雷达传感器通过接收反射波，并根据反射波的传播时间、频率变化等信息来确定车辆的位置、速度等参数

1. 车辆检测阶段
   • 雷达传感器的作用：当车辆进入车道时，雷达传感器会首先发挥作用。它利用电磁波的反射特性来检测车辆的存在。雷达发射出一定频率的电磁波，当电磁波遇到车辆时会发生反射。雷达传感器通过接收反射波，并根据反射波的传播时间、频率变化等信息来确定车辆的位置、速度等参数。例如，如果车辆以正常行驶速度（假设为100千米/小时）进入车道，雷达传感器可以精确地测量出车辆距离龙门架的距离，以及车辆的实时速度，为后续的收费操作提供车辆接近的信息。
   • 车辆识别触发：一旦雷达传感器检测到车辆，就会触发后续设备的工作。它会向无线传输器发送一个信号，告知有车辆即将进入收费区域，同时也会启动数码相机的拍摄准备程序，确保数码相机能够在合适的时间拍摄到车辆的车牌等关键信息。
2. 车辆信息获取阶段
   • 车牌识别：数码相机在车辆进入合适位置（一般是车辆车牌进入相机拍摄范围且角度合适的位置）时进行拍摄。它会捕捉车辆的车牌图像。然后通过图像识别技术来识别车牌号码。这种图像识别技术通常利用光学字符识别（OCR）算法，能够从复杂的背景和不同光照条件下准确识别车牌上的文字和数字。例如，车牌号码“京A12345”，数码相机拍摄到图像后，识别系统可以快速准确地将其识别出来，这是车辆身份识别的关键一步。
   • 车辆特征记录：除了车牌号码，数码相机还可以记录车辆的一些外观特征，如车辆的颜色、车型等信息。这些信息可以作为辅助信息用于后续的收费核对或者特殊情况下的车辆追踪。比如，如果车辆的车牌号码因为某些原因无法识别清楚，车辆的颜色和车型等特征可以作为一种补充手段来帮助确定车辆身份。
3. 收费通信阶段
   • 无线传输器与车载设备通信：无线传输器会与车辆上的车载电子（标签OBU，On - Board Unit）进行通信。车载电子标签是安装在车辆内部的一个小型设备，里面存储了车辆的收费账户信息等数据。无线传输器通过无线信号（一般是微波信号）与OBU建立连接。当连接建立后，无线传输器会从OBU中读取车辆的账户余额、车辆类型等信息。例如，车辆的类型信息对于确定收费金额很重要，不同的车型（如小型车、大型车）收费标准可能不同。
   • 收费金额计算与扣款：根据车辆类型和行驶里程等信息，系统会计算出相应的收费金额。这个计算过程是在后台的收费系统中完成的，它会根据预先设定的收费标准，结合车辆从入口到出口的行驶里程来确定收费金额。计算完成后，系统会从车辆的收费账户中扣除相应的费用。如果账户余额不足，系统会发出提示信号，提醒车辆驾驶员需要及时充值。
4. 收费完成与后续处理阶段
   • 收费完成信号发送：当收费过程成功完成后，系统会向车辆发送一个收费完成的信号。这个信号可以通过无线传输器发送给车载电子标签，也可以通过其他方式（如在车道旁边设置的指示灯等）告知驾驶员。例如，如果收费成功，车道旁边的绿色指示灯会亮起，同时车载电子标签可能会发出一声提示音，告知驾驶员可以正常通过。
   • 数据记录与传输：收费系统会将本次收费的所有相关信息（包括车辆车牌号码、收费金额、收费时间、车辆类型等）记录下来。这些数据会通过网络传输到高速公路的收费管理数据库中进行存储。这些数据对于收费管理、财务统计以及后续可能出现的纠纷处理等都是非常重要的依据。例如，通过分析这些数据可以统计出不同路段的车流量、不同车型的收费情况等信息，为高速公路的运营和提供管理数据支持。

ETC系统的基本工作过程解析

一、车辆进入检测阶段

1. 雷达传感器触发
   当车辆驶入龙门架覆盖区域时，车道上的雷达传感器通过探测车辆的位置和速度，判断车辆是否进入ETC收费区域。若车辆速度过快（超过系统设定阈值，如20km/h），系统可能触发预警或拒绝服务。

2. 车辆信息初步采集
   雷达传感器同时获取车辆的大致轮廓和行驶轨迹，为后续设备协同工作提供时间基准。

二、OBU与RSU通信阶段

1. 无线传输器激活
   车道上的无线传输器（RSU，路侧单元）向车辆发送激活信号，唤醒车载OBU（车载单元）。OBU通常安装在车辆前挡风玻璃处，存储有车辆身份信息、账户信息等。

2. 信息交互与验证

   • OBU向RSU发送车辆标识（如车牌号、OBU编号）、账户余额等信息。
   • RSU将接收到的信息传输至后台系统，验证OBU合法性及账户状态（是否欠费、是否挂失）。
   • 若验证通过，后台系统生成收费指令；若验证失败（如无OBU、账户异常），系统将触发人工干预流程（如引导至人工车道）。

三、收费执行与信息记录阶段

1. 费用计算与扣除

   • 后台系统根据车辆类型（如小型车、货车）、行驶里程（若涉及多龙门架分段计费）等信息计算通行费，并从OBU关联的账户中扣除费用。
   • 扣除成功后，RSU向OBU发送扣费确认信息，OBU显示扣费金额及余额。

2. 数码相机图像采集

   • 为防止逃费或争议，数码相机对车辆进行拍照，记录车牌号、车型、通过时间等信息，与扣费记录绑定存储。
   • 若车辆未安装OBU或通信失败，数码相机将重点抓拍车辆特征，作为后续追缴费用的证据。

四、车辆放行与系统反馈阶段

1. 放行信号输出
   若收费流程完成，车道前方的指示灯（如绿灯）亮起，栏杆（如有）抬起，允许车辆正常通行。若流程异常（如扣费失败），指示灯显示红色，栏杆保持关闭，引导车辆至人工处理区。

2. 数据同步与存储

   • RSU将收费记录、车辆图像等数据传输至收费站服务器，再同步至省级或全国ETC结算中心。
   • 车主可通过ETC官方渠道（如APP、网站）查询通行记录和费用明细。

五、异常情况处理机制

• 无OBU车辆：通过数码相机识别车牌号，结合入口信息计算费用，后期通过车牌关联账户追缴（需车主提前绑定车牌与支付账户）。
• 通信故障：若OBU与RSU通信中断，系统优先依赖图像识别和后台数据补录，避免车辆滞留。
• 逃费行为：通过图像识别、轨迹追踪等技术定位逃费车辆，联合交通部门进行处罚和费用追缴。

六、系统优势与技术特点

• 高效性：单车道通行效率可达200-300辆/小时，远高于人工车道（约20-30辆/小时）。
• 非接触性：通过无线通信和图像识别实现全流程自动化，减少人工干预。
• 兼容性：支持多车道并行工作，且与人工车道、混合车道（支持ETC和人工收费）协同运行。

通过以上流程，ETC系统实现了“不停车、免现金、自动扣费”的高速通行体验，大幅提升了高速公路的通行效率和管理智能化水平。