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[摘 要]我国的经济发展离不开高速公路的建设，就当前来说，高速公路已经基本形成环状路网，且各地区均建设有自己的高速公路，这为广大司机提供出行便利外，也增加了各地财政收入。但是，环状路网及分段投资的形式，又带来了高速公路路径识别难，通行费拆分难的问题。基于此，本文拟以基于RFID的高速公路通行费精确拆分技术研究与应用文主题，在分析RFID技术的基础上，考察了RFID技术在高速路路径识别中的应用，希望能够为相关部门提供参考和借鉴。
[关键词]RFID技术；高速公路通行费；精确拆分
中图分类号：S825 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0178-01
1 高速公路通行费精确拆分的背景分析
就当前来说，我国的高速公路网络已经日趋完善，全国以各个省会城市为核心的高速公路呈环状分布的特征，就此来说，环状高速路网一方面给广大司机提供了更为多种的出行选择，但同时也产生了对多路径车辆的通行费用收费混乱的问题。同时，我国的高速公路大部分采取分段承包、多家入股的形式，造成了高速路的建设中包含着多个渠道的资金，这样也势必需要采取分投资方收费的形式。结合这些情况来看，为了解决多路径车辆的收费及多投资方的收费问题，需要采用高速路通行费拆分的方式。
就以往来说，在单一的公路中，可以通过计算车辆在路面行驶的里程数实现通行费的拆分，但是如果在多路线的环状路网中，很难实现里程计数的收费方式。对此，就需要在高速公路收费中利用精确拆分的原则，以最大限度地保障广大出行人员及高速路投资方的利益。
2 高速公路联网收费路径识别技术研究
为了确保高速路通行费拆分的精确性，要实现高速公路的路径精确识别，一般来说，有最短路径法、抽样调查法及路径标示法三种主要的识别方法。在这其中，路径标示法又根据利用的设备不同，分为卫星导航定位法、手机网络定位法、汽车车牌电子识别、汽车移动电子标签识别等方式。
我们将以上多种方法分别对比分析，并通过实地检验，发现在环状高速公路网络的前提下，汽车移动电子标签的识别最为简单有效，识别率高且较为精确，满足高速路通行费精确拆分的要求。
此外需要指出的是，在使用移动电子标签识别方法之外，还需要有最短路径法、抽样调查法的辅助，以避免移动电子标签出现故障时无法进行通行费用的拆分。
3 RFID技术在高速公路通行费精确拆分上的应用
3.1 RFID技术概述
RFID（RadioFrequencyIdentification）技术，简要来说，是一种不需要接触的电子识别技术，在大众眼中其表现的形式一般是支持感应的电子芯片、电子标签或者条码等。其工作原理为，阅读器发出特定的射频信号，电子芯片捕捉到射频信号时，加以反馈，阅读器便通过反馈来的信号获取电子芯片的具体数据，以实现电子识别的目的。该技术的优点在于，其不需要人工的操作，可实现全程自动化的运行，且工作效率很高，支持多个高速物体的识别。
3.2 基于RFID的路径识别及通行费精确拆分实践
将RFID技术应用到高速路路径识别当中已经成为可能，其工作时的情况可参照图1所示：
RFID技术在高速公路通行费精确拆分中的工作模式如下：
带有电子卡的汽车在高速路上行驶时，会经过布置在路面上方的标识站，而标识站在识别电子卡后，会将车辆通过的信息传给数据中心，经过计算机处理后，车辆在高速公路上的具体通行路程及线路会显示在工作人员眼前。在实现车辆通过路径的精确拆分上，便可根据路径的里程数，对通行费用进行拆分。具体来说，在整个车辆通过高速公路时，路径识别会经过下面四个过程：
①驶入高速路的阶段：在这一阶段中，收费站的自动升降杆会读取工作人员发放的电子卡，之后放行车辆进入高速路，并将信息上传；
②高速路行驶中：高速路面上会修建若干标识站，当车辆通过时，标识站中的读取器便捕捉电子卡信息，以帮助数据中心了解车辆通行的具体信息。
③高速路收费站出口：当汽车离开高速路经过收费站出口时，安置在收费站的读取器捕获电子卡信息，通过与数据中心已经获得的车辆行驶信息比较整合后，综合出总的车辆路径行驶情况，为下一步的通行费计算提供信息基础。
④通行费精确拆分计算：收费站在获得车辆的行驶路径等信息后，进行通行费计算、收取和拆分等工作。
