1、中兴 ETC 不停车收费系统解决方案中兴 ETC 不停车收费系统解决方案I目 录第 1 章 中兴 ETC 不停车收费系统总述 .11.1 需求概述 .11.2 系统总体建设目标和系统指标 .4第 2 章 中兴 ETC 不停车收费系统整体框架 .72.1 中兴 ETC 不停车收费总体说明 .72.2 车道子系统 .82.3 收费站子系统 .92.4 路段收费分中心子系统 .9第 3 章 中兴 ETC 不停车收费系统详述 .113.1 收费站子系统 .113.2 收费车道子系统 .193.3 发卡子系统 .29第 4 章 中兴 ETC 不停车收费系统关键产品说明 .304.1 路侧设备 RSU .
2、304.2 车载设备 OBU 334.3 车道控制器 .35第 5 章 中兴 ETC 不停车收费系统优势及特色 .385.1 中兴通讯品牌优势 .385.2 中兴通讯集成优势 .385.3 中兴通讯系统优势 .385.4 中兴通讯产品优势 .40中兴 ETC 不停车收费系统解决方案1第 1 章 中兴 ETC 不停车收费系统总述1.1 需求概述 1.1.1 应用场景描述随着国民经济快速发展，我国综合国力不断增强，交通基础建设大为改善，尤其以高速公路为主骨架的覆盖全国范围的高等级公路网络正在逐步形成。截至到 2005年底，我国高速公路里程己达 4.1 万公里，为交通事业跨越式发展奠定了坚实的基础，
3、在某种程度上缓解了交通在经济建设中的瓶颈制约作用。但是，随着经济的持续快速增长，路网通过能力日益满足不了交通量增长的需要，交通拥挤，阻塞现象日趋严重，交通污染和事故越来越引起社会普遍的关注，交通问题仍十分突出。如广佛高速路，自建成通车后的 6 年间，交通量增加了 5 倍，原来的四车道己经饱和、正准备扩展为六车道。然而，持续不断的交通增长需求显然不能由无止境的车道扩展来满足。国内外实践经验证明，一个国家当交通发展到一定程度，再单纯依靠修建道路设施来解决交通拥挤问题，不仅受投资等诸多条件的制约，而且效果也是有限的。如何实现各类车辆的有效指挥、协调控制和管理已经成为交通运输和安全管理部门面临的一个重
4、要问题。经过长期和广泛的研究，各发达国家已从主要依靠修建更多的公路，扩大路网规模来解决不断增长的交通需求，转移到用高技术来改造现有公路运输系统及管理体系，从而达到大幅度提高路网通行能力和服务质量的目的。日本、美国和西欧等发达国家为了解决共同所面临的交通问题，竞相投入大量资金和人力，开始大规模进行公路交通运输智能化的研究实验。起初，称为智能车辆公路系统(Intelligent Vehicle-Highway Systems IVHS)，进行公路功能和车辆智能化的研究。随着研究的不断深入，系统功能扩展到公路交通运输的全过程及其有关服务部门，发展成为带动整个公路交通运输现代化的智能交通系统(Inte
5、lligent Transportation System ITS)。ETC 特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。实施不停车收费，一方面，可以允许车辆高速通过（几十公里以至一百多公里），与传统的人工收费 8 秒出票相比较，不停车收费大大加快了高速公路收费道口的通行能力，据测算，较人工收费道口，ETC 车道通行能力将提高 46 倍，可减少车辆在收费口因交费、找零等动作中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 2而引起的排队等候。另一方面，也使公路收费走向电子化，可降低车辆管理的成本，有利于提高车辆的营运效益，同时也大幅度降低收费口的噪声水平和废气排放，并可以杜绝少数不法的收费员贪污路费、减
6、少国家损失，与原来的人工收费和人工电脑收费方式相比，实行不停车收费后具有明显优势，不仅极大的改善了路上密集车辆所造成的环境污染，减少车辆阻塞现象，行车更加安全，更为主要的是将大大提高过路桥收费效率。1.1.2 ETC 系统建设的优势ETC 技术特别适用于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用，传统的采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统：在无车道隔离的分车道交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费将彻底改变目前半自动收费过程中的弊端。由于不需要停车交费，当交通量较大时，不会产生收费站前车辆排队等候的现象，减少了车辆延误；由于无需人工参与和无现金
