一种同一车道兼容两种射频标准的ETC系统的实现电子不停车收费的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种同一车道兼容两种射频标准的ETC系统，沿收费岛ETC车道行车方向，车道地面依次设有第一地感线圈、第二地感线圈、第三地感线圈、第四地感线圈和第五地感线圈，所述ETC系统包括五组光栅，沿收费岛ETC车道行车方向，分别是第一光栅、第二光栅、第三光栅、第四光栅和第五光栅，每组光栅包括光源部件和接收部件，光源部件和接收部件分别位于车道两侧相对的位置，第一光栅和第二光栅设于第一地感线圈处，第三光栅和第四光栅设于第二地感线圈处，第五光栅设于第五地感线圈处，第一射频天线设于收费岛第一交易区域的一侧，第二射频天线设于第三地感线圈上方。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能交通
，特别涉及一种在同一车道兼容两种射频标准的ETC系统。
技术介绍
电子不停车收费(ETC)系统是国际上正在努力推广普及的用于道路、大桥和隧道的电子收费技术。ETC系统使用RFID(radiofrequencyidentification)技术来实现车辆与收费车道控制机之间的无线数据通讯。国际上，ETC系统使用的通讯频段主要有3种，915MHz，2.45GHz，5.8GHz。其中915MHz和2.45GHz频段在移动通讯、医疗、科研等领域具有广泛应用，其频段争用严重，所以背景噪音较大，信号较为发散，收敛性不高，数据的通讯能力较低。相对于915MHz和2.45GHz频段,5.8GHz频段专用性强，背景噪音小，信号收敛性高，数据的通讯能力高。2007年5月实施的ETC&DSRC中国国家标准GB/T20851-2007以及2007年10月国家交通部颁布的《收费公路联网收费技术要求》，规定了我国ETC系统的短程通信频段为5.8GHz。2015年9月28日，我国除西藏、海南以外，所有省市、自治区高速公路实现了ETC全国联网。国际上，从已建成的ETC应用系统来看，915MHz主要应用于北美地区，5.8GHz主要应用于欧洲、亚洲及大洋洲地区，香港采用2.45GHz，并使用自由流收费方式，不设置电动栏杆,车道上传流水信息，通过后台账户扣款实现不停车收费。某省某大桥收费系统，由于频临香港和大陆，为了使香港、大陆两地不同标准体系的ETC用户都能使用不停车收费系统，在同一车道需兼容2.45GHz和5.8GHz电子不停车收费系统，在我国ETC
尚属首例。随着我国公安部915MHz电子车牌标准体系的即将建立，今后基于915MHz的电子不停车收费系统也将普及，同一车道兼容915MHz和5.8GHz电子不停车收费系统的需求也将普遍出现。目前我国电子不停车收费系统，收费车道普遍采用地感线圈作为车辆感知的技术手段，由于地感线圈本身有1―2米的宽度，且地感线圈信号的产生与消失存在一定的延时，多个车辆在交易区域内，通过地感线圈进行车辆的分车，车辆的跟车距离需大于2米以上，从而导致出现跟车干扰问题。另外，邻道干扰问题也是目前ETC车道普遍存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺失和不足，而提出一种同一车道兼容2.45GHz和5.8GHz电子不停车收费系统的方法。同一车道兼容2.45GHz和5.8GHz电子不停车收费系统的方法包括：一、2.45GHz和5.8GHz兼容电子不停车收费系统车道设备布局同一车道，2.45GHz和5.8GHz兼容电子不停车收费系统，车道设备布局包括：(一)2.45GHz电子不停车交易系统2.45GHz的天线频率较低，信号较为发散，收敛性不高，5.8GHz的天线频率高，信号收敛性高。