本申請涉及公路電子收費技術領域，尤其涉及一種ETC車道設備檢測系統(tǒng)。

背景技術：

高速公路ETC(Electronic Toll Collection，電子不停車收費)系統(tǒng)是采用專用短程通信(Dedicated Short Range Communication，簡稱DSRC)協(xié)議實現(xiàn)車輛不停車通過高速公路收費站的非現(xiàn)金自動收費系統(tǒng)。ETC系統(tǒng)中的交易設備主要包括車載電子標簽(或稱為車載單元(OBU，On-Board Unit)，安裝于車輛上)、插入OBU中的IC卡、收費站的路側單元(Road Side Unit，簡稱RSU，或稱車道天線，位于收費車道上方)。當車輛駛入ETC車道時，路側單元的天線與安裝在汽車擋風玻璃的車載單元利用DSRC協(xié)議進行通信，根據(jù)通信交互結果完成計費操作，并控制車道欄桿動作，過站車輛無需停車即可完成收費交易，節(jié)約用戶時間，實現(xiàn)節(jié)能減排。

ETC收費車道的路側設備包括：車道天線、車道控制器、自動欄桿、感應線圈、費額顯示器、攝像機等設備。路側設備在長期使用過程中，受環(huán)境、振動、老化等因素影響，可能會出現(xiàn)工作不穩(wěn)定和性能指標下降的現(xiàn)象，例如路側單元安裝支架角度偏移、輻射區(qū)域偏移，車道計算機系統(tǒng)時間偏移等，會影響ETC車道車輛通行及交易成功率。如何在ETC運營過程中，定期或者不定期檢測整個ETC車道系統(tǒng)及其設備進行情況，快速發(fā)現(xiàn)問題并進行相應處理，保證車道系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，目前還缺乏有效的技術手段和設備。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術中的上述問題，本申請的一個目的在于提出一種ETC車道設備檢測系統(tǒng)，可以檢測ETC車道系統(tǒng)的計時精度、車道路側單元的頻率和通信區(qū)域漂移、路側設備的響應時間等參數(shù)，分析并提出改進措施，保證ETC車道系統(tǒng)的工作可靠性。

為達到上述目的，本申請實施例提出的ETC車道設備檢測系統(tǒng)，包括移動檢測設備和路側檢測設備，所述移動檢測設備模擬車載單元的信號與ETC車道天線進行交易，以檢測ETC車道天線的工作情況，所述路側檢測設備與ETC車道路側設備相連，用于檢測ETC車道路側設備的響應速度和處理能力。

根據(jù)本申請的一個實施例，所述移動檢測設備，包括：射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置，用于模擬車載單元的信號，以檢測ETC車道中DSRC信號的強度和分布情況，并檢測ETC交易情況和DSRC協(xié)議兼容性；第一時間檢測裝置，用于檢測ETC車道天線的信息處理時間及其與車載單元之間的通信時間；位置檢測裝置，用于檢測所述移動檢測設備的移動速度和位置；第一控制裝置，用于控制所述移動檢測設備的工作模式；第一通信裝置，用于與所述路側檢測設備進行通信；所述路側檢測設備包括：第二控制裝置，用于控制所述路側檢測設備的工作模式；信號采集裝置，與所述ETC車道路側設備通信相連，用于采集ETC車道路側設備的處理和響應信號；第二時間檢測裝置，用于檢測路側設備的處理時間和響應時間；第二通信裝置，用于與所述移動檢測設備進行通信，交換數(shù)據(jù)。

根據(jù)本申請的一個實施例，所述射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置包括控制單元和DSRC信號檢測傳感器，所述DSRC信號檢測傳感器包括直線并排的多個檢測單元，所述DSRC信號檢測傳感器的橫向寬度與車道斷面的寬度相適應。

根據(jù)本申請的一個實施例，所述檢測單元包括DSRC信號收發(fā)模塊和屏蔽材料，其中，所述DSRC信號收發(fā)模塊用于接收ETC車道天線的DSRC信號并檢測其強度，同時返回由控制單元發(fā)出的上行DSRC信號，所述屏蔽材料用于保證不同DSRC信號收發(fā)模塊之間的DSRC信號相互不受干擾。

