等级公路网络正在逐步形成。截至到2005年底，我国高速公路里程己达4.

3、1万公里，为交通事业跨越式发展奠定了坚实的基础，在某种程度上缓解了交通在经济建设中的瓶颈制约作用。但是，随着经济的持续快速增长，路网通过能力日益满足不了交通量增长的需要，交通拥挤，阻塞现象日趋严重，交通污染和事故越来越引起社会普遍的关注，交通问题仍十分突出。如广佛高速路，自建成通车后的6年间，交通量增加了5倍，原来的四车道己经饱和、正准备扩展为六车道。然而，持续不断的交通增长需求显然不能由无止境的车道扩展来满足。国内外实践经验证明，一个国家当交通发展到一定程度，再单纯依靠修建道路设施来解决交通拥挤问题，不仅受投资等诸多条件的制约，而且效果也是有限的。如何实现各类车辆的有效指挥、协调控制和管理已

4、经成为交通运输和安全管理部门面临的一个重要问题。经过长期和广泛的研究，各发达国家已从主要依靠修建更多的公路，扩大路网规模来解决不断增长的交通需求，转移到用高技术来改造现有公路运输系统及管理体系，从而达到大幅度提高路网通行能力和服务质量的目的。日本、美国和西欧等发达国家为了解决共同所面临的交通问题，竞相投入大量资金和人力，开始大规模进行公路交通运输智能化的研究实验。起初，称为智能车辆公路系统(Intelligent Vehicle-Highway Systems IVHS)，进行公路功能和车辆智能化的研究。随着研究的不断深入，系统功能扩展到公路交通运输的全过程及其有关服务部门，发展成为带动整个公

5、路交通运输现代化的智能交通系统(Intelligent Transportation System ITS)。ETC特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。实施不停车收费，一方面，可以允许车辆高速通过（几十公里以至一百多公里），与传统的人工收费8秒出票相比较，不停车收费大大加快了高速公路收费道口的通行能力，据测算，较人工收费道口，ETC车道通行能力将提高46倍，可减少车辆在收费口因交费、找零等动作而引起的排队等候。另一方面，也使公路收费走向电子化，可降低车辆管理的成本，有利于提高车辆的营运效益，同时也大幅度降低收费口的噪声水平和废气排放，并可以杜绝少数不法的收费员贪污路费、减少国家损失，

6、与原来的人工收费和人工电脑收费方式相比，实行不停车收费后具有明显优势，不仅极大的改善了路上密集车辆所造成的环境污染，减少车辆阻塞现象，行车更加安全，更为主要的是将大大提高过路桥收费效率。1.1.2 ETC系统建设的优势ETC技术特别适用于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用，传统的采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统：在无车道隔离的分车道交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费将彻底改变目前半自动收费过程中的弊端。由于不需要停车交费，当交通量较大时，不会产生收费站前车辆排队等候的现象，减少了车辆延误；由于无需人工参与和无现金交易，可完全避免

7、收费过程中的舞弊和贪污现象；同时也能解决由于交通堵塞而引起的能源消耗和环境污染等问题。电子收费系统在国外被广泛地应用于开放式的收费站，国内目前部分省市的高速公路已有所实施。电子收费系统代表当今最先进的收费技术，也是未来发展的方向，有着广阔的发展前景。（1）实施ETC系统可以提升高速形象ETC系统实现了不停车收费，解决了因人工停车收费造成的排队塞车现象；用户得到更快的通关速度和全新的收费体验，恢复了高速公路本应具有的高速、快捷形象，降低了政府和公路部门的压力。（2）ETC不停车收费相较于MTC收费系统使得交通更加安全收费站的设置在相当程度上影响了交通安全，在收费区常出现交通事故主要有追尾、侧撞、

8、撞物等类型。引起追尾事故的主要原因是车辆行驶速度过快，驾驶判断失误至使预留的刹车距离不足撞收费站前的排队车辆；驾驶员为寻求空闲的收费车道、最小的排队长度或选择一个特定的收费方式而变换车道是侧撞事故的起因；收费站的设置给驾驶操作增加了难度，因为操作不当撞上收费亭等固定物。影响收费区交通安全的主要因素有：收费车道收费型式配置、车辆加速度、通过速度、车道数及跨车道车流量。ETC系统的实施使得这些因素发生变化，收费区的交通安全状况也将随之变化，ETC系统对交通安全的影响主要体现在如下几个方面：ETC车辆加速度及通过速度的发生变化，追尾事故数相应减少；在ETC专用车道上驾驶员操作相对简化，使撞物的可能性

9、减小。（3）ETC可以节省投资运营成本在收费运营方面人工收费系统存在如下弊端：收费营运效率低：据交通部及一些公路主管部门的有关资料统计，目前公路收费的总额只占应收总额的70%左右，有相当一部分流失，给国家和公路经营管理单位造成了极大损失；人工收费需要更多的人力付出及运营管理费用。为了提高收费站的通行能力，使其能承受路段的车流量，收费车道往往多于路段的车道数，不仅要投入更多的成本，还要占用更多的土地资源。实施了ETC系统后，投资成本及运营费用将发生相应变化，运营效率也将得到提高，主要表现为：收费效率的提高：现代化的技术使收费运营管理进一步规范化，可以允许车辆高速通过（几十公里以至100多公里），

10、与传统的人工收费8秒出票相比较，不停车收费大大加快了高速公路收费道口的通行能力，据测算，较人工收费车道，ETC车道通行能力将提高46倍，可减少车辆在收费口因交费、找零等动作而引起的排队等候，减少了收费金额的流失，由于无需人工参与和无现金交易，杜绝了收费人员错收、漏收、收取假币现象，同时解决了个别收费人员的营私舞弊行为。运营费用的变化：ETC系统实施后，减少了人工车收费车道数目，减少了人力投入，相应地减少了人员的工资，行政办公的结构将相应发生变化，以计算机网络为主的信息化管理提高了效率；ETC系统可以自动判断车型完成收费，收费无需人工干预，实现了收费站的无人值守，降低政府和公路部门的管理成本；但