3.3 通讯方案
我们在路径识别和通行费精确拆分时使用无源RFID电子标签，因为不能根据实时数据进行写入，所以会对通信的稳定性有较高要求。由此，可设计两套通信链路，以保證通信系统的准确度和可靠性最大化。其中包括现有的高速路有线通信体系，和基于无线通信体系（CDMA、GPRS或3G）的现有的公路网络，当故障发生时，这条备用的无线通信系统就可以有效及时的把识别信息传送到数据管理中心。
3.4 RFID技术的实践——以新型电子车牌为例
应用了RFID技术的电子牌能够保证在车主在车上安装RFID标签后，及时链接普通车牌与数据库的RFID标签数据，并在道路交通关键处建立一个由摄像头，读取射频卡和数据处理系统三部分组成监测站，其可通过网络与服务器监控中心站连接，并通过无线网连接执法人员携带PDA设备。在执法时，执法人员可站在监测站附近，当车辆通过监测站前方时，相机将拍摄的车牌图像识别，通过监控系统的后进行图像识别处理，由此获得物理车牌的车牌号码。这种独特的ID电子车牌是基于RFID技术，是不可能被复制，每辆车只能配备一个车牌号，如果是车牌号是假牌或套牌，就不能对应的监测站收录的电子车牌的车牌号码，设备将立即向执法人员通过无线传输到PDA设备中，执法人员得到提示后，及时将车辆截获。
4 结语
就上文来说，本文基于一个全面的、科学的、可行的精确识别方式，构建了一个歧义路径精确识别的联网收费精确拆分解决方案，并在提出了RFID电子车牌的理论的基础上，还形成一个车辆的数字化管理平台，以解决车辆交通管理行业和公安系统当下的棘手问题，大大提高了行业管理水平。
参考文献
[1] 李留云.基于路径识别的高速公路通行费精确拆分系统研究[D].长安大学，2013.
[2] 赖树坤，邱淮，刘智丽.基于车牌识别的高速公路通行费拆分技术研究及应用[J].交通运输系统工程与信息，2011，11（4）：000186-191.
[3] 罗春彬，彭龑，易彬.RFID技术发展与应用综述[J].通信技术，2009，42（12）：112-114.
[4] 王立平，席晓鹏，赵进.基于RFID技术的高速公路不停车收费系统[J].现代电子技术，2012，35（3）：174-176.
[5] 陈吉阳.电子车牌识别系统的开发及应用前景分析[J].北方交通，2007（10）：77-78.
[6] 刘劲松.一种基于电子车牌及预付费的高速公路不停车收费系统[J].中国交通信息化，2016（8）：105-106.
[关键词]RFID技术；高速公路通行费；精确拆分
中图分类号：S825 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0178-01
1 高速公路通行费精确拆分的背景分析
就当前来说，我国的高速公路网络已经日趋完善，全国以各个省会城市为核心的高速公路呈环状分布的特征，就此来说，环状高速路网一方面给广大司机提供了更为多种的出行选择，但同时也产生了对多路径车辆的通行费用收费混乱的问题。同时，我国的高速公路大部分采取分段承包、多家入股的形式，造成了高速路的建设中包含着多个渠道的资金，这样也势必需要采取分投资方收费的形式。结合这些情况来看，为了解决多路径车辆的收费及多投资方的收费问题，需要采用高速路通行费拆分的方式。
就以往来说，在单一的公路中，可以通过计算车辆在路面行驶的里程数实现通行费的拆分，但是如果在多路线的环状路网中，很难实现里程计数的收费方式。对此，就需要在高速公路收费中利用精确拆分的原则，以最大限度地保障广大出行人员及高速路投资方的利益。
2 高速公路联网收费路径识别技术研究
为了确保高速路通行费拆分的精确性，要实现高速公路的路径精确识别，一般来说，有最短路径法、抽样调查法及路径标示法三种主要的识别方法。在这其中，路径标示法又根据利用的设备不同，分为卫星导航定位法、手机网络定位法、汽车车牌电子识别、汽车移动电子标签识别等方式。
我们将以上多种方法分别对比分析，并通过实地检验，发现在环状高速公路网络的前提下，汽车移动电子标签的识别最为简单有效，识别率高且较为精确，满足高速路通行费精确拆分的要求。
此外需要指出的是，在使用移动电子标签识别方法之外，还需要有最短路径法、抽样调查法的辅助，以避免移动电子标签出现故障时无法进行通行费用的拆分。
3 RFID技术在高速公路通行费精确拆分上的应用
