RSU系統(tǒng)概述

　　RSU和OBU(On-Board Unit, 車上電子標簽)、收費站管理系統(tǒng)、收費管理控制中心、金融機構(gòu)及傳輸網(wǎng)絡(luò)等一起組成網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的ETC系統(tǒng)。根據(jù)分工的不同，ETC系統(tǒng)又可分為前臺和后臺兩大部分。其中后臺部分由收費管理控制中心和金融機構(gòu)組成，完成系統(tǒng)運行參數(shù)的制定與修改，系統(tǒng)運行管理和監(jiān)控，通行費用的匯總、拆分、清算，交通信息的分類、統(tǒng)計，與金融機構(gòu)進行帳務(wù)結(jié)算和客戶服務(wù)等功能。ETC系統(tǒng)的前臺部分則由RSU和車載設(shè)備組成，完成對過往車輛車型的判別，收費信息的采集與處理，違章車輛圖像抓拍與處理等功能[2]。ETC系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　路邊設(shè)備RSU是整個ETC系統(tǒng)的核心，不但負責與車載單元進行通信，還具備與后端各系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)通信，進行數(shù)據(jù)處理的功能。RSU包括了射頻通信模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、基帶數(shù)據(jù)處理模塊、電源模塊。RSU中采用DSRC (Dedicated Short Range Communication，專用短程通信)作為通信協(xié)議標準[3]。

　　RSU系統(tǒng)設(shè)計

　　RSU是ETC系統(tǒng)的關(guān)鍵部位和聯(lián)系用戶與交易系統(tǒng)的紐帶。RSU負責主動與OBU進行通信并完成收費交易，同時還要通過交互界面與收費站人員進行交互，并且還能通過以太網(wǎng)、CAN總線，無線寬帶或者電信運營商網(wǎng)絡(luò)等通信方式向ETC后端部分報送交易數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運行狀態(tài)以及接受后端部分的監(jiān)控操作。RSU設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　ETC系統(tǒng)射頻電路工作在5.8GHz，極易受到公路收費站周圍和車內(nèi)環(huán)境等因素的干擾，如相鄰不同車道并行的車輛會引起同頻干擾、車輛內(nèi)的無線電設(shè)施干擾(如移動通信的干擾)、本系統(tǒng)對其他無線電設(shè)備的干擾等，這些都嚴重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也增加后期工作的維護量。因此，本設(shè)計提出了在RSU射頻讀寫器和電子標簽之間采用跳頻擴頻的技術(shù)來達到抗干擾的目的，從而提高ETC系統(tǒng)的可靠性，減少系統(tǒng)的工作量。