7、交易，可完全避免收费过程中的舞弊和贪污现象；同时也能解决由于交通堵塞而引起的能源消耗和环境污染等问题。电子收费系统在国外被广泛地应用于开放式的收费站，国内目前部分省市的高速公路已有所实施。电子收费系统代表当今最先进的收费技术，也是未来发展的方向，有着广阔的发展前景。（1）实施 ETC 系统可以提升高速形象ETC 系统实现了不停车收费，解决了因人工停车收费造成的排队塞车现象；用户得到更快的通关速度和全新的收费体验，恢复了高速公路本应具有的高速、快捷形象，降低了政府和公路部门的压力。（2）ETC 不停车收费相较于 MTC 收费系统使得交通更加安全收费站的设置在相当程度上影响了交通安全，在收费区常出
8、现交通事故主要有追尾、侧撞、撞物等类型。引起追尾事故的主要原因是车辆行驶速度过快，驾驶判断失误至使预留的刹车距离不足撞收费站前的排队车辆；驾驶员为寻求空闲的收费车道、最小的排队长度或选择一个特定的收费方式而变换车道是侧撞事故的起因；收费站的设置给驾驶操作增加了难度，因为操作不当撞上收费亭等固定物。影响收费区交通安全的主要因素有：收费车道收费型式配置、车辆加速度、通过速度、车道数及跨车道中兴 ETC 不停车收费系统解决方案3车流量。ETC 系统的实施使得这些因素发生变化，收费区的交通安全状况也将随之变化，ETC 系统对交通安全的影响主要体现在如下几个方面：ETC 车辆加速度及通过速度的发生变化，
9、追尾事故数相应减少；在 ETC 专用车道上驾驶员操作相对简化，使撞物的可能性减小。（3）ETC 可以节省投资运营成本在收费运营方面人工收费系统存在如下弊端：收费营运效率低：据交通部及一些公路主管部门的有关资料统计，目前公路收费的总额只占应收总额的 70%左右，有相当一部分流失，给国家和公路经营管理单位造成了极大损失；人工收费需要更多的人力付出及运营管理费用。为了提高收费站的通行能力，使其能承受路段的车流量，收费车道往往多于路段的车道数，不仅要投入更多的成本，还要占用更多的土地资源。实施了 ETC 系统后，投资成本及运营费用将发生相应变化，运营效率也将得到提高，主要表现为：收费效率的提高：现代化
10、的技术使收费运营管理进一步规范化，可以允许车辆高速通过（几十公里以至 100 多公里），与传统的人工收费 8 秒出票相比较，不停车收费大大加快了高速公路收费道口的通行能力，据测算，较人工收费车道，ETC 车道通行能力将提高 46 倍，可减少车辆在收费口因交费、找零等动作而引起的排队等候，减少了收费金额的流失，由于无需人工参与和无现金交易，杜绝了收费人员错收、漏收、收取假币现象，同时解决了个别收费人员的营私舞弊行为。运营费用的变化：ETC 系统实施后，减少了人工车收费车道数目，减少了人力投入，相应地减少了人员的工资，行政办公的结构将相应发生变化，以计算机网络为主的信息化管理提高了效率；ETC 系
11、统可以自动判断车型完成收费，收费无需人工干预，实现了收费站的无人值守，降低政府和公路部门的管理成本；但也可能引起费用的增加：ETC 设施的价格相对昂贵，其维护及维修费用相应会较高，但是设施质量提高有可能会减少维修的次数。投资成本的变化：相对人工收费言 ETC 系统需要相对昂贵的投资，但系统实施后，收费站的通行能力增加（一般 ETC 车道的通行能力是 MTC 车道的 35 倍），相应地可减少部分收费车道，从而减少了新建设施的成本，同时也节约了土地资源。(4) ETC 系统更加环保节能中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 4机动车是大气污染的移动发生源，其排放的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、铅
12、化物和颗粒物质是造成大气污染的主要原因之一。此外，机动车的运行需要消耗燃料，又造成大量的能源消耗。车辆的油耗与排放与车辆的运行状态密切相关，由于停车收费使得收费站处的车辆处于加减速或怠速状态，车辆发动机处于慢速或空转状态，根据车辆的燃油消耗特性，在此状态下发动机的燃油耗量增加，废气排放量也就相应增加，由此加剧了大气污染。ETC 系统的实施，使得交通流运行状况得到改善，车辆在收费物的停车次数减少，排队等待的时间就明显缩短，无疑减少了车辆的油耗与排放，解决了收费站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和环境污染等问题。1.2 系统总体建设目标和系统指标1.2.1 系统总体建设目标 支持 ETC/MTC
