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　　【摘 要】本文主要研究ETC（电子不停车收费系统）中的跟车干扰和邻道干扰问题，分析了产生ETC系统的电子干扰原因，并在此基础上，从DSRC 区域控制、采用信道分离技术和附加车道隔离装置以及辅助车牌识别与辅助地感线圈等方面，加以科学的技术改进，并提出跟车及邻道干扰等问题的技术解决方案，从而有效解决计费错误等问题，可以大大提升高速公路收费管理效率。
　　【关键词】ETC；电子干扰；跟车干扰；邻道干扰
　　近些年来，ETC 不停车收费系统在全国高速公路收费网络大范围普及，大大提高了高速公路收费的工作水平。但是随之而来的是电子干扰问题，又严重影响ETC 系统的服务效率。因为随着车辆的增多，ETC 系统的压力将越来越大，一旦出现ETC 车道电子干扰问题将容易导致ETC 车道的堵塞。所以，必须尽快解决ETC 车道电子干扰问题，从而提高全国高速公路网主要收费站点的通行能力和服务水平，有效的缓解收费站的拥堵，最终达到提升高速公路的工作效率的目的。
　　1 目前ETC 系统存在的主要电子干扰问题
　　1.1 跟车干扰问题
　　所谓跟车干扰，是指车辆进入ETC 车道天线的通讯区域内，ETC 车道程序通过读写天线先与该车后面的另一辆车上的电子标签进行交易，并且交易成功。此时栏杆抬起，前车在没有缴费，而且侵占后车自动交费的情况下，通过了ETC 车道。或者装有电子标签的车辆正常进入ETC 通讯区域，并且交易成功，栏杆抬起，车辆通过ETC 车到后，紧随其后的车辆在没有交易的状态下，也尾随其后通过了ETC 车道。跟车干扰的情况主要有以下几种：
　　1.1.1 前车无电子标签，后车有电子标签
　　两辆车相隔距离比较近并同时进入ETC 车道无线的通讯区域，ETC 车道无线先与后车发生交易，栏杆抬起；前车通过落杆线圈后，栏杆放下，把已交易的后车拦住。该种情况发生的原因主要是两车距离非常近，而且后车的电子标签灵敏度较高，系统在没有对前车报警之前就已经和后车发生交易。
　　1.1.2 两辆车都安装有电子标签
　　系统先和后车发生交易，从而导致前车在没有交易的情况下就通过了栏杆，系统把已交易的后车拦住。该种情形发生的原因主要有：前车电子标签的灵敏度较低，后车电子标签的灵敏度较高，ETC 天线容易先和后车的电子标签发生交易。
　　1.2 邻道干扰问题
　　所谓邻道干扰，是指一辆安装有电子标签的车辆没有进入ETC车道但是与读写天线通信成功，因而在ETC 车道程序完成交易，从而导致车辆不能从其所在车道上交易通过。
　　1.2.1 ETC 车道上的车辆无电子标签，邻道车有电子标签
　　过车时邻道车太靠近ETC 天线通信区域，ETC 车道天线与邻道车发生交易，栏杆抬起；ETC 车道上的车通过落杆线圈后，栏杆放下。该种情况发生的原因主要是由于两车距离非常近，而且邻道车的电子标签灵敏度较高，系统在没有对ETC 车道上的车报警之前就已经和邻道车发生了交易。
　　1.2.2 两辆车都安装了电子标签
　　但ETC 系统先和邻道车发生交易，从而导致ETC 车道上的车在没有交易的情况下就通过了栏杆。邻道收费系统把已交易的后车拦住。该种情形发生的原因主要是： ETC 车道上的电子标签的灵敏度较低，而邻道车电子标签较高，邻道车先于ETC 天线先发生交易，不能在邻道车所在车道收费系统上再次刷卡，结果导致车辆不能通过收费站或重复收费。
　　2 目前ETC 系统电子干扰问题的主要原因