为了防止干扰，将两种射频信号通讯区域完全分开，在车道长度有限的条件下，将2.45GHz的交易系统放置于车道前端，靠近岛头位置，将5.8GHz的交易系统放置于后端。2.45GHz电子不停车交易系统包括2.45GHz的天线设备，2.45GHz的交易区域，2.45GHz交易系统的触发设备包括2组光栅组合和一个地感线圈,以及电子屏蔽网。2.45GHz天线安装在立柱上，立柱设置在收费岛的一侧，2.45G交易区域从天线位置向左前方伸展，交易区域长度为4～6m。沿ETC车道行车方向，第一个地感线圈位于交易区域的前沿，第一个地感线圈对应位置设置2组光栅，2组光栅的距离在30～40cm，每组光栅包括光源部件和接收部件，2组光栅用来识别倒车，触发2.45GHz车辆的交易。电子屏蔽网设置在2.45GHz天线的另一侧收费岛的中间位置，长度覆盖整个2.45GHz交易区域，高度超过天线立柱，用来防止2.45GHz的邻道干扰。(二)5.8GHz电子不停车交易系统5.8GHz电子不停车交易系统包括5.8GHz天线设备，5.8GHz的交易区域，以及5.8G交易系统的触发设备包括2组光栅组合和若干个地感线圈。5.8GHz采用相控阵天线，通过雷达技术原理，能对交易的车载标签(OBU)准确定位，能够精确的设置通讯区域，只对在通讯范围内的标签进行交易。5.8GHz相控阵天线安装在立柱的横杆上，位于ETC车道正中上空位置，5.8GHz的交易区域从天线位置向正前方伸展，交易区域长度为6～9m,5.8GHz的交易区域与2.45GHz的交易区域在物理上完全分开。在5.8GHz交易区域的前沿位置设置第二个地感线圈，第二个地感线圈对应位置设置2组光栅，2组光栅的距离在30～40cm，每组光栅包括光源部件和接收部件,2组光栅用来识别倒车，触发5.8GHz车辆的交易。在天线的正下发位置设置第3个地感线圈，第三个线圈用来截止5.8GHz车辆的交易。(三)辅助外设和系统2.45GHz和5.8GHz兼容电子不停车收费系统还包括车牌识别仪，收费亭，收费亭中间位置对应的地感线圈，电动栏杆，电动栏杆位置对应的地感线圈和光栅,以及连接2.45GHz和5.8GHz交易系统的统一的电子收费平台。车牌识别仪对准第一个地感线圈，电动栏杆放置于收费亭后端。车道电子收费平台安装在车道控制机上，车道控制机安装在收费亭内。二、同一车道兼容2.45GHz和5.8GHz电子不停车收费系统的工作流程：(1)车辆到达线圈21，通过光栅11,12的组合判断车辆的行驶方向，如正向行驶，则建立交易队列，启动车牌识别对车牌进行识别，打开2.45GHz的天线，搜索2.45GHz车辆的标签，如搜到标签则关闭2.45GHz的天线，记录交易流水，打开电动栏杆，放行车辆。(2)车辆到达线圈22，通过13,14两套光栅组合判断方向，如正向行驶，且已经搜到2.45GHz的标签，打开5.8GHz的天线，搜索5.8GHz的标签，搜索成功，只记录5.8GHz的标签号，不进行5.8Hz的ETC交易，放行车辆。(3)车辆到达线圈22，通过13,14两套光栅组合判断方向，如正向行驶，如未搜到2.45GHz的标签，则判定车辆无2.45GHz的标签，打开5.8GHz的天线，搜索5.8GHz的标签，如搜到5.8GHz的标签，进行5.8GHz的ETC交易，交易成功，关闭5.8GHz的天线，记录交易流水，打开电动栏杆，放行车辆。(4)车辆到达线圈23，如果还未搜索到5.8GHz的标签，判定车辆无5.8GHz的标签，关闭5.8GHz的天线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同一车道兼容两种射频标准的ETC系统，其特征在于，沿收费岛ETC车道行车方向，车道地面依次设有第一地感线圈、第二地感线圈、第三地感线圈、第四地感线圈和第五地感线圈，第一地感线圈与第二地感线圈之间形成第一交易区域，第二地感线圈与第三地感线圈之间形成第二交易区域，所述ETC系统包括五组光栅，沿收费岛ETC车道行车方向，分别是第一光栅、第二光栅、第三光栅、第四光栅和第五光栅，每组光栅包括光源部件和接收部件，光源部件和接收部件分别位于车道两侧相对的位置，第一光栅和第二光栅设于第一地感线圈处，第三光栅和第四光栅设于第二地感线圈处，第五光栅设于第五地感线圈处，第一射频天线设于收费岛第一交易区域的一侧，第二射频天线设于第三地感线圈上方。

