RFID技术在高速公路ETC混合车道收费系统中的应用

RFID技术在高速公路管理中的应用随着我国交通网络的不断完善，高速公路的建设也逐步迈入了一个新的阶段。

但同时，高速公路管理的难度也不断增加。

如何有效管理和保障高速公路的通行安全成为了管理者亟待解决的问题。

RFID技术的广泛应用，为高速公路的管理提供了一种科技手段，在高速公路管理中，RFID技术的应用不断发展壮大，得到越来越多的关注和利用。

1. 什么是RFID技术？RFID技术，即射频识别技术，是一种无线通信技术，主要是通过电磁波来自动识别物体。

RFID技术可以在无需线缆连接的情况下，用于对产品、动物或人员进行识别和跟踪。

RFID系统通常由两部分组成：一个电子标签、一个读写器。

标签上的芯片可以存储数据，通过读写器将存储在标签上的数据读取出来。

2. RFID技术在高速公路管理中的应用RFID技术在高速公路管理中，主要体现在以下几个方面：2.1 高速公路收费系统随着高速公路收费方式的不断变化，RFID技术可谓是高速公路收费系统的一大亮点。

采用RFID技术的收费系统，利用标签快速识别车辆并进行收费。

这种方式比传统人工收费方式更为快捷高效，可以大大提升车流量。

同时，也可以减少人工操作过程中出现的拥堵问题，为高速公路缓解交通压力，提供便利。

2.2 高速公路安全管理在高速公路的匝道、路段以及各类交通设施出入等处设置RFID检测器，通过标签快速阅读识别车辆信息。

通过RFID技术可以实现自动梳理交通信息，如违章记录、事故信息等，从而提高高速公路的安全管理水平。

2.3 监控和追踪车辆安全另外，RFID技术在高速公路管理中还可以用于监控和追踪车辆的安全。

通过在车辆上安装RFID标签实现对车辆的实时监控以及地理位置的跟踪和追踪，对于车辆不良驾驶行为，也可利用RFID技术进行预防和惩处，从而加强交通管理部门对交通行为的监管。

3. RFID技术在高速公路管理中的优势使用RFID技术在高速公路管理中的优势显而易见：3.1 快速高效RFID技术具备快速、高效、准确等特点，其识别速度快、误判率低，且不受天气等自然因素干扰。

RFID 技术在ETC 系统中的应用随着现代高速公路和城市道路的发展，交通拥堵已成为一个普遍的问题。

汽车在公路上行驶需要停下来验证缴费或者买票，这浪费了大量时间，同时也影响了道路的通行效率。

因此，为了解决这些问题，无感支付技术已经应用于自动收费系统中。

近年来，RFID 技术已经成为了ETC 系统中的一种主要技术手段，他可以大大提高公路和城市道路收费系统的操作效率。

本文将详细介绍RFID 技术在以上系统中的应用。

1.RFID 技术介绍RFID（Radio-Frequency Identification），即射频识别技术，是应用于物品识别领域的技术。

它利用射频电磁场来自动识别标签上的信息并读出相应的数据。

RFID 技术由传感器、读写器、标签三部分组成（如图1）。

标签通常是贴在物体上的，由一个芯片和一只天线组成。

读写器利用无线电波与标签进行通信并读取标签中的信息。

标签与读写器之间的距离一般在数厘米到数米之间。

这种技术具有回路自我验真、数据读取速度快、安全性强等优点。

与条形码技术相比，RFID 技术可识别距离较远的信息，并且不依赖于标签的朝向，可以大大提高识别效率和识别范围。

图1. RFID 技术原理2.RFID 技术在ETC 系统中的应用ETC（Electronic Toll Collection）是一种不需要停车即可完成缴费的自动收费系统，它是利用RFID 技术实现的。

在ETC 收费系统中，一辆车行驶到了收费站，读写器会读取安装在车窗上的RFID 标签的信息，系统便会自动划账，无需再进行交费或者投硬币过路费。

2.1RFID 标签在ETC 系统中的应用在ETC 系统中，RFID 标签通常被称为OBU（On Board Unit），它是一个嵌入式系统，安装在车辆的前挡风玻璃内。

