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高速公路
  • 在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，RFID（射頻識別）技術(shù)作為感知層的核心支柱，正深刻改變著我們對物品的追蹤與管理方式。從你手中的門禁卡，到高速公路上的ETC收費，背后都離不開RFID電子標簽的身影。然而，同樣是RFID標簽，為什么有的幾厘米內(nèi)才能感應(yīng)，有的卻在百米之外就能被捕捉？這背后的核心奧秘，就在于標簽的供電方式。
  • 2026年1月下旬，加納在網(wǎng)絡(luò)安全、道路交通和貨運監(jiān)管等多個領(lǐng)域接連釋放強監(jiān)管信號。從網(wǎng)絡(luò)詐騙集中打擊行動，到高速公路引入RFID識別系統(tǒng)，再到擬大幅提高超載運輸罰款標準，一系列舉措指向同一個目標——減少監(jiān)管漏洞，壓縮違法空間。
  • 隨著電子顯示牌技術(shù)的不斷發(fā)展，控制方式越來越多樣化，價格越來越低廉，使得其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛（如：高速公路的指示牌，車站的指示牌，運動場上的比分牌，街頭的廣告牌等等）。
  • 每年節(jié)假日，高速公路車流量激增，傳統(tǒng)人工收費和ETC系統(tǒng)面臨巨大挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計，2023年春節(jié)期間全國高速公路日均車流量突破6500萬輛次，ETC使用率雖已超過70%，但部分場景下仍存在識別率低、車輛排隊擁堵、跨省結(jié)算復(fù)雜等問題。如何實現(xiàn)車輛快速通行、降低運營成本、提升用戶體驗，成為交通管理部門和公眾關(guān)注的焦點。 在此背景下，基于RFID技術(shù)的智慧車輛管理系統(tǒng)應(yīng)運而生。通過為車輛安裝RFID電子標簽，并在高速路口部署RFID讀寫器與智能道閘聯(lián)動系統(tǒng)，可實現(xiàn)車輛的無感通行、精準識別、秒級結(jié)算，為高速公路管理提供了一套高效、可靠的前沿解決方案。
  • 每年節(jié)假日，高速公路車流量激增，傳統(tǒng)人工收費和ETC系統(tǒng)面臨巨大挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計，2023年春節(jié)期間全國高速公路日均車流量突破6500萬輛次，ETC使用率雖已超過70%，但部分場景下仍存在識別率低、車輛排隊擁堵、跨省結(jié)算復(fù)雜等問題。如何實現(xiàn)車輛快速通行、降低運營成本、提升用戶體驗，成為交通管理部門和公眾關(guān)注的焦點。
  • 隨著電子顯示牌技術(shù)的不斷發(fā)展，控制方式越來越多樣化，價格越來越低廉，使得其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛（如：高速公路的指示牌，車站的指示牌，運動場上的比分牌，街頭的廣告牌等等）。
  • 輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS -TIre pressure monitoring system)對于提高汽車安全性有舉足輕重的影響，當(dāng)今世界己有不少國家高速公路安全協(xié)會因此立法強制實施TPMS。而低功耗、在惡劣環(huán)境下高度運行的可靠性、較小的壓力傳感器誤差容限，以及更長的工作壽命等是TPMS的主要要求，于是方案的設(shè)計和芯片的選擇也圍繞這個要求進行。
  • 經(jīng)過長期和廣泛的研究，各發(fā)達國家已從主要依靠修建更多的公路，擴大路網(wǎng)規(guī)模來解決不斷增長的交通需求，轉(zhuǎn)移到用高科技技術(shù)來改造現(xiàn)有公路運輸系統(tǒng)及管理體系，從而達到大幅度提高路網(wǎng)通行能力和服務(wù)質(zhì)量的目的。ETC電子不停車收費系統(tǒng)應(yīng)運而生，ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。ETC系統(tǒng)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的通行效率。
  • 隨著我國車輛保有量的不斷增加，高速公路目前采用的半自動收費(MTC)方式造成嚴重的交通擁擠，尤其在交通流高峰期，解決問題的根本途徑是采用電子收費。但由于我國高速公路實行聯(lián)網(wǎng)收費，大量路網(wǎng)連接又造成多路徑問題，即車輛從路網(wǎng)內(nèi)的甲地行駛到乙地往往存在多條可選路徑，這樣就產(chǎn)生二義性路徑識別問題。在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費環(huán)境下采用電子收費首先要解決二義性路徑行駛問題，即車輛按照哪一個行駛路線標準收取通行費。
  • 介紹了無線射頻識別和電子不停車收費的基本概念、工作原理及相關(guān)技術(shù)。分析了當(dāng)前車庫門禁系統(tǒng)和樓宇門禁系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的問題。借鑒高速公路電子不停車收費系統(tǒng)的成熟應(yīng)用經(jīng)驗，將該電子不停車收費系統(tǒng)應(yīng)用到當(dāng)前車庫門禁系統(tǒng)和樓宇門禁系統(tǒng)中，以實現(xiàn)門禁系統(tǒng)的智能化和高效化。
