1 ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)的建設(shè)意義
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)綜合國(guó)力不斷增強(qiáng)，交通基礎(chǔ)建設(shè)大為改善，尤其以高速公路為主骨架的覆蓋全國(guó)范圍的高等級(jí)公路網(wǎng)絡(luò)正在逐步形成。截至2010年底，我國(guó)公路網(wǎng)總里程達(dá)到398.4萬(wàn)公里。其中高速公路由“十五”期末的4.1萬(wàn)公里發(fā)展到7.4萬(wàn)公里，越居世界第二位，為交通事業(yè)跨越式發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。高速公路的建設(shè)在某種程度上緩解了交通在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的瓶頸與制約作用。然而，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長(zhǎng)，路網(wǎng)通行能力越來越無法滿足日益增長(zhǎng)的交通流量的需要，造成交通擁擠嚴(yán)重、交通事故頻發(fā)、環(huán)境污染加劇。
據(jù)《羊城晚報(bào)》報(bào)道：截止2010年末，全國(guó)民用汽車保有量達(dá)到8500萬(wàn)輛，其中私人汽車保有量7000萬(wàn)輛。全國(guó)汽車產(chǎn)銷量增長(zhǎng)迅速，2009年國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)銷量分別為1379.10萬(wàn)輛和1364.48萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)48.30%和46.15%。國(guó)內(nèi)乘用車產(chǎn)銷分別完成1038.38萬(wàn)輛和1033.13萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)54％和53％。
隨著車輛的日益增多，我國(guó)許多大城市，道路擁堵已成疾患，且已由一種交通現(xiàn)象衍變?yōu)橐环N亟須解決的社會(huì)問題，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。據(jù)央視權(quán)威媒體報(bào)道，僅北京市每年因堵車造成的損失就高達(dá)146億元。北京城市居民上下班因道路擁堵造成的經(jīng)濟(jì)損失為人均375元/年，居全國(guó)各大城市首位，竟被冠以“首堵”之名。交通擁堵將大幅增加汽車油耗，進(jìn)而增加汽車尾氣排放量。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，平均車速?gòu)?0km/h下降到20km/h，將增加31%左右的油耗。北京市曾經(jīng)對(duì)各類污染源對(duì)氣體污染物排放的貢獻(xiàn)率作了分析，機(jī)動(dòng)車對(duì)CO、 NOX、HC和PM的排放濃度分擔(dān)率分別達(dá)到了92%、64%、51%和23％，汽車尾氣排放已成為城市大氣污染的主要來源，危害著人們的身體健康和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)報(bào)道，交通擁堵造成經(jīng)濟(jì)損失約占GDP的1.7％左右，去年我國(guó)道路交通事故死亡人數(shù)約11萬(wàn)人，損失37億；全球十大污染城市中，中國(guó)占七個(gè)。
國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)一個(gè)國(guó)家的交通發(fā)展到一定程度，再單純依靠修建道路設(shè)施來解決交通擁擠問題，不僅受投資等諸多條件的制約，而且效果也是有限的。如何實(shí)現(xiàn)各類車輛的有效指揮、協(xié)調(diào)控制和管理已經(jīng)成為交通運(yùn)輸和安全管理部門面臨的一個(gè)重要問題。例如廣佛高速公路，自建成通車后的6年間，交通量增加了5倍，原來的四車道己經(jīng)飽和，正準(zhǔn)備擴(kuò)展為六車道，然而，持續(xù)不斷的交通增長(zhǎng)需求顯然不能由無止境的車道擴(kuò)展來滿足。
經(jīng)過長(zhǎng)期和廣泛的研究，各發(fā)達(dá)國(guó)家已從主要依靠修建更多的公路，擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模來解決不斷增長(zhǎng)的交通需求，轉(zhuǎn)移到用高科技技術(shù)來改造現(xiàn)有公路運(yùn)輸系統(tǒng)及管理體系，從而達(dá)到大幅度提高路網(wǎng)通行能力和服務(wù)質(zhì)量的目的。ETC（Electronic Toll Collection System）電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。不僅極大的改善了路上密集車輛所造成的環(huán)境污染，減少車輛阻塞現(xiàn)象，行車更加安全，而且大大提高過路橋收費(fèi)的通行效率。ETC也可以作為擁堵收費(fèi)的一種方式和手段，在一定程度上緩解城市擁堵。