根據(jù)本申請的一個實施例，所述位置檢測裝置包括激光檢測器、紅外檢測器或者視頻檢測器中的一項或多項。

根據(jù)本申請的一個實施例，第一時間檢測裝置和第二時間檢測裝置的構成相同，包括時鐘源和定時模塊，所述時鐘源是獨立的GPS授時模塊，用于為所述移動檢測設備或路側檢測設備提供精準的時鐘信息，所述定時模塊用于為所述移動檢測設備或路側檢測設備提供時間同步信息。

根據(jù)本申請的一個實施例，所述第一控制裝置具體用于采集所述移動檢測設備和路側檢測設備中的所有檢測信息和對應的時間信息，并根據(jù)ETC車道設備的觸發(fā)時間和響應時間，繪制測試中ETC車道設備的響應和處理情況圖。

根據(jù)本申請的一個實施例，所述第一通信裝置與第二通信裝置通過WiFi、藍牙或433MHz信號進行通信。

通過采集所述路側檢測設備的數(shù)據(jù)信息，和移動檢測設備的位置、時間和數(shù)據(jù)信息，可檢測車輛駛過ETC收費站時ETC車道設備如車道天線、車道欄桿、地感線圈、費顯等設備的響應和處理信息。

由以上本申請實施例提供的技術方案可見，通過對路側檢測設備和移動檢測設備的時間檢測裝置和位置檢測裝置的數(shù)據(jù)信息同步，可檢測車輛駛過ETC收費站時車道設備如天線、車道欄桿、地感線圈、費顯等設備的響應時間。

本申請附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請一個實施例的單個ETC車道設備布局的俯視圖；

圖2為本申請另一個實施例的單個ETC車道布局俯視圖；

圖3為本申請另一個實施例的單個ETC車道布局俯視圖；

圖4為本申請的檢測系統(tǒng)構成原理示意圖；

圖5為本申請的DSRC信號檢測傳感器的結構示意圖；

圖6為本申請的車道天線DSRC信號場強分布檢測的側視和俯視的示意圖；

圖7為本申請的測試過程中車輛位置和車道設備的時序示意圖。

具體實施方式

本申請實施例提供一種ETC車道設備檢測系統(tǒng)。

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。

首先介紹本申請的應用場景，圖1是一個實施例的單個ETC車道設備布局的俯視圖。該車道布局為車道欄桿后置的模式，即車道欄桿位于收費車道的后部，該車道布局支持的通行車速較快。標準的車道寬度為3.5米或者3.75米，路側天線在車道上方龍門架正中的位置，高度為6米到7米。ETC車道設備100包括：視頻抓拍攝像機110，用于抓拍識別車牌；地感線圈120，用于檢測車輛駛入駛出情況，給車道欄桿起落提供提示信息；費率顯示器130，用于顯示收費金額和車牌等信息；車道欄桿140，用于阻攔或者放行車輛；車道計算機150；車道天線160，用于與駛入車輛的車載單元通信，完成自動收費交易；其中，車道計算機150安裝在收費亭中，分別與視頻抓拍攝像機110、車道欄桿140、費率顯示器130、地感線圈120的控制器170、車道天線160連接，用于分別控制車道欄桿起落、費率顯示等，并計算交易金額、保存交易數(shù)據(jù)和車牌信息等。

圖1所示的ETC車道為車道欄桿后置布局，車道欄桿前置的ETC車道設備布局如圖2所示，與圖1的主要區(qū)別是車道欄桿位于車道的前端，如果ETC交易異?；蛘呤?，車道欄桿不抬起，車輛可以轉入臨近的人工收費(MTC)車道，該類型車道支持的車輛通行速度低于車道欄桿后置的車道。欄桿前置又分為短島頭和長導頭兩種，分別見圖2和圖3。短島頭形式的收費車道交易區(qū)域和欄桿距離較近，支持的車速較慢，長導頭形式的收費車道交易區(qū)域距離車道欄桿較遠，車輛交易異常時，有足夠的時間轉入鄰近的MTC車道，支持的車速較快。