  • 基于GB/T 20851-2007的專用短程通信(DSRC: Dedicated Short Range Communication)技術(shù)和基于ISO 18000-6B與ISO 18000-6C的無線射頻識別(RFID: Radio Frequency Identification)技術(shù)在智能交通車輛標識和車路通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如基于DSRC的高速公路ETC系統(tǒng)和城市停車場車輛出入收費與管理系統(tǒng)，基于RFID的停車場車輛出入管理系統(tǒng)、海關(guān)碼頭車輛管理系統(tǒng)等等。
  • 針對目前高速公路聯(lián)網(wǎng)收費存在的主要問題，提出基于RFID技術(shù)的電子收費系統(tǒng)設(shè)計方案，可較好解決高速公路二義性路徑識別難題。該設(shè)計方案成本低、技術(shù)成熟、與現(xiàn)有系統(tǒng)能很好兼容、后期維護簡單。
  • 無線射頻識別技術(shù)作為一種新興的自動識別技術(shù)，近年來在國內(nèi)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，通過對不停車收費系統(tǒng)的組成及工作流程介紹，重點說明RFID中間件技術(shù)在該系統(tǒng)中的應(yīng)用。
  • 近年來的公路建設(shè)進展迅速，公路的總里程已超過380萬km，高速公路的通車總里程已超過7萬km。同時，我國汽車保有量也迅速增加，僅2010年就增加了1800多萬輛。而我國目前大多數(shù)收費站仍然以人工收費方式為主。
  • 近年來我國高速公路總量一直呈現(xiàn)持續(xù)快速增長的態(tài)勢，但路網(wǎng)通行能力、設(shè)施利用、服務(wù)水平同國外相比存在一定差距。如何以信息化手段逐步實現(xiàn)交通決策科學(xué)化、管理現(xiàn)代化以及交通基礎(chǔ)設(shè)施運行效率最大化，是高速公路智能信息管理的發(fā)展方向。
  • 本文論述的RFID智能交通管理系統(tǒng)是基于對每輛合法注冊的機動車輛加裝RFID電子標簽(如將電子標簽固封在車輛號牌中)，為這些車輛配發(fā)一張固定且唯一的“電子行駛證”，再通過特定的閱讀器識別道路上行駛的各種車輛信息，實現(xiàn)對機動車輛、交通流量和可疑車輛等方面的實時監(jiān)控管理目的，同時將該系統(tǒng)與銀行結(jié)算、路費征稽、高速公路或各種停車場收費系統(tǒng)結(jié)合起來，可實現(xiàn)電子錢包結(jié)算，不停車收費，從而提高道路通行能力，保證交通安全。
  • 隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，我國的公路建設(shè)得到了飛速發(fā)展，高速公路通車里程不斷增加，一些省公路網(wǎng)格局基本形成。在通車公路里程增加的同時，交通流量也在不斷增加，但是收費方式還很原始，嚴重地制約了高速公路向現(xiàn)代化方向的發(fā)展，存在很多弊端，為了保證車輛安全和交通方便，迫切需要采用自動化程度高、方便快捷的收費管理系統(tǒng)，提高收費站的通行效率。
  • 針對現(xiàn)有高速公路管理系統(tǒng)無法對車輛進行實時管理的現(xiàn)狀，提出一種對高速公路上車輛進行實時測速及定位的方法。該方法基于射頻識別（RFID）技術(shù)，通過分析構(gòu)建移動車輛的定位模型，利用譜估計方法對其多普勒頻移進行測量，并針對模型求解中存在的非線性特性，采用牛頓迭代法計算車輛的實時速度及相對坐標以達到測量車速及確定車輛實時位置的目的。仿真實驗結(jié)果表明，該方法具有運算量小、精度高、實施簡單的特點。
  • 受益于國家近幾年對公路基礎(chǔ)設(shè)施的大力投資、城市道路和交通問題對智能交通形成的需求、信息技術(shù)迅速發(fā)展的帶動以及市民對出行效率的要求等因素的積極影響，城市道路智能交通系統(tǒng)、城市軌道智能交通系統(tǒng)及高速公路智能交通系統(tǒng)在近幾年均有很大發(fā)展。投資額從2006年的182億增長到2010年的481億，預(yù)計未來5年我國智能交通系統(tǒng)行業(yè)的投入將接近3800億元，2010年-2015年復(fù)合增長率約為17.3%。
  • 據(jù)調(diào)查，高速公路發(fā)生的嚴重交通事故，有很大比例是由汽車輪胎欠壓引起的。為防止此類事故發(fā)生，美國國會通過TREAD法案，強制要求汽車安裝輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（Tire Pressure Monitoring System，TPMS），得到世界各國積極響應(yīng)。因此，在未來汽車上加裝輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，將和ABS、安全氣囊一樣，成為必然的發(fā)展趨勢。
  • 系統(tǒng)通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上或者車身其他部位的車載有源電子標簽與在收費站 ETC車道上的遠距離讀寫器之間的微波專用短程通訊，利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進行后臺結(jié)算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的。