11、也可能引起费用的增加：ETC设施的价格相对昂贵，其维护及维修费用相应会较高，但是设施质量提高有可能会减少维修的次数。投资成本的变化：相对人工收费言ETC系统需要相对昂贵的投资，但系统实施后，收费站的通行能力增加（一般ETC车道的通行能力是MTC车道的35倍），相应地可减少部分收费车道，从而减少了新建设施的成本，同时也节约了土地资源。(4) ETC系统更加环保节能机动车是大气污染的移动发生源，其排放的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、铅化物和颗粒物质是造成大气污染的主要原因之一。此外，机动车的运行需要消耗燃料，又造成大量的能源消耗。车辆的油耗与排放与车辆的运行状态密切相关，由于停车收费使得收费站

12、处的车辆处于加减速或怠速状态，车辆发动机处于慢速或空转状态，根据车辆的燃油消耗特性，在此状态下发动机的燃油耗量增加，废气排放量也就相应增加，由此加剧了大气污染。ETC系统的实施，使得交通流运行状况得到改善，车辆在收费物的停车次数减少，排队等待的时间就明显缩短，无疑减少了车辆的油耗与排放，解决了收费站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和环境污染等问题。1.2 系统总体建设目标和系统指标1.2.1 系统总体建设目标l 支持ETC/MTC一键切换本系统兼容ETC与MTC系统，为车道子系统提供支持，轻松实现两种收费方式间的一键切换，在识读设备出现故障、MTC车道拥堵以致阻塞ETC车道或者客户有其它需求的

13、时候，可以实现ETC与MTC收费方式间的实时切换，保证系统的安全稳定运行，最大限度地提高车道的利用率。l 支持ETC/MTC组合式收费模式本系统兼容为车道子系统提供组合式收费的支持，支持ETC双界面卡用户的ETC入MTC出、MTC入ETC出、MTC入MTC出等通行方式，最大限度的满足不同用户的要求。电子标签采用双片式（电子标签+双界面卡）。将双界面卡插入ETC电子标签中可以实现不停车通过ETC专用车道，使用双界面卡采用普通刷卡方式可以通过人工收费车道。组合收费模式可以很好的适应国内路网复杂、多数入口和出口收费站车流量小、车道少的现状。l 具备完备的安全体系安全体系包括交易安全和数据安全。ETC

14、系统具备严密的密钥体系，密钥由上级管理部门分发，分多个等级，高一等级的密钥只用于保护下一等级的密钥，最低等级的密钥应用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等终端应用介质中。采用3DES加密技术，密钥验证符合金融交易安全的要求，一般包括内部认证、外部认证等认证过程。数据安全包括数据存储的安全和数据传输的安全，通过采用访问控制、认证、机密控制、数据完整性控制等措施来保证数据存储和传输的安全。MTC系统除了技术上的保障之外，还有严格的管理制度，有效的保障了系统的安全。l 网络化系统网络化系统保证了信息的及时传递和更新，在网络正常的情况下，路段控制中心能够将系统定义的黑灰名单及时传递到各个收费站出入口，实

15、施对欠费车辆的告警提示，对不法车辆进行拦截或报警等操作。能够将各种费率表及时下发至各个收费站点，能够及时了解整个路网的动态信息，及时发现路网的拥塞或其他异常情况，进行动态路由。1.2.2 1.2.2系统综合指标1.2.2.1系统指标1. 数据传输性能：在网络正常的情况下，收费站实时（至多为0.5s）收集所辖车道产生的收费数据；2. 运营参数下发性能：在网络正常的情况下，收费站下发系统参数至车道平均等待时间至多为60s；3. 收费监控性能：在网络正常的情况下，车道操作信息实时（至多为1s）上传至收费站；4. 通行券不可读（坏卡）/超时/车牌查询性能：在网络正常的情况下，收费站对通行券不可读（坏卡

16、）/超时/车牌查询平均等待时间至多为1s；5. 数据库备份性能：在正常情况下，应支持在线数据备份与离线数据备份，备份一个2G的数据库，时间至多为60min；6. 灵活性：通过对参数的设置，使收费站系统能够适应不同的业务管理需求；7. 安全性：具备完备的分布式多层安全保障体系，有严格的用户权限管理、安全认证机制确保数据不被非法访问；1.2.2.2可靠性指标1、 MTBF：100,000小时在网络故障时（超过24h），有完备的备用数据传输方案，保证数据及时上传至收费站，同时保证数据的完整性、一致性、真实性、不可抵赖性和安全性不受破坏；1.2.2.3系统应用范围特别适用于在高速公路或交通繁忙的桥隧环

17、境下采用。第2章 中兴ETC不停车收费系统整体框架2.1 中兴ETC不停车收费总体说明图 21 收费站子系统在收费系统中的位置高速公路收费系统组成最基础的是单业主的运营模式。从结构上划分，主要由车道子系统、收费站子系统、路段收费分中心子系统和发卡子系统组成。高速公路收费系统主要由车道子系统、收费站子系统、路段收费分中心子系统（管理中心子系统）和发卡子系统组成。收费站子系统是联网收费的重要部分，是联网收费最基础的管理单元。该子系统向上的接口是路段收费分中心子系统，向下的接口是车道子系统。收费站子系统要求能够对本站的收费车道实时监控，对所有车道收费数据进行汇总和统计，并整理上传到路段收费分中心；接