13、一键切换本系统兼容 ETC 与 MTC 系统，为车道子系统提供支持，轻松实现两种收费方式间的一键切换，在识读设备出现故障、MTC 车道拥堵以致阻塞 ETC 车道或者客户有其它需求的时候，可以实现 ETC 与 MTC 收费方式间的实时切换，保证系统的安全稳定运行，最大限度地提高车道的利用率。 支持 ETC/MTC 组合式收费模式本系统兼容为车道子系统提供组合式收费的支持，支持 ETC 双界面卡用户的ETC 入 MTC 出、MTC 入 ETC 出、MTC 入 MTC 出等通行方式，最大限度的满足不同用户的要求。电子标签采用双片式（电子标签+双界面卡）。将双界面卡插入 ETC电子标签中可以实现不停车
14、通过 ETC 专用车道，使用双界面卡采用普通刷卡方式可以通过人工收费车道。组合收费模式可以很好的适应国内路网复杂、多数入口和出口收费站车流量小、车道少的现状。 具备完备的安全体系安全体系包括交易安全和数据安全。ETC 系统具备严密的密钥体系，密钥由上级管理部门分发，分多个等级，高一等级的密钥只用于保护下一等级的密钥，最低等级的密钥应用在 IC 卡、ESAM 卡和 PSAM 卡等终端应用介质中。采用 3DES 加密技术，中兴 ETC 不停车收费系统解决方案5密钥验证符合金融交易安全的要求，一般包括内部认证、外部认证等认证过程。数据安全包括数据存储的安全和数据传输的安全，通过采用访问控制、认证、机
15、密控制、数据完整性控制等措施来保证数据存储和传输的安全。MTC 系统除了技术上的保障之外，还有严格的管理制度，有效的保障了系统的安全。 网络化系统网络化系统保证了信息的及时传递和更新，在网络正常的情况下，路段控制中心能够将系统定义的黑灰名单及时传递到各个收费站出入口，实施对欠费车辆的告警提示，对不法车辆进行拦截或报警等操作。能够将各种费率表及时下发至各个收费站点，能够及时了解整个路网的动态信息，及时发现路网的拥塞或其他异常情况，进行动态路由。1.2.2 1.2.2 系统综合指标1.2.2.1 系统指标1. 数据传输性能：在网络正常的情况下，收费站实时（至多为 0.5s）收集所辖车道产生的收费数
16、据；2. 运营参数下发性能：在网络正常的情况下，收费站下发系统参数至车道平均等待时间至多为 60s；3. 收费监控性能：在网络正常的情况下，车道操作信息实时（至多为 1s）上传至收费站；4. 通行券不可读（坏卡）/超时/ 车牌查询性能：在网络正常的情况下，收费站对通行券不可读（坏卡）/超时/车牌查询平均等待时间至多为 1s；5. 数据库备份性能：在正常情况下，应支持在线数据备份与离线数据备份，备份一个 2G 的数据库，时间至多为 60min；6. 灵活性：通过对参数的设置，使收费站系统能够适应不同的业务管理需求；7. 安全性：具备完备的分布式多层安全保障体系，有严格的用户权限管理、安全认证机制
17、确保数据不被非法访问；中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 61.2.2.2 可靠性指标1、 MTBF：100,000 小时在网络故障时（超过 24h） ，有完备的备用数据传输方案，保证数据及时上传至收费站，同时保证数据的完整性、一致性、真实性、不可抵赖性和安全性不受破坏；1.2.2.3 系统应用范围特别适用于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。中兴 ETC 不停车收费系统解决方案7第 2 章 中兴 ETC 不停车收费系统整体框架2.1 中兴 ETC 不停车收费总体说明车道子系统收费站子系统路段收费分中心子系统 发卡子系统单业主系统组成图 2-1 收费站子系统在收费系统中的位置高速公路收费系
18、统组成最基础的是单业主的运营模式。从结构上划分，主要由车道子系统、收费站子系统、路段收费分中心子系统和发卡子系统组成。高速公路收费系统主要由车道子系统、收费站子系统、路段收费分中心子系统（管理中心子系统）和发卡子系统组成。收费站子系统是联网收费的重要部分，是联网收费最基础的管理单元。该子系统向上的接口是路段收费分中心子系统，向下的接口是车道子系统。收费站子系统要求能够对本站的收费车道实时监控，对所有车道收费数据进行汇总和统计，并整理上传到路段收费分中心；接收路段收费分中心下发的费率表等系统参数，并下发至车道；提供报表服务，及时享用数据结果。中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 82.2 车道子
