ETC車道系統(tǒng)方案設(shè)計

1、高速公路聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費工程建設(shè)項目方 案 設(shè) 計公司： 北京北大千方科技有限公司 日期： 2010 年 6 月一、概述1.1、項目背景國家正在大力推行智能交通建設(shè)，加快高速公路聯(lián)網(wǎng)收費和聯(lián)網(wǎng)不停車收費已經(jīng)作為“十二五”高速公路建設(shè)和智能交通工作的重點工作。國家推行高速公路聯(lián)網(wǎng)收費和聯(lián)網(wǎng)不停車收費主要目的共有三點：一是建立和諧社會和滿足人民群眾需求；二是節(jié)約能源和實現(xiàn)綠色出行；三是提高高速公路使用效率。1.2、項目建設(shè)目標高速公路聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費工程建設(shè)項目，將按照“統(tǒng)一標準、互聯(lián)互通、統(tǒng)籌規(guī)劃，務求實效”的原則，實現(xiàn)以下高速公路聯(lián)網(wǎng)電子收費系統(tǒng)建設(shè)項目總體目標：擴大電子不停車收費系統(tǒng)覆蓋

2、范圍，顯著提高高速公路收費站通行能力。健全高速公路電子不停車收費的相關(guān)標準規(guī)范體系，為全面實施高速公路電子不停車收費奠定基礎(chǔ)。運用現(xiàn)代經(jīng)營方式，依托信息技術(shù)，逐步建成覆蓋面廣、服務優(yōu)質(zhì)的高速公路電子不停車收費客戶服務體系。1.3、項目建設(shè)原則所選用的硬件設(shè)備、應用軟件及技術(shù)方案應至少遵循下述原則：1.標準化整個系統(tǒng)的技術(shù)體系和技術(shù)路線，應遵循國家、交通運輸部和各省相關(guān)的技術(shù)規(guī)范、標準。2.先進性應用系統(tǒng)需要采用成熟、先進的技術(shù)和設(shè)備，確保系統(tǒng)技術(shù)的先進性。3.易用性應用軟件應與各省高速公路體制、管理模式相適應；充分考慮使用人員的能力和素質(zhì)、專業(yè)結(jié)構(gòu)、業(yè)務需求情況，做到易學易用、操作簡便。4.可

3、靠性承包人在設(shè)計軟、硬件方案時，要充分考慮系統(tǒng)運行時所可能發(fā)生各種情況，采用高可靠性的產(chǎn)品和技術(shù)，提高整體系統(tǒng)的安全能力、應變能力和容錯能力。5.可維護性應能使管理員通過集中控制臺方便地配置、監(jiān)視、控制、診斷整個系統(tǒng)，并且能夠監(jiān)視和控制用戶情況、提高效率、消除隱患。管理人員可通過系統(tǒng)管理功能和權(quán)限管理方便地維護和管理該系統(tǒng)。6.可擴展性開發(fā)的系統(tǒng)必須充分考慮到與已有系統(tǒng)、其它單位系統(tǒng)以及將來待開發(fā)系統(tǒng)之間的互聯(lián)。并能夠順利、平穩(wěn)地向更新的技術(shù)過渡。7.安全性防止系統(tǒng)外部成員的非法入侵以及操作人員的越級操作，避免遭受攻擊。另外，系統(tǒng)開發(fā)要選用的數(shù)據(jù)庫平臺，要充分保證了數(shù)據(jù)處理、存儲的效率和安全性

4、，以及重要數(shù)據(jù)的完整性、一致性和可恢復性。1.4、項目建設(shè)依據(jù)收費公路聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)要求（交通部2007年第35號公告）；高速公路區(qū)域聯(lián)網(wǎng)不停車收費示范工程暫行技術(shù)要求（交公路發(fā)【2008】275號）；電子收費 專用短程通信系列標準GB/T 20851.14-2007；國內(nèi)外機電系統(tǒng)設(shè)計、施工的標準及規(guī)范；二、ETC車道系統(tǒng)技術(shù)要求2.1、系統(tǒng)功能及構(gòu)成ETC系統(tǒng)主要由ETC車道系統(tǒng)、收費站系統(tǒng)及傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。2.1.1、ETC車道系統(tǒng)構(gòu)成電子不停車收費車道分為入口車道、出口車道。入口、出口電子收費車道系統(tǒng)的配置設(shè)備基本一致，主要由車道控制器、路側(cè)設(shè)備、車牌抓拍識別設(shè)備、自動欄桿、報警設(shè)備、信息

5、顯示屏、雨棚信號燈、車道信號燈、車輛檢測器及車道攝像機等組成。ETC車道收費系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件設(shè)備主要包括：車道計算機、車道控制器、收費員終端（顯示器、收費鍵盤）、路側(cè)讀寫設(shè)備、雨棚信號燈、車道通行信號燈、高速自動欄桿、車牌自動識別設(shè)備、點陣式費額顯示器、車輛檢測器、車道攝像機及視頻分配器等。軟件系統(tǒng)主要包括入口車道系統(tǒng)、出口車道系統(tǒng)，實現(xiàn)自動標識電子標簽，自動讀取車輛信息，保存車輛的入出口站信息，根據(jù)計費規(guī)則完成各種車輛的消費扣款。詳見下圖。 ETC車道系統(tǒng)構(gòu)成圖ETC系統(tǒng)具體流程如下：探測車輛的到來和離開并對車輛進行計數(shù)，并傳送檢測結(jié)果。結(jié)合車輛識別可判斷來車是否有OBU。當