18、收路段收费分中心下发的费率表等系统参数，并下发至车道；提供报表服务，及时享用数据结果。2.2 车道子系统在ETC系统中，从功能上来说，各车道是完成车辆通关的基本配置，所有车道子系统通过收费站连接到路段收费分中心中心组成一个大的网络，车道子系统还可以分解成多个单元，但因为多个单元配合才能完成相应功能，故这里抽象到车道为止，抽象如图 22所示：图 22 车道子系统车道子系统主要包括底层应用单元（车道计算机）、车道控制单元（控制器（广义的控制机包括工控机）、车辆检测器、道闸）、图像采集单元（摄像机、视频采集卡）、显示告警单元（车道通行灯、声光报警装置、车道显示屏）、射频识别单元（RSE和OBE）车道

19、子系统主要实现的功能如下： 车辆自动识别 车辆自动收费 控制道闸、通行灯以示通行或放行 对当前车辆进行抓拍 对非正常车辆进行告警2.3 收费站子系统图 23 收费站子系统收费站子系统主要包括工控机、报警装置和服务器硬件。收费站子系统主要实现的功能如下： 接收各车道上传的交易数据 将数据上传至路段收费分中心 实时监控车道状况 对车道及收费站的系统参数进行配置 提供查询及报表等服务2.4 路段收费分中心子系统图 24 路段收费分中心子系统路段收费分中心子系统主要包括工控机和服务器硬件，实现的主要功能如下： 接收来自各收费站的数据信息，维护总的数据库 提供查询及报表、打印等多种服务 管理代码、费率、

20、密钥等信息通过internet/专线连接到各服务网点，维护发卡数据（单业主）。第3章 中兴ETC不停车收费系统详述3.1 收费站子系统3.1.1 应用场景描述在整个高速公路联网收费系统中，收费站系统位于ETC车道系统和路段收费分中心系统之间。l 收费站系统可以对下属的各条ETC车道的设备进行实时监控，当设备发生异常情况时，及时报警，使得故障得到及时的处理。l 收费站系统可以对下属的各条ETC车道的收费交易情况进行实时监控，当发现交易异常时，及时进行处理。l 收费站系统可以对下属的各条ETC车道的收费交易数据、抓拍图像进行审核稽查，可以提高收费管理的力度。l 报表定义灵活、快捷，既能满足标准中规

21、定的报表格式，又允许用户自定义格式。l 收费站系统可以将上层管理中心的参数（费率表、灰/黑名单等）及时转发到下属的车道系统。l 收费站系统中的通信子系统既可以和ETC车道系统通信，又可以和MTC车道系统通信，可以屏蔽ETC车道系统和MTC车道系统的差异，起到数据融合的作用。l 收费站系统具有完备的权限管理功能，能够严格控制操作人员的操作权限。l 软件接口具有开放性，软件通信接口采用通用的接口协议（例如Socket、SOAP协议等等），很容易和其他的同构或者异构系统进行数据通信，具有兼容性和开放性的特点。3.1.2 收费站网络结构图图 3.5 收费站网络结构图收费站的网络设备包括：收费站服务器（

22、安装收费站服务器软件）、ETC收费管理计算机（安装收费站客户端软件）、交换机、激光打印机（打印报表）。3.1.3 软件结构图 3.6 软件结构从软件结构角度讲，收费站系统分为6个子系统，分别是ETC车道管理子系统、ETC车道监控子系统、告警子系统、系统管理子系统、查询统计子系统、数据通信管理子系统。3.1.4 功能描述3.1.4.1 ETC车道管理子系统(1)添加车道向收费站系统注册ETC车道。注册的ETC车道信息包括：车道ID、车道IP地址、车道类型（入口/出口）等信息。(2)删除车道将一个停止使用的车道进行删除操作。(3)查看车道查看已经添加到收费站系统的所有车道信息。3.1.4.2 ET

23、C车道监控子系统(1)监控ETC车道交易情况收费站系统可以实时显示站内各ETC车道的车辆收费情况。具体监控信息包括：车道号、当前车辆的抓拍图像、车型、车牌号、收费金额、电子标签类型、电子标签号等信息。收费站系统可以对车道系统的工作流程进度的实时、动态监控。(2)监控ETC车道的设备状况收费站系统可以实时显示站内各车道的设备状态情况。车道设备包括：RSU、栏杆、通行灯、雨棚灯、雾灯、费额显示器、车道摄像机、视频采集卡、车辆检测器（连接触发线圈、抓拍线圈和落杆线圈）。设备状态情况能够用模拟图显示出来。RSU、费额显示器、视频采集卡、车辆检测器和车道摄像机的状态有正常和异常两种状态；栏杆有打开和关闭

24、两种状态；通行灯（还有雨棚灯、雾灯）有允许通行、禁止通行和关闭三种状态。(3)监控ETC车道的状态收费站系统可以实时显示车道的状态。具体监视信息包括：车道ID、车道名称、 IP地址、 类型（入口/出口）、状态（开启/关闭）、链路状态（连接/断开）。(4)收费审核/稽查1) 稽核操作员通过收费站的审核/稽查系统，可以对收费车道产生的原始过车记录、系统抓拍车辆图片以及车道监控员登记的特殊事件进行稽核。稽核功能具体包括：入/出口车道收费交易的稽核、车辆入口图像查询、冲岗车黑名单录入。3.1.4.3 告警子系统告警子系统针对的是ETC车道监控子系统，是对ETC车道监控子系统出现的异常情况进行告警。而对

25、于系统操作异常产生的告警，比如操作人员误操作、非法操作等，是在日志管理功能中实现的。(1)告警级别告警级别有4种：紧急、主要、次要、提示。(2)告警类型ETC车道交易告警类型有6种：系统信息验证失败、车辆信息验证失败、ICC信息验证失败、黑名单告警信息、RSU/OBU操作告警、车道计算机反应超时。ETC车道设备告警类型有5种：I/O卡操作告警、车道设备（包括栏杆、通行灯、雨棚灯、雾灯）操作告警、图像采集告警、费额显示器告警、字符叠加器告警。(3)告警查询交易告警的查询内容包括：告警类型、告警级别、告警描述、告警时间、告警位置（指车道ID）、备注。(4)告警监控监控子系统监控到的异常情况，会在告