19、系统在 ETC 系统中，从功能上来说，各车道是完成车辆通关的基本配置，所有车道子系统通过收费站连接到路段收费分中心中心组成一个大的网络，车道子系统还可以分解成多个单元，但因为多个单元配合才能完成相应功能，故这里抽象到车道为止，抽象如 图 2-2 所示：道 闸C摄 像 机OBE数据采集卡R S U车 辆 检 测 器控 制 器车 辆 检 测 器车道车 道 计 算 机接入收费站图 2-2 车道子系统车道子系统主要包括底层应用单元（车道计算机） 、车道控制单元（控制器（广义的控制机包括工控机） 、车辆检测器、道闸） 、图像采集单元（摄像机、视频采集卡） 、显示告警单元（车道通行灯、声光报警装置、车道显
20、示屏） 、射频识别单元（RSE 和 OBE）车道子系统主要实现的功能如下： 车辆自动识别 车辆自动收费 控制道闸、通行灯以示通行或放行 对当前车辆进行抓拍 对非正常车辆进行告警2.3 收费站子系统收费站监控中心报警装置数据库应用服务器O M C 服务器图 2-3 收费站子系统中兴 ETC 不停车收费系统解决方案9收费站子系统主要包括工控机、报警装置和服务器硬件。收费站子系统主要实现的功能如下： 接收各车道上传的交易数据 将数据上传至路段收费分中心 实时监控车道状况 对车道及收费站的系统参数进行配置 提供查询及报表等服务2.4 路段收费分中心子系统路段收费分中心数据库应用服务器监控终端O M C
21、 服务器图 2-4 路段收费分中心子系统路段收费分中心子系统主要包括工控机和服务器硬件，实现的主要功能如下： 接收来自各收费站的数据信息，维护总的数据库 提供查询及报表、打印等多种服务 管理代码、费率、密钥等信息通过 internet/专线连接到各服务网点，维护发卡数据（单业主） 。中兴 ETC 不停车收费系统解决方案10第 3 章 中兴 ETC 不停车收费系统详述3.1 收费站子系统3.1.1 应用场景描述在整个高速公路联网收费系统中，收费站系统位于 ETC 车道系统和路段收费分中心系统之间。 收费站系统可以对下属的各条 ETC 车道的设备进行实时监控，当设备发生异常情况时，及时报警，使得故
22、障得到及时的处理。 收费站系统可以对下属的各条 ETC 车道的收费交易情况进行实时监控，当发现交易异常时，及时进行处理。 收费站系统可以对下属的各条 ETC 车道的收费交易数据、抓拍图像进行审核稽查，可以提高收费管理的力度。 报表定义灵活、快捷，既能满足标准中规定的报表格式，又允许用户自定义格式。 收费站系统可以将上层管理中心的参数（费率表、灰/黑名单等）及时转发到下属的车道系统。 收费站系统中的通信子系统既可以和 ETC 车道系统通信，又可以和 MTC 车道系统通信，可以屏蔽 ETC 车道系统和 MTC 车道系统的差异，起到数据融合的作用。 收费站系统具有完备的权限管理功能，能够严格控制操作
23、人员的操作权限。 软件接口具有开放性，软件通信接口采用通用的接口协议（例如 Socket、SOAP 协议等等） ，很容易和其他的同构或者异构系统进行数据通信，具有兼容性和开放性的特点。3.1.2 收费站网络结构图收费站监控中心报警装置数据库应用服务器O M C 服务器图 3.5 收费站网络结构图收费站的网络设备包括：收费站服务器（安装收费站服务器软件） 、ETC 收费管理计算中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 11机（安装收费站客户端软件） 、交换机、激光打印机（打印报表） 。3.1.3 软件结构E T C车道监控子系统数据通信管理子系统告警子系统系统管理子系统查询统计子系统操作系统E T
24、C车道管理子系统图 3.6 软件结构从软件结构角度讲，收费站系统分为 6 个子系统，分别是 ETC 车道管理子系统、ETC车道监控子系统、告警子系统、系统管理子系统、查询统计子系统、数据通信管理子系统。3.1.4 功能描述3.1.4.1 ETC 车道管理子系统(1)添加车道向收费站系统注册 ETC 车道。注册的 ETC 车道信息包括：车道 ID、车道 IP 地址、车道类型（入口/出口）等信息。(2)删除车道将一个停止使用的车道进行删除操作。(3)查看车道查看已经添加到收费站系统的所有车道信息。中兴 ETC 不停车收费系统解决方案123.1.4.2 ETC 车道监控子系统(1)监控 ETC 车道
