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摘要：智能充电系统的应用对于提高交通运输能力，实现高效、准确的交通运输充电具有十分重要的意义。智能收费系统是智能交通系统的重要组成部分，融合了通讯、计算机、网络、无线服务、自动化控制等多种学科的先进技术。分析了高速公路智能收费系统的基本原理，从硬件系统、软件系统和射频识别三个方面论述了智能收费系统的关键技术和实现。
关键词：智能收费系统；车载系统；值守系统；射频识别
前言
高速公路承载能力强、效率高，是现代经济发展的重要交通基础设施，对国民经济的发展起着非常重要的作用。随着科学技术的发展和应用，智能化交通系统得到开发和应用，逐渐发展成为一个新兴的综合研究体系，对我国交通运输管理实现高效话、安全化、系统化、信息化具有十分重大的意义，同时对实现绿色通信、提高能源利用率也具有积极的作用。智能收费系统是智能交通系统的重要组成部分。随着交通流量和交通压力的不断增加，设计了一种高效的智能收费系统，在降低交通运营成本的同时，节省停车收费时间，提高车辆通过率。这对我国交通运输的发展具有重要意义。
1、智能收费系统的基本原理
高速公里智能收费系统主要由两部分组成，即车载系统和出入口系统。车辆进入高速公路入口限速区。驱动程序使用键盘输入入口站号和通道号。然后启动车辆的车辆系统，将车辆的基本信息和编号信息发送到位于入口处的警卫系统。在发射期间，车辆系统将信息存储在自己的内存中。车载系统在通过高速公路的入口后关闭。入口守值系统对信息进行核查检验，以确定车辆自动交费功能是否正常，信息核查完毕确认无误后存储并抬杆允许车辆通行。车辆行驶到高速公路的出口处时，司机将出口站编号和通道编号利用键盘输入进去，并启动车载系统向出口值守系统发射信息，出口值守系统核查信息确认无误后抬杆允许通行。同时出口值守系统将车辆基本信息以及出口信息等资料提取并确定收费金额，然后通过无线通信向银行收费系统发送收费请求，银行收费系统扣除费用并向车主反馈收费信息。
2、智能收费系统的硬件模块
2.1微处理器技术
硬件模块中的微处理模块，筛选单片机当成微处理必备的模块。单片机配有新颖的型号，整合强大性能。与此同时，单片机具有较高的性价比，在智能体系内，可被优先选取。ATMEL特有的存储器有着最高的密度，不会遗失数据，更适宜车载这样的系统。它辨识了输入进来的多样数值，显示值守信息，提快了常规路径的通讯速率。
2.3 GPRS技术
GPRS技术是智能收费系统的重要技术之一，在出口值守系统，GPRS模块会将用户的信息数据打成IP包的形式，通过GPRS的空中接口接入到无线网路，再通过移动服务上向Internet网络转接，最终到达银行的服务器，实现收费操作。
2.2无线通讯技术
对比蓝牙技术，无线路径通讯延展了固有的通讯间距，可接纳更广范畴的多样频段。针对多点通讯，可以供应支撑。提快了日常流程的传递速率，通讯更为简易。SOC特有的通讯流程省掉了外围布设的一切配件，构建射频线路，便于常规运用。无线收发被融汇为同一芯片内，省掉了中间范畴的冗余协议。通讯全部透明，同类产品依循这一路径即可顺畅互通。依托新式接口，便利日常通讯。
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3、智能收费系统软件模块
视频采集处理控制器视频采集处理控制器连接视频车位检测单元和车位状态指示灯，内嵌的DSP单片机控制器，实现图像采集和上传。每个控制器最多控N8路视频车位检测终端和指示灯。采用以太网TCP/IP协议向上连数据处理控制器上传图片。数据处理控制器主要完成车牌号码识别功能。可安装在附近的墙上或柱子上，也可安装在管理控制室。识别的车牌号、车位代码、车位满状态、车辆图片可以上传到中心数据服务器。通过以太网连接下层的现场控制器，可连接控～j rJ3台现场视频控制器，满足24个车位需求。网络交换机是数据处理交换机和中央服务器以及查询终端的以太网接入设备，为整个系统平台提供了高速、稳定的数据通讯服务。
如果在高速公路入口，两个车载系统将基本车辆信息发送到入口监视系统，基站在接收到一帧信息时将自动中断。如果先收到的信息来自第一辆车，则系统正常对数据进行处理。如果第一个接收到的信息来自第二辆车，那么第一辆车将在没有发送消息或没有接收消息的情况下通过。当第一辆车到达门禁系统时，由于缺乏初始信息，无法正常通过。此时，执勤人员将对第一辆车强制收费。
4、射频识别技术
基于射频识别技术（RFID）的智能收费系统，由自动车辆识别技术和实时监控系统组成。通过RFID技术获取车辆牌照号、车型、所属用户和银行专用账户等数据，并由实时监控系统通过摄像机获取车辆图像。数字化处理后核对实际牌照号与车载信息卡的牌照号是否相符。相符即为合法车辆，其通行费经计算机网络，从用户开户行的专用账户中自动交纳，从而实现不停车自动收费。反之则通过监控网络对违章车辆进行惩处。
4.1RFID的特点
RFID是AEI在无线电技术中的具体应用和发展。其基本原理是利用射频进行非接触式双向通信，达到识别目的和交换数据。与同期或早期的接触式识别技术不同，RFID的突出特点是可非接触识读，可识别距离达几十米的多个高速运动物体。RFID系统中，通过对RFID卡进行读写操作，实现对各类物体或设备在不同状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管理。
4.2射频识别系统的结构
射频识别是一种利用射频以非接触方式识别和交换数据的自动识别技术。射频识别系统由射频卡、应答器、读写器组成，二者之间的数据通信时通过无线电波、感应或者微波来实现的。射频卡安置于物体上，包含物体基本属性信息。应答器主要由耦合元件、微电子芯片组成，是数据的载体。应答器工作所需能量和时钟脉冲及数据采样，由耦合单元传输给应答器。读写器由发射、接收、信号处理控制和电源等组成。
4.3工作原理
射频识别系统的阅读器使用发射天线发送一定频率的射频信息。射频卡进入发射天线的工作区域并产生感应电流。产生射频卡的能力可以激活射频卡；射频卡被激活后将编码信息利用内置的天线向系统发出，系统接收到载波信号后通过调节器向阅读器传送，同时对信号的编码进行解码送往后台主系统进行信息处理。主系统根据逻辑运算判断卡的合法性，对不同设置进行相应的处理和控制，并发出指令信号控制执行机制。
5结语
近几年，伴随技术研发，智能的收费体系正被广泛采纳，拓展为综合特性的新颖体系。随着各种技术的不断完善和新技术的不断涌现，智能充电系统必将越来越完善、越来越强大。充电系统采用智能通用架构，新增智能充电系统，节省费用，减少日常费用。
参考文献
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论文作者:张银亮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/26
标签：系统论文; 收费系统论文; 智能论文; 射频论文; 车辆论文; 信息论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第29期论文;