本申請的ETC車道檢測系統(tǒng)可檢測上述三種車道布局，并且可以檢測相鄰并排ETC車道的DSRC信號的鄰道泄露和鄰道干擾情況。

本申請一實施例提出的ETC車道設備檢測系統(tǒng)，包括移動檢測設備401和路側檢測設備402，所述移動檢測設備模擬車載單元的信號與ETC車道天線進行交易，以檢測ETC車道天線的工作情況，所述路側檢測設備與ETC車道路側設備相連，用于檢測ETC車道路側設備的響應速度和處理能力。

其中，路側檢測設備檢測ETC車道路側設備100的工作和運行情況，移動檢測設備模擬車載單元的信號，檢測車道天線160的通信區(qū)域、DSRC信號分布、ETC交易情況等。移動檢測設備和路側檢測設備通過無線通信方式連接，進行時間同步和數(shù)據(jù)信息交互。

由于ETC交易是在車輛行駛過程中完成，因此，車輛經(jīng)過ETC車道時，ETC系統(tǒng)對通信的實時性和可靠性要求比較苛刻。車道設備的處理時間和設備間接口的通信實時性，是系統(tǒng)可靠性和實時性的重要參考依據(jù)。例如，地感線圈120響應時間長，影響車道欄桿的起落，可能造成砸車或者撞桿問題；車道天線160的通信區(qū)域范圍小于設定值，可能造成交易時間過短，無法正常完成ETC交易等。

本實施例利用移動檢測設備401和路側檢測設備402對ETC車道設備100進行檢測，準確統(tǒng)計ETC交易時間、ETC車道設備處理時間等，分析不同交易模式下的設備工作狀態(tài)和響應速度，有利于制定更合理的交易流程，檢測交易中設備易出現(xiàn)的問題，解決設備故障，進而提高ETC收費站的通行速度和交易成功率。

根據(jù)本申請的一個實施例，如圖4所示，所述移動檢測設備401包括：射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011、時間檢測裝置4012(即第一時間檢測裝置)、位置檢測裝置4013、控制裝置4014(即第一控制裝置)和通信裝置4015(即第一通信裝置)；所述路側檢測設備402包括：信號采集裝置4021、時間檢測裝置4022(即第二時間檢測裝置)、通信裝置4023(即第二通信裝置)和控制裝置4024(即第二控制裝置)。

其中，射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011，用于模擬車載單元的信號，以檢測ETC車道中DSRC信號的強度和分布情況，并檢測ETC交易情況和DSRC協(xié)議兼容性；

時間檢測裝置4012，用于檢測ETC車道天線的信息處理時間及其與車載單元之間的通信時間；

位置檢測裝置4013，用于檢測所述移動檢測設備的移動速度和位置；

控制裝置4014，用于控制所述移動檢測設備的工作模式和工作流程；

通信裝置4015，用于與所述路側檢測設備進行通信；

所述路側檢測設備402包括：

控制裝置4024，用于控制所述路側檢測設備的工作模式，還可以控制其工作流程；

信號采集裝置4021，與所述ETC車道路側設備通信相連，用于采集ETC車道路側設備的處理和響應信號；

時間檢測裝置4022，用于檢測路側設備的處理時間和響應時間；

通信裝置4023，用于與所述移動檢測設備進行通信，交換數(shù)據(jù)。

根據(jù)本申請的一個實施例，所述射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011包括控制單元和DSRC信號檢測傳感器，所述DSRC信號檢測傳感器包括直線并排的多個檢測單元，所述DSRC信號檢測傳感器的橫向寬度與車道斷面的寬度相適應，其中，所述檢測單元包括DSRC信號收發(fā)模塊和屏蔽材料，其中，所述DSRC信號收發(fā)模塊用于接收ETC車道天線160的DSRC信號并檢測其強度，同時返回由控制單元發(fā)出的上行DSRC信號，所述屏蔽材料用于保證不同DSRC信號收發(fā)模塊之間的DSRC信號相互不受干擾。