6、車輛通過車道時，抓拍設(shè)備自動對車輛圖像進行抓拍并保存。在專用入口車道將入口收費站、車型等信息寫入ETC預付卡；在專用出口車道根據(jù)車輛經(jīng)過的入口收費站、標識站、車型信息，查費率表，計算通行費金額，回寫出口標識，通過復合消費完成扣款操作； 在專用合建站出口車道根據(jù)車輛經(jīng)過的入口收費站、標識站、車型信息，查費率表，計算通行費金額，回寫出口標識，通過復合消費完成扣款操作；同時寫入合建站的入口信息；根據(jù)車道計算機控制指令正確控制車道設(shè)備的動作，包括：自動欄桿的升起（自動欄桿的下落由欄桿自身控制）、通行信號燈的切換、閃光報警器的開啟和關(guān)閉、費額顯示器的顯示等。完成車道和收費站之間的數(shù)據(jù)交換。包括：接受收費

7、站下傳的信息有同步時鐘、費率表、預付卡黑名單、聯(lián)網(wǎng)省份信息、里程表、收費站信息表、收費員信息表等系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)等；上傳ETC預付卡原始消費數(shù)據(jù)、車道的過車記錄、上下班工班表等。其中省界合建車道還需將ETC預付卡的入口信息傳輸給相鄰省界收費站收費系統(tǒng)。收費車道系統(tǒng)能夠用獨立作業(yè)的方式工作，當收費站服務器不工作或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時，不影響正常工作，作業(yè)參數(shù)、數(shù)據(jù)記錄均存儲在本地。在車道長期獨立工作時，可通過人工的方式用其他存儲介質(zhì)將收費數(shù)據(jù)上傳至收費站。如果車輛通過ETC車道時出現(xiàn)異常，車道系統(tǒng)將攔截該車輛，不允許通過，系統(tǒng)不再對該車輛進行處理，由工作人員引導至旁邊的MTC車道通過。2.1.2、ETC入

8、口車道系統(tǒng)功能在正常情況下，入口車道應至少具備以下功能：能夠控制 RSU 與其通信區(qū)域內(nèi)的OBU 建立通信鏈路，完成雙向認證以及入口信息寫入。能夠按照 OBU ID 及用戶信息核對是否在黑、灰名單之列。將入口車道信息寫入 OBU 后，能夠根據(jù)執(zhí)行結(jié)果控制車道外部設(shè)備（車道信號燈、自動欄桿、信息顯示屏等）狀態(tài)，放行或攔截車輛。系統(tǒng)自動生成過車記錄保存到本地數(shù)據(jù)庫，同時可以通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站。能夠與收費站實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)通信，以完成數(shù)據(jù)的自動傳輸；如果通信鏈路長期故障，可以人工通過移動介質(zhì)（可讀寫光盤/U 盤/軟盤等）對ETC 車道進行數(shù)據(jù)采集，到收費站進行數(shù)據(jù)上載以實現(xiàn)人工傳輸數(shù)據(jù)。能夠處理異常情

9、況（無 OBU、OBU 故障、非法OBU 等），凡是異常情況，需要做報警處理，并將本次異常記錄信息存儲本地數(shù)據(jù)庫，同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站。能夠處理特殊情況（如黑名單、灰名單、U 轉(zhuǎn)等），凡是特殊情況應能啟動相應的車道狀態(tài)，如灰名單車輛，將車道狀態(tài)置于ETC 車道警告通行狀態(tài)；如黑名單車輛，將車道狀態(tài)置于ETC 車道車輛阻截狀態(tài)。能夠接收收費站下發(fā)的系統(tǒng)參數(shù)及數(shù)據(jù)表格（時鐘參數(shù)、費率表、黑名單、灰名單等），并受控使其有效。部分非關(guān)鍵設(shè)備發(fā)生故障時，系統(tǒng)仍然能夠繼續(xù)工作。能夠自動檢測其外圍設(shè)備故障，將其結(jié)果存本地數(shù)據(jù)庫的同時，通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站。在正常情況下，所有設(shè)備的電源供應正常，車道控制機

10、、路側(cè)設(shè)備、車道讀寫天線、車輛檢測器、車牌自動識別設(shè)備、車道攝像機等設(shè)備均運作正常，入口ETC車道至少具有以下功能：ETC車道能夠根據(jù)車輛檢測器的信號，控制讀寫天線發(fā)出信號，能夠使進入其通信區(qū)域內(nèi)的電子標簽被喚醒且發(fā)出響應信號。當車道讀寫天線接收到電子標簽發(fā)出的響應信號，立即與電子標簽之間的通信正式建立。在電子標簽讀寫器與電子標簽之間的通信過程中，電子標簽讀寫器會讀取電子標簽上的信息，包括電子標簽編號、合同類型等信息。根據(jù)電子標簽編號核對無效電子標簽名單、灰名單和黑名單。ETC系統(tǒng)將入口站號、車道號、時間等入口信息寫入電子標簽，核對后控制車道通行燈、電動欄桿，放行車輛；并將本次交易數(shù)據(jù)存本地數(shù)

11、據(jù)庫同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站系統(tǒng)。入口ETC系統(tǒng)能夠與收費站系統(tǒng)實時實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，以完成數(shù)據(jù)的自動傳輸；如果通信鏈路長期故障，可以人工通過移動介質(zhì)（可讀寫光盤U盤等）于ETC車道進行數(shù)據(jù)采集，到收費站進行數(shù)據(jù)上載以實現(xiàn)人工傳輸數(shù)據(jù)；無論采用自動傳輸還是采用人工傳輸，ETC系統(tǒng)均能充分保證ETC車道數(shù)據(jù)的真實性、可靠性、完整性和一致性。入口ETC系統(tǒng)能夠處理意外事件（電子標簽故障、非本系統(tǒng)電子標簽、車輛沒有安裝電子標簽等），凡是意外事件需要做報警處理（向收費站發(fā)送報警信號、啟動圖像捕獲系統(tǒng)），將處理的信息存本地數(shù)據(jù)庫的同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站系統(tǒng)。入口ETC系統(tǒng)能夠處理特殊事件（無效電子標簽、黑