2 ETC相較于MTC使得交通更加安全
收費(fèi)站的設(shè)置在相當(dāng)程度上影響了交通安全，在收費(fèi)區(qū)類似追尾、側(cè)撞、撞物等交通事故時(shí)有發(fā)生。ETC系統(tǒng)的實(shí)施將很大程度上改變收費(fèi)區(qū)的交通安全狀況，主要體現(xiàn)為：
在ETC系統(tǒng)下減少通車速度發(fā)生的變化，使得追尾事故數(shù)相應(yīng)減少；
在ETC專用車道上駕駛員操作相對(duì)簡(jiǎn)化，使側(cè)撞、撞物的可能性減小。
ETC可以有效緩解交通擁堵
ETC能夠節(jié)省投資運(yùn)營(yíng)成本
在收費(fèi)運(yùn)營(yíng)方面人工收費(fèi)存在收費(fèi)營(yíng)運(yùn)效率低、人工收費(fèi)需要更多的人力付出及運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用以及占用更多的土地資源等問題。實(shí)施ETC系統(tǒng)后，運(yùn)營(yíng)效率將得到很大提高，投資成本及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用將大大降低。
3 中興通訊ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)整體架構(gòu)
如下圖所示的中興通訊ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)整體架構(gòu)：在車道子系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備中，電子標(biāo)簽讀寫天線（路側(cè)單元RSU）直接連接到位于收費(fèi)亭的車道計(jì)算機(jī)上，讀寫天線與車載電子標(biāo)簽之間的信息交換由車道控制應(yīng)用程序直接控制；
其它設(shè)備如自動(dòng)欄桿、費(fèi)額顯示器、車道通行燈、車輛檢測(cè)器等設(shè)備則通過車道控制器與車道計(jì)算機(jī)連接，由應(yīng)用程序控制，視頻信號(hào)通過字符疊加器疊加過車信息后傳至收費(fèi)站的監(jiān)視器上。
4 中興通訊ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及特色
高一致性設(shè)計(jì)，有效減少跟車干擾：解決跟車干擾的問題，其根本在于解決路側(cè)設(shè)備RSU的覆蓋區(qū)域的連續(xù)與穩(wěn)定，同時(shí)解決車載單元OBU的一致性，解決了這兩個(gè)問題，基本可以保證先進(jìn)入交易區(qū)域的車輛首先進(jìn)行交易，后進(jìn)入交易區(qū)域的車輛后進(jìn)行交易，從而解決跟車干擾問題。中興通訊路側(cè)設(shè)備RSU通訊區(qū)域可以精確控制在5～8米的范圍內(nèi)，同時(shí)車載單元OBU采用業(yè)內(nèi)最為成熟的單芯片設(shè)計(jì)，一致性高，不同OBU的差別控制在±1db，相當(dāng)于通訊距離最多相差1米，同時(shí)OBU的通訊交易靈敏度遠(yuǎn)高于喚醒靈敏度（喚醒靈敏度為-40db，交易靈敏度為-50db），使得OBU一旦被路側(cè)設(shè)備喚醒必然能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的交易通訊，可以大大降低跟車干擾的發(fā)生。
高端天線技術(shù)，有效抑制鄰道干擾：中興通訊的OBU天線采用收發(fā)一體設(shè)計(jì)，顯著提高增益，減小水平半功率波瓣寬度，可以有效抑制鄰道干擾。
中興通訊OBU的水平方向圖如圖所示。國(guó)標(biāo)要求OBU天線的半功率波瓣寬度要小于70度，業(yè)界大多數(shù)產(chǎn)品的指標(biāo)均為70度左右，而中興通訊的指標(biāo)為小于40度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)標(biāo)要求，可以更加有效的抑制鄰道干擾。
獨(dú)特網(wǎng)管功能，輕松遠(yuǎn)程配置設(shè)備：中興通訊是業(yè)內(nèi)唯一一家提供電信級(jí)網(wǎng)管系統(tǒng)的公司，可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，即在監(jiān)控中心可以看到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的收費(fèi)情況；遠(yuǎn)程管理路側(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)、告警處理，大大降低了維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本。
