摘　要：针对射频识别（RFID）技术应用的广泛前景，设计了一种基于RFID的高速公路不停车收费系统。该系统集无线通信、计算机网络及信息处理、自动控制等技术于一体，应用于高速公路收费管理、车辆控制与人员管理，具有使车辆进出有序、手续简便、速度快、管理自动化、收费公正合理、应收费用不流失以及减少管理人员等特点，保证了车辆**和交通方便。

　　0 引　言

　　随着我国经济的迅猛发展，我国的公路建设得到了飞速发展，高速公路通车里程不断增加，一些省公路网格局基本形成。在通车公路里程增加的同时，交通流量也在不断增加，但是收费方式还很原始，严重地制约了高速公路向现代化方向的发展，存在很多弊端，为了保证车辆**和交通方便，迫切需要采用自动化程度高、方便快捷的收费管理系统，提高收费站的通行效率。

　　无线射频识别（Radio Frequency Identification ,RFID）是面世于20世纪30年代末，兴起于90年代的一项自动识别技术。基本的RFID系统至少包含读写器（Reader）和电子标签（Tag）。电子标签由芯片与天线组成，每个标签具有惟一的电子编码，标签附着在物体上以标识目标对象。RFID读写器的主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，对标签的识别信息进行处理，以达到交互数据的目的。它能够实现多目标、运动目标的非接触式识别，并且可以加密、解密，己经被广泛地应用于工农业生产、管理、生活等各个领域。

　　RFID技术允许利用无线电波对多个电子标签成批阅读和进行远程阅读，其意义远远超过取代条形码。

　　1 不停车收费系统

　　1.1 不停车收费系统与传统收费系统的比较

　　传统的收费系统主要有两种方式：完全人工收费和计算机辅助收费。前者采用人工对车型进行判别，额度计算，这种收费方式没有监督，漏洞较大，而且平均收费时间长，车辆流速无法提高。后者采用人工判别车型及收费，机器辅助检测、监督，计算机管理。这种方式是目前我国高速公路推广使用的一种较为先进的收费方式，可对收费全过程进行监控管理，当出现进出口车型判别不一致、人机歧义、免费车辆的判别不一致或收费员所收费额与控制中心计算机计算费额不一致时，均可通过中央控制室的计算机和视、音频监控设备的记录信息进行有效的判定。但在这种方式下，仍需要停车收费，交通流量增加时，收费路口成为整个交通控制网络的瓶颈。

　　要解决以上问题，首先高速公路要采用新的收费技术，提高收费站的通行效率。基于RFID的电子不停车收费系统是一个集中了无线电通信、计算机网络及信息处理、自动控制等多项高新技术在公路自动收费综合系统中的应用。

　　它利用车载电子标签自动与安装在路侧或门架上的微波天线进行信息交换，中心控制计算机根据电子标签中存储的信息识别出标签的使用者，然后自动从标签使用者的银行账号中扣除通行费。

　　1.2 不停车收费系统的性能特点

　　不停车收费系统的主要特点如下：

　　（1）可以不停车收费，从而大幅度提高了车道收费站的处理效率和收费公路的疏通能力；

　　（2）无论车辆行驶里程长短，均能做到收费公平合理；

　　（3）除收费公路的起点外，主线一般不再设收费站，故能*大限度地提高车辆通行速度，发挥公路的使用效益，避免人为造成的多次停车；

　　（4）路桥收费的自动管理，减轻了工作人员的劳动强度；采用电子收费也可以减少收费员出错的机会和参与舞弊的机会，堵住收费漏洞，节约大量的人力和物力；

　　（5）通过实时采集的收费数据，交通部门能及时掌握完整的路桥车流信息、收费情况，从而能够进行交通流量的合理分配、整体疏导、管理，为新建路桥提供科学依据；

　　（6）如果形成联网收费，则避免了该类系统重复开发，大大方便了车主及业主。车主凭一张电子标签就能在联网收费区域实现不停车缴费；将路费的结算工作交给第三方，也极大减轻了业主的工作负担。

　　2　基于RFID技术的不停车收费系统

　　2.1 系统组成与各部分功能

　　不停车电子收费系统功能包括：收费数据采集、管理收费车道的交通、车道控制机与后台结算网络的数据接口、业主内部管理功能、查询系统。不停车电子收费系统结构如图１所示。

图1　不停车电子收费系统结构

　　收费管理中心是整个收费管理系统的控制和监视中心。各收费中心利益的实现都通过运营中心来完成。收费中心主要接收和下载收费运行参数。通信网络负责在收费系统与发行系统之间、以及各站口的收费系统之间传输数据。