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摘要：随着高速公路交通网的不断发展，使高速路径面临选择困难。多义性路径识别系统是建立在射频识别技术的基础上，装上路侧识别设备，替换多义性路径识别卡，让车辆能够在自由行驶的情况下清楚的识别系统中每一辆车的实际行驶路径，防止在路网中存在收取费用不合理问题。
关键词：多义性路径识别系统；高速联网收费；应用
1.多义性路径识别系统概述
1.1概念
多义性路径指的是在高速公路网的两点之间，车辆可以选择多条行走路径。多义性路径识别系统在高速联网收费中存在的问题主要有以下两点；首先，针对出行车辆来讲，应遵循哪种路径标准来收取通行费。其次，针对多义性路线环的各路段来讲，怎样分解所收取的通行费。多义性路径识别系统运用的是射频识别技术，选择车载单元来代替IC卡，将路侧识别设备安装在标识站，精准记录车载单元，并保存下来。在出口处利用桌面读写器来获取相关信息，对出行路线系统进行明确。
1.2构成
路段中心监视管理子系统、路侧标识站子系统以及管理中心监视管理子系统是多义性路径识别系统的重要组成部分。车辆及车载单元的路径信息均由路侧标识站子系统完成，主要包含复合通行证、路侧标识单元和桌面单元；路段中心监视管理子系统能够探测到所有路侧标识站子系统的状况，并发送到管理中心子系统内，再由子系统传输到路侧标识站的控制指令中心；管理中心监视管理子系统不仅和路段分中心实施通信，还和移动通信网络与路侧标识站实施通信，对路侧标识站子系统情况进行掌控，最后完成控制指令的发送。此外，管理中心结合车辆出行状况对费用进行拆分结算。如图1所示，二义性路径识别系统的架构。
图1二义性路径识别系统架构
1.3特点
（1）网络化设计。网络化系统能够在一定程度上完成信息传输和更新任务，监视管理路侧标识站信息是管理中心与路段收费中心的主要工作内容，此系统主要有移动网络和光纤组网两种通信形式，最终完成信息交换、设备管理和远程保护工作。
（2）精准识别路径信息。多义性路径识别系统是建立在射频识别的基础上完成远距离识别任务，最远距离在500米左右；识别速度快，可识别若干个对象；有较强的抗干扰技能，能够应对各种环境问题；使用特殊加密法防止人为损坏，安全性高，能够精准记录路径信息。
（3）便捷性。多义性路径识别系统在构建方面非常简单，只简单改动已有的收费系统，经过一增、一改、一换便可对多义性路径识别系统与高速公路联网收费进行融合。一增：将路侧标识站安置到多义路径的关键位置，从而发送路径信息。一改：完善现有收费软件的拆分模块，结合车辆出行路径完成费用拆分工作。一换：对原有IC通行卡和读写器进行替换，采用高频13.56MHz和超高频433MHz的复合式通行卡，把普通读写器替换成短距离非接触IC卡读写和433MHzRFID读写能力的桌面单元
经济性
多义路径在路网中的关键点较少，在路侧标识系统投入的资金也不多；433MHz超高频系统设备投资成本低；出入口收费站与车道仍然使用的旧设备，除了安装路径标识站和替换桌面读写器之外，不用构建别的设备。
兼容性
原有收费运营模式保持不变，出入口操作步骤维持原样；后台传输数据形式不用改变，收费形式与结算模式维持原样。
（6）维护简便性
在实际工作中，路侧设备需要在恶劣的条件下进行工作，因此系统在研制过程中需要对这一项进行全面考虑。设备具有远程保护和远程状态咨询、警告以及诊断作用，在监控中心能够查询每个标识站的状况，远程管理路侧设备，减少维护资金。
1.4关键技术
首先，唤醒机制。要想准确记录车辆进出高速公路网以及车辆出行路径，就要选择复合通行卡OBU，使用主动式通信方式和路侧标识站完成通信任务。另外，由于有源标签具有一定特殊性且使用时间较长，因此就要避免无效电能的过多消耗，尽可能的彰显信息过滤和同一站点多次记录的作用。
其次，双唤醒机制，入口唤醒和路上唤醒是双唤醒机制的重要组成部分。其入口环境的电源管理电路极为特殊，能够保证在非工作状态下依旧是断电状态，在很大程度上节省了电池电量。卡片在通过入口操作前和出口操作后，电路不会有一点消耗，只有到入口处将OBU传送给司机，才可利用高频信号触发电源管理电路，让OBU处于工作模式。
最后，安全机制。标识站和复合通行卡的发送路径信息要通过密文信息来实现。OBU获取加密路径信息后，用密钥来破解密码，如果路径信息合法，便可保存下来。
2.案例分析
2.1实施方案
结合广东省高速公路联网收费系统来讲，包括主线收费站和标识站，是导致收费站拥堵的主要原因，如图2所示。特别是在假期期间，车流量大，在一定程度上加剧了收费压力，造成大范围堵车。
多元化投资主体是广东省高速公路网的主要特征，现如今依旧有五个区域联网收费，地区和地区之间、各个投资主体路段之间，总共增设30个主线收费站和标识站。增加高速公路里程数，主线收费站和标识站也随之增多，在很大程度上阻碍了高速公路的发展。取消主线收费站和标识站，让车辆可以在主线上随意出行，为高速公路通行提供便利，缓解了高速公路收费站堵塞现象。
在高速联网收费中，常常出现多义性路径通行费用精准拆分与费率表太过庞大等问题，因此多用自由流标识手段予以解决，是取消主线收费站和标识站的前提条件；只有废除主线收费站和标识站才能实现并区联网；做到并区联网，实现高速“一张网”联网收费目标。
2.2实施效果
自从推出了“一张网”项目，“自由流”标识手段，广东省又取消了主线收费站16个，标识站17个。不仅使高速通行效率有所提高，而且还提供了并区联网，更好的为人民服务。
结语
综上所述，随着我国经济建设的不断发展，为人们的出行带来极大便利。而多义性路径识别系统的推出，缩短了车辆行驶时间，避免资源损耗，降低了汽车尾气对环境造成的污染，节省土地资源。自从应用“自由流”标识手段以后，就不再构建人工标识站，取消了原有标识站，为此极大节省了土地资源及建设成本。
参考文献：
[1]吕叠.广东省高速公路联网收费多义性路径及问题研究[J].江西建材，2016，（20）：176-177.
[2]李猛.基于RFID技术多义性路径识别系统在高速公路联网收费中的应用[J].广东科技，2015，（16）：155-156.
论文作者:薛珂安
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第21期
论文发表时间:2018/10/23
标签：路径论文; 多义性论文; 标识论文; 子系统论文; 识别系统论文; 收费站论文; 高速公路论文; 《建筑模拟》2018年第21期论文;