12、名單、灰名單等），凡是特殊事件需要做報警處理（向收費站發(fā)送報警信號、啟動圖像捕獲系統(tǒng)），將處理的信息存本地數(shù)據(jù)庫的同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站系統(tǒng)。入口ETC車道系統(tǒng)能夠接受收費站系統(tǒng)下發(fā)的系統(tǒng)參數(shù)（時鐘參數(shù)、電子標簽參數(shù)等）并受控使其有效。入口ETC車道系統(tǒng)能夠獨立工作，部分非關(guān)鍵設(shè)備的故障仍然能夠工作；上級系統(tǒng)的故障不會影響其正常運行。入口ETC車道系統(tǒng)能夠自動檢測其周邊外圍控制設(shè)備的故障，將其結(jié)果存本地數(shù)據(jù)庫的同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站系統(tǒng)。2.1.3、ETC出口車道系統(tǒng)功能在正常情況下，出口車道應至少具備以下功能：能夠控制 RSU 與其通信區(qū)域內(nèi)的OBU 建立通信鏈路，自動完成雙向認證，計算

13、通行費額，扣除本次通行費額，并將本次交易信息寫入OBU。能夠根據(jù)交易執(zhí)行結(jié)果控制車道外圍設(shè)備放行、警告通行或攔截車輛，并將出口信息和入口信息組成一條完整的原始收費交易記錄數(shù)據(jù)存入本地數(shù)據(jù)庫，同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站。能夠按照 OBU ID 及用戶信息核對是否在黑、灰名單之列。能夠與收費站實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)通信，以完成數(shù)據(jù)的自動傳輸；如果通信鏈路長期故障，可以人工通過移動介質(zhì)（可讀寫光盤/U 盤/軟盤等）對ETC 車道進行數(shù)據(jù)采集，到收費站進行數(shù)據(jù)上載以實現(xiàn)人工傳輸數(shù)據(jù)。能夠處理異常情況（無 OBU、OBU 故障、非法OBU 等），凡是異常情況，需要做報警處理，并將本次異常記錄信息存儲本地數(shù)據(jù)庫，同時

14、通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站。能夠處理特殊情況（如黑名單、灰名單、U 轉(zhuǎn)等），凡是特殊情況應能啟動相應的車道狀態(tài)，如灰名單車輛，將車道狀態(tài)置于ETC 車道警告通行狀態(tài)；如黑名單車輛，將車道狀態(tài)置于ETC 車道車輛阻截狀態(tài)。能夠接受收費站系統(tǒng)下發(fā)的系統(tǒng)參數(shù)及數(shù)據(jù)表格（時鐘參數(shù)、費率表、黑名單、灰名單等），并受控使其有效。部分非關(guān)鍵設(shè)備的故障時，系統(tǒng)仍然能夠繼續(xù)工作。能夠自動檢測其外圍設(shè)備的故障，將其結(jié)果存入本地數(shù)據(jù)庫，同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站。在正常情況下，所有設(shè)備的電源供應正常，車道控制機、路測設(shè)備、車道讀寫天線、車輛檢測器、車牌自動識別設(shè)備、車道攝像機等設(shè)備均運作正常，出口ETC車道至少具有以下功能

15、：ETC車道能夠根據(jù)車輛檢測器的信號，控制讀寫天線發(fā)出信號，能夠使進入其通信區(qū)域內(nèi)的電子標簽被喚醒且發(fā)出響應信號。當車道讀寫天線接收到電子標簽發(fā)出的響應信號，立即與電子標簽之間的通信正式建立。在電子標簽讀寫器與電子標簽之間的通信過程中，電子標簽讀寫器會讀取電子標簽上的信息，包括電子標簽編號、合同類型、車型代碼、入口收費站編碼、入口車道、通過入口收費站的日期和時間等信息。根據(jù)電子標簽編號核對無效電子標簽名單、灰名單和黑名單。出口ETC車道系統(tǒng)計算通行費額，將出口收費站編碼、出口車道、收費金額、通過出口收費站的日期和時間等寫入電子標簽，核對后控制車道通行燈、電動欄桿，放行車輛；并將出口信息和入口信

16、息組成一條完整的原始收費交易記錄數(shù)據(jù)存本地數(shù)據(jù)庫同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站系統(tǒng)。出口ETC系統(tǒng)能夠與收費站系統(tǒng)實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)通信，以完成數(shù)據(jù)的自動傳輸；如果通信鏈路長期故障，可以人工通過移動介質(zhì)（可讀寫光盤/U盤等）于ETC車道進行數(shù)據(jù)采集，到收費站進行數(shù)據(jù)上載以實現(xiàn)人工傳輸數(shù)據(jù)；無論采用自動傳輸還是采用人工傳輸，ETC系統(tǒng)均能充分保證ETC車道數(shù)據(jù)的真實性、可靠性、完整性和一致性。出口ETC系統(tǒng)能夠處理意外事件（電子標簽故障、非本系統(tǒng)電子標簽、車輛沒有安裝電子標簽等），凡是意外事件需要做報警處理（向收費站發(fā)送報警信號、啟動圖像捕獲系統(tǒng)），將處理的信息存本地數(shù)據(jù)庫的同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站系統(tǒng)。出

17、口ETC系統(tǒng)能夠處理特殊事件（無效電子標簽、黑名單、灰名單等），凡是特殊事件需要做報警處理（向收費站發(fā)送報警信號、啟動圖像捕獲系統(tǒng)），將處理的信息存本地數(shù)據(jù)庫的同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站系統(tǒng)。出口ETC車道系統(tǒng)能夠接受收費站系統(tǒng)下發(fā)的系統(tǒng)參數(shù)（時鐘參數(shù)、電子標簽參數(shù)、費率參數(shù)等）并受控使其有效。出口ETC車道系統(tǒng)能夠獨立工作，部分非關(guān)鍵設(shè)備的故障仍然能夠工作；上級系統(tǒng)的故障不會影響其正常運行。出口ETC車道系統(tǒng)能夠自動檢測其周邊外圍控制設(shè)備的故障，將其結(jié)果存本地數(shù)據(jù)庫的同時通過網(wǎng)絡(luò)上傳至收費站系統(tǒng)。省界主線站出口ETC車道，在成功完成本方出口繳費流程后，同時寫對方省份入口信息；如果入口信息寫入失

