组合式电子收费系统研究及实现(论文)

中图分类号：TP391论文编号：102870410-Z032工程硕士学位论文组合式电子收费系统研究及实现学号：0604707姓名：郑欣然专业、领域：软件工程研究方向：计算机应用指导教师：谢强副教授南京航空航天大学研究生院信息科学和技术学院二○一○年五月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofInformationScienceandTechnologyResearchandImplementationofCompositeETCApplicationSystemAThesisinElectronicScienceandTechnologybyZhengXinranAdvisedbyProfessorXieQiangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMay,2010承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学工程硕士论文i摘要电子收费是目前国际上广泛应用于高速公路、城市道路、隧道和桥梁的一种新型电子自动收费技术。指导我国高速公路电子收费应用的国家标准GB/T20851《电子收费专用短程通信》也于2007年正式颁布。本文在国标的基础上，研究了国内各省已建设完成的高速公路联网收费系统，结合用户对ETC系统的不同需求及试点应用情况，设计了一套兼容人工半自动收费的电子收费技术方案----“两片式电子标签+双界面CPU卡”的组合式电子收费技术方案。该方案不仅解决了ETC与MTC之间相互兼容的问题，并且具有投资少、效率高的优点。通过对组合式电子收费系统深入、细致的研究，文章给出了组合式电子收费系统技术方案的总体设计；介绍了组合式电子收费的关键技术和电子设备；给出了ETC车道的设计方案；最后给出了组合式电子收费系统的实现以及其今后发展的一些建议。关键字词：电子收费人工半自动收费组合式电子收费系统两片式电子标签双界面CPU卡专用短程通信组合式电子收费系统研究及实现iiABSTRACTAsanewtypeofElectronicAutomaticTollCollectiontechnology,ETCismoreandmorewidelyusedinthefieldofhighway,countryroad,tunnelandbridgeallovertheworld.TheguidelineforChinesehighwayETCapplication’snationalstandard-GB/T20851forETChasbeenformallypublishedin2007.Onthebasisofthenationalstandardsandaccordingtotheresearchofourcountry’shighwaytollsystemanduser’sdifferentrequirementsandtestsituations,Ipresentthearticle.Inthearticle,IraisemyviewontheCompositeETCApplicationSolutionoftwopiecesETCtagplusdualinterfaceCPUcardwhichiscompatiblewithnowadaysusedMTCwellandithastheadvantageoflessinvestmentbuthigherperformance.Throughdeepandextensiveinvestigationoncombinedtollcollectionsystem,thisarticlepresenttheglobaldesignofcompositeETCapplicationsystem,explainsthekeytechnologyandtheusingelectricequipments,andillustratesdetailedcontentsofthecompositeETCapplicationsystemtrafficlanefunction.Intheendofthearticle,IgivetheimplementationofthecompositeETCapplicationsystemandsomesuggestionsofit’sdevelopmentinthefuture.Keywords:ETCMTCCompositeETCApplicationSystemTwoPiecesETCTagDualInterfaceCPUCardDSRC南京航空航天大学工程硕士论文iii目录第一章绪论.........................................................................11.1.电子收费技术的发展.................................................................................................................11.1.1.现金收费存在的问题.........................................................................................................11.1.2.ETC的概念..........................................................................................................................11.2.ETC的优点..................................................................................................................................21.3.ETC的工作原理..........................................................................................................................21.4.国内外ETC应用现状.................................................................................................................31.4.1.国外电子收费技术现状.....................................................................................................31.4.2.国内电子收费技术现状.....................................................................................................51.4.3.我国电子收费（ETC）发展趋势.......................................................................................71.5.项目背景.....................................................................................................................................81.6.本文的主要内容与组织结构.....................................................................................................91.6.1.论文的主要内容.................................................................................................................91.6.2.论文的组织结构.................................................................................................................9第二章组合式电子收费系统的关键技术................................................102.1.电子收费标准的现状及发展趋势...........................................................................................102.1.1.ETC标准的选择-无线通信频率......................................................................................102.1.2.ETC标准的选择-电子标签..............................................................................................112.1.3.我国电子收费（ETC）标准.............................................................................................122.2.组合式电子收费系统...............................................................................................................152.3.非接触式逻辑加密卡...............................................................................................................152.4.双界面CPU卡...........................................................................................................................162.5.两片式电子标签（OBU）.........................................................................................................172.6.ETC车道天