26、警监控窗口中实时显示出来，以提醒相关人员进行处理。告警形式：在监控窗口显示告警的文字或者图像信息，同时根据告警级别的不同，会有不同的声音提示。3.1.4.4系统管理子系统(1)人员管理人员管理指对收费站的操作人员和车道的操作人员的管理。具体包括人员的增加、删除、修改、查询功能，能根据需要进行操作人员的密码修改和设置功能。(2)数据库管理系统提供强大的数据库管理功能，包括数据库的参数配置、备份、灾难恢复等。具体如下：l 数据库参数配置：系统支持对数据库参数进行配置，如数据库名称、路径等。l 数据库备份：系统能按照设定的周期进行备份，并支持手动备份，包括备份周期、备份路径的设定以及磁盘空间不足时的

27、处理策略设置，并支持数据恢复。备份策略支持全备份和差分备份。l 数据库灾难恢复：数据库发生灾难性错误时，可将数据库恢复到某个时间点备份的数据库。(3)权限管理收费站系统通过“操作人员角色操作权限”的对应关系，提供了完备的权限管理机制。管理员可以对收费站系统的操作人员、下属车道系统的操作人员进行权限分配操作。操作权限包含只读和读写两种属性，具有读写权限的操作人员可以进行权限范围内的系统参数的设置和更改。所有操作人员都可以更改自己账号的登录密码。(4)日志管理日志管理功能可对收费站系统的日志进行记录和查询。日志记录：收费站系统自动记录操作人员操作日志，日志内容包括操作人员的个人信息、操作时间、地点

28、、所进行的合法操作、所进行的非法操作、操作中产生的异常。日志查询：操作人员可以对日志进行查询。3.1.4.5查询统计子系统以下的查询统计都支持对结果的打印功能。(1)查询l 灰/黑名单车辆查询查询的内容包括：CPU卡内部编号、车牌号、卡片路网编号、灰/黑名单生成时间、类型（黑名单和灰名单两种类型）、灰/黑名单生成原因。l 费率表查询查询的内容包括：费率表版本号、入口收费站、出口收费站、车型、收费里程（km）、收费金额（元）。l 车型分类编号查询查询车型分类编号和车型分类名称。l 车种分类编号查询查询车种分类编号和车种分类名称。车种包括普通车、公务车、军警车、紧急车、免费车、车队。l 业务数据查

29、看可以查看的业务数据包括：卡片类型、协约类型、合同版本表、服务提供商、路段编码、收费站编码。入/出口车道交易记录查询对于入口车道，“出口信息、交易金额”等信息都显示“无”。(2)统计报表报表格式和交通部制定的收费公路联网收费技术要求的附录五中的附件A“均一制、开放式、混合式收费系统报表格式”一致。报表的内容包括：l 收费情况统计：按车型、车种分类，按小时段、日、月、年分类；l 车流量统计：按车型、车种分类，按小时、日、月、年分类；l 特殊车辆统计：包含在“按车种分类的车流量统计”之中。报表格式支持用户自定义设计，既可以满足标准，又可以满足客户的个性化需要。l 数据通信管理子系统数据通信管理子系

30、统向上负责和路段收费分中心的数据同步通信，向下负责和车道系统的数据同步通信。软件通信接口支持各种通用的接口协议（如Socket、SOAP协议等等），很容易和其他的同构/异构系统进行数据通信。3.1.4.6与车道系统同步数据(1)向车道系统下发数据如果车道系统设置的时间服务器是收费站服务器，则车道系统定期从收费站系统接收同步时钟。(2)从车道系统接收数据从车道接收的数据包括：入/出口车道收费交易记录、车辆交易告警信息、设备告警信息、设备状态信息、车辆交易处理过程信息、上下班登记表。其中，入/出口车道收费交易记录包括：车道ID、卡号、卡类型、入口收费站名称、入口日期时间、出口收费站名出、出口（交易

31、）日期时间、出口车道类型（封闭式/开放式）、交易金额、卡余额、车型、车牌、脱机交易序号、交易状态（成功/失败）、终端机编号、终端机交易序号、交易验证码。3.1.4.7数据融合数据融合是指收费站系统将ETC车道上传的数据和MTC车道上传的数据融合在一起，屏蔽掉车道收费类型的差异。收费站系统的数据通信管理子系统将ETC车道系统上报的收费数据和MTC车道系统上报的收费数据的字段合并在一起，取其并集，从而达到数据融合的目的。(1)与路段收费分中心同步数据收费站从路段收费分中心接收的数据包括：灰/黑名单车辆表、费率表、车辆类别表、车辆用户类别、服务提供商信息表、协议类型表、合同版本号表、卡片类型表、车道

32、参数表、操作人员信息表、路段编码、站编码。3.1.4 工作流程收费站系统的工作流程大部分是软件操作流程，这里仅对一些主要流程作简要描述。3.1.4.1 车道参数下发流程收费站系统中的参数一般为自动下发到车道系统，但对于一些特殊情况，如重新安装了车道系统等情况，需要从收费站手工将参数下发到车道。手工下发参数流程：1) 选择菜单“参数管理-车道参数下发”，弹出车道参数下发界面；2) 选择要下发的参数、车道；3) 确认关闭，返回成功信息。3.1.4.2 查询统计流程1) 选择查询/统计功能菜单；2) 输入相应查询/统计条件；3) 返回查询/统计结果；4) 查看结果或者打印结果；5) 确认关闭。3.1