18、敗，車輛轉(zhuǎn)入人工車道處理。2.1.4、電子收費車道系統(tǒng)的性能在正常情況下，電子收費車道系統(tǒng)應滿足以下性能指標的要求：每條電子收費車道通行能力：800輛/小時。交易可靠性：每萬筆電子收費交易不能有多于3次的錯誤。車輛分辨最小距離為不大于1.1米。電子收費車道信息保存：至少為10萬次電子收費交易記錄。MTBF：10000 小時。、電子不停車收費車道檢測項目電子不停車收費車道檢驗測試項目及測試方法如下：項次檢查項目技術(shù)要求檢查方法1RSU 物理層關(guān)鍵參數(shù)GB/T 20851-2007收費公路聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)要求、收費公路聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費技術(shù)要求頻譜分析儀等 微波測量儀表測量1.1頻率容限1.2等效全向

19、輻射功率1.3調(diào)制系數(shù)1.4占用帶寬1.5前導碼1.6接收帶寬1.7接收機誤碼率2入/出口正常交易流程GB/T 20851-2007收費公路聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)要求收費公路聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費技術(shù)要求設(shè)計要求實際操作，通過儀表記錄交易過程3不停車收費車道系統(tǒng)可靠性測試ETC 系統(tǒng)連續(xù)交易50 次，交易及車道控制無異常，用計算機軟件核對應無錯誤。外設(shè)發(fā)生故障，應有相應報警信息。網(wǎng)絡(luò)中斷時，系統(tǒng)提示異常并能夠繼續(xù)運行，保證本地安全存儲交易記錄，網(wǎng)絡(luò)恢復時，數(shù)據(jù)自動上傳。 實際操作4RSU 兼容性測試能適應符合標準的多省份、多生產(chǎn)企業(yè)的OBU 和用戶卡實際操作5ETC 交易處理時間 典型完整交易處理時間270

20、ms實際操作，通過儀表記錄交易時間6防沖突 同時處理兩個OBU，處理正確 實際操作7防拆卸 對已經(jīng)拆卸的OBU 處理正確 實際操作8黑名單處理流程 符合規(guī)定的操作流程 實際操作9RSU 通信區(qū)域 寬度不大于3.3 米使用場強儀測量10車道基本控制邏輯 對合法以及各種情況的非法ETC 車輛，車道能夠正常處理。合法、非法車輛在各種跟車情況下，車道能夠正常實際操作處理。車道能夠正確處理低值車輛和黑名單車輛。11數(shù)據(jù)傳輸車道與收費站間能夠正常數(shù)據(jù)交換。 實際操作注：其中標為關(guān)鍵測試項目。2.2、ETC車道的操作流程2.2.1、ETC入口車道操作流程ETC入口車道操作流程一般包括以下基本步驟：車道初始狀

21、態(tài)；檢測有無車輛進入；車載設(shè)備有效性判斷；卡片有效性判斷；黑名單判斷；寫入入口信息；完成入口交易；ETC入口車道操作流程圖2.2.2、ETC出口車道操作流程ETC出口車道操作流程一般包括以下基本步驟：車道初始狀態(tài)；檢測有無車輛進入；車載設(shè)備有效性判斷；卡片有效性判斷；黑名單判斷；讀入口信息；入口信息有效性判斷；回寫出口信息；完成出口交易。ETC出口車道操作流程圖2.3、ETC車道土建要求2.3.1、ETC車道設(shè)置要求主線收費站、省界收費站的ETC專用車道設(shè)置在同方向收費車道左側(cè)第一或第二條收費車道；匝道收費站一般情況下設(shè)置一條ETC專用車道，位置在收費車道左側(cè)第一條或第二條收費車道。在省市區(qū)域

22、內(nèi)，設(shè)置統(tǒng)一的ETC服務標志、ETC專用車道標線、限速標志等。在收費廣場前500米處、廣場的漸變段起始段應設(shè)置ETC專用車道標識、指引標識；進入收費廣場后，ETC專用車道地面應鋪設(shè)ETC專用車道標線和標識，ETC專用車道所在收費天棚正面設(shè)置“ETC專用車道”標志，收費島上應設(shè)置限速標志。2.3.2、ETC車道收費島設(shè)置要求電子收費系統(tǒng)收費島的長度增至3660米，并集中增加在車輛駛?cè)敕较蛞粋?cè)，廣場砼路面的長度應相應加大；電子收費車道可以設(shè)置在收費廣場中線兩側(cè)，也可以設(shè)置在收費廣場的外側(cè)車道，推薦設(shè)置在收費廣場中線兩側(cè)，即同方向收費車道左側(cè)第一或第二條收費車道。收費島以防撞、美觀和整體協(xié)調(diào)為設(shè)計原

23、則，砼島頭的砼標號不應低于40號；收費島內(nèi)應按不同收費方式預埋（留）設(shè)備基礎(chǔ)和管線，預埋管的內(nèi)徑不低于60毫米，并預留有穿纜線用的穿線帶（或鉛線）；收費島體不宜采用砼整體澆注，以方便收費車道外圍設(shè)備的定位、安裝和敷設(shè)管線；收費島應按GB5768的要求噴涂立面標記；雙向收費島島身的縱向中軸線位置應與廣場路基中心線重疊或平行。電子收費島的主要尺寸見下表：收費方式電子收費省界主線收費站一般主線及匝道收費站出口車道入口車道出口車道入口車道設(shè)計速度30公里小時20公里小時島長(m)60484836島高(m)0.20.250.20.25島頭應設(shè)計成流線型，高度在1.2米左右，長度不超過9米。島頭應按GB5