具體地，射頻信號和DSRC協(xié)議檢測設備4011由控制單元和DSRC信號檢測傳感器構成。如圖5所示，DSRC信號檢測傳感器由直線并排的多個檢測單元組成，本實施例可以采用32個，檢測單元之間的橫向間距為0.1米，傳感器總長度為3.2米，基本覆蓋標準車道的寬度(考慮到車載電子標簽的安裝位置，一般電子標簽橫向最遠位置與車道分隔線有一定距離)。每個檢測單元由一個DSRC信號收發(fā)模塊501和屏蔽材料502組成，其中DSRC信號收發(fā)模塊用于接收ETC車道天線的DSRC信號并檢測其強度，同時可返回由控制單元發(fā)出的上行DSRC信號，屏蔽材料502主要用于保證不同DSRC信號收發(fā)模塊之間的DSRC信號相互不受干擾。檢測單元可以獨立與控制單元連接，由控制單元獨立控制每一個檢測單元的信號收發(fā)，或者所有的檢測單元都接入到數(shù)據(jù)傳輸總線，控制單元通過時分方式依次讀取每個檢測的數(shù)據(jù)。不同的檢測單元檢測到ETC車道不同橫向位置的DSRC信號強度，即可獲得車道一個橫截面的信號分布情況，將傳感器在車道縱向移動一定距離，可檢測整個車道的平面DSRC信號分布情況?？刂茊卧刂撇煌恢玫臋z測單元的上行信號，可以模擬車輛在不同位置時與ETC天線的交易情況。

根據(jù)本申請的一個實施例，所述位置檢測裝置包括激光檢測器、紅外檢測器或者視頻檢測器中的一項或多項。

具體地，位置檢測裝置4013可以是多種形式，例如激光檢測器、紅外檢測器和視頻檢測器等。其基本原理是在移動檢測設備在車道上移動時，通過對路側固定設備的距離感知，或者對地面的位移檢測，計算移動檢測設備的位移距離。以視頻檢測器為例，視頻檢測攝像機安裝在移動檢測設備上，面向地面，當檢測系統(tǒng)移動時，視頻檢測器的圖像分析模塊通過對比接收到的地面圖像的幀間差計算位移距離。位置檢測裝置檢測的位置，需要與時間檢測裝置同步以獲取當前位置的時間，組成檢測設備的一組時間-位置信息。當采用激光或者紅外檢測器時，檢測設備需要有一個參考點，可以在ETC車道正前方設置一個平板作為參考物。

根據(jù)本申請的一個實施例，第一時間檢測裝置和第二時間檢測裝置的構成相同，包括時鐘源和定時模塊，所述時鐘源是獨立的GPS授時模塊，用于為所述移動檢測設備提供精準的時鐘信息，所述定時模塊用于為所述移動檢測設備提供時間同步信息。

具體地，時間檢測裝置4012主要由時鐘源和定時模塊組成，時鐘源可以是獨立的GPS授時模塊，給移動檢測設備提供精準的時鐘信息。定時模塊向移動檢測設備其他設備提供時間同步信息。同步方式分為周期性同步和中斷定時兩種形式，周期性同步是定時模塊向其他設備發(fā)送周期性的時鐘信息，如方波的上升/下降，觸發(fā)其他設備實現(xiàn)時間同步，周期性時鐘信息一般通過有線方式傳遞。中斷方式是需要定時的設備，如第一通信裝置4015，每間隔一段時間向時間檢測裝置4012中斷請求一次時間同步，時間檢測裝置4012將當期時鐘源的時間發(fā)送給第一通信裝置4015，第一通信裝置4015收到后調整本地時間，與時鐘源保持同步。時間調整方式可以采用插值算法。在本申請中，對時間精度要求為微秒級，采用周期性同步定時信號傳輸?shù)臅r延不到1納秒。

根據(jù)本申請的一個實施例，所述第一控制裝置4014，具體用于采集所述移動檢測設備和路側檢測設備中的所有檢測信息和對應的時間信息，并根據(jù)ETC車道設備的觸發(fā)時間和響應時間，繪制測試中ETC車道設備的響應和處理情況圖。具體地，控制模塊4014可以控制移動檢測設備發(fā)送DSRC信號以檢測ETC車道天線的DSRC協(xié)議兼容性，同時將移動檢測設備的數(shù)據(jù)信息與路側檢測設備的數(shù)據(jù)信息通過通信裝置進行交換。