33、.4.3 收费稽核流程收费稽核流程描述如下：1) 查询稽核内容；2) 进行稽核操作；3) 保存稽核结果。3.1.4.4 监控流程图 3.4 监控流程1) 车道计算机将交易信息、车道设备状态上报给收费站监控服务器；2) 收费站监控服务器实时显示车道计算机上报的信息，提供友好的用户界面给收费站管理者，如果有异常情况，则收费站监控客户端会发出告警信息。3.2 收费车道子系统3.2.1 车道子系统特点1、 支持ETC/MTC一键切换本系统兼容ETC与MTC系统，轻松实现两种收费方式间的一键切换，在识读设备出现故障、MTC车道拥堵以致阻塞ETC车道或者客户有其它需求的时候，可以实现ETC与MTC收费方式

34、间的实时切换，保证系统的安全稳定运行，最大限度地提高车道的利用率。2、 支持ETC/MTC组合式收费模式本系统兼容ETC系统的双界面卡，可以支持组合收费。支持ETC双界面卡用户的ETC入MTC出、MTC入ETC出、MTC入MTC出等通行方式，最大限度的满足不同用户的要求。电子标签采用双片式（电子标签+双界面卡）。将双界面卡插入ETC电子标签中可以实现不停车通过ETC专用车道，使用双界面卡采用普通刷卡方式可以通过人工收费车道。组合收费模式可以很好的适应国内路网复杂、多数入口和出口收费站车流量小、车道少的现状。3、 可有效提高道路的通行效率，降低环境污染在手工收费方式下，收费作业的完成比较耗时，而

35、且效率低。收费车道通行速度慢。当高速公路车流密集时会有通行车辆在收费车道排队等候的情况发生。一方面造成高速公路通行能力大幅下降。另一方面，由于排队等候车辆的鸣笛和频繁启动所引起的有害废气排放，会造成收费车道周围环境的污染。本系统可有效缩短收费时间，提高公路的通行能力，降低对收费车道周围环境的污染。在MTC方式下，服务时间小于8s（入口）、20s（出口），在ETC方式下，服务时间小于3s。4、 支持非现金付费本系统可以支持月/年卡、公务卡、预付卡、储值卡、记帐卡等携卡车辆通行，实现电子支付，提高车道通行能力。5、 具备完备的安全体系安全体系包括交易安全和数据安全。ETC系统具备严密的密钥体系，密

36、钥由上级管理部门分发，分多个等级，高一等级的密钥只用于保护下一等级的密钥，最低等级的密钥应用在IC卡、ESAM卡和PSAM卡等终端应用介质中。采用3DES加密技术，密钥验证符合金融交易安全的要求，一般包括内部认证、外部认证等认证过程。数据安全包括数据存储的安全和数据传输的安全，通过采用访问控制、认证、机密控制、数据完整性控制等措施来保证数据存储和传输的安全。MTC系统除了技术上的保障之外，还有严格的管理制度，有效的保障了系统的安全。6、 可有效解决跟车问题当有多个车辆同时进入RSU天线覆盖区域时，将出现跟车问题。本系统很好的解决了跟车问题，保证在跟车的情况下，合法的车辆可以顺利通过ETC车道，

37、并完成收费，而非法的车辆将会被拦截。7、 可有效解决邻道干扰问题当部署多条ETC车道或携带电子标签的车辆通行ETC车道邻近的MTC车道时，由于天线的覆盖区域重叠，射频信号反射等因素，本车道的RSU可能会接收到邻近车道车辆的信号，造成邻道干扰问题。本系统通过精准的频率控制，使用信道隔离技术，可以有效解决邻道干扰问题。8、 一体化设计，整体解决方案提供车道子系统完整的软硬件系统集成。3.2.2 车道子系统组成在各个设备中，电子标签读写天线（路侧单元RSU）通过网线直接连接到位于收费亭的车道计算机上，读写天线与车载电子标签之间的信息交换由车道控制应用程序直接控制；其它设备如自动栏杆、费额显示器、车道

38、通行灯、车辆检测器等设备则通过车道控制器与车道计算机连接，由应用程序控制，视频信号通过字符叠加器叠加过车信息后传至收费站的监视器上。3.2.3 系统功能3.2.3.1车辆检测功能系统能够通过地感线圈检测到进入ETC车道的车辆，对经过车辆进行数量统计。并根据RSU的识别结果判断车辆是否具有电子标签（OBU）。3.2.3.2自动收费处理功能系统提供自动收费处理功能，在没有工作人员参与的情况下完成收费工作。当安装有OBU设备的车辆经过ETC车道入口时，系统会将入口信息写入双界面卡（或高频卡，下同，本系统同时支持双界面卡和高频卡），入口信息包括：通过区域号、路段号、站点号、车道号、入口时间、入口状态标

39、识、车型、车牌号码。当安装有OBU设备的车辆经过标识站时，系统会将标识站信息写入双界面卡。当安装有OBU设备的车辆经过ETC车道出口时，系统根据从双界面卡读取的入口信息，查询系统中的费率表，计算出收费额度，将出口信息写入双界面卡并进行扣款操作（如果是储值卡）。出口信息包括：通过网络号、站点号、车道号、时间、出口状态标识、车型、车牌号码。完成自动收费以后，系统会产生收费记录，记录如下信息：车道序列号、卡编号、卡类型、入口名称、入口日期时间、出口名称、出口（交易）日期时间、出口车道类型、交易金额、双界面卡余额、车型、车牌、脱机交易序号、终端机编号、终端交易序号、交易验证码。3.2.3.3设备控制功