網(wǎng)管系統(tǒng)具有良好擴(kuò)展性，系統(tǒng)以組件的方式提供功能、以服務(wù)總線提供服務(wù)、可分可合的軟件架構(gòu)、軟件升級(jí)方便快速；設(shè)備的可操控性強(qiáng)，可方便的增加和修改設(shè)備配置參數(shù)、能實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備軟件版本更新方便、能對(duì)設(shè)備與標(biāo)簽間的業(yè)務(wù)進(jìn)行驗(yàn)證、能診斷設(shè)備硬件狀態(tài)；友好的界面設(shè)計(jì)、一致的界面風(fēng)格、操作簡(jiǎn)單方便。
先進(jìn)的天線陣，有效解決前向干擾：中興通訊先進(jìn)的天線陣解決方案采用多天線覆蓋多車道，分布式交易的方案，是一種多車道自由流系統(tǒng)方案，在前向干擾以及自由流問題上具有特有的解決方案。該方案計(jì)算能力強(qiáng)大，完全可以滿足城市路橋ETC自由流系統(tǒng)的要求。
自動(dòng)溫度補(bǔ)償，適應(yīng)更寬溫度范圍：中興通訊依托長(zhǎng)期的研發(fā)積淀，在RSU上采用了先進(jìn)的自動(dòng)溫度補(bǔ)償機(jī)制，尤其在低溫環(huán)境下，通過此機(jī)制為設(shè)備的正常工作提供了基礎(chǔ)，有效的保證了RSU的輸出功率不受環(huán)境溫度變化的影響，從而保證RSU的天線覆蓋范圍不受環(huán)境溫度的影響，穩(wěn)定可靠
自動(dòng)功率定標(biāo)，保證設(shè)備功率精準(zhǔn)：中興通訊的RSU在出廠前均經(jīng)過自動(dòng)化功率定標(biāo)，保證不同的RSU配置相同功率時(shí)沒有差異，保證發(fā)射功率的一致性。
自動(dòng)功率定標(biāo)技術(shù)是中興通訊的專有技術(shù)，路側(cè)設(shè)備RSU可根據(jù)無線環(huán)境的變化而進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)整，確保在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中覆蓋區(qū)域的穩(wěn)定。
快速交易能力，保證更短交易時(shí)間：設(shè)計(jì)獨(dú)特的軟件架構(gòu)，專利技術(shù)優(yōu)化RAM的使用和管理，加快通信數(shù)據(jù)的編解碼速度，縮短軟件處理命令時(shí)間，保證車載單元OBU與路側(cè)單元RSU及發(fā)行稽查設(shè)備完成快速交易。獨(dú)特的喚醒方式，極短的喚醒時(shí)間，更有效的縮短了交易時(shí)間。
先進(jìn)軟件架構(gòu)，滿足快速定制需求：中興通訊RSU具有先進(jìn)的操作系統(tǒng)平臺(tái)，有強(qiáng)大的文件管理、內(nèi)存管理、網(wǎng)絡(luò)管理等功能，同時(shí)有更好的功能擴(kuò)展性。在通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)上采用先進(jìn)的層次結(jié)構(gòu)和組件架構(gòu)，滿足國(guó)標(biāo)要求，可快速為各地需求做出定制化服務(wù)。
雙重供電模式，延長(zhǎng)標(biāo)簽使用壽命：中興通訊OBU采用鋰亞電池加太陽(yáng)能電池的雙重供電模式，有效保障了電子標(biāo)簽的使用壽命。
超寬輸入電壓，適應(yīng)各種電網(wǎng)環(huán)境：中興通訊RSU電源支持交流220V/110V兩種模式，可以在85V～300V的寬電壓輸入范圍內(nèi)正常工作，能夠適應(yīng)偏遠(yuǎn)地區(qū)等惡劣的電網(wǎng)環(huán)境。
先進(jìn)EMC設(shè)計(jì)，適應(yīng)各種電磁環(huán)境：RSU的電磁兼容性（EMC）是一項(xiàng)非常重要的質(zhì)量指標(biāo)，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品本身的工作可靠性和使用安全性，而且還可能影響到其他設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作，關(guān)系到電磁環(huán)境的保護(hù)問題。
中興通訊RSU采用了先進(jìn)的EMC設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力和很低的電磁能量輻射，產(chǎn)品通過中興通訊嚴(yán)格的EMC測(cè)試。中興通訊的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。
1