24、768-1999的規(guī)定設(shè)置黃黑相間的反光立面標志，多霧地區(qū)宜設(shè)置霧燈，并可設(shè)置必要的引導及防撞設(shè)施。收費島島尾可設(shè)計成流線型，島尾高出島身，也可與島身同高，長度不超過3.3米。收費島應接照電子收費系統(tǒng)機電設(shè)施總體設(shè)計要求預埋收費設(shè)施管線、電子收費設(shè)備基礎(chǔ)和地下通道出口等。在潮汐交通比較明顯的收費路段，收費島應設(shè)計為雙向島頭形式，島上設(shè)施及預埋管線、預埋件等應滿足電子收費系統(tǒng)總體設(shè)計的要求。2.3.3、ETC車道布局方案采用自動欄桿島頭設(shè)置模式，自動欄桿島頭設(shè)置模式具有提高誤入ETC車道的非ETC車輛快速駛出，減少因誤入車道引起的擁堵的特點。車道布局將自動欄桿設(shè)置在島頭，將普通MTC收費島進行土

25、建改造。ETC車道島頭比MTC車道島頭向前延伸至少10米的距離，新增ETC天線基礎(chǔ)、費額顯示基礎(chǔ)、車牌識別基礎(chǔ)和自動欄桿機基礎(chǔ)。利用原有的車牌識別設(shè)備和車道攝像機等設(shè)備，新增ETC天線、費額顯示器、高速自動欄桿等設(shè)備。采用統(tǒng)一規(guī)格的ETC車道控制器及工控機，利用原有收費鍵盤，雨棚信號燈更換為紅叉黃箭方式。ETC天線前端設(shè)置3米6米（通過調(diào)節(jié)天線的角度，可以設(shè)置最大區(qū)域為3米8米）的通訊區(qū)域（交易區(qū)域）。ETC車道共設(shè)置5道車輛檢測線圈，其中自動欄桿下設(shè)置通過線圈，用于檢測車輛通過車道，自動欄桿獲取落桿信號；從自動欄桿向車輛駛?cè)敕较蛞来卧O(shè)置4道車輛檢測線圈，即1#線圈、2#線圈、3#線圈、4#線

26、圈。其中4#線圈用于檢測車輛駛?cè)隕TC車道；3#線圈用以觸發(fā)車牌識別、抓拍車輛；2#線圈用以確認車道中車輛存在、區(qū)分前后車輛；1#線圈用于驗證車輛交易的完成結(jié)果。3#、4#線圈還可用于作為將來雙通道通信的擴展應用。車輛在進入ETC車道前必須減速，保持低速通過收費車道，該布設(shè)模式能夠保證用戶快速通過。非ETC車輛、黑名單車輛、誤入車輛等將被攔截在ETC專用收費車道外，通過人工引導至人工收費車道處理。功能要求首先滿足電子收費車道的基本功能。能夠正常處理 ETC 車道形成隊列情況，邏輯周全、縝密，隊列車輛的放行原則是：不能由于隊列后邊的合法ETC 車輛導致前邊非法ETC車輛的放行。攔截在ETC車道內(nèi)

27、的非法ETC車輛，可以轉(zhuǎn)入鄰近的MTC車道刷卡通行。ETC車道系統(tǒng)布設(shè)工作示意圖2.3.4、施工技術(shù)要求（1）原有設(shè)施的拆除防止由于拆除作業(yè)對鄰近的交通、設(shè)備和人員產(chǎn)生影響或損害。（2）收費島加長收費島加長時應將原島頭拆除，先按要求埋設(shè)錨固鋼筋。錨固鋼筋應與收費島緣石鋼筋牢固綁扎（島頭鋼筋比較復雜，宜進行實地放樣），澆筑混凝土前應將原混凝土路面清洗干凈，并鑿毛。（3）收費島島面鋪裝收費島加長部分島面鋪裝與原島面鋪裝保持一致。（4）收費島立面標記收費島立面標記應按GB57681999采用黃黑相間普通油漆，標線間隔20cm；島頭不涂黃黑相間斜線的頂面和內(nèi)側(cè)部分，應刷白漆。在刷油漆之前，表面先用膩子

28、找平，施工時應保證兩種不同顏色之間界限分明、整齊、沒有相互污染。（5）設(shè)備基礎(chǔ)和管道設(shè)備基礎(chǔ)均采用C30混凝土現(xiàn)澆，收費島內(nèi)管道均采用603.0mm熱浸鍍鋅焊接鋼管，一端至設(shè)備基礎(chǔ)，另一端至收費島上手孔，再由收費島上手孔引至收費亭基礎(chǔ)布線槽內(nèi)，其埋深為島面至管頂15cm，管道需拐彎時，其彎曲半徑不得小于管徑的10倍，管道鋪設(shè)完成后應加穿3mm鍍鋅鐵絲，并用8mm鋼筋與原管道點焊一體接地。收費島內(nèi)回填應與原收費島內(nèi)回填材料保持一致。2.4、ETC車道標志標線改造要求2.4.1、設(shè)置內(nèi)容ETC專用標志標線主要包括以下內(nèi)容：ETC預告標志；ETC車道指示標志；非ETC車輛禁行標志；ETC車道島頭標志