40、能系统能够根据对车辆的收费处理情况正确控制车道设备的动作，包括：自动栏杆的升起下落、雨棚灯的切换、通行信号灯的切换、声光报警器的开启和关闭、费额显示器的显示等。3.2.3.4图像抓拍识别功能系统对经过ETC车道的当前车辆进行图像抓拍，并将该抓拍图像和处理信息关联后保存以供事后追查。系统对过车抓拍图像具有车牌识别功能，可以将车牌识别结果与抓拍图像关联后保存，以供事后稽查。3.2.3.5异常车辆处理功能系统提供异常车辆处理功能。对于经过ETC车道的异常车辆（未成功进行入口信息写入或出口收费处理的车辆），系统会使自动栏杆保持关闭状态以拦截车辆，同时进行声光报警，提醒工作人员进行处理。3.2.3.6数

41、据库管理功能 系统提供强大的数据库管理功能，包括数据库的参数配置、备份、灾难恢复等。具体如下：l 数据库参数配置：系统支持对数据库参数进行配置，如数据库名称、路径等。l 数据库备份：系统能按照设定的周期进行备份，并支持手动备份，包括备份周期、备份路径的设定以及磁盘空间不足时的处理策略设置，并支持数据恢复。备份策略支持全备份和差分备份。l 数据库灾难恢复：数据库操作发生错误时，可将数据库恢复到某个时间点备份的数据库3.2.3.7数据同步功能系统具有数据同步功能，车道服务器可以独立完成一次收费交易，但交易信息可及时同步到收费站系统。系统也可以及时接收收费站下发的运行参数信息。系统上传的信息包括：原

42、始交易数据、入口车道的过车记录、上下班登记表、设备状态信息、车道处理过程信息等。接收收费站的下传信息包括：同步时钟、费率表、黑名单、通行卡有效启用日期、OBU有效启用日期、收费站信息表、收费员信息表等。3.2.3.8日志管理功能 系统具有日志管理功能，可对系统日志进行记录和查询。l 日志记录：本系统自动记录管理人员操作日志和系统运行信息日志，包括操作人员的个人信息、操作时间、地点、所进行的合法操作、所进行的非法操作、操作中产生的异常、系统运行中发生的异常等。l 日志查询：操作人员可以对日志进行查询，便于系统的维护和事故的追查。3.2.3.9RSU配置功能系统提供RSU配置功能，可通过专用配置管

43、理工具配置RSU的网络参数、射频参数、业务参数等信息。网络参数包括RSU的IP地址、子网掩码、车道计算机IP地址和端口、时间服务器IP等信息。射频参数包括天线功率、调制深度、通信频点等信息。业务参数包括协议物理层类型、握手命令重传个数、握手命令等待响应时间、ETC交易类型等信息。3.2.3.10脱机工作功能系统提供脱机工作功能，当车道系统与收费站的通信出现异常时，系统可降级运行和脱机操作，独立完成对经过车辆的收费处理操作，待网络系统恢复正常后再将交易记录等数据上传给收费站。3.2.5 ETC车道系统工作流程图3.5 ETC车辆典型通关流程ETC车道系统工作流程如下：l 首先，车辆进入读写天线覆

44、盖范围，读写天线与车辆上电子标签进行通讯，通过抓拍线圈时如果读写天线仍然没有检测到电子标签，证明车辆没有电子标签，则报警并保持车道关闭；l 如果车辆装有电子标签，读写天线和电子标签进行通讯交互，同时判断电子标签的合法性，包括是否含有CPU卡，卡内余额是否充足等，如果标签有效则进行交易，如果标签无效则报警并保持车道关闭；l 在车辆触发抓拍线圈时，启动摄像机进行拍照，将车辆拍照信息以及车辆电子标签信息同时保存到车道计算机，并可以进行信息比对，如果抓拍信息与电子标签信息不符则报警；l 如果车辆电子标签与车辆拍照信息相符，则通行信号灯变绿，抬起栏杆放行；l 车辆通过防砸车线圈后，栏杆自动回落，通行信号

45、灯变红；l 系统保存交易记录，并将其上传至收费站服务器中，等待下一辆车进入。 图3.6 ETC车道系统工作流程3.2.6 车道子系统软件ETC软件系统包括车道系统和后台管理系统两大部分。3.2.6.1车道软件车道系统包括以下子系统：车辆检测系统、车辆识别系统、计费系统、设备控制系统、图像抓拍系统、通信系统、设备诊断系统。图3.7 车道控制软件界面3.2.6.2后台管理软件后台管理系统则由站监控系统、中心管理系统以及系统接口等部分组成。图3.8 后台管理系统3.2.6.3软件特色系统采用模块化方法设计，结构灵活。在基本配置下，可以灵活增加功能模块，进行多种形式的灵活配置；可以根据路段车流特征、交

46、通管理和不同运营方式的需要，通过软件灵活进行车道类型选择和运营参数配置。同时，为了保证交易数据的上传以便业主及时对数据进行结帐，以及为了及时给车道下发新的运营参数，系统提供了收费站数据库与车道计算机之间通过网外介质上传、下发数据的机制。3.2.7 车道部署ETC车道建设部署方式主要有两种方式，一种采用车道中置的方式，对现有人工收费站改动较大，需要大量的土建施工；另一种建设部署方式只需要在现有车道上增加ETC系统中电子标签的读写天线（路侧单元RSU）这样的关键设备，对现有人工收费车道改动相对较小。ETC车道主要包括的设备有电子标签读写天线（路侧单元RSU）、车道通行信号灯、费额显示器、自动栏杆机

47、、车辆检测器、车道摄像机等设备。3.4.1 ETC车道建设部署方式一ETC车道建设部署方式一如下图所示：车道中置为了使安装有电子标签的车辆能够方便快捷通过ETC车道，ETC车道一般采取中置设置原则，即将ETC车道设置在中央分隔带两侧的车道。ETC收费岛加长，栏杆与MTC岛头平齐ETC收费岛比MTC收费岛长，ETC车道系统自动栏杆机的水平位置与MTC收费岛岛头顶端平齐。在该种布局下，当车辆进入ETC车道出现交易异常后，可以不需要倒车即可顺利驶到右边的MTC收费车道，最大限度地保障了ETC车道的通畅，也避免了许多由于误入车辆带来的麻烦。栏杆常闭ETC车道采用栏杆常闭式设计，在目前，栏杆常闭式设计比