  • 分析了當(dāng)前高速公路收費系統(tǒng)的現(xiàn)狀，指出了其存在的不足和缺陷．提出了以AVR單片機ATmegal28為核心處理器，采用非接觸式Ic卡技術(shù)的高速公路收費管理系統(tǒng)I給出了系統(tǒng)的硬件設(shè)計，同時基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)并采用VB編寫了收費系統(tǒng)軟件管理系統(tǒng)，并實現(xiàn)了與上位機通訊。最后分析了Ic卡收費系統(tǒng)的安全性措施}該收費系統(tǒng)模擬了西安至潼關(guān)的高速公路收費，實驗證明該系統(tǒng)具有收費效率高，放行速度快，安全性高等特點。
  • 為保證聯(lián)網(wǎng)電子收費系統(tǒng)示范工程的順利實施和推廣，交通運輸部專門制定了《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》系列規(guī)范。本文對該規(guī)范進行了深入解讀，并介紹了目前聯(lián)網(wǎng)電子收費系統(tǒng)卡片測試工作的應(yīng)用情況。為區(qū)域聯(lián)網(wǎng)電子收費系統(tǒng)示范工程的實施和推廣打下了良好的基礎(chǔ)。
  • 高速公路的快速發(fā)展，有力地促進了我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進步。高速公路收費站點是保持高速公路管理正常運行的命脈，而高速公路配發(fā)電設(shè)備是各收費站所的收費系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、隧道通風(fēng)照明、道路監(jiān)控及辦公、生活設(shè)施等的電力保障。
  • 中國的公路不停車收費（ETC）系統(tǒng)應(yīng)用市場越來越大，為了促進ETC應(yīng)用的快速發(fā)展和成熟，國家相關(guān)部門開展了高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費的試點工程，比如，京津翼地區(qū)和長三角地區(qū)，所以對車載單元（OBU）的需求量也隨之大幅增加。
  • 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，不僅高速公路在中國快速延伸，而且部分地區(qū)已經(jīng)將高速公路監(jiān)控引入交管系統(tǒng)，并開始發(fā)揮重要的作用。
  • 高速公路是一個地區(qū)或國家現(xiàn)代化水平的重要標志之一，而高速公路的信息化建設(shè)則是實現(xiàn)高速公路現(xiàn)代化管理最重要的途徑。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步，信息技術(shù)與交通理論和規(guī)劃的融合，都加速了高速公路信息化的進程。高速公路監(jiān)控及信息誘導(dǎo)技術(shù)的綜合運用，成為利用信息技術(shù)改善交通秩序，提高高速公路利用率不可或缺的方法和手段。
  • 中國各行各業(yè)目前正在積極的改善運營方式，向環(huán)保靠攏，經(jīng)濟的發(fā)展帶來環(huán)保的重要性日益嚴重。交通行業(yè)也不例外，特別是高速公路行業(yè)，目前正大力發(fā)展ETC的產(chǎn)業(yè)就可見一斑。
  • 以射頻識別(RFID)技術(shù)為核心的電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)能夠有效提高高速公路收費的工作效率。提出了一種以AT89S52、nRf2401無線收發(fā)芯片為基礎(chǔ)的車輛自動收費系統(tǒng)，通過nRf2401無線通信交互通信各種信息，并將信息儲存在上位機系統(tǒng)和用戶卡中，最終實現(xiàn)自動收費。
  • RFID技術(shù)是采用射頻通信的非接觸式自動識別技術(shù)，可以廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)當(dāng)中。例如，利用RFID技術(shù)可以獲得高速公路區(qū)間車輛的行駛速度，從而判斷車輛是否超速行駛。因此高速公路管理采用RFID技術(shù)可以有效降低超速行為，提升行車安全性。
  • 隨著我國車輛保有量的不斷增加，高速公路目前采用的半自動收費(MTC)方式造成嚴重的交通擁擠，尤其在交通流高峰期，解決問題的根本途徑是采用電子收費。但由于我國高速公路實行聯(lián)網(wǎng)收費，大量路網(wǎng)連接又造成多路徑問題，即車輛從路網(wǎng)內(nèi)的甲地行駛到乙地往往存在多條可選路徑，這樣就產(chǎn)生二義性路徑識別問題。在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費環(huán)境下采用電子收費首先要解決二義性路徑行駛問題，即車輛按照哪一個行駛路線標準收取通行費。
  • 非接觸IC卡系統(tǒng)是高速公路封閉式收費的主流技術(shù)，而ETC系統(tǒng)能有效解決中心城市高速公路出入口交通瓶頸問題，因此，選擇一種可兼容ETC全自動收費與IC卡半自動收費的聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)成為必然。