基于ETC和MTC的停车场收费系统的设计

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720008

摘要：本文针对我国停车场人工半自动收费（MTC）系统的架构，在ETC（电子不停车收费子系统）技术的基础上，通过设计一款融合控制器，实现MTC与ETC系统的衔接，保证ETC模式下的高速通行。经过实验室测试表明，系统达到设计目标，能有效提高停车场车道通行效率。

关键词：停车场收费系统；MTC；ETC；融合控制器

目前，MTC系统（Manual Toll Collection，即人工半自动收费系统）在我国的停车场采用的比较普遍，该系统通行效率低下，具有高油耗高污染的缺点，增加了汽车的尾气排放量，进而加大了环境污染，不符合绿色低碳的理念。ETC（电子不停车收费）系统以其高效率的车辆通过能力，在高速公路收费车道中广泛被使用。鉴于此，引入ETC技术来提高停车场收费车道通行效率是一个趋势。但是，ETC专用收费车道造价较高，且相同车道跟车的缺点也无法解决。因此，ETC并不完全适用于停车场的车道环境。

针对国内停车场MTC收费系统的运行现状，在ETC（电子不停车收费子系统）技术的基础上，本文提出了一套以嵌入式技术作为核心，融合MTC与ETC技术的停车场车道系统设计方案。

1 融合车道系统架构设计

1.1 系统总体设计

融合车道收费系统以MTC系统为基础，引入ETC技术，一条收费车道上有MTC与ETC两套设备，可以依据进入停車场的车辆类型来选择对应的收费模式。系统总体设计如图1所示。与原来的MTC单一车道收费系统相比，加入了ETC设备收费系统。地感1、2采集的信号原来由MTC设备处理，而现在由融合控制器进行处理，它是新增的设备，目的是将MTC与ETC两个收费系统衔接起来，进而以设计的规则判决闸机工作状态。地感5采集的信号可以实现闸机自动回落，也可以实现车辆通行计数的功能。

1.2 收费系统工作流程

1.2.1 入场工作流程

1.2.2 出场工作流程

2 系统硬件设计

系统融合控制器接收的信号有ETC和MTC控制信号、闸机信号和车辆预检测信号共五路信号，输出信号有一路是用来控制闸机动作的。

硬件总体结构，如图4所示。

3 系统软件设计

系统融合控制器的软件多进程框架如图5所示。

系统启动后创建一个task_start进程，该进程的任务是创建一个核心的应用进程，同时维护watchdog，确保系统能够正常运行，系统一旦出现运行崩溃，能够自行重启。Task_key_read进程的任务是负责监测ETC和MTC控制信号、闸机信号，系统可以按照输入的信号状态来设置相应的标记值。task_door_control任务与task_key_read任务同步运行，可以根据不同车辆进入车道的状态来控制道闸的关闭或开启。task_led任务可以实时显示系统工作状态，刷新显示灯的工作模式，显示当前车道状态。

4 车道状态模拟测试

ETC与MTC车辆按照先后顺序依次进场，将可能出现的情形绘制模拟测试用例表，如下表所示。

输入的各种信号通过不同的按键进行模拟，在实验室完成了的初步的测试。由上表可以看出，本逻辑算法在收费系统的应用过程中能够满足基本的调度要求。

5 结语

本文完成了MTC与ETC车道收费系统的整合以及系统融合控制器的软硬件设计与实现，经过实验室测试与现场联调测试，系统能够满足MTC车辆的低速通行，也能保证ETC车辆的高速通行。本设计以较低成本将ETC技术引入停车场收费系统，达到了提高停车场车道通行效率的目的。

参考文献：

[1]朱凌，路小波.ETC技术在智能停车场管理中的应用研究.交通技术，2005，（5）：9496.

[2]肖慧，广州机场高速公路ETC与MTC混合车道收费系统的应用.科技情报开发与经济，2011，21（7）：132134.

作者简介：

李宇（1981），男，满族，辽宁抚顺人，硕士，讲师，广西大学毕业，二级单位：汽车技术学院，研究方向：机电控制。