48、较符合中国的国情，可有效防止非法车辆的逃费行为。3.4.2 ETC车道建设部署方式二ETC车道建设部署方式二如下图所示：ETC车道建设部署方式二ETC车道建设部署方式二对MTC车道做尽量少的改造，使之应用于ETC收费，车辆进入ETC车道如果自动收费不成功，则人工干预抬杆放行或车辆退出ETC车道进入MTC收费。3.3 发卡子系统3.3.1 系统组成发卡子系统布置于各服务网点，包括工控机、OBU发卡器(OBU)、双界面卡发卡器(双界面卡)，在单业主系统中，通过网络连接到路段收费分中心；在联网收费的系统中，发卡子系统通过网络连接到省域或区域收费管理中心（可参考6.6.2架构）。实现的主要功能如下：

49、提供OBU和双界面卡的发放以及挂失、解挂、注销和双界面卡的充值等服务采用C/S结构，连接到中心数据库，不受地域的限制，完全可以在需要的地方设置服务网点。其中OBU和双界面卡的服务又是可以独立的，可以只提供OBU或双界面卡的服务，也可以同时提供两种服务。第4章 中兴ETC不停车收费系统关键产品说明在ETC建设过程中，从目前情况来看，一般招标过程采用由集成商来进行投标的形式，一般其利润来源于车道控制器。每个省市一般都有本省市做MTC的软件公司进行ETC车道软件及收费站软件的软件供应商，一般来说，我们只能以设备供应商来参与投标。在少数的几个省市，可能会有我们的车道软件的市场。在这种情况下，在与各地的

50、合作过程中要有正确度市场定位。4.1 路侧设备RSURSU(ZXRIS 8900)中兴通讯自主研发的可以适用于无防护的一款室外型路侧控制单元。其特点如下： 通过了国家智能交通系统工程技术研究中心对产品的物理层测试、协议和互操作测试，完全符合国家标准； 基于ISO和CEN规定的5.8GHz微波专用短程通讯（DSRC）技术，符合DSRC国际技术标准，具有良好的互换性和兼容性； 内置PSAM模块，在线密钥计算与认证，确保数据安全，基于多重DES或RSA加密技术，防止链路窃听与数据破解； 支持高安全性电子钱包交易方式，符合PBOC2.0规范； 先进的防碰撞技术，支持多OBU交易； 可存储交易信息大于8

51、000条，支持程序远程更新，支持交易数据下载； 军工级的天线设计水平，保证了更窄的波瓣角和更高的增益； 天线与控制单元一体化设计，结构紧凑，业内体积最小，安装便捷； 兼容单片/两片式电子标签； 安装方式灵活，水平/垂直方向可旋转，多自由度可调，支持顶挂、侧挂和壁挂，可调角度范围为090，便于现场调测； 可配置天线工作方式，发射功率动态可调，可根据现场环境实现自动定标，便于规划调整和覆盖优化； 良好的热设计及智能温度控制系统，可保证产品在超低温启动及运行、高温运行等方面特性良好； 可远程配置工作频点，使用频道隔离技术，频点精准； 水平半功率波瓣角度小，邻道泄漏功率比高于标准要求，有利于克服邻道干

52、扰； 内置电源适配器，支持交流直接输入，动态范围85300VAC； 高可靠性，在室外无需任何防雨、防尘设施，防护等级达到IP65； 全室外设备，全天候工作，高强度防雷设计，可以承受强雷电袭击； RSU与车道软件之间的通信接口支持最新国家标准，与其它厂家的车道软件通信时可灵活定制通信接口，并可提供整套软件开发包。技术参数如下：1. 机械特性1) 尺寸：29619957mm（一体机） 2) 重量：2.5kg3) 外壳材料：底壳：铸铝 表壳：ABS+PC4) 安装位置：龙门架、悬臂、立柱5) 安装方式：顶挂、侧挂、壁挂2. 微波链路特性1) 调制方式：ASK2) 编码方式：FM03) 工作频率：上行

53、5.790/5.800GHz 下行5.830/5.840GHz4) 通讯速率：上行512kbps 下行256kbps 5) 通讯距离：030m（可调）6) 发射功率：33dBm7) 天线极化：右旋圆极化8) 接收灵敏度：-80dBm 9) 接收带宽：5MHz10) 天线半功率角：水平半功率波瓣宽度小于20 垂直半功率波瓣宽度小于383. 电气及应用特性1) 电源：额定220VAC/110VAC 动态85300VAC2) PSAM卡：规格：ISO 7816 通讯速率：56kbps3) 外部接口：10/100M FE RS485/RS2324) 典型交易时间：230ms 5) 电气接口：7路干节点

54、，输入/输出可配4. 环境参数1) 工作温度：-40+752) 存储温度：-40+853) 相对湿度：4954) 防护等级：IP655) 可靠性：MTBF100,000小时6) 静电：接触放电：6KV 空气放电：8KV 性能判据：Class B7) 工作寿命：15年4.2 车载设备OBUOBU(ZXRIS 1800)中兴通讯自主研发的一款车载单元。其特点如下： 完全符合国家标准 通过国家智能交通系统工程技术研究中心对产品的物理层测试、协议和互操作测试 人性化设计 外观小巧时尚 轻触式余额查询按钮 中文LCD、蜂鸣及LED同时提供，以便于交易提示及电池低压告警 多种外壳颜色可选，以满足使用者的个