3.1 RFID技术概述
RFID（RadioFrequencyIdentification）技术，简要来说，是一种不需要接触的电子识别技术，在大众眼中其表现的形式一般是支持感应的电子芯片、电子标签或者条码等。其工作原理为，阅读器发出特定的射频信号，电子芯片捕捉到射频信号时，加以反馈，阅读器便通过反馈来的信号获取电子芯片的具体数据，以实现电子识别的目的。该技术的优点在于，其不需要人工的操作，可实现全程自动化的运行，且工作效率很高，支持多个高速物体的识别。
3.2 基于RFID的路径识别及通行费精确拆分实践
将RFID技术应用到高速路路径识别当中已经成为可能，其工作时的情况可参照图1所示：
RFID技术在高速公路通行费精确拆分中的工作模式如下：
带有电子卡的汽车在高速路上行驶时，会经过布置在路面上方的标识站，而标识站在识别电子卡后，会将车辆通过的信息传给数据中心，经过计算机处理后，车辆在高速公路上的具体通行路程及线路会显示在工作人员眼前。在实现车辆通过路径的精确拆分上，便可根据路径的里程数，对通行费用进行拆分。具体来说，在整个车辆通过高速公路时，路径识别会经过下面四个过程：
①驶入高速路的阶段：在这一阶段中，收费站的自动升降杆会读取工作人员发放的电子卡，之后放行车辆进入高速路，并将信息上传；
②高速路行驶中：高速路面上会修建若干标识站，当车辆通过时，标识站中的读取器便捕捉电子卡信息，以帮助数据中心了解车辆通行的具体信息。
③高速路收费站出口：当汽车离开高速路经过收费站出口时，安置在收费站的读取器捕获电子卡信息，通过与数据中心已经获得的车辆行驶信息比较整合后，综合出总的车辆路径行驶情况，为下一步的通行费计算提供信息基础。
④通行费精确拆分计算：收费站在获得车辆的行驶路径等信息后，进行通行费计算、收取和拆分等工作。
3.3 通讯方案
我们在路径识别和通行费精确拆分时使用无源RFID电子标签，因为不能根据实时数据进行写入，所以会对通信的稳定性有较高要求。由此，可设计两套通信链路，以保證通信系统的准确度和可靠性最大化。其中包括现有的高速路有线通信体系，和基于无线通信体系（CDMA、GPRS或3G）的现有的公路网络，当故障发生时，这条备用的无线通信系统就可以有效及时的把识别信息传送到数据管理中心。
3.4 RFID技术的实践——以新型电子车牌为例
应用了RFID技术的电子牌能够保证在车主在车上安装RFID标签后，及时链接普通车牌与数据库的RFID标签数据，并在道路交通关键处建立一个由摄像头，读取射频卡和数据处理系统三部分组成监测站，其可通过网络与服务器监控中心站连接，并通过无线网连接执法人员携带PDA设备。在执法时，执法人员可站在监测站附近，当车辆通过监测站前方时，相机将拍摄的车牌图像识别，通过监控系统的后进行图像识别处理，由此获得物理车牌的车牌号码。这种独特的ID电子车牌是基于RFID技术，是不可能被复制，每辆车只能配备一个车牌号，如果是车牌号是假牌或套牌，就不能对应的监测站收录的电子车牌的车牌号码，设备将立即向执法人员通过无线传输到PDA设备中，执法人员得到提示后，及时将车辆截获。
4 结语
就上文来说，本文基于一个全面的、科学的、可行的精确识别方式，构建了一个歧义路径精确识别的联网收费精确拆分解决方案，并在提出了RFID电子车牌的理论的基础上，还形成一个车辆的数字化管理平台，以解决车辆交通管理行业和公安系统当下的棘手问题，大大提高了行业管理水平。
参考文献
[1] 李留云.基于路径识别的高速公路通行费精确拆分系统研究[D].长安大学，2013.
[2] 赖树坤，邱淮，刘智丽.基于车牌识别的高速公路通行费拆分技术研究及应用[J].交通运输系统工程与信息，2011，11（4）：000186-191.
[3] 罗春彬，彭龑，易彬.RFID技术发展与应用综述[J].通信技术，2009，42（12）：112-114.
[4] 王立平，席晓鹏，赵进.基于RFID技术的高速公路不停车收费系统[J].现代电子技术，2012，35（3）：174-176.
[5] 陈吉阳.电子车牌识别系统的开发及应用前景分析[J].北方交通，2007（10）：77-78.
[6] 刘劲松.一种基于电子车牌及预付费的高速公路不停车收费系统[J].中国交通信息化，2016（8）：105-106.