29、；ETC車道地面標線和文字；ETC輔助標志。2.4.2、設(shè)置要求ETC專用標志標線的設(shè)置主要包括以下要求：應設(shè)置統(tǒng)一的ETC專用標志標線。TC專用標志標線應醒目，易于區(qū)別于其它標志標線?！癊TC車道預告標志”主要用于告知駕駛員前方收費站設(shè)有ETC車道，可單獨設(shè)置也可與收費站預告標志或出口預告標志設(shè)置在一起?！癊TC車道指示標志”包括“ETC廣場前指示標志”、“ETC車道圖形化標志”、“ETC車道天棚標志”，用于指示ETC車道在收費廣場的位置。“ETC車道島頭標志”一般設(shè)在ETC收費島的島頭?！胺荅TC車輛禁行標志”一般設(shè)置在ETC車道起點處。ETC車道地面文字與ETC車道地面標線配合使用，將E

30、TC車道與其它車道區(qū)別開來，防止普通用戶誤入ETC車道。ETC輔助說明標志一般與ETC預告標志、廣場前指示標志組合設(shè)置。標志、標線中的中、英文和阿拉伯數(shù)字應采用交通標志專用字體，該字體可在交通部網(wǎng)站免費下載。2.4.3、施工技術(shù)要求（1）標志平面布設(shè)在ETC實施以后，為引導ETC車輛行駛，在收費站廣場及其前方設(shè)置相關(guān)ETC車道引導標志及標線。相關(guān)ETC車道標志有：ETC及收費站預告標志，其設(shè)置在主線收費站前，分別設(shè)置2km、1km、500m預告標志及ETC、收費站標志。廣場前ETC車道指示標志，設(shè)置在廣場收費廣場前適當位置，設(shè)置時根據(jù)廣場大小、漸變段長度及附近的標志情況進行設(shè)置。ETC車道指示

31、標志，設(shè)置在ETC車道正上方的收費大棚上。ETC車道島頭標志，設(shè)置在ETC車道的島頭上，并設(shè)置在霧燈后面。其采用膨脹螺栓固定在島頭上。（2）標志版面設(shè)計、標志反光材料ETC及收費站預告標志、廣場前ETC車道指示標志漢字高度采用60cm，ETC車道指示標志字高采用50cm，ETC車道島頭標志漢字高度采用25cm。字體采用交通標志專用字體，英文字高為漢字高度的1/2，版面內(nèi)容中漢字間距、筆劃粗度、最小行距、邊距、顏色以及版面布置等均以GB5768-1999為依據(jù)設(shè)計。本設(shè)計中標志反光膜的選取以公路交通標志反光膜（GB/T 18833-2002）為依據(jù)，除高速公路主線收費站預告標志采用一級反光膜外，

32、其余標志均統(tǒng)一采用二級反光膜。（3）標志結(jié)構(gòu)及防腐處理標志板采用LF2型鋁合金板，為了保證板面的平整度及強度，對于板面面積小于10m2的標志，底板采用2mm厚的鋁合金板；對于板面面積大于10m2的標志，底板采用3mm厚的鋁合金板；鋁合金板中部采用鋁合金龍骨加強，邊緣采用角鋁加強，鋁合金板與龍骨及角鋁之間均采用鋁合金沉頭鉚釘連接。標志板面應無裂縫、撕破或其它表面缺陷，標志板邊緣應整齊、光滑，標志板的尺寸誤差應小于0.5%，平面翹曲的誤差應小于3mm/m。立柱根據(jù)板面尺寸大小采用不同直徑的鋼管，直徑小于等于152mm的立柱采用鍍鋅焊接鋼管，直徑大于152mm的立柱采用無縫鋼管，鋼管下部與立柱法蘭焊

33、接，通過地腳螺栓及法蘭與基礎(chǔ)固定。本設(shè)計中地腳螺栓、基礎(chǔ)法蘭、錨板、連接螺栓采用熱浸鍍鋅防腐處理，鍍鋅量應不小于350g/m2，其它所有鋼構(gòu)件在作熱浸鍍鋅防腐處理后，再作噴塑防腐處理，作噴塑處理的構(gòu)件鍍鋅量應不小于270g/m2。噴塑材料采用聚酯涂料，噴塑顏色為乳白色。（4）標線及文字標記ETC實施以后，為引導ETC車輛行駛、防止普通車輛誤入ETC車道，在ETC車道的前方設(shè)置相關(guān)地面標線，標線從收費島島頭開始施劃，并延長至收費廣場直線段末端，同時設(shè)置地面“ETC專用、限速20”地面文字標記及錐形路標配合使用。ETC車道標線為白色，地面文字標記盡量布置在收費廣場混凝土路面范圍內(nèi)，顏色為暗紅色；若

34、收費廣場條件不具備，地面文字的位置處于瀝青混凝土路面范圍內(nèi)，文字顏色采用黃色。標線及地面文字標記均采用熱熔2號標線。2.5、ETC關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)要求高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費工程所采用的車道路側(cè)單元、非接觸IC卡讀寫器、非現(xiàn)金支付卡、車載設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備應遵循國家統(tǒng)一的技術(shù)標準，所選設(shè)備需通過相關(guān)部門測試，滿足各?。ㄊ校└咚俟仿?lián)網(wǎng)不停車收費應用，保證相鄰各?。ㄊ校┎煌范蔚幕ヂ?lián)、互通，對關(guān)鍵設(shè)備采用準入制度，為工程順利實施提供保障。2.5.1、路側(cè)設(shè)備路側(cè)設(shè)備的技術(shù)標準應滿足GB/T 20851.15-2007電子收費專用短程通信系列標準、公路聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)要求中的規(guī)定。提供國家權(quán)威機構(gòu)出具的產(chǎn)品合格

