高速路上最熟悉的陌生人-ETC电子不停车收费系统的原理面纱

小程车事多 2023-09-15 09:58:33

电子不停车收费技术,这个曾经只存在于科幻电影中的概念,现在已经成为现实,并且正在改变我们的生活方式。

ETC技术,即自动收费系统,最初诞生于20世纪90年代。当时,为了解决高速公路拥堵问题,日本率先推出ETC技术,实现了车辆的自动识别和收费。随着科技的不断进步,ETC系统的性能和稳定性得到了大幅提升,逐渐被全球各地的道路桥梁运营商所接受。

ETC原理及基本组成

ETC,即电子不停车收费技术,是一种利用微波通信、自动控制和移动通信技术的先进收费方式。车辆在通过高速收费站时,不需要停车,系统会自动识别车辆并进行扣费。这项技术不仅提高了通行效率,还降低了交通拥堵和空气污染。相比于半自动收费MTC,ETC完全采用电子收费方式。

ETC不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签,与在收费站ETC 车道上的微波天线之间进行微波短程通信,并利用计算机联网技术与银行进行后台实时结算处理,从而达到车辆通过路桥收费站时,不需停车而能交纳路桥费的目的。

电子收费系统,主要由车辆自动识别系统、中心管理系统和辅助设施三部分组成。其中,核心组件车辆自动识别系统,主要由安装于车辆挡风玻璃上的车载单元(OBU)、安装于收费站旁边的路边单元(RSU)和安装于车道下面的环路感应器构成。而中心管理系统作为ETC的大脑,内部存储大量注册车辆的基本信息。

ETC三大关键技术:AVI、AVC和VES

车辆自动识别技术(Automatic Vehicle Identification Systems--AVI)

自动车型分类技术(Automatic Vehicle Classification Systems-AVC)

违章车辆抓拍技术(Video Enforcement Systems-VES)

ETC技术关键设备:电子标签+微波天线

电子标签:根据标签工作方式的不同,可分成只读式(单片式)和读写式(双片式)系统;依据电子标签应答方式的不同,可分为主动式和被动式两种。

单片式电子标签--它由一片存有车辆属性(标识码等)的集成电路芯片和一个小型微波发射机组成。属性数据只能一次性写入,不能更改;

双片式电子标签--又称聪明卡式电子标签,它由一张IC卡和车载微波收发机组成。IC卡中含有一微型CPU,具有一定的计算、处理和存储数据能力。因此它比一件式标签的功能要多,它不但可作为电子标签使用,还可充当信用卡和金融卡。作电子标签时,要将它插入车载机,由车载机完成标签与DSRC之间的双向通信,并将卡中信息显示出来。

ETC系统的工作过程

简要概括ETC系统的工作过程如下:

1)车辆进入通讯范围;

2)读写天线与电子标签和CPU卡进行通讯,判别车辆是否有效,如有效则进行交易;

3)无效则报警并封闭车道,直到车辆离开检测线圈;

4)如交易完成,系统控制栏杆抬升,通行信号灯变绿,费额显示牌上显示交易金额;

5)车辆通过自动栏杆下的落杆线圈后,栏杆自动回落,通行信号灯变红,系统等待下一辆车进入。

“秒过高速,出行无阻”,这是ETC电子收费系统给我们带来的最直观感受。然而,便捷的背后,却隐藏着诸多争议。

首先,让我们回顾一下ETC电子收费系统的优点。作为智能交通的新兴产物,ETC电子收费系统实现了车辆无需停车、快速通过收费站的目标。这一技术的应用,不仅提高了道路通行效率,缓解了交通拥堵,还为车主节省了时间,降低了油耗成本。

然而,ETC电子收费系统的弊端也逐渐显现。有专家指出,ETC电子收费系统存在隐私泄露的风险。为了保证ETC的顺利运行,车辆信息、车主个人信息等敏感数据需要传输和存储。一旦这些数据泄露,将对车主的隐私造成严重威胁。

事实上,这样的担忧并非空穴来风。近年来,随着信息技术的不断发展,ETC电子收费系统受到的网络安全威胁日益严重。黑客攻击、数据泄露事件屡见不鲜,让人们对ETC电子收费系统的安全性产生了质疑。

针对这一问题,有业内人士提出了将区块链技术应用到ETC电子收费系统中的解决方案。区块链技术具有去中心化、不可篡改的特点,可以为ETC数据的安全传输提供强有力的保障。同时,通过加密算法,可以保护车主的个人信息不被泄露,确保了个人隐私的安全。

基于区块链的ETC系统框架,其收费支付结算流程主要由用户与发卡公司、用户与出口处RSU、发卡公司与出口处RSU三部分构成。下图所示为基于区块链的用户与发卡公司积分交易流程,步骤如下:

(1)用户注册区块链账户,得到自身OBU和IC卡的公钥和私钥;

(2)用户在发卡公司进行为IC进行充值,发卡公司收到充值金额;

(3)发卡公司读取该IC卡;

(4)发卡公司获得该IC卡的公钥地址;

(5)通过智能合约,发卡公司将与充值金额相对应的积分转到IC卡中;

(6)区块链记录下本次积分交易转账记录。

基于区块链的技术特征,将区块链技术应用在ETC系统中的初步系统框架结构,解决了现有ETC系统中心化模式中存在的数据安全性低、数据易被篡改、信任成本高等问题,有望建立一个更加安全、便捷的ETC系统。

总之,ETC电子收费系统在为我们带来便捷的同时,也给我们的生活带来了新的挑战。面对隐私泄露的隐雷,我们需要积极寻找应对之道。期待在未来的发展中,ETC电子收费系统能够在保证便捷通行的同时,更加注重车主的隐私保

在这个时代的浪潮中,我们不能被传统的思维所束缚。面对电子不停车收费技术这样的新事物,我们应该以开放的心态去接受和适应。也许,当你第一次接触ETC时,会感到有些不习惯,但只有当你尝试了,才能真正体验到它带来的便利。

0 阅读:168

小程车事多

简介:汽车行业进展,智能化、网联化、电动化、共享化。