基于RFID技術的高速公路不停車收費系統(tǒng)

摘要：無線射頻識別技術作為一種新興的自動識別技術，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中間件技術在該系統(tǒng)中的應用。基于RFID技術的高速公路不停車收費系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)領域中的一個重要方面，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。
關鍵詞：RFID；自動識別；ETC；智能交通

0 引言
隨著公路建設的飛速發(fā)展，我省高速公路通車里程不斷增加，2010年通車里程達到3 400 km，居西部第一。在通車公路里程增加的同時，交通流量也在不斷增加，人工和半自動收費方式已不能滿足高速路上通行車輛對收費管理系統(tǒng)的需求。原始的收費方式嚴重制約高速公路向現(xiàn)代化方向發(fā)展，存在很多弊端，主要表現(xiàn)在：
(1)收費設施及收費技術落后，停車收費造成收費站交通擁堵。
(2)在收費站停車次數(shù)增多，汽車耗油增加，汽車尾氣對環(huán)境的污染增加。
為了解決以上問題，2009年我省高速公路開始建設電子公路不停車收費系統(tǒng)(Eleefronie Toll Collection，ETC)，通過對車載電子標簽的自動識別完成不停車情況下通行費的自動收取處理全過程。自動車輛識別技術主要通過射頻識別技術(Radio Frequency Identification，RFID)來采集車載電子標簽的數(shù)據(jù)信息而實現(xiàn)的。RFID是一種非接觸的射頻通信方式，通過RFID讀寫器與RFID電子標簽的無線通信可以進行信息的采集功能，從而識別車載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
RFID是一種無線的、非接觸方式的自動識別技術，作為快速、實時、準確采集與處理信息的高新技術和信息標準化的基礎，被公認為20世紀十大重要技術之一。這項技術最大的優(yōu)點就在于非接觸，在完成識別工作時無須人工干預，適于實現(xiàn)自動化和遠程實時監(jiān)控及管理，可識別高速運動物體并可同時識別多個RFID電子標簽，操作快捷方便。典型的射頻識別系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。

系統(tǒng)通電工作后，RFID讀寫器通過其內(nèi)部的線圈周期性地發(fā)出一個固有頻率的電磁波(激發(fā)信號)。當RFID電子標簽處于RFID讀寫器的感應范圍內(nèi)時，RFID電子標簽內(nèi)的線圈在“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識別碼標志、制造商標志等信息代碼調(diào)制到載波上，經(jīng)RFID電子標簽內(nèi)天線發(fā)射出去。

2 ETC實施方案
ETC是一個集中了射頻識別、計算機網(wǎng)絡、信息處理以及自動控制等多項高新技術，在公路自動收費綜合系統(tǒng)中的應用。它利用車載RFID電子標簽自動與安裝在路側或門架上的RFID閱讀器進行信息交換，中心控制計算機根據(jù)RFID電子標簽中存儲的信息識別出車主信息，然后自動從車主的銀行賬號中扣除通行費。ETC收費系統(tǒng)可以做到通行車輛不停車、車輛通行時無人操作與無現(xiàn)金交易。ETC收費系統(tǒng)效果圖如圖2所示。