25、交易情况收费站系统可以实时显示站内各 ETC 车道的车辆收费情况。具体监控信息包括：车道号、当前车辆的抓拍图像、车型、车牌号、收费金额、电子标签类型、电子标签号等信息。收费站系统可以对车道系统的工作流程进度的实时、动态监控。(2)监控 ETC 车道的设备状况收费站系统可以实时显示站内各车道的设备状态情况。车道设备包括：RSU、栏杆、通行灯、雨棚灯、雾灯、费额显示器、车道摄像机、视频采集卡、车辆检测器（连接触发线圈、抓拍线圈和落杆线圈） 。设备状态情况能够用模拟图显示出来。RSU、费额显示器、视频采集卡、车辆检测器和车道摄像机的状态有正常和异常两种状态；栏杆有打开和关闭两种状态；通行灯（还有雨棚
26、灯、雾灯）有允许通行、禁止通行和关闭三种状态。(3)监控 ETC 车道的状态收费站系统可以实时显示车道的状态。具体监视信息包括：车道 ID、车道名称、 IP 地址、 类型（入口/出口） 、状态（开启/关闭） 、链路状态（连接/断开） 。(4)收费审核/稽查1) 稽核操作员通过收费站的审核/稽查系统，可以对收费车道产生的原始过车记录、系统抓拍车辆图片以及车道监控员登记的特殊事件进行稽核。稽核功能具体包括：入/出口车道收费交易的稽核、车辆入口图像查询、冲岗车黑名单录入。3.1.4.3 告警子系统告警子系统针对的是 ETC 车道监控子系统，是对 ETC 车道监控子系统出现的异常情况进行告警。而对于系
27、统操作异常产生的告警，比如操作人员误操作、非法操作等，是在日中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 13志管理功能中实现的。(1)告警级别告警级别有 4 种：紧急、主要、次要、提示。(2)告警类型ETC 车道交易告警类型有 6 种：系统信息验证失败、车辆信息验证失败、ICC 信息验证失败、黑名单告警信息、RSU/OBU 操作告警、车道计算机反应超时。ETC 车道设备告警类型有 5 种：I/O 卡操作告警、车道设备（包括栏杆、通行灯、雨棚灯、雾灯）操作告警、图像采集告警、费额显示器告警、字符叠加器告警。(3)告警查询交易告警的查询内容包括：告警类型、告警级别、告警描述、告警时间、告警位置（指车道
28、ID） 、备注。(4)告警监控监控子系统监控到的异常情况，会在告警监控窗口中实时显示出来，以提醒相关人员进行处理。告警形式：在监控窗口显示告警的文字或者图像信息，同时根据告警级别的不同，会有不同的声音提示。3.1.4.4 系统管理子系统(1)人员管理人员管理指对收费站的操作人员和车道的操作人员的管理。具体包括人员的增加、删除、修改、查询功能，能根据需要进行操作人员的密码修改和设置功能。(2)数据库管理系统提供强大的数据库管理功能，包括数据库的参数配置、备份、灾难恢复等。具体如下： 数据库参数配置：系统支持对数据库参数进行配置，如数据库名称、路径等。 数据库备份：系统能按照设定的周期进行备份，并
29、支持手动备份，包括备份周期、备中兴 ETC 不停车收费系统解决方案14份路径的设定以及磁盘空间不足时的处理策略设置，并支持数据恢复。备份策略支持全备份和差分备份。 数据库灾难恢复：数据库发生灾难性错误时，可将数据库恢复到某个时间点备份的数据库。(3)权限管理收费站系统通过“操作人员角色 操作权限”的对应关系，提供了完备的权限管理机制。管理员可以对收费站系统的操作人员、下属车道系统的操作人员进行权限分配操作。操作权限包含只读和读写两种属性，具有读写权限的操作人员可以进行权限范围内的系统参数的设置和更改。所有操作人员都可以更改自己账号的登录密码。(4)日志管理日志管理功能可对收费站系统的日志进行记
30、录和查询。日志记录：收费站系统自动记录操作人员操作日志，日志内容包括操作人员的个人信息、操作时间、地点、所进行的合法操作、所进行的非法操作、操作中产生的异常。日志查询：操作人员可以对日志进行查询。3.1.4.5 查询统计子系统以下的查询统计都支持对结果的打印功能。(1)查询 灰/黑名单车辆查询查询的内容包括：CPU 卡内部编号、车牌号、卡片路网编号、灰/黑名单生成时间、类型（黑名单和灰名单两种类型） 、灰/黑名单生成原因。 费率表查询查询的内容包括：费率表版本号、入口收费站、出口收费站、车型、收费里程（km） 、收费金额（元） 。 车型分类编号查询中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 15查询