35、檢測報告，同時提供產(chǎn)品現(xiàn)場安裝測試儀器及測試方案。天線與控制設(shè)備可以是一體化設(shè)置模式或分體設(shè)置模式。天線的安裝位置與安裝角度、通信區(qū)域后檢測線圈的位置、無線通信區(qū)域覆蓋范圍等需要根據(jù)所采用的車道布局方式、通行要求等統(tǒng)一確定。路側(cè)設(shè)備提供以太網(wǎng)或標準串行接口，與車道控制器連接。路側(cè)設(shè)備內(nèi)置2個或2個以上符合ISO/IEC 7816標準的PSAM卡插槽。路側(cè)設(shè)備采用聯(lián)機工作方式。路側(cè)設(shè)備通信范圍能夠根據(jù)收費車道的現(xiàn)場狀況進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)。正常情況下，車道天線通信覆蓋范圍應僅局限于本車道內(nèi)（寬度約2.5米至3.25米），不會對相臨車道產(chǎn)生干擾，也不會讀取到相臨車道的車載設(shè)備。路側(cè)單元的天線可以采用兩種

36、安裝方式：采用立柱式安裝在車道側(cè)面的收費島上或者采用吊裝法安裝在收費車道上方。對于吊裝的車道天線，其高度宜不低于5.5米。在正常的通信覆蓋范圍和車輛通行情形內(nèi)，路側(cè)設(shè)備可對進入通信范圍內(nèi)的多個車載設(shè)備進行讀寫，不會遺漏任何一個車載設(shè)備。當相臨兩條或兩條以上車道需設(shè)計成電子不停車收費車道時，各車道天線的工作頻率應交叉配置，以盡可能降低相臨頻譜干擾。 路側(cè)設(shè)備應具備必要的防雷擊措施，配置浪涌電流吸收裝置。路側(cè)設(shè)備提供靈活可控的應用編程接口，以適應各種應用編程的需要。接口要求：提供數(shù)據(jù)傳輸接口和調(diào)試接口，接口可以采用RS232、RS485或以太網(wǎng)通信接口等。路側(cè)設(shè)備能在收費站可能存在的各種環(huán)境下穩(wěn)定

37、工作。（1）工作方式RSU采用聯(lián)機工作方式；RSU應提供應用層服務原語的驗證接口。（2）無線鏈路通信RSU和OBU之間的DSRC應符合GB/T 20851.1-2007(電子收費 專用短程通信 物理層)、GB/T 20851.2-2007 (電子收費 專用短程通信 數(shù)據(jù)鏈路層)、GB/T 20851.3-2007 (電子收費 專用短程通信 應用層)的相關(guān)規(guī)定。（3）安全RSU應內(nèi)置符合JR/T 0025安全交易規(guī)范規(guī)定的PSAM作為安全認證模塊，所有的加密和認證過程均通過PSAM的方式進行。PSAM卡通信速率不低于56kbps。（4）接口RSU應至少具有RS232、RS485、USB或以太網(wǎng)方

38、式之一的上位機通信接口；RSU應具有符合ISO/IEC 7816要求的PSAM卡座接口，支持對符合JR/T 0025安全交易規(guī)范要求的PSAM的透明指令操作；RSU宜具有TTL電平的光電隔離接口。（5）程序和應用的更新RSU應具有通過上位機接口進行在線程序和應用更新的能力。（6）穩(wěn)定通信區(qū)域RSU設(shè)備穩(wěn)定通信區(qū)域?qū)挾葢烧{(diào)整在3m7.5 m范圍內(nèi)。（7）機械特性天線整流罩：高溫改性PC塑料；天線外殼：鍍鋅鋼板+噴塑；天線安裝角度：水平180,垂直4525；安裝方式：龍門架頂置安裝或路側(cè)安裝。（8）微波鏈路特性載波頻率：信道1:5.830GHz； 信道2:5.840GHz；帶寬：5MHz；頻率容

39、限：1010-6；最大等效全向輻射功率：+33dBm；雜散發(fā)射：-36 dBm/100 kHz (301000 MHz)；-40 dBm/1 MHz (24002483.5 MHz)；-40 dBm/1 MHz (34003530 MHz)；-33 dBm/100 kHz (57255850 MHz)；-30 dBm/1 MHz(其它120 GHz)；鄰道泄漏功率比：30dB；天線半功率角：水平面半功率波瓣寬度小于38，垂直面半功率波瓣寬度小于45；天線極化：右旋圓極化；調(diào)制方式：ASK；調(diào)制度：0.50.9；編碼方式：FM0；位時鐘精度：10010-6；RSU接收靈敏度：-70dBm；位誤碼

40、率(B.E.R.)：1010-6以內(nèi)。（9）電氣及應用特性電源：220V/50Hz；通訊接口：RS232/422115200 波特；通訊檢錯：DSRC：CRC16循環(huán)冗余檢驗，RS232/422：異或和；典型交易時間：270ms；防雷：放電管+穩(wěn)壓管保護；平均無故障時間：70,000h；工作壽命：15年。（10）環(huán)境特性環(huán)境條件應符合：a)工作溫度：一般要求-20+55；b)存儲溫度：-40+85；c)相對工作濕度：4100；d)靜電：8kV；e)振動：應符合GB/T 2423.13；f)沖擊：應符合GB/T 2423.6 試驗Eh和導則；g)鹽霧：應符合GB/T 2423.18；h)雷擊：抗

41、4kV 10/200s雷擊。2.5.2、車道控制器車道控制器實現(xiàn)對車道設(shè)備的管理和控制，下載費率表、黑名單等，進行圖象抓拍，并保存40天的收費數(shù)據(jù)。控制器主要由工業(yè)控制計算機機、接口板、電源和設(shè)備機箱等部分組成。(1) 工業(yè)控計算機制主要配置：工業(yè)級CPU母板，充分電磁兼容設(shè)計，低功耗，全面故障自我診斷能力及報警提示；1個并口，6個以上串口；配置視頻捕捉卡；10/100M自適應網(wǎng)卡。(2) 擴展接口板具有對外圍設(shè)備驅(qū)動功能的數(shù)據(jù)量I/O板；所有接口板和功能板必須附有光電隔離保護以減少雷電及高能浪涌的沖擊。(3) 車道控制器外圍電路及設(shè)備機箱繼電器：觸點電流容量需大于實際電流10倍以上，壽命51

