基于RFID技術的不停車收費系統的設計

摘要：在分析研究ETC的組成、工作原理和工作流程的基礎上，完成ETC總體框架設計；在基于射頻識別技術的基礎上，對硬件系統中核心部件電子標簽與讀寫器進行硬件設計與分析；然后對ETC軟件進行開發設計，完成系統軟件總體框架的設計和分析。最后對研發的ETC系統進行現場測試，給出試驗結果并進行分析。
關鍵詞：不停車收費系統；射頻識別技術；智能交通

0 引言
不停車收費系統是一種能實現不停車收費的全天候智能型分布式計算機控制、處理系統，是電子技術、通信和計算機、自動控制、傳感技術、交通工程和系統工程的綜合產物。不停車收費的關鍵是利用車載智能識別卡與收費站車輛自動識別系統的無線電收發器之間，通過無線電波進行數據交換、獲取車輛的類型和所屬用戶等相關數據，并由計算機系統控制指揮車輛通行，其費用通過計算機網絡，從用戶所在數據庫中專用賬號自動繳納。
當車輛通過擁有不停車收費系統(Electronic Toll Collection，ETC)的收費站時，ETC系統自動完成所過車輛的登記、建檔、收費的整個過程。在不停車的情況下收集、傳遞、處理該汽車的各種信息。圖1為不停車收費系統的工作示意圖。

1 ETC自動收費系統方案
封閉式網絡環境下ETC系統按車型和行駛里程收費，收費系統對進入高速公路的每一輛車的車型進行識別并判斷類型，確認其進出口地址，按征收費率計算費額并完成收費。從ETC的工作流程分析可知一個較為完整的ETC車道所需的各個組成部分，由此可設計如圖2所示的ETC車道自動收費系統框圖。下位機有MSP430+ARM組成，通過與上網機連接，把數據信號傳輸到上位機，這樣就進行整個ETC系統分布式網絡化布局，ARM系統主要完成控制，MSP430單片機則主要負責車輛繳費信息的顯示，采用RFID技術，通過路側天線與車載射頻標簽之間的無線通信，在不需要司機停車和其他收費人員采取任何操作的情況下，自動完成收費處理全過程。