高速公路ETC门架系统机电设备安装问题探讨

高速公路ETC门架系统机电设备安装问题探讨

晁振宇

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摘要：随着“十四五”智慧高速建设的大力推进，科学收费、智能稽查是未来的主要发展趋势，为解决新形势下屡禁不止的逃费问题，提高稽查业务管理水平，保障收费工作的正常运转，亟需针对当前打逃工作中存在的痛点问题，对收费稽査系统和信息管理平台进行改造和优化。为此，本文就联网模式下高速公路ETC防逃费方案进行探讨。

关键词：高速公路；电子收费（ETC）系统；ETC门架系统；ETC电子技术

引言

按照交通运输部取消全国高速公路省界收费站实现不停车快速收费、减少收费站拥堵、便利大众出行的相关工作要求，由交通运输部实施统一部署’制定了取消高速公路省界收费站一系列技术和具体实施方案，积极推进取消省界收费站专项建设的进度，明显提升了高速公路通行效率，降低了车辆通行成本，方便了群众出行，减轻了高速车辆拥挤负担，积极推动了全国高速公路整体向智慧高速稳步迈进。

１高速公路ETC门架系统概述

ETC门架系统主要包括路段ETC门架和省界ETC门架等形式，采取双方向门架错开设置的模式。路段ETC门架系统主要采用单排错开模式，省界ETC门架在每个方向的前后都设置两排门架系统。应在交通流发生变化（如互通立交、出入口匝道）之前路段区间的直线段设置ETC门架，与互通立交、出入口匝道端部距离宜为１．５～３ｋｍ，还应尽量避开５．８ＧＨｚ相近频点干扰源。在满足ETC门架功能要求的前提下，布设位置应综合考虑，优先选择供电、通信、安装方便的地方，尽量靠近附近的收费站。ETC门架系统由各种类型摄像机、路侧单元（ＲＳＵ）和工控机等组成，以太网环网保护是其核心保护体系，主要由收费站三层交换机和工业以太网交换机构成，与工作站、服务器和摄像机等共同构成完善的系统。收费站级数据业务通过主备链路与省联网中心、部联网中心连接。

2基于ETC门架数据的服务区停车特征提取方法

对高速公路主线行驶中的车辆是否进入服务区，基本思路是判断车辆在服务区上下游通过的行程时间，若实际通行时间超过路段行驶时间则可初步判断车辆驶入服务区，若采用自由流时间或者文献丨１５）的最优平均速度方法，无法排除拥堵情况下通行时间的变化情况。为准确获取，本文采用动态平均行驶时间计算，首先按不同车型计算不同时段从服务区上游门架至服务区下游门架的动态行程时间，然后计算每辆车实际通行时间，最后汇总时段内进入服务区车辆数、平均停车时间。

3高速公路ETC门架系统机电设备安装要点

3.1门架系统设置

从门架布局来看，门架应靠来车方向架设，严禁交叉布设，否则邻道会受到严重干扰。门架前方道路尽量避免出现弯道、隧道、山体、高压输电线，尽量靠近收费站及其服务区。目前，较多路段门架布设于临近收费站的地方，易导致ＣＰＣ（复合通行卡）用户车辆驶离高速公路前与下个临近的门架发生交易。车辆由Ａ匝道驶出高速公路时被往福建三明方向的Ａ道门架交易。这样，ＣＰＣ卡会多记载该收费站至下个收费站或枢纽的通行费额，造成在收费站出口时多计费，使用户产生不满甚至被投诉。

