ETC車道機(jī)電設(shè)備改造實(shí)踐探析
隨著電子不停車收費(fèi)(ETC)在我國(guó)逐步推廣應(yīng)用，其高效通行、減少環(huán)保等優(yōu)勢(shì)日趨明顯。下面是CN人才網(wǎng)為大家整理的機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文范文，歡迎參考~
ETC車道機(jī)電設(shè)備改造實(shí)踐探析
關(guān)鍵詞：ETC車道 機(jī)電設(shè)備 預(yù)警裝置 防闖口裝置
隨著電子不停車收費(fèi)(ETC)在我國(guó)逐步推廣應(yīng)用，其高效通行、減少環(huán)保等優(yōu)勢(shì)日趨明顯。2010年8月10日河北省高速公路正式開通ETC運(yùn)營(yíng)模式，截止2013年年底，京秦高速公路已擁有ETC收費(fèi)車道22條，覆蓋比例達(dá)12.6%。
一、ETC車道收費(fèi)系統(tǒng)基本功能
ETC車道收費(fèi)系統(tǒng)主要包括車輛識(shí)別系統(tǒng)、車輛檢測(cè)系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、圖像抓拍系統(tǒng)等六部分，當(dāng)設(shè)備檢測(cè)到車輛進(jìn)入ETC車道的時(shí)候，安裝在天線架上的微波天線結(jié)合車輛識(shí)別來(lái)判斷來(lái)車是否有電子標(biāo)簽。如果通行車輛未安裝電子標(biāo)簽，或電子標(biāo)簽故障，車道自動(dòng)欄桿將攔截該車輛，不允許通過，系統(tǒng)不再對(duì)該車輛進(jìn)行處理，需由站內(nèi)疏導(dǎo)人員引導(dǎo)至旁邊的人工收費(fèi)車道通過。如果是已安裝電子標(biāo)簽的車輛，當(dāng)車輛通過車道時(shí)，安裝在天線架上的微波天線與安裝在汽車上的“電子標(biāo)簽”自動(dòng)進(jìn)行信息交換，抓拍設(shè)備自動(dòng)對(duì)車道圖像進(jìn)行抓拍并保存。在入口車道將入口收費(fèi)站、車型等上道行駛信息寫入非現(xiàn)金支付卡中，在出口車道，根據(jù)車輛經(jīng)過的入口收費(fèi)站、車型等行駛信息，查費(fèi)率表，計(jì)算通行費(fèi)金額，從車主的預(yù)付費(fèi)卡中扣除通行費(fèi)，交易成功后，車道欄桿自動(dòng)升起，放行車輛，車輛通過后欄桿自動(dòng)落下，整個(gè)收費(fèi)過程無(wú)需人工干預(yù)，用戶可不停車快速通過ETC收費(fèi)車道。
二、京秦高速ETC車道機(jī)電設(shè)備布設(shè)簡(jiǎn)介
合理布置ETC車道設(shè)備是保證ETC車道通行流暢的一個(gè)關(guān)鍵因素，如果ETC車道設(shè)備布置不合理，就無(wú)法體現(xiàn)ETC收費(fèi)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和可靠性。
京秦高速ETC車道設(shè)置在收費(fèi)廣場(chǎng)中央，通過一定的標(biāo)志標(biāo)線進(jìn)行引導(dǎo)，屬于專用車道模式，即不允許未安裝電子標(biāo)簽的車輛進(jìn)入，只允許裝有電子標(biāo)簽的車輛通過，一般為無(wú)人值守車道。ETC車道設(shè)備布設(shè)采用自動(dòng)欄桿前置方案，即車道設(shè)備布設(shè)在ETC收費(fèi)車道前部，包括天線、自動(dòng)欄桿、通行信號(hào)燈等設(shè)備，ETC車道比相鄰的人工收費(fèi)車道向前延伸至少10m的距離，在自動(dòng)欄桿前方設(shè)有誤入車輛駛出的缺口，當(dāng)車輛進(jìn)入ETC車道出現(xiàn)交易異常后，可以不需要倒車即可順利駛?cè)肱赃叺娜斯な召M(fèi)車道，最大限度地保障了ETC車道的通暢。具有提高誤入ETC車道的非ETC車輛快速駛出的優(yōu)點(diǎn)，
三、ETC車道機(jī)電設(shè)備創(chuàng)新