55、性化需求 支持实时显示电子钱包余额、交易结果、读写工作状态等指示信息 识别稳定可靠 OBU接收灵敏度高，设计时充分考虑了防爆膜的影响，保证识别稳定可靠 大范围的方向适应性，适合于不同安装角度和位置 低功耗设计 免维护时间可达5年 高抗振性 充分考虑挡风玻璃弧度，可适用于各类车型 超强3M双面胶固定，安装方便且牢固 高数据可靠性 机械防拆设计，保护用户数据，非法拆卸时，OBU即时失效并具有报警指示信息 支持全系统密钥控制及加解密处理 OBU可大量存储必要的信息，可采用DSRC方式读出 良好的兼容性 完全按照国家标准设计，可兼容任何符合国家标准的RSU 支持各种类型的逻辑加密卡 支持接触式/非接触

56、式两种方式读写双界面CPU卡 CPU卡支持记账卡和电子钱包功能，电子钱包交易符合中国人民银行颁布的中国金融集成电路（IC）卡规范 良好的易用性 独有的数据导入/导出功能，支持ICC数据导入/导出 支持程序在线更新 支持交易数据下载技术参数如下：1. 机械特性1) 尺寸：856520mm2) 重量：100g3) 外壳材料：ABS+PC4) 安装位置：汽车挡风玻璃内侧5) 安装方式：超强3M双面胶固定，防拆卸开关2. 微波链路特性1) 调制方式：ASK2) 编码方式：FM03) 工作频率：上行5.790/5.800GHz 下行5.830/5.840GHz4) 唤醒时间：1ms5) 唤醒灵敏度：-4

57、0dBm6) 接收灵敏度：-50dBm7) 通讯速率：上行512kbps 下行256kbps8) 天线极化：线极化3. 电气及应用特性1) 功耗：5A（静态电流） 25mA（工作电流）2) 通讯接口：DSRC（空口） UART（mini USB接口）3) 典型交易时间：230ms4) 存储容量：用户存储区4kB5) MMI应用界面：LCD显示 蜂鸣器提示 LED状态提示6) 电池寿命：3.6V/1300mAh锂电 工作寿命大于5年4. 环境参数1) 工作温度：-25+702) 存储温度：-40+853) 相对湿度：5954) 可靠性：MTBF100,000小时5) 静电：接触放电：6KV空气放

58、电：8KV 性能判据：Class B6) 免维护时间：5年4.3 车道控制器ZXRIS EC01是我司专门根据ETC系统要求，设计的一款智能化车道控制器产品，通过该设备可以实现简单便捷的车道系统集成。该产品具有以下特点： 具有中央处理单元； 具有LCD触摸屏，可实现人机界面操作，可独立控制外设，可观察外设工作状态； 具有丰富的通讯接口，包括1路网口，可实现设备联网；3路RS232接口，控制RS232串口设备； 具有丰富的外设控制接口，包括6路光电隔离输入、6路继电器强电输出、4路继电器开关量输出。可以独立控制雨棚灯、通行信号灯、雾灯、电动栏杆机等； 内部集成高分辨率视频采集功能模块，具有视频输

59、入、输出接口，可实现视频采集功能。在分辨率为768576以上、32位真彩色模式下捕获的时速为100公里/小时的动态车辆图像，可清晰辨认出车牌； 内部集成字符叠加功能模块，具有视频叠加图像功能，并可通过网口和视频口输出叠加图像； 内部集成车辆检测功能模块，可实现6通道车辆检测功能； 检测器计数误差小于110-4 检测车速可达100公里/小时 车道宽度：3.04.0米； 检测器可以通过触摸屏复位； 检测频率：触摸屏操作，4级可调 检测灵敏度：触摸屏操作，8级可调 内部集成符合ISO14443协议的高频读卡器模块，可实现人员鉴权功能； 具有配电模块，可实现RSU、电动栏杆机、费额显示器、摄像机等的供

60、电保护和控制功能。 防护等级：IP53； 工作温度：-1550； 储存温度：-3060； 相对湿度:095%、无冷凝水的情况下能够正常工作； MTBF大于20000小时； MTTR小于0.5小时。第5章 中兴ETC不停车收费系统优势及特色5.1 中兴通讯品牌优势中兴通讯作为全球领先的综合性通信制造业上市公司和全球通信解决方案提供商之一，多年通讯设备开发的经验以及技术积累成为无线通讯专家。其ETC不停车收费系统的开发团队是目前业界规模最大、实力最强的ETC开发队伍，开发人员90%以上是具有通讯设备开发经验的硕士研究生及以上专业人才。l 拥有相关专利超过107项，多年通讯设备的研发生产经验，保证提

61、供高质量高可靠性的产品。l 规模化的生产能力保证能够快速灵活地响应客户的产品需求。l 遍及全国的销售和售后维护网络，无论在哪个角落，都可以提供实时快捷的售后服务，保证系统24小时不间断维护服务。5.2 中兴通讯集成优势中兴通讯可以提供全套的解决方案，从硬件设备（路侧单元RSU、车载单元OBU、车道控制器）到车道控制软件、收费站系统软件以及远程操作维护平台全套解决方案，实现了软硬件的无缝连接，真正实现了收费系统的集成，避免了不同厂家之间产品繁琐的对接问题，同时系统的运行更加稳定，控制更加准确合理，实现真正无人职守。中兴通讯致力于有效整合各类公司资源，实现ETC系统和公司的传输、数据、监控以及接入产品的集成，提供高速公路信息化的整体解决方案，提供端到端的集成方案和完善的一站式服务，一揽子的工程实施方案，为客户带来放心满意的服务质量。5.3 中兴通讯系统优势5.3.1 ETC/MTC一键切换由于中兴通讯能够很好的解决邻道干扰问题，其专有技术可以保证ETC/MTC