根據(jù)本申請的一個實施例，所述第一通信裝置4015與第二通信裝置4023通過WiFi、藍牙或433MHz信號進行通信。通信裝置4015主要由通信模塊、饋線和天線組成。本申請采用Wifi(Wireless Fidelity，無線局域網(wǎng))通信模塊，在滿足系統(tǒng)通信時延要求情況下，也可以采用其他方式如433MHz通信設備、藍牙、ZigBee(低功耗局域網(wǎng)協(xié)議)等無線通信系統(tǒng)。

在具體實施例中，移動檢測設備一般自帶電源，可以是高性能鋰電池或者其他蓄電池形式。

路側檢測設備中的信號采集裝置4021與ETC車道設備100的車道天線160、車道計算機150、地感線圈120的控制器170、車道欄桿140的控制器等設備連接，可采集車道天線160和車道計算機150之間的通信數(shù)據(jù)、車道計算機150的ETC交易記錄、車道欄桿機140的抬起和下落指令時間、線圈控制器170檢測到車輛經(jīng)過的時間，并檢測車道設備的處理邏輯。信號采集裝置一般根據(jù)ETC車道設備的數(shù)據(jù)通信接口類型與不同的ETC設備連接，例如與車道計算機150、欄桿控制器140和線圈控制器170可通過串行通信接口連接。除了電氣設備的通信接口之外，也可以在車道欄桿的位置放置一個欄桿起落檢測裝置，檢測欄桿起落的時間，該檢測裝置的時間信息一并由所述信號采集裝置接收。

路側檢測設備中的控制裝置4024用于匯總路側檢測設備中其他設備的數(shù)據(jù)信息，并通過通信裝置與移動檢測設備交換信息。

路側檢測設備和移動檢測設備的時間檢測裝置、通信裝置的構成和原理相同，唯一的不同是ETC車道頂棚屏蔽GPS信號，因此一般時間檢測裝置的GPS天線和通信裝置的WiFi信號天線需要放置于ETC車道的頂棚外側。

本申請的ETC車道現(xiàn)場檢測系統(tǒng)，能檢測ETC收費車道車輛駛入時的交易情況，以及ETC車道的DSRC信號場強分布、天線通信區(qū)域、ETC車道天線和車道系統(tǒng)的交易數(shù)據(jù)和處理邏輯、ETC車道設備的處理時間和設備支持的車輛通行速度，進而可以對ETC車道設備的響應時間、處理能力和交易邏輯進行檢測和評估，改進并提高車道設備的技術水平。

通過本申請的實施例，可以實現(xiàn)以下3種主要功能：

1、檢測ETC車道天線的DSRC信號場強分布，并判斷其區(qū)域和強度分布是否符合相關要求；

2、檢測ETC車道天線和ETC車道設備系統(tǒng)的交易數(shù)據(jù)和處理邏輯，評估其可靠性和穩(wěn)定性；

3、檢測ETC車道設備的處理時間，評估其處理性能、支持的車輛通行速度等。

本申請的系統(tǒng)檢測不同的項目時，車道天線160可能處于不同的工作模式。例如，檢測DSRC信號場強分布時，車道天線160處于測試模式，車道天線160發(fā)射特定的測試信號；檢測ETC車道交易情況時，車道天線160為正常交易模式。同時，對于不同的檢測項，路側檢測設備和移動檢測設備的參與檢測的功能模塊也可能不同，具體情況詳見下述實施例中的說明。