ETC車道給收費(fèi)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)便利的同時(shí)也伴隨而生了兩大問題：收費(fèi)員的人身安全問題和通行費(fèi)流失問題。在實(shí)際使用過程中，通過不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)問題的相應(yīng)解決方案如下：
(一)收費(fèi)員人身安全問題解決方案
ETC車道設(shè)置在收費(fèi)廣場(chǎng)中間的位置，每個(gè)班收費(fèi)員要數(shù)次穿過該車道。與ETC車道相鄰的收費(fèi)亭及排滿繳費(fèi)車輛的人工收費(fèi)車道，又阻礙了收費(fèi)員觀察ETC車輛的視線，形成相互的視線死角。收費(fèi)員只有走到ETC車道安全島的邊緣探頭去看才能看清，對(duì)其人身安全造成重大隱患。
由于京秦ETC車道是在原有人工收費(fèi)車道基礎(chǔ)上改建的，車道寬度維持原有3.2m的寬度。同時(shí)受ETC系統(tǒng)收費(fèi)處理時(shí)間和自動(dòng)欄桿動(dòng)作時(shí)間等因素制約，車輛通過ETC車道的最大時(shí)速可達(dá)20~40KM/H。在安裝有減速帶的情況下，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)，多數(shù)車輛通過ETC車道的時(shí)速可達(dá)15~25KM/H，前后所花時(shí)間只需3~5S左右。
為了最大限度的保障收費(fèi)員的人身安全，除了在ETC車輛行車方向安裝“減速慢行”的警告牌等ETC車道安全設(shè)施，結(jié)合京秦處實(shí)際情況，專門為ETC車道量身定制了一套預(yù)警裝置(電路接線圖詳見圖1)，在ETC車道收費(fèi)亭一側(cè)玻璃正上方亭壁上安裝黃閃報(bào)警器(詳見圖2)，將行程開關(guān)固定在ETC自動(dòng)欄桿機(jī)內(nèi)部合適位置(詳見圖3)，使報(bào)警器與ETC車道的前置欄桿聯(lián)動(dòng)。自動(dòng)欄桿一抬起，報(bào)警器就開始報(bào)警，利用欄桿到收費(fèi)亭12米的距離差實(shí)現(xiàn)提前3~5秒報(bào)警，提醒收費(fèi)員注意，并給收費(fèi)員提供足夠的反應(yīng)時(shí)間，有效降低了安全事故的發(fā)生。
圖1 ETC車道預(yù)警裝置電路接線圖
圖2 黃閃報(bào)警器安裝效果圖
圖3 行程開關(guān)安裝位置圖
(二)通行費(fèi)流失問題解決方案
京秦高速公路所處地理位置獨(dú)特，是連接華北與東北的'通運(yùn)輸主干線。自1999年正式開通運(yùn)營(yíng)至今已有15年的時(shí)間，京秦處的車流量日進(jìn)激增。尤其趕上節(jié)假日等特殊時(shí)段，班長(zhǎng)、收費(fèi)員忙前忙后，難免會(huì)對(duì)ETC車道放松警惕。由于ETC車道無(wú)人值守，現(xiàn)有的自動(dòng)欄桿機(jī)欄桿臂輕輕一推，欄桿臂就會(huì)被推倒，欄桿機(jī)就形同虛設(shè)，造成通行車輛可以免費(fèi)通行，這就存在通行費(fèi)流失的問題。
為了避免造成通行費(fèi)流失，結(jié)合京秦處實(shí)際情況，通過反復(fù)試驗(yàn)，我們利用兩根螺栓和可折疊鐵板，制作了ETC欄桿防闖口裝置(詳見圖4)，將該裝置安裝于欄桿機(jī)擺臂卡口位置(詳見圖5)將長(zhǎng)桿螺絲穿與孔中安裝完成后的效果(詳見圖6)。該裝置不影響欄桿臂上下方向的正常抬起和落下，只是限制欄桿臂左右方向的活動(dòng)，也就避免了掰桿偷逃費(fèi)情況的發(fā)生。
圖4 防闖口裝置材料
圖5 防闖口裝置安裝位置
圖6 防闖口裝置效果圖
總之，高速公路ETC收費(fèi)的快捷、高效、安全、低碳等優(yōu)勢(shì)正在隨著ETC的深入建設(shè)和廣泛使用體現(xiàn)出來(lái)。簡(jiǎn)易有效的預(yù)報(bào)警裝置和防闖口裝置不僅為收費(fèi)員的人身安全提供了一個(gè)安全的工作環(huán)境，堵塞了偷逃費(fèi)漏洞，而且進(jìn)一步為提高收費(fèi)站通行效率，改善高速公路通行環(huán)境提供了基礎(chǔ)保障。
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