【技术特征摘要】
1.一种同一车道兼容两种射频标准的ETC系统，其特征在于，沿收费岛ETC
车道行车方向，车道地面依次设有第一地感线圈、第二地感线圈、第三地感线
圈、第四地感线圈和第五地感线圈，
第一地感线圈与第二地感线圈之间形成第一交易区域，第二地感线圈与第
三地感线圈之间形成第二交易区域，
所述ETC系统包括五组光栅，沿收费岛ETC车道行车方向，分别是第一光
栅、第二光栅、第三光栅、第四光栅和第五光栅，
每组光栅包括光源部件和接收部件，光源部件和接收部件分别位于车道两
侧相对的位置，
第一光栅和第二光栅设于第一地感线圈处，第三光栅和第四光栅设于第二
地感线圈处，第五光栅设于第五地感线圈处，
第一射频天线设于收费岛第一交易区域的一侧，第二射频天线设于第三地
感线圈上方。
2.如权利要求1所述的同一车道兼容两种射频标准的ETC系统，其特征在于，
第一射频的频率低于第二射频的频率，第二射频天线采用相控阵天线。
3.如权利要求1所述的同一车道兼容两种射频标准的ETC系统，其特征在于，
还包括车牌识别仪，该车牌识别仪的镜头对准所述第一地感线圈。
4.如权利要求1所述的同一车道兼容两种射频标准的ETC系统，其特征在于，
还包括电子屏蔽网，该电子屏蔽网位于收费岛第一交易区域与第一射频天线相
对应的另一侧，面积覆盖第一射频天线辐射范围。
5.如权利要求1所述的同一车道兼容两种射频标准的ETC系统，其特征在于，
还包括电动栏杆和收费亭，该电动栏杆位于第五地感线圈。
6.如权利要求1所述的同一车道兼容两种射频标准的ETC系统，其特征在于，
其工作流程包括以下步骤：
A1，车辆到达第一地感线圈，通过第一光栅和第二光栅的组合判断车辆的行
驶方向，如正向行驶，则建立交易队列，启动车牌识别仪对车辆的车牌进行
识别，打开第一射频天线，搜索车辆的第一射频标签，若搜到第一射频标签
则进行第一射频ETC交易，记录交易流水，关闭第一射频天线，打开电动栏
杆，放行车辆，同时，有步骤：
A2,车辆到达第二地感线圈，通过第三光栅和第四光栅组合判断车辆行驶方
向，若正向行驶，且系统记录第一射频ETC交易成功，则打开第二射频天线，
搜索第二射频标签，若搜索成功，则仅记录第二射频标签，不进行第二射频
ETC交易，放行车辆；
A3，当车辆到达第二地感线圈，通过第三光栅和第四光栅两套光栅组合判断
车辆行驶方向，若正向行驶，且系统未记录搜到第一射频标签，则判定车辆
无第一射频标签，打开第二射频天线，搜索第二射频标签，若搜到第二射频
标签，则进行第二射频ETC交易，交易成功后，关闭第二射频天线，记录交
易流水，打开电动栏杆，放行车辆；
A4，当车辆到达第三地感线圈，如果系统未搜索到第二射频标签，则判定车
辆无第二射频标签，关闭第二射频天线；
A5，当车辆到达第四地感线圈，若车辆既无第一射频标签，又无第二射频标
签，或者ETC交易失败，此时进行人工收费处理，人工收费完成后，打开电
动栏杆，放行车辆；
A6，当车辆经过第五地感线圈，将车辆从交易队列中删除，如后续无交易成
功车辆，电动栏杆落杆。
7.如权利要求6所述的同一车道兼容两种射频标...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐青松，
申请(专利权)人：中海网络科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31