OBU 标签主要由芯片、天线、电池、指示灯等部分组成。

芯片存储着与车辆相关的信息，天线则用于接收和发送无线电信号，电池是OBU 的电源，指示灯是用于指示OBU 的工作情况（如图2）。

RFID技术在高速公路ETC混合车道收费系统中的应用作者：杜雅娟来源：《合作经济与科技》2011年第14期提要本文分析高速公路ETC不停车收费系统的发展现状，针对目前高速公路ETC不停车收费系统采用专用车道的不足，阐述唐港高速公路利用RFID技术建设混合车道ETC不停车收费系统的技术方案，解决了专用车道中的遮挡、车道逻辑控制、系统自动切换等三个关键问题，具有创新性。

关键词：RFID；高速公路；ETC；混合车道中图分类号：F540.3文献标识码：A一、前言电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection，简称ETC）是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于公路、大桥和隧道的电子收费系统。

射频识别技术（RFID，即Radio Frequency Identificati on）利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。

它和同期或早期的接触式识别技术不同、RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别。

目前，国内运行的ETC系统主要是基于通信频率为5.8G的RFID设备，可以读取车速达200km/h车上的电子标签，它比较适合于自由流（无物理分隔的车道），或者在主线及所有匝道收费站单独开辟专用车道，但是这样对本来交通量非常大经常堵车的收费站来说又要减少现有收费车道，交通将会更加拥挤，而且使用电子标签的车辆也十分有限，它并没有分流太多的车辆，还会导致交通拥堵更加严重。

因此，开发混合车道不停车收费系统迫在眉睫，因为混合车道不停车收费系统既可以实现常规电脑发卡收费，又可实现不停车收费，该混合车道既可以根据交通流量需要时设成专用车道，又可以在电子卡车辆少时混合使用或者设成常规电脑发卡收费车道。

二、设计思路任何车辆进入车道识读和控制区后，车检器能检测到车辆到位；若是有电子标签的车辆，识读天线则接收到电子标签发送的信号，天线将信号上传给混合车道控制器，混合车道控制器经解码得到电子标签的ID；若是无电子标签车则没有ID号，仅有一车辆到位信号。

ETC混合车道收费中RFID技术的应用作者：韦永浩文卢来源：《中国新技术新产品》2014年第05期对ETC系统中引入RFID技术建设混合车道进行了实际的研究分析，针对技术应用中所遇到的三个关键的技术难题进行了充分的讨论，并提出了一些具有创造性的解决措施，以此提高ETC的系统效率，从而改善高速公路收费站拥堵的现象。

关键词：ETC；混合车道；RFID；技术中图分类号：TP30 文献标识码：A一、概述ETC即不停车电子收费系统的简称，是目前国际上在公路、大桥以及隧道的收费系统中应用较为广泛且研究较深的技术。

其基础采用的便是射频识别技术，通过这种双向的非接触通信，从而对车辆进行识别，并同时对数据完成交换。

不同于接触识别，射频卡同读写设备不需要接触，识别设备便能够完成对射频卡的识别。

当前在国内应用的ETC系统在高速公路收费系统中的应用大多都适用于自由流，或者在收费站开辟出专用的收费车道，但是这种模式会令原本已经很拥堵的交通状况变得更加糟糕，并且，高速公路需要对现有的收费车道数量尽可能的减少，因此交通拥堵状况会更加严重，并且需要考虑的是车辆中使用电子标签的数量不多，在整个高速公路的车流量中，并没有分流出多少车辆，反而会更加影响交通，所以，混合车道的开发已经成为了当前高速公路收费系统必须要着手研究的课题，真正实现不停车收费，。

这种混合车道不但能够实现不停车收费，同时又能够进行电脑发卡收费，可以根据实际的需要进行收费模式的更改。

二、设计在车道识别控制区域中，任何车辆在此都能够被车检器检测到，当车辆到位后，系统会判断车辆是否带有标签，针对有标签的车辆，标签会发出信号，由识读天线接收到信号后，将信号船只控制器，经过解码器对信息解码后，能够获得车辆标签的ID；如果车辆不具有电子标签，那么就不会有ID，只会给出一个到位信号。