　　在ETC 车道中，为了保证车辆能以较高的速度通行，读写天线通信区域所处的位置在自动栏杆前约10 米的范围之内，呈椭圆形状。由于设置的读写天线通信范围较大，经常会出现多辆车同时处于读写天线通信区域内的现象，当ETC 车道中前面的车辆不能正常交易而后面或邻道车辆可进行交易时，一旦系统先与后面或邻道车辆成功交易，就会出现前车在未交易成功的情况被放行而后车或邻道车被拦截的情况，加之电磁波传输容易发生反射与折射，所以，经常引起电子干扰问题。
　　3 解决ETC 系统电子干扰技术解决方案
　　3.1 跟车干扰
　　要解决跟车干扰问题，我们可引入车牌识别系统。车牌识别系统是通过分析、处理所采集的车辆图像，借助计算机视觉、模式识别和图像处理等技术手段实现对车辆车牌号进行自动识别的系统。车牌识别系统是智能交通系统中一个重要的子系统，在高速公路收费、城市交通控制和诱导、违章车辆监控和停车场等项目的管理有广泛的应用。
　　3.2 邻道干扰
　　解决邻道干扰问题可以从加强DSRC 区域控制、采用信道分离技术、附加车道隔离装置、辅助车牌识别和辅助地感线圈等几个方面着手。
　　3.2.1 控制通信区域
　　加强DSRC 区域控制主要从以下几方面入手：加强天线的研发和设计，把OBU 和RSU 天线的水平方向半功率波瓣宽度控制在合适范围；实现RSU 功率的精确标定，保证RSU 天线射频性能具有较高一致性；实现RSU 接收灵敏度可调；通过生产工艺控制保证OBU 产品具有较高的射频性能一致性，尤其唤醒灵敏度一致性；提高产品射频性能，加强DSRC 区域控制，可以大幅减低邻道干扰问题的发生率，是解决邻道干扰问题的基础。
　　3.2.2 采用信道分离技术降低邻道干扰
　　采用PLL（锁相环）技术结合高稳定度温度补偿技术实现精确定频并达到信道分离，RSU 采用窄带接收技术，多车道互不干扰。RSU 天线的工作信道可通过软件进行设置，因此在进行ETC 车道布置时，相邻车道使用不同信道，从而降低相互的微波信号干扰。
　　3.2.3 附加车道隔离装置
　　在工程实施中加入车道射频信号隔离设施，可以起到消除邻道干扰的作用。从理论上看，在车道间布设高质量的微波吸收材料会取得良好的车道信号隔离效果，但工程实施过程中发现存在一定技术难度，工程成本也比较高，难以进行大规模推广应用。
　　3.2.4 辅助车牌识别
　　在ETC 车道前置车牌识别器，通过车道机使用车牌识别器的识别结果，来对ETC 车道的RSU 进行控制，决定是否与该OBU 进行交易。车牌识别区域位于RSU 交易区域之前，在车辆进入RSU 交易区域完成交易前，车道机接收到车牌识别器的识别结果，并与RSU 从OBU 中获取的车牌进行比对，如果车牌相似度达到一定程度则允许交易，否则拒绝。
　　3.2.5 辅助地感线圈
　　通过加强DSRC 通讯区域控制，理论上可解决大部分邻道干扰问题，但由于微波信号传播存在一定不确定因素，为解决单一通过DSRC 通讯区域控制难以达到消除邻道干扰的目的，可以使用线圈车辆检测器，对车辆所处车道进行判别，这也是消除邻道干扰的有效方法。
　　4 结束语
　　随着ETC 技术的不断成熟和工程实施的不断推进，ETC 的应用在国内逐渐形成规模，ETC 以高效准确的收费过程，方便快捷的用户体验和低碳环保的绿色形象得到广大业主和用户的认可。有效解决ETC 电子干扰问题，能进一步提高ETC 的整体运行效果及服务水平。
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