طراحی و پیاده‌سازی سیستم الکترونیکی جمع‌آوری عوارض مبتنی بر تکنیک‌های سیستم موقعیت‌یاب خودرو + نسخه انگلیسی
Design and implementation of electronic toll collection system based on vehicle positioning system techniques
چکیده
در حال حاضر، بیشتر سیستم‌های الکترونیکی جمع‌آوری عوارض (ETC) دنیا توسط فناوری DSRC (مخابرات اختصاصی محدوده کوتاه) پیاده‌سازی شده‌اند. با این حال، سیستم شارژ جاده‌ای جامع و یکپارچه MLFF (عبور آزاد چندبانده) اکنون در حال توسعه و جایگزینی سیستم‌های ETC مبتنی بر DSRC است. سیستم ETC مبتنی بر VPS (سیستم موقعیت‌یاب خودرو) دسته‌‌ای از خدمات محلی است که با تعیین ورود خودرو به ناحیه شارژ، عوارضی آنها را دریافت می‌کند. این یک فناوری تکاملی برای راهکار شارژ جاده‌ای یکپارچه و جامع است که با یک طرح مختلف در مقایسه با فناوری سنتی مبتنی بر DSRC، پرداخت الکترونیکی یا جمع‌آوری الکترونیکی عوارض را محقق می‌سازد. در این مقاله، طراحی و پیاده‌سازی سیستم ETC مبتنی بر VPS به صورت کاملا تشریحی بحث شده و سیستم تست معاملات مالی VPS در آزادراه تایوان عملی شده است.
مقدمه
جمع‌آوری الکترونیکی عوارض (ETC)، همچنین معروف به سیستم پرداخت و قیمت‌گذاری الکترونیکی، یکی از موضوعات اصلی تحقیقات در زمینه سیستم انتقال هوشمند (ITS) است [1]. ETC یکی از راهکارهای قیمت‌گذاری جاده‌ای است که مزایایی چون افزایش ظرفیت باجه‌های عوارضی، کاهش زمان پرداخت عوارضی، افزایش راحتی و امنیت مسافران و کمینه کردن آلودگی هوا و مصرف سوخت را شامل می شود. این کار باعث می‌شود اپراتورهای باجه‌های عوارضی آزادراه‌ها، پل، تونل و اتوبان‌ها ضمن کاهش تاخیر در مسافران و بهبود عملیات ترافیکی، هزینه‌‌های پرسنلی کاهش یابد. سیستم ETC تعیین کننده آن است که آیا خودرهای عبوری در برنامه ثبت شده اند یا نه، به خودروهایی که عوارضی خود را پرداخت نکرده‌اند اخطار می‌دهد و بدون توقف خودروها بصورت الکترونیکی حساب‌ها را از کارت IC ماشین‌های ثبت شده دریافت می‌کند. فناوری‌های سنتی به کار رفته در سیستم ETC در دسته سیستم‌های DSRC (مخابرات اختصاصی محدوده کوتاه) جای می‌گیرند چون واحد نصب‌شده (OBU) در خودرو تنها می‌تواند با واحد سمت جاده (RSU) و در یک ناحیه با محدوده کوتاه برای مثال 30 متر، ارتباط برقرار کند. فناوری‌های به کار رفته در سیستم ETC مبتنی بر DSRC در دو دسته قرار می‌گیرند: اینفرارد و میکروویو، که با واسط مخابراتی خود نامگذاری شده‌اند. تکامل فناوری ETC باعث شده است سیستم ETC مبتنی بر DSRC از حالت SLFF (جریان آزاد تک خط) به MLFF (جریان آزاد چندخط) تبدیل شود، که با این کار حرکت خودرو در مسیر تک خط حین گذر از ناحیه عوارض متوقف نمی‌شود. با این حال، سیستم ETC مبتنی بر DSRC دارای چندین عیب است: پیچیدگی، از لحاظ هزینه بی‌ثمر، دشواری در یکپارچگی سیستم و فقدان انعطاف در بازیابی محلی RSU.