下面列舉本申請實施例的ETC車道設備檢測系統(tǒng)的不同檢測項目的具體實施步驟和流程，以說明本申請的應用場景和具體工作細節(jié)。

實施例1：ETC車道天線的射頻DSRC信號分布檢測。

檢測ETC車道天線在車道通信區(qū)域的信號分布情況，包括天線輻射區(qū)域范圍等高圖、通信區(qū)域的信號連續(xù)性、對稱性等。

進行本項測試時，路側檢測設備402不工作，只有移動檢測設備401工作，ETC車道天線處于測試模式，發(fā)射特定載波信號，5.83GHz和5.84GHz兩個頻點。移動檢測設備中的射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011檢測DSRC信號分布，位置檢測裝置4013檢測DSRC協(xié)議檢測裝置的縱向位移，第一控制裝置4014采集測試數(shù)據(jù)，移動檢測設備中的其他裝置不工作。

圖6是測試中的設備布局側視和俯視示意圖，具體步驟如下：

步驟1：測試設置。人工設置ETC車道天線160為測試模式，天線發(fā)射載波信息。記錄ETC天線垂點位置為參考位置，根據(jù)天線的通信區(qū)域，確定檢測范圍，主要是縱向檢測長度，本實施例中該長度可設為6米，天線垂點前5米，后1米。

步驟2：DSRC信號和位置檢測。在進行DSRC場強分布測試時，移動測試設備的射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011的DSRC信號檢測傳感器高度一般模擬車輛單元的安裝高度1.3米，射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011可安裝在手推車或者滑軌上進行縱向移動，也可以安裝在測試車輛前部，測試車輛駛過ETC車道進行檢測。移動測試設備的位置由位置檢測裝置4013提供。

DSRC信號檢測傳感器按照車輛行駛方向由遠到近向路側天線移動，前后移動10厘米進行一次DSRC信號檢測，一次檢測可獲得32路并排的DSRC信號檢測傳感器檢測到車道橫截面的32個DSRC信號強度。DSRC信號檢測傳感器縱向移動6米，可采集到60x32個測試點的平面DSRC信號強度分布數(shù)據(jù)，如圖6所示。

步驟3：數(shù)據(jù)采集和分析。每一個位置數(shù)據(jù)對應一組采集到的DSRC信號場強數(shù)據(jù)，由射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011發(fā)送給第一控制裝置4014，進行數(shù)據(jù)記錄和分析，根據(jù)測試數(shù)據(jù)繪制DSRC信號分布場強等高線，如圖6所示，可判斷ETC天線的輻射區(qū)域是否以天線安裝位置的垂點左右對稱、旁瓣信號功率是否過大造成鄰道干擾、檢測區(qū)域內是否有信號增益突然增高的凸點或者突然下降的漏點，從而對ETC天線的射頻信號分布合理性、合規(guī)性和信號質量進行評估。

本測試系統(tǒng)不僅可以檢測本車道的射頻信號分布，還可以檢測相鄰的兩條以上同向或者背向ETC車道的射頻信號干擾和泄露的場強和分布。檢測方法同上，在相鄰車道縱向移動射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011，根據(jù)其檢測數(shù)據(jù)匯總DSRC信號分布情況。

實施例2：ETC天線的DSRC協(xié)議兼容性檢測

DSRC協(xié)議測試是檢測ETC天線的DSRC協(xié)議兼容性和處理能力等。

進行本項測試時，ETC車道天線處于正常工作(交易)模式，發(fā)射喚醒和交易信號。移動檢測設備中的射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011模擬OBU在不同位置進行ETC交易，第一控制裝置4014采集測試數(shù)據(jù)，檢測車道天線的協(xié)議符合性，移動檢測設備中的其他裝置不工作。路側檢測設備的各模塊正常工作。

具體測試步驟如下：

步驟1：測試設置。ETC車道天線160為正常交易模式，天線160發(fā)射喚醒信號。移動測試設備的射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011的32個檢測單元中的一個開啟工作，其他關閉。路側檢測設備部署在ETC收費亭中，信號采集裝置連接與車道計算機與天線的數(shù)據(jù)接口，檢測其通信數(shù)據(jù)信息。