3.2一体化机柜安装

在进行一体化机柜吊装前必须进行机柜基础法兰尺寸、螺栓孔位等的检查，并通过线缆盘留情况定出线孔具体位置。同时检查一体化机柜内设备安装是否牢固，零部件齐全程度，机柜内走线设计，线缆标签等情况。该高速公路ETC门架所采用的华为ICC500型一体化机柜，吊装过程必须由扁平吊带辅助进行，钢丝绳和机柜部件的接触点必须通过缠绕布条加强保护，避免钢丝绳直接接触一体化机柜，还应均衡设置吊点，防止吊装过程中出现机柜失稳倾覆的情况，吊装过程中任意两根对角吊线形成的竖向夹角应不超出90°。待将机柜吊离地面7～10cm后应进行吊带稳固程度、机柜主体是否倾斜、钢丝绳紧扣情况等的检查。将木板水平垫在运输车辆车厢底部，并在一体化机柜各面板间及其可能与车体接触的地方填塞泡沫板，避免在机柜结构运输过程中受到摩擦、挤压和碰撞。

3.3智能供配电技术

为保证ETC门架系统的正常运行，需确保供电电流始终保持稳定状态。ETC门架系统供电线路的常见问题有突发断电、维护成本高等，需采取措施对门架系统供配电设备进行优化和升级。（１）在收费站箱式变电站取点位置设置双电源转换开关，并与工频交流电（市电）实现完美对接，同时连接好备用输入口与备用发电机。当市电发生突然停电的意外情况时，启动发电机就能保证ETC门架系统的正常运行。（２）在收费站发电机房给双电源接入柜预留一定位置，当市电发生突然停电、收费站固定发电机长时间供电需中途停歇或发电站固定发电机突然出现问题而不能启动时，将供电方式更改为调配移动发电车的形式完成供电，确保收费系统的正常运行。（３）在智能控制柜中将便携式发电机连接好，一旦收费站与ETC门架系统出现断电情况，启用便携式发电机，确保ＴＥＣ门架系统能在短时间内快速恢复收费功能。（４）实时监测供、配电系统的运行情况，确保问题发生时维护人员能快速赶到故障现场处理故障，及时恢复系统的正常运行。

3.4门架后端系统安装

该公路ETC门架系统主要通过光路环网与原站级交换机连接，考虑到其中部分站级交换机生产时间较早，普遍存在光口不够等问题，在其拆除过程中，也必须进行原站级交换机配置等级的确定，将其配置文件拷贝后合理安装配置至新交换机。以上过程对车道收费系统存在短暂的影响，为保证安装及配置效率，必须积极寻求交换机维护站技术人员帮助，在切换前先将旧交换机拆除，并将ETC收费门架系统硬盘录像机、数据服务器、防火墙及交换机网口等重新进行规划配置，保证业务系统正常运行。

3.5定位型０ＢＵ

现有的ETC门架天线在读写附近车辆的０ＢＵ时，经常会误读高速公路对向车道车辆的０ＢＵ，或者误读行驶在与高速公路交叉的普通公路上的车辆０ＢＵ，如果能定位车辆的０ＢＵ，那么就能确定车辆的位置，去除干扰车辆，较好地解决误读问题。定位型０ＢＵ也用于解决ETC专用车道的跟车干扰和邻道干扰等场合〇０ＢＵ的定位方案有以下几种。（１）定位型ETC天线目前部分ETC设备厂家生产的新型相控阵天线，能实时定位０ＢＵ的二维坐标，定位精度可达到０．１米。（２）蓝牙定位２０１９年１月２８日，蓝牙技术联盟（ＳＩＧ）公布的蓝牙５．１版本，加入了测向功能和厘米级的定位服务。０ＢＵ的蓝牙定位需要０ＢＵ的蓝牙模块支持蓝牙５．１及以上版本，并在需要定位时打开蓝牙开关。（３）北斗定位目前多个省份建设了北斗高精度定位地面站，可以达到实时厘米级定位，北斗定位需要在０ＢＵ中增加北斗定位模块。另外还有５Ｇ、ＵＷＢ超宽带等定位方案。

结束语

全国高速公路联网收费以后，如何发挥高速公路ETC门架数据的应用价值，实现管理和服务的增值是当前政府和运营单位思考的重要问题３本文以服务区停车数和停车时间为研究对象，利用ETC门架数据建立算法模型，以重庆部分运营服务区为例进行了案例分析，为充分发挥ETC□架数据利用价值、提高服务区运营水平提供参考借鉴。

参考文献

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