随着我国车辆保有量的不断增加,高速公路目前采用的半自动收费(MTC)方式造成严重的交通拥挤,尤其在交通流高峰期,解决问题的根本途径是采用电子收费。但由于我国高速公路实行联网收费,大量路网连接又造成多路径问题,即车辆从路网内的甲地行驶到乙地往往存在多条可选路径,这样就产生二义性路径识别问题。在高速公路联网收费环境下采用电子收费首先要解决二义性路径行驶问题,即车辆按照哪一个行驶路线标准收取通行费。
二义性路径识别问题的解决方法有两类:一是通过一定技术手段精确识别出车辆在路网中行驶的实际路径,从而解决收费和拆分的问题;二是收费时不考虑实际行走路径情况,按照最短路径标准,通过某种方式确定路径判断,作为车辆通行费拆分的依据,采用模糊逼近真实的概率统计出路线。目前国内已试行电子收费的省份在处理联网收费二义性路径问题时,基本采用第2类方法。这主要因为精确识别方法受现有技术条件、高速公路收费运营体制和实际状况限制,其可操作性不强、综合成本高、效益低。随着路网结构复杂度的加大,采用模糊逼近真实的处理难度加大,严重影响高速公路联网收费结算功能的发挥。因此,研究二义性路径识别是有效推行电子收费的核心,也是从根本上解决高速公路出入口交通拥挤,提高运营效率的迫切需要。结合目前国内高速公路联网收费实际和技术条件,提出一种RFID 电子标签与非接触式IC卡相结合进行二义性路径识别的设计方案。该方案兼容目前半自动收费(MTC)的技术条件和实际环境,较好解决了电子收费中的路径识别问题,仿真数据证明其具有较高的实用性和可操作性。
2 RFID技术在电子收费系统应用现状
2.1 RFID技术
射频识别RFID(Radio Frequency Identification)在智能交通领域应用最为成功,高速公路系统RFID一般由3部分组成:
(1)电子标签(Tag)由耦合元件及其他器件组成,每个标签具有唯一的电子编码,安装在车辆上标识车辆信息,其中保存有约定格式的电子数据;当受到无线电射频信号照射时,反射回携带有数字字母编码信息的无线电射频信号,供阅读器处理识别。其工作频率一般在915 MHz以上,分为有源和无源。
(2)阅读器(Reader)用以产生、发射无线电射频信号并接收由电子标签反射回的无线电射频信号,可无接触读取并识别电子标签中保存的车辆数据信息。从而达到自动识别车辆的目的。还可向标签写入信息,进一步通过计算机及计算机网络实现车辆信息的采集、处理及远程传送等管理功能。采用广播发射式射频识别和反射调制式射频识别。