31、车型分类编号和车型分类名称。 车种分类编号查询查询车种分类编号和车种分类名称。车种包括普通车、公务车、军警车、紧急车、免费车、车队。 业务数据查看可以查看的业务数据包括：卡片类型、协约类型、合同版本表、服务提供商、路段编码、收费站编码。入/出口车道交易记录查询对于入口车道， “出口信息、交易金额”等信息都显示“无” 。(2)统计报表报表格式和交通部制定的收费公路联网收费技术要求的附录五中的附件 A“均一制、开放式、混合式收费系统报表格式”一致。报表的内容包括： 收费情况统计：按车型、车种分类，按小时段、日、月、年分类； 车流量统计：按车型、车种分类，按小时、日、月、年分类； 特殊车辆统计：包含
32、在“按车种分类的车流量统计”之中。报表格式支持用户自定义设计，既可以满足标准，又可以满足客户的个性化需要。 数据通信管理子系统数据通信管理子系统向上负责和路段收费分中心的数据同步通信，向下负责和车道系统的数据同步通信。软件通信接口支持各种通用的接口协议（如 Socket、SOAP 协议等等） ，很容易和其他的同构/异构系统进行数据通信。3.1.4.6 与车道系统同步数据(1)向车道系统下发数据如果车道系统设置的时间服务器是收费站服务器，则车道系统定期从收费站系统接收同步时钟。中兴 ETC 不停车收费系统解决方案16(2)从车道系统接收数据从车道接收的数据包括：入/出口车道收费交易记录、车辆交易
33、告警信息、设备告警信息、设备状态信息、车辆交易处理过程信息、上下班登记表。其中，入/出口车道收费交易记录包括：车道 ID、卡号、卡类型、入口收费站名称、入口日期时间、出口收费站名出、出口（交易）日期时间、出口车道类型（封闭式/开放式） 、交易金额、卡余额、车型、车牌、脱机交易序号、交易状态（成功/失败） 、终端机编号、终端机交易序号、交易验证码。3.1.4.7 数据融合数据融合是指收费站系统将 ETC 车道上传的数据和 MTC 车道上传的数据融合在一起，屏蔽掉车道收费类型的差异。收费站系统的数据通信管理子系统将 ETC 车道系统上报的收费数据和 MTC 车道系统上报的收费数据的字段合并在一起，
34、取其并集，从而达到数据融合的目的。(1)与路段收费分中心同步数据收费站从路段收费分中心接收的数据包括：灰/黑名单车辆表、费率表、车辆类别表、车辆用户类别、服务提供商信息表、协议类型表、合同版本号表、卡片类型表、车道参数表、操作人员信息表、路段编码、站编码。3.1.4 工作流程收费站系统的工作流程大部分是软件操作流程，这里仅对一些主要流程作简要描述。3.1.4.1 车道参数下发流程收费站系统中的参数一般为自动下发到车道系统，但对于一些特殊情况，如重新安装了车道系统等情况，需要从收费站手工将参数下发到车道。手工下发参数流程：1) 选择菜单“参数管理-车道参数下发” ，弹出车道参数下发界面；2) 选
35、择要下发的参数、车道；3) 确认关闭，返回成功信息。中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 173.1.4.2 查询统计流程1) 选择查询/统计功能菜单；2) 输入相应查询/统计条件；3) 返回查询/统计结果；4) 查看结果或者打印结果；5) 确认关闭。3.1.4.3 收费稽核流程收费稽核流程描述如下：1) 查询稽核内容；2) 进行稽核操作；3) 保存稽核结果。3.1.4.4 监控流程收费站监控服务器 车道计算机图 3.4 监控流程1) 车道计算机将交易信息、车道设备状态上报给收费站监控服务器；2) 收费站监控服务器实时显示车道计算机上报的信息，提供友好的用户界面给收费站管理者，如果有异常情况，
36、则收费站监控客户端会发出告警信息。3.2 收费车道子系统3.2.1 车道子系统特点1、 支持 ETC/MTC 一键切换本系统兼容 ETC 与 MTC 系统，轻松实现两种收费方式间的一键切换，在识读设备出现故障、MTC 车道拥堵以致阻塞 ETC 车道或者客户有其它需求的时候，可以实现 ETC 与 MTC 收费方式间的实时切换，保证系统的安全稳定运行，最大限度地提中兴 ETC 不停车收费系统解决方案18高车道的利用率。2、 支持 ETC/MTC 组合式收费模式本系统兼容 ETC 系统的双界面卡，可以支持组合收费。支持 ETC 双界面卡用户的ETC 入 MTC 出、MTC 入 ETC 出、MTC 入
37、 MTC 出等通行方式，最大限度的满足不同用户的要求。电子标签采用双片式（电子标签+双界面卡） 。将双界面卡插入 ETC电子标签中可以实现不停车通过 ETC 专用车道，使用双界面卡采用普通刷卡方式可以通过人工收费车道。组合收费模式可以很好的适应国内路网复杂、多数入口和出口收费站车流量小、车道少的现状。3、 可有效提高道路的通行效率，降低环境污染在手工收费方式下，收费作业的完成比较耗时，而且效率低。收费车道通行速度慢。当高速公路车流密集时会有通行车辆在收费车道排队等候的情况发生。一方面造成高速公路通行能力大幅下降。另一方面，由于排队等候车辆的鸣笛和频繁启动所引起的有害废气排放，会造成收费车道周围
