ETC系统全国联网后ETC车道交易成功率提升方案

　　我国ETC系统已于2015年9月28日实现了全国29个省市的互通互联。全国2100多万ETC用户可以一卡畅行全国，这为提高高速公路收费效率、缓解收费站拥堵、减少环境污染，构建绿色交通运输体系发挥了重要作用。

　　ETC系统全国联网实现29个省市互联互通后，高速公路上每条ETC车道都要兼容29个省市发行的不同厂家的OBU设备和ETC通行卡。各省ETC系统在实际运行中，对其他省份发行的OBU或多或少存在兼容性问题，从而导致ETC车道的通行率有所下降。如何解决由于外省发行的OBU兼容性问题，从而提升ETC车道的交易成功率，是目前亟需解决的问题。

　　金溢科技，凭借对5.8GHz DSRC技术的深刻理解，经过深入研究和探索，创新研发了国标二代相控阵智能定位天线SHNIE-G2，该产品采用创新的软件无线电技术和分集接收技术、先进的相控阵技术、全球领先的OBU定位技术、最佳波束成形技术、多核处理及并行计算技术，有效解决了ETC设备兼容性、通车率和通车速度问题，将RSU与OBU的通信一次性交互成功率提高100%，通车速度提高200%。

　　1、有效解决了ETC车道对不同厂家OBU设备的兼容性问题

　　国标二代相控阵智能定位天线SHNIE-G2采用创新的软件无线电技术，增强了抗干扰能力，辅以独创的信号纠错、还原、再生处理算法和先进的信号分集接收技术，强化了对低质量弱信号的解调能力，有效兼容不同厂家不同型号的OBU设备，且能够最大化地确保车辆玻璃信号衰减导致的OBU信号弱以及信号干扰严重环境下的正常使用。

　　2、提高了ETC车道通行率

　　采用先进的相控阵技术，通信区域随需而扩，大大减少了由于异常原因导致交易失败的情况，提升了交易成功率。

　　通过最佳波束成形技术，实时定位OBU的二维坐标，有效接收OBU信号，提高了交易一次性成功率。

　　3、通车速度提高200%

　　通过全球领先的OBU定位和相控阵技术，精确计算OBU移动速度和行驶轨迹，调节信号波束使无线信号处于最佳位置，并跟踪交易，确保交易稳定可靠。

　　采用高主频CPU和多个协处理器，并行执行定位运算、PSAM模块运算、OBU处理、IC卡处理等，大大缩短交易时间。

　　国标二代相控阵智能定位天线SHINE-G2采取的5大创新技术说明：

　　1、创新的软件无线电技术和分集接收技术

　　基于软件无线电技术的DSRC基带信号处理引擎，增强了抗干扰能力，辅以独创的信号纠错、还原、再生处理算法，能极大的提高系统对低质量微弱信号的识别能力，改善了RSU设备对OBU的兼容性能。如下图所示：

　　ETC车道往往处于一个比较复杂的电磁环境中，空中辐射信号的干扰无时无刻不存在着，各种车辆带来的干扰也充斥着整个车道。在这种环境下，如果使交易成功率再上一个台阶，就必须提高RSU设备的信号识别能力以及对干扰信号的抵抗能力。金溢科技相控阵智能定位天线SHINE-G2引入强大的分集接收技术，并发处理，独立解调，解调数据再通过信号处理器裁决出最终有效的数据信号，以此确保每一次与电子标签通讯的成功率。

　　2、先进的相控阵技术

　　采用相控阵技术实现天线成形波束智能扫描，覆盖精准，严格控制波束覆盖范围，保证投射到车道上的通讯区域在交易车道范围内，泄露到相邻车道的信号功率极其微弱，最大程度抑制了邻道干扰。天线纵向覆盖范围可通过控制馈电相位改变天线的方向，实现多个波束的切换，从而改变通讯远近区域的覆盖范围，保证交易质量的可靠性，减少了跟车干扰和邻道干扰的概率，从而提升了一次性交互成功率。由于采用了相控阵技术，使通讯区域内有效信号能量更加集中，纵向通讯区域较传统天线更加大，可大幅提高交易成功率和通车速度。

　　3、全球领先的OBU定位技术

　　全球领先的OBU定位技术，可实现对OBU车辆高精度定位，定位精度高达0.1米。内置无线定位处理模块，首先将接收到的OBU信号送入核心处理模块进行预处理，再送入无线定位模块进行联合计算，并建立以天线垂直投影点为原点的车道坐标系，得出OBU所在车道平面的二维坐标，整个计算过程仅耗费微秒级延时，可实时对通讯区域内的OBU进行精确定位。定位的结果用于判断ETC车辆是否是邻道车辆，以及判断出车辆的前后关系。

　　4、最佳波束成形技术

　　最佳波束成形技术，自适应智能天线技术，利用按照一定排列规则的单元天线接收来波信号，通过对各个接收信号进行数据加权处理，形成空域滤波概念，实现对信号来波方向的选择。该技术可实现对OBU进行实时二维坐标定位，OBU的位置信息可用于解决困扰ETC行业多年的旁道干扰难题。

　　5、多核处理及并行计算技术

　　多核处理及并行计算技术，克服了一代产品在OBU、IC卡处理时必须顺序执行的缺点，国标二代相控阵智能定位天线SHINE-G2引入多个协处理器，定位运算、PSAM模块运算、OBU处理等可以并发执行，可缩短整个OBU的交易时间，通车速度更快。

图：相控阵智能定位天线SHINE-G2在“2014 ITS CHINA年度盛典”评选活动中荣获“2013年度技术创新奖”

图：相控阵智能定位天线SHINE-G2荣获“城市智能交通杯”系列评选活动“优秀产品奖”

图：相控阵智能定位天线SHINE-G2被评为“2014年深圳国际智能交通展览会ITS金狮奖”

　　金溢科技国标二代相控阵智能定位天线SHNIE-G2解决了ETC设备兼容性、ETC车道通车率及通车速度问题，有效提高了RSU和OBU 的通信一次性交互成功率，将整体交易成功率提高100%，通车速度提高200%。目前该产品已在广东、江苏、江西、浙江、安徽、福建、山东等多个省市成功应用，效果良好，为ETC用户能更加畅快地通行全国提供了有力保障。