当ID信息传至计算机中，经过数据的比对以及分析能够看出电子标签是否合法，混合车道控制设备能够接收到来自不同标签的不同信息，若电子标签非法那么车辆会被归为无标签车辆类型。

射频识别技术在高速公路收费系统中的应用指南随着社会的发展和科技的进步，射频识别技术在各个领域得到了广泛的应用。

其中，射频识别技术在高速公路收费系统中的应用，不仅提高了收费效率和准确性，还为用户提供了更加便捷的出行体验。

本文将探讨射频识别技术在高速公路收费系统中的应用指南。

一、射频识别技术的基本原理和特点射频识别技术，简称RFID（Radio Frequency Identification），是一种通过无线电信号进行识别的技术。

它通过将标签上的信息与读写器进行无线通信，实现对目标物体的识别和跟踪。

射频识别技术具有非接触、高效率、高准确性等特点，因此在高速公路收费系统中得到了广泛应用。

二、射频识别技术在高速公路收费系统中的应用场景1. 电子标签发行与管理在高速公路收费系统中，每辆车都需要配备电子标签，以便进行识别和收费。

射频识别技术可以实现电子标签的发行、管理和维护。

通过射频识别技术，可以快速识别电子标签的信息，包括车辆的所有者、车型、车牌号等，从而方便进行电子标签的发放和管理。

2. 车辆通行识别与计费在高速公路收费系统中，射频识别技术可以实现对车辆的快速通行识别和计费。

当车辆驶入收费站时，射频识别设备可以自动读取车辆上的电子标签信息，并与系统中的车辆信息进行匹配，从而实现对车辆的识别和计费。

这种方式不仅提高了通行效率，还减少了人为错误和漏费的情况。

3. 异常车辆识别与处理在高速公路收费系统中，射频识别技术还可以用于识别和处理异常车辆。

例如，当车辆没有携带电子标签或电子标签失效时，射频识别设备可以及时发出警报，并通知工作人员进行处理。

这样可以避免非法车辆通过收费站，确保交通秩序和安全。

4. 数据统计与分析射频识别技术还可以用于高速公路收费系统的数据统计与分析。

通过对车辆通行数据的采集和分析，可以了解车流量、通行时间、收费情况等信息，从而为交通管理部门提供科学依据和决策支持。

同时，还可以通过数据分析，优化收费站的布局和管理，提高整体的运行效率。

RFID在智能高速公路收费系统的应用【摘要】随着高速公路的车流量不断增长，容易导致在收费路口出现车辆拥塞的情况。

本文介绍了RFID技术及其原理，分析了现阶段高速公路的收费系统发展现状及存在的不足，然后探讨了RFID技术在“不停车”的智能收费系统的应用。

【关键词】RFID；高速公路收费；信息化；车辆拥塞一、引言随着国民经济、社会的快速发展，汽车工业也得到快速发展，车辆的增多，大大增加了高速公路收费的压力。

而传统的高速公路收费模式，不仅仅使用“路路设站“的方法，同时采用人工结合电脑系统收费的模式。

这种收费模式不仅容易导致高速公路交通堵塞，严重的可能引发交通事故，同时还可能延长车辆缴费的等待时间，这就严重地降低了高速公路收费模式的效率。

近年来，高速公路收费模式开始进入了智能收费的时代，而借助于无线射频技术(RFID)为开创高速公路智能化收费系统带来了曙光。

为了避免高速公路收费过程中的舞弊情况或者是票款流失的情况以及漏费的情况等，为了进一步提升高速公路交通运营的效率、服务水平，为了开创高速公路智能收费系统的新局面，有必要对RFID技术进行介绍，并对RFID技术在智能高速公路收费系统中的应用模式进行分析和探索，从而提高收费系统的性能和效率。