38、环境的污染。本系统可有效缩短收费时间，提高公路的通行能力，降低对收费车道周围环境的污染。在 MTC 方式下，服务时间小于 8s（入口） 、20s（出口） ，在 ETC 方式下，服务时间小于 3s。4、 支持非现金付费本系统可以支持月/年卡、公务卡、预付卡、储值卡、记帐卡等携卡车辆通行，实现电子支付，提高车道通行能力。5、 具备完备的安全体系安全体系包括交易安全和数据安全。ETC 系统具备严密的密钥体系，密钥由上级管理部门分发，分多个等级，高一等级的密钥只用于保护下一等级的密钥，最低等级的密钥应用在 IC 卡、ESAM 卡和 PSAM 卡等终端应用介质中。采用 3DES 加密技术，密钥验证符合金
39、融交易安全的要求，一般包括内部认证、外部认证等认证过程。数据安全包括数据存储的安全和数据传输的安全，通过采用访问控制、认证、机密控制、数据完整性控制等措施来保证数据存储和传输的安全。MTC 系统除了技术上的保障之外，还有严格的管理制度，有效的保障了系统的安全。6、 可有效解决跟车问题当有多个车辆同时进入 RSU 天线覆盖区域时，将出现跟车问题。本系统很好的解决了跟车问题，保证在跟车的情况下，合法的车辆可以顺利通过 ETC 车道，并完中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 19成收费，而非法的车辆将会被拦截。7、 可有效解决邻道干扰问题当部署多条 ETC 车道或携带电子标签的车辆通行 ETC 车道
40、邻近的 MTC 车道时，由于天线的覆盖区域重叠，射频信号反射等因素，本车道的 RSU 可能会接收到邻近车道车辆的信号，造成邻道干扰问题。本系统通过精准的频率控制，使用信道隔离技术，可以有效解决邻道干扰问题。8、 一体化设计，整体解决方案提供车道子系统完整的软硬件系统集成。3.2.2 车道子系统组成在各个设备中，电子标签读写天线（路侧单元 RSU）通过网线直接连接到位于收费亭的车道计算机上，读写天线与车载电子标签之间的信息交换由车道控制应用程序直接控制；其它设备如自动栏杆、费额显示器、车道通行灯、车辆检测器等设备则通过车道控制器与车道计算机连接，由应用程序控制，视频信号通过字符叠加器叠加过车信息
41、后传至收费站的监视器上。3.2.3 系统功能3.2.3.1 车辆检测功能系统能够通过地感线圈检测到进入 ETC 车道的车辆，对经过车辆进行数量统计。并根据 RSU 的识别结果判断车辆是否具有电子标签（OBU） 。3.2.3.2 自动收费处理功能系统提供自动收费处理功能，在没有工作人员参与的情况下完成收费工作。当安装有 OBU 设备的车辆经过 ETC 车道入口时，系统会将入口信息写入双界面卡（或高频卡，下同，本系统同时支持双界面卡和高频卡） ，入口信息包括：通过区域号、路段号、站点号、车道号、入口时间、入口状态标识、车型、车牌号码。当安装有 OBU 设备的车辆经过标识站时，系统会将标识站信息写入
42、双界面卡。当安装有 OBU 设备的车辆经过 ETC 车道出口时，系统根据从双界面卡读取的入口信息，中兴 ETC 不停车收费系统解决方案20查询系统中的费率表，计算出收费额度，将出口信息写入双界面卡并进行扣款操作（如果是储值卡） 。出口信息包括：通过网络号、站点号、车道号、时间、出口状态标识、车型、车牌号码。完成自动收费以后，系统会产生收费记录，记录如下信息：车道序列号、卡编号、卡类型、入口名称、入口日期时间、出口名称、出口（交易）日期时间、出口车道类型、交易金额、双界面卡余额、车型、车牌、脱机交易序号、终端机编号、终端交易序号、交易验证码。3.2.3.3 设备控制功能系统能够根据对车辆的收费处
43、理情况正确控制车道设备的动作，包括：自动栏杆的升起下落、雨棚灯的切换、通行信号灯的切换、声光报警器的开启和关闭、费额显示器的显示等。3.2.3.4 图像抓拍识别功能系统对经过 ETC 车道的当前车辆进行图像抓拍，并将该抓拍图像和处理信息关联后保存以供事后追查。系统对过车抓拍图像具有车牌识别功能，可以将车牌识别结果与抓拍图像关联后保存，以供事后稽查。3.2.3.5 异常车辆处理功能系统提供异常车辆处理功能。对于经过 ETC 车道的异常车辆（未成功进行入口信息写入或出口收费处理的车辆） ，系统会使自动栏杆保持关闭状态以拦截车辆，同时进行声光报警，提醒工作人员进行处理。3.2.3.6 数据库管理功能