42、06次以上；風扇：需采用含油軸承，免維護高可靠風扇，確保機箱內(nèi)產(chǎn)生正氣壓以防止灰塵堆積；電源控制：車道控制器需對總電源和工控機等各獨立設(shè)備電源分別控制，并做抗干擾處理；設(shè)備機箱：便于安裝和內(nèi)部維修，門框和進線孔加密封橡膠墊圈，不設(shè)通風孔，保證機箱防水、防塵。(4) 電源防雷保護器放電電流等級：5KA；最大放電電流：25KA；防護級別：1.8KV；可防護的內(nèi)部短路電流：10KA。(5) 其它技術(shù)指標電源：220V20%，50Hz2%工作環(huán)境：溫度-3060，濕度95%在-560之間；MTBF：20,000小時；MTTR：1小時2.5.3、高速自動欄桿開啟和關(guān)閉時間：0.6s；電壓：220 V10

43、%；頻率：5060Hz；使用壽命：5106往復次；MTTR小于30分鐘；使用環(huán)境溫度：1060；設(shè)備含車輛檢測器，車輛檢測器應滿足本項目所需線圈的數(shù)量。自動欄桿符合中華人民共和國交通行業(yè)標準JT/T(428.1428.2)2000收費欄桿技術(shù)條件。廠家提供國家權(quán)威機構(gòu)出具的產(chǎn)品合格檢測報告，同時提供產(chǎn)品現(xiàn)場安裝測試儀器及測試方案。2.5.4、費額顯示器（1）基本要求采用點陣式顯示屏，在長期暴露于太陽光的環(huán)境條件下，其可見性不能降低。收費顯示屏可自動調(diào)節(jié)發(fā)光強度，以防止在夜間產(chǎn)生眩光影響司機視覺，又節(jié)省了能源，防止器件過早惡化。采用LED 1616點陣式顯示屏，全屏可顯示4行8列漢字。費額顯示器

44、上顯示的內(nèi)容可通過軟件進行控制；（2）技術(shù)參數(shù)字符尺寸(最小)： 100mm40mm分辨率：大于64128可視距離：15m；發(fā)光亮度：大于1000mcd貯存溫度范圍： -20+70操作溫度范圍：-20+70相對濕度：10%95%非冷凝MTBF： 大于15，000小時MTTR： 小于0.5小時箱體防護等級：IP652.5.5、雨棚信號燈1、雨棚信號燈安裝在ETC車道上方的雨棚上，在車道迎車流行駛方向的雨棚上方安裝紅色和黃色的一組信號燈。紅色“”表示車道關(guān)閉，車輛不允許駛?cè)朐撥嚨溃?黃色“”表示車道開放，ETC車輛可以駛?cè)朐撥嚨馈Ｓ昱镄盘枱粲墒召M亭內(nèi)開關(guān)控制。2、主要技術(shù)要求：(1) 半功率角：3

45、0；(2) 尺寸：600mm600mm，帶遮陽罩，黑色機箱，防水、防塵、防銹設(shè)計，密封性IP55；(3) 電源：AC220V15，50Hz3；(4) MTBF：10，000小時；MTTR：0.5小時；(5) 溫度范圍：-20+50。三、收費站系統(tǒng)技術(shù)要求3.1、系統(tǒng)功能現(xiàn)有的路段收費站系統(tǒng)主要功能：系統(tǒng)參數(shù)管理：接收、瀏覽、查詢路段收費分中心下發(fā)的不停車收費相關(guān)的參數(shù)表（如車載設(shè)備與非現(xiàn)金支付卡黑名單、費額表等），并下傳至各個收費車道。若收費站由于網(wǎng)絡(luò)故障導致長時間無法和收費分中心完成數(shù)據(jù)通信，可以以手工錄入的形式維護黑名單表，包括對黑名單的修改和刪除等，并完成在車道的黑名單更新，所有操作記錄

46、必須自動計入操作日志。數(shù)據(jù)傳輸管理：建立與上級收費分中心、下級收費站系統(tǒng)的通信連接，傳輸聯(lián)網(wǎng)不停車收費所需的數(shù)據(jù)、參數(shù)等，如向下級人工收費車道、不停車收費車道發(fā)送運行參數(shù)，接受下級上傳的聯(lián)網(wǎng)不停車收費原始數(shù)據(jù)、工作日統(tǒng)計數(shù)據(jù)、查詢請求等，接收來自上級收費分中心系統(tǒng)更新的黑名單、費額表等。收費監(jiān)控管理：在車道監(jiān)視功能的基礎(chǔ)上，還需對ETC車道系統(tǒng)的操作和收費數(shù)據(jù)的實時監(jiān)視功能，包括對ETC車道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)狀況、車道工作狀態(tài)、關(guān)鍵設(shè)備的工作狀態(tài)（路側(cè)單元、車道控制器等）的實時監(jiān)視；同時收費站可以實現(xiàn)對不停車收費交易的核查管理。數(shù)據(jù)備份與恢復管理：收集和匯總從所屬收費車道上傳的不停車收費原始交易數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)；在現(xiàn)有數(shù)據(jù)備份功能的基礎(chǔ)上，對新增數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)備份，并保證數(shù)據(jù)快速、安全地恢復到數(shù)據(jù)庫中。報表統(tǒng)計、查詢管理：在我省現(xiàn)有系統(tǒng)中，除了原有報表統(tǒng)計和查詢管理，還需要有針對不停車收費交通量、通行費等的統(tǒng)計功能，按交易時間、車型等條件提供統(tǒng)計報表、數(shù)據(jù)查詢等。接收并保存不停車收費車道系統(tǒng)上傳的日志或