步驟2：ETC交易和DSRC信號采集。工作的DSRC信號檢測傳感器模擬OBU在不同位置進行ETC交易，返回根據(jù)第一控制裝置4014控制的不同的測試流程返回正常和異常的響應數(shù)據(jù)，并采集接收到的ETC天線數(shù)據(jù)，發(fā)送給移動檢測設備的第一控制裝置4014。路側檢測設備中的信號采集裝置4021采集ETC車道計算機和ETC車道天線之間的通信數(shù)據(jù)，發(fā)送給第二控制裝置4024，并通過第二通信裝置4023與移動檢測設備的第一通信裝置4015通信，將其發(fā)送給移動檢測設備。

步驟3：移動檢測設備的第一控制裝置4014采集DSRC交易信息，并與路側檢測設備檢測到的車道計算機-RSU交易通信數(shù)據(jù)進行對比，判斷ETC天線的處理方式和邏輯是否符合DSRC協(xié)議要求。

實施例3：ETC車道設備時序檢測

ETC車道設備時序檢測是對ETC交易過程中，車道天線160、車道計算機150、車道欄桿140的控制器、地感線圈的控制器170、費額顯示器130等設備的工作時序和通信信號，評估單個設備的技術指標和優(yōu)劣、車道系統(tǒng)的整體性能等，并可針對特定通行問題進行專項檢測和分析。

進行本項測試時，ETC車道天線160處于正常工作(交易)模式，發(fā)射喚醒和交易信號。移動檢測設備和路側檢測設備的各模塊正常工作。

以圖1的ETC車道布局圖為例，具體步驟如下：

步驟1：測試設置。ETC車道天線160為正常交易模式，天線160發(fā)射周期性喚醒信號。移動檢測設備安裝在測試車輛上，移動檢測設備的射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011的32個檢測單元中的一個開啟工作，模擬OBU與車道天線交易并采集交易數(shù)據(jù)，其他檢測單元關閉。第一控制裝置4014采集測試數(shù)據(jù)，移動檢測設備中的位置檢測裝置4013檢測移動檢測設備的位置和速度信息。路側檢測設備部署在ETC收費亭中，信號采集裝置4021分別與車道計算機與天線數(shù)據(jù)接口、車道欄桿控制器數(shù)據(jù)接口、欄桿起落檢測設備的數(shù)據(jù)接口、地感線圈控制器的數(shù)據(jù)接口連接，檢測其數(shù)據(jù)和觸發(fā)信息。

步驟2：ETC交易和信息采集。測試車輛以不同的速度駛過ETC車道，檢測車輛上的射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011模擬車載電子標簽與路側天線進行ETC交易。測試車輛壓過入車線圈后，地感線圈控制器向車道計算機反饋過車信號，車道計算機根據(jù)反饋信號啟動其他車道設備工作。交易結束時，車道計算器向費額顯示器發(fā)送計費金額，顯示器顯示繳費金額，并向車道欄桿控制器發(fā)送信號，車道欄桿抬起。車輛壓過出車線圈120，車道計算機收到線圈信號后向車道欄桿控制器發(fā)送信號，控制車道欄桿落下。

在一次過車測試過程中，路側檢測設備的信號采集裝置4021采集ETC車道計算機、車道天線、車道欄桿控制器、線圈控制器的觸發(fā)信號和通信數(shù)據(jù)，并根據(jù)第二時間檢測裝置4022提供的時間將采集到的數(shù)據(jù)和信號發(fā)生的時刻進行標記，然后將通信數(shù)據(jù)和時間信息發(fā)送給控制設備4024，控制設備將這些數(shù)據(jù)匯總后通過第二通信裝置將車道設備的數(shù)據(jù)發(fā)送給移動檢測設備的第一通信裝置4015。

在一次過車測試過程中，移動檢測設備的各裝置都處于工作狀態(tài)，射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011采集DSRC交易信號，位置檢測裝置4013采集車輛位置和速度信息，時間檢測裝置4012給移動檢測設備中的其他裝置提供標準時間信息，通信裝置4015接收路側檢測設備的測試數(shù)據(jù)。