44、系统提供强大的数据库管理功能，包括数据库的参数配置、备份、灾难恢复等。具体如下：中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 21 数据库参数配置：系统支持对数据库参数进行配置，如数据库名称、路径等。 数据库备份：系统能按照设定的周期进行备份，并支持手动备份，包括备份周期、备份路径的设定以及磁盘空间不足时的处理策略设置，并支持数据恢复。备份策略支持全备份和差分备份。 数据库灾难恢复：数据库操作发生错误时，可将数据库恢复到某个时间点备份的数据库3.2.3.7 数据同步功能系统具有数据同步功能，车道服务器可以独立完成一次收费交易，但交易信息可及时同步到收费站系统。系统也可以及时接收收费站下发的运行参数信息
45、。系统上传的信息包括：原始交易数据、入口车道的过车记录、上下班登记表、设备状态信息、车道处理过程信息等。接收收费站的下传信息包括：同步时钟、费率表、黑名单、通行卡有效启用日期、OBU有效启用日期、收费站信息表、收费员信息表等。3.2.3.8 日志管理功能系统具有日志管理功能，可对系统日志进行记录和查询。 日志记录：本系统自动记录管理人员操作日志和系统运行信息日志，包括操作人员的个人信息、操作时间、地点、所进行的合法操作、所进行的非法操作、操作中产生的异常、系统运行中发生的异常等。 日志查询：操作人员可以对日志进行查询，便于系统的维护和事故的追查。3.2.3.9RSU 配置功能系统提供 RSU
46、配置功能，可通过专用配置管理工具配置 RSU 的网络参数、射频参数、业务参数等信息。网络参数包括 RSU 的 IP 地址、子网掩码、车道计算机 IP 地址和端口、时间服务器 IP等信息。射频参数包括天线功率、调制深度、通信频点等信息。中兴 ETC 不停车收费系统解决方案22业务参数包括协议物理层类型、握手命令重传个数、握手命令等待响应时间、ETC 交易类型等信息。3.2.3.10 脱机工作功能系统提供脱机工作功能，当车道系统与收费站的通信出现异常时，系统可降级运行和脱机操作，独立完成对经过车辆的收费处理操作，待网络系统恢复正常后再将交易记录等数据上传给收费站。3.2.5 ETC 车道系统工作流
47、程开始 （ 车道开启 ）车辆驶入车道R S U 和 O B E 通信验证 O B E 合法性并交易成功主线圈检测到车辆触发摄相机拍照字符叠加 ， 生成交易记录栏杆打开 ， 通行信号灯变绿车辆驶离车道结束 （ 车道关闭 ）副线圈感应到车辆离开栏杆关闭 ， 通行信号灯变红下一辆车进入图 3.5 ETC 车辆典型通关流程中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 23ETC 车道系统工作流程如下： 首先，车辆进入读写天线覆盖范围，读写天线与车辆上电子标签进行通讯，通过抓拍线圈时如果读写天线仍然没有检测到电子标签，证明车辆没有电子标签，则报警并保持车道关闭； 如果车辆装有电子标签，读写天线和电子标签进行通讯
48、交互，同时判断电子标签的合法性，包括是否含有 CPU 卡，卡内余额是否充足等，如果标签有效则进行交易，如果标签无效则报警并保持车道关闭； 在车辆触发抓拍线圈时，启动摄像机进行拍照，将车辆拍照信息以及车辆电子标签信息同时保存到车道计算机，并可以进行信息比对，如果抓拍信息与电子标签信息不符则报警； 如果车辆电子标签与车辆拍照信息相符，则通行信号灯变绿，抬起栏杆放行； 车辆通过防砸车线圈后，栏杆自动回落，通行信号灯变红； 系统保存交易记录，并将其上传至收费站服务器中，等待下一辆车进入。岗亭岗亭通信区域车 道控制器R S U抓拍 线圈费额显示器通行信号灯E T C 车道车道摄像机防砸车 线圈声光报警器
49、T C P / I PR S 2 3 2R S 2 3 2T C P / I PR S 2 3 2T C P / I P收费站服务器图 3.6 ETC 车道系统工作流程3.2.6 车道子系统软件ETC 软件系统包括车道系统和后台管理系统两大部分。中兴 ETC 不停车收费系统解决方案 243.2.6.1 车道软件车道系统包括以下子系统：车辆检测系统、车辆识别系统、计费系统、设备控制系统、图像抓拍系统、通信系统、设备诊断系统。图 3.7 车道控制软件界面3.2.6.2 后台管理软件后台管理系统则由站监控系统、中心管理系统以及系统接口等部分组成。图 3.8 后台管理系统中兴 ETC 不停车收费系统解决方案253.2.6