二、RFID技术1、RFID基本概念RFID即无线射频识别技术，它是近年来高速发展起来的一种自动化识别技术。

一般而言，RFID体系主要包含阅读器部件、射频卡部件、天线部件、主机部件等部件。

而且RFID技术主要是使用了无线射频的方法实现在阅读器以及射频卡之间进行非接触式的双向数据传送，从而实现对目标车辆的识别以及数据信息通信的目标。

和传统的基于条型码识别、磁卡识别及IC卡识别的方式相比较而言，射频卡具备非接触式、阅读效率高、不易磨损、抗干扰性强、使用寿命长、方便、高效的优势特点，同时还可以支持防止目标冲突的特点，支持同时数张卡片识别的特性。

而目前，RFID技术已经开始在交通运输收费领域得到初步的应用，实现了智能化的收费模式。

RFID技术在ETC系统中的应用作者：张睿来源：《中国新通信》 2018年第4期一、RFID 简介RFID（Radio Frequency Identification）射频识别，又称为无线射频识别技术，电子标签等，它是利用电磁感应技术、无线电波技术等进行非接触式的双向通信，可以进行双向的数据交换。

[1]RFID 具有非接触式进行信息交换和处理的特点和优势，能够准确，有效，快速地建立连接和交换数据。

无线射频识别技术的系统主要由阅读器、电子标签、天线三个部分组成。

阅读器在建立连接后为电子标签提供一定的能量，并且接收电子标签内存储的信息并且进行读取，在读取到信息之后，通过短程的通信协议，和应用系统中的主机进行通信，使应用系统能够读取到电子标签中的信息。

电子标签是由芯片和耦合元件组成的，每个电子标签都拥有一个唯一的电子编号。

电子标签中存储着被识别物体需要被识别的数据和信息，比如在ETC 系统中，电子标签就会存储车辆和车主以及银行账号等信息。

由于电子标签较为精巧，所以一般附着在被识别物体上。

电子标签自身是不具有能量的，它工作时的能量是从阅读器发出的射频信号中获取到的。

天线在我们生活中较为常见，其作用主要是为了提高通信质量，在无线射频识别技术中的天线帮助阅读器和电子标签在通信时进行最大能量传输，使电子标签能够获得能量并进入被激活的工作状态。

无线射频识别技术系统的工作频率通常分为：低频，高频，甚高频，微波频段等。

一般来说，当系统的工作频率越高，系统的识别距离就越远，并且其方向性也更强，但是，随着工作频率的增长，系统的穿透能力就越差。

我国目前高速公路收费系统主要使用的工作频率是微波频段。

二、ETC 系统2.1 传统高速公路收费系统我国传统高速公路收费系统是半自动系统，自动化的系统包括车牌识别技术，车型检测系统等，但是收费还需要人工手动收费。

虽然不需要人工去识别车牌和车辆的类型，但是人工收费会很大程度上影响收费站的通车效率。

RFID在高速公路不停车收费系统中应用技术的研究摘要：电子不停车收费系统在高速公路收费环节的广泛应用，极大地推动了我国高速公路产业的发展。

文章分析了RFID技术在高速公路不停车收费系统中应用。

关键词：RFID；高速公路；不停车收费系统引言电子不停车收费系统，即ETC系统，最大特点是不停车收费，即车辆可以以一定的速度通过收费口，无须在收费站前停车交费。

电子不停车收费系统的应用对于预防交通阻塞起到了良好作用，大大提高了收费站的通行能力，保证了高速公路的畅通性，降低油耗和车辆不必要的损耗，减少废气排放，达到了节约能源与保护环境的目的。

本文基于射频识别技术（RFID），对 ETC车道收费系统进行了详细的研究。

1.不停车收费系统概述不停车收费系统简称ETC，逐渐得到广泛的推广应用。

尤其适合交通流量较大的高速公路使用。

应用ETC收费系统即为在车辆上安装系统可以识别的电子标签设备，在收费站ETC通道上会安装读写电子标签装置与计费装置。

当带有电子标签的车辆在通过收费站点时驾驶员不需要停车读卡缴费，只需要在系统能够读出的速度范围内通过，车载电子标签就可以与收费站安装的标签读写装置进行信息读取，服务器进而通过所提供的信息来调取车辆信息，再将其上传至后台服务器，当服务器通过信息辨别出车辆信息后即可在通行者账户中扣取相应的费用。