步驟3：設備處理時間計算和性能評估。

移動檢測設備的控制裝置4014采集所有的通信數(shù)據(jù)和時間信息，并根據(jù)不同交易設備的觸發(fā)時間和響應時間，繪制測試車輛通過時，不同車道設備的響應和處理情況。例如，圖7給出了一次過車測試時，根據(jù)檢測到的交易信息和ETC車道設備響應時間，繪制了不同車道設備觸發(fā)或者動作時對應的車輛位置。在圖7中，以車道天線安裝位置垂點為參考點，模擬OBU在距離參考點13.65米的時候被喚醒，在距離參考點7.2米處開始交易，在距離參考點6米的時候交易結束，在距離參考點1.55米的時候車道欄桿抬起，在駛過參考點24.34米的時候車道欄桿落下。

測試車輛以相同的速度多次駛過被測的ETC車道，采集多次交易的數(shù)據(jù)，可評估車道設備的處理能力和可靠性。其中，ETC車道計算機的處理能力檢測主要通過采集車道計算機150和車道天線160的接口數(shù)據(jù)來驗證；車道欄桿的處理能力主要通過車道欄桿控制器140的信號時間和測試車輛的位置確定；地感線圈120的響應時間和準確度由地感線圈控制器170的控制信號驗證；車道天線160的處理能力由DSRC信號場強分布、DSRC協(xié)議兼容性和測試車輛通過時的DSRC信號檢測。

例如，在ETC車道設備時序檢測中，如果移動檢測設備401檢測到模擬OBU在距離參考點6米處才被喚醒，并且車道天線160的場強數(shù)值低于設定值，則可認為由于車道天線的發(fā)射功率較低，造成DSRC有效通信區(qū)域較小，可能影響車輛較高速度通過時的交易可靠性。

本測試設備還可以檢測ETC車道支持的通行速度，測試車輛進行不同速度通過收費車道，根據(jù)多次測試的結果統(tǒng)計分析ETC車道的通行能力。例如ETC車道支持20公里/小時的通行速度時，可分別檢測5、10、15、20公里的通行情況。根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，可對ETC車道設備的安裝位置、響應時間提出規(guī)范要求，提高ETC車道系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性。

具體地，還可以利用本檢測系統(tǒng)對不同的典型車道進行數(shù)據(jù)測試和采集，積累相應的交易數(shù)據(jù)庫，然后可以對特定的車道進行檢測，對車道設備的性能進行評估，并對通行問題進行專項分析和解決。例如，如果發(fā)現(xiàn)某條ETC車道的欄桿有砸車現(xiàn)象，即在車輛駛過時，欄桿提前落下，砸到車輛后備箱處?？赏ㄟ^檢查線圈控制器170發(fā)出過車信號的時間與車輛當時位置，分析線圈120或者線圈控制器170的響應是否及時；對比欄桿控制器140發(fā)出的落桿指令的時間與車輛當時的位置，分析欄桿控制器140工作是否正常。多次檢測并對比分析檢測數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)砸車問題的原因并解決。再比如，如果交易成功率不高，可以通過對交易數(shù)據(jù)、通信時間和車輛位置對比分析，判斷原因是ETC天線的通信區(qū)域太小，ETC天線的交易邏輯不合理，還是車道計算機的處理時間太長。

在上述檢測過程中，移動檢測設備401的射頻信號和DSRC協(xié)議檢測裝置4011也可以只采集DSRC信號，不模擬OBU發(fā)射信號，由一個單獨的安裝在測試車輛前擋風玻璃的車載單元與ETC車道天線進行DSRC通信。

在利用本申請實施例的檢測系統(tǒng)對ETC車道設備的不同技術參數(shù)進行檢測時，移動檢測設備可以安裝在不同的基座上，例如手推車、滑軌或者檢測車輛上。

本申請實施例可以檢測工作于5.8GHz的ETC車道路側設備，也可以檢測工作于900MHz的RFID通信的路側設備。

需要說明的是，在本申請的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本申請的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或系統(tǒng)描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本申請的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應被本申請的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。

應當理解，本申請的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中，多個步驟或系統(tǒng)可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現(xiàn)：具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。

本技術領域的普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例系統(tǒng)攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執(zhí)行時，包括系統(tǒng)實施例的步驟之一或其組合。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本申請的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本申請的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本申請的限制，本領域的普通技術人員在本申請的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。