基于RFID技術(shù)的高速公路不停車(chē)收費系統

摘要：無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識別技術(shù)，近年來(lái)在國內外已經(jīng)得到了迅速發(fā)展。以RFID為研究對象，分析其工作原理及主要特點(diǎn)，通過(guò)對不停車(chē)收費系統的組成及工作流程介紹，重點(diǎn)說(shuō)明RFID中間件技術(shù)在該系統中的應用。基于RFID技術(shù)的高速公路不停車(chē)收費系統作為智能交通系統領(lǐng)域中的一個(gè)重要方面，是緩解收費站交通堵塞“瓶頸”的有效手段，對環(huán)境污染的降低起到重要作用。
關(guān)鍵詞：RFID；自動(dòng)識別；ETC；智能交通

0 引言
隨著(zhù)公路建設的飛速發(fā)展，我省高速公路通車(chē)里程不斷增加，2010年通車(chē)里程達到3 400 km，居西部第一。在通車(chē)公路里程增加的同時(shí)，交通流量也在不斷增加，人工和半自動(dòng)收費方式已不能滿(mǎn)足高速路上通行車(chē)輛對收費管理系統的需求。原始的收費方式嚴重制約高速公路向現代化方向發(fā)展，存在很多弊端，主要表現在：
(1)收費設施及收費技術(shù)落后，停車(chē)收費造成收費站交通擁堵。
(2)在收費站停車(chē)次數增多，汽車(chē)耗油增加，汽車(chē)尾氣對環(huán)境的污染增加。
為了解決以上問(wèn)題，2009年我省高速公路開(kāi)始建設電子公路不停車(chē)收費系統(Eleefronie Toll Collection，ETC)，通過(guò)對車(chē)載電子標簽的自動(dòng)識別完成不停車(chē)情況下通行費的自動(dòng)收取處理全過(guò)程。自動(dòng)車(chē)輛識別技術(shù)主要通過(guò)射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)來(lái)采集車(chē)載電子標簽的數據信息而實(shí)現的。RFID是一種非接觸的射頻通信方式，通過(guò)RFID讀寫(xiě)器與RFID電子標簽的無(wú)線(xiàn)通信可以進(jìn)行信息的采集功能，從而識別車(chē)載RFID電子標簽載體的身份等特征，達到提高收費站通行效率的目的。

1 RFID射頻識別技術(shù)
RFID是一種無(wú)線(xiàn)的、非接觸方式的自動(dòng)識別技術(shù)，作為快速、實(shí)時(shí)、準確采集與處理信息的高新技術(shù)和信息標準化的基礎，被公認為20世紀十大重要技術(shù)之一。這項技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就在于非接觸，在完成識別工作時(shí)無(wú)須人工干預，適于實(shí)現自動(dòng)化和遠程實(shí)時(shí)監控及管理，可識別高速運動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)RFID電子標簽，操作快捷方便。典型的射頻識別系統的工作原理如圖1所示。

系統通電工作后，RFID讀寫(xiě)器通過(guò)其內部的線(xiàn)圈周期性地發(fā)出一個(gè)固有頻率的電磁波(激發(fā)信號)。當RFID電子標簽處于RFID讀寫(xiě)器的感應范圍內時(shí)，RFID電子標簽內的線(xiàn)圈在“激發(fā)信號”的感應下產(chǎn)生微弱電流作為集成芯片的電源。RFID電子標簽上電復位后，原本處于“休眠狀態(tài)”的RFID電子標簽被激活并將含有自身種類(lèi)識別碼標志、制造商標志等信息代碼調制到載波上，經(jīng)RFID電子標簽內天線(xiàn)發(fā)射出去。

2 ETC實(shí)施方案
ETC是一個(gè)集中了射頻識別、計算機網(wǎng)絡(luò )、信息處理以及自動(dòng)控制等多項高新技術(shù)，在公路自動(dòng)收費綜合系統中的應用。它利用車(chē)載RFID電子標簽自動(dòng)與安裝在路側或門(mén)架上的RFID閱讀器進(jìn)行信息交換，中心控制計算機根據RFID電子標簽中存儲的信息識別出車(chē)主信息，然后自動(dòng)從車(chē)主的銀行賬號中扣除通行費。ETC收費系統可以做到通行車(chē)輛不停車(chē)、車(chē)輛通行時(shí)無(wú)人操作與無(wú)現金交易。ETC收費系統效果圖如圖2所示。