如当前ETC用户车辆电子标签出现故障或用户余额不足，则会被人工拦截或摄取汽车牌照以便日后处理。

2.RFID技术概述RFID技术 RFID（Radio Frequency Identification）射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程中再无须手动干预，受外部环境影响较小，比较稳定。

RFID技术具有可识别高速运动物体的功能，高速公路不停车收费就是一个典型例子，同时他可识别多个标签，队列处理，操作快捷方便。

DSRC即Dedicated Short Range Communications（专用短程通信技术），在ETC系统中，通过信息的双向传输将车辆和收费系统有机地连接起来。

RFID技术及其在ETC系统中的应用1.1 RFID简介无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。

该技术是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性实现对被识别物体的自动识别。

其核心技术包括无线电射频、计算机软件硬件、编码学和芯片加工技术等多种现代高新科学技术，是多种跨门类科学技术的综合体。

被广泛应用于工业自动化、商业自动化、现代服务业、交通运输控制管理等众多领域。

1.2 RFID的系统组成及工作原理和工作频率RFID系统因应用不同其组成会有所不同，但基本的RFID 系统都由电子标签、阅读器和天线三部分组成。

各部分功能如下：(1)标签(Tag，即射频卡)：也称为非接触IC卡、ID卡、RF卡等，由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信，每个标签具有惟一的电子编码(EPC)，附着在要标识的目标物体上。

它具有智能读写和加密通信的功能，它通过无线电波与读写设备进行数据交换，工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲提供的。

(2)阅读器：也称读写器、读出装置等，是用来读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。

它可将主机的读写命令传送到电子标签，再把从主机发往电子标签的数据加密，将电子标签返回的数据解密后送到主机。

(3)天线：在标签和读取器间传递射频信号。

在低频段和高频段主要使用平板天线、八木天线和阵列天线等。

此外，一个完整的RFID应用系统还包括：中间件(Application Interface)，又称RFID管理软件，它屏蔽了RFID 设备的多样性和复杂性，能够为后台业务系统提供强大的支撑;应用系统硬件(Application Hardware);应用系统软件(Application Software)，记录数据、实现企业管理功能等。

典型的射频识别系统的工作原理如下：系统通电工作后，读出器通过其内部的线圈周期性地发出一个固有频率的电磁波(激发信号)。

射频识别技术在高速公路收费系统中的应用分析摘要：RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。

本章主要介绍了射频识别技术的基本组成、应用、发展趋势。

关键词：射频识别技术；组成；应用引言射频识别技术，即是从八十年代起走向成熟的一项自动识别技术。

由于大规模集成电路技术的成熟，射频识别系统的体积大大缩小，因而刁`进入实用化的阶段。

它利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。

它和同期或早期的接触式识别技术不同、工系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别。

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。

工技术可识别高速运动物休并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

一、RFID无线射频识别系统的组成①信号发射机在工系统中，信号发射机为了不同的应用目的，会以不同的形式存在，典型的形式是标签。

标签相当于条码技术中的条码符号，用来存储需要识别传输的信息，另外，与条码不同的是，标签必须能够自动或在外力的作用下，把存储的信息主动发射出去。

②信号接收机在RFID系统中，信号接收机一般叫做阅读器。

根据支持的标签类型不同与完成的功能不同，阅读器的复杂程度是显著不同的。

阅读器基本的功能就是提供与标签进行数据传输的途径。

另外，阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。

标签中除了存储需要传输的信息外，还必须含有一定的附加信自、，如错误校验信息等。

识别数据信息和附加信息按照一定的结构编制在一起，并按照特定的顺序向外发送。

阅读器通过接收到的附加信息来控制数据流的发送。

在耦合方式（电感一电磁）、通信流程（FDX、HDX、SEQ）、从射频卡到阅读器的数据传输方法负载调制、反向散射、高次谐波以及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的区别，但所有的阅读器在功能原理上，以及由此决定的设计构造上都很相似，所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。