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成谷科技总工田博:解决ETC车道邻道干扰,场景化是关键
时间:2017-11-25

随着ETC行业的快速发展,目前我国的高速公路的收费站几乎都建立了ETC专用出入口。我国有超过5000万的汽车车主也已经陆续安装上了车载电子标签??OBU,如今中国已经拥有了庞大的ETC网络。

但是由于ETC的发展,收费站的ETC车道变得越来越多。由于车道环境比较复杂,相邻车道之间的邻道干扰问题变得越来越明显,已经严重影响通车效果和客户体验。特别是在原有一条ETC车道的基础上进行改建,添加ETC车道的情况,邻道干扰问题相对特别严重。

针对这种情况,成谷科技总工田博(清华大学本科、硕士、博士,有 10 年 IBM 人工智能研究经验)表示,把复杂的环境简单化,根据不同的问题研究不同的技术来避免一个技术解决所有场景的情况,实现各个击破。

 

一、只能‘听’不能‘看’是目前ETC车道天线的最大痛点

由于ETC车道天线只具有无线通信能力,故其有着天生的缺陷,就像瞎子,只能‘听’(无线通信)不能‘看’(无法获取OBU的具体位置)。而因为这个缺陷会导致我们目前最难解决的问题??邻道干扰。

所谓的邻道干扰,如果旁边车道的车辆的OBU‘声音’比较大(OBU的发射功率大)被天线‘听’到交易或者打断天线与本车道的OBU进行正常通信,因为它没有‘眼睛’,都以为是自己车道的OBU。就会导致抬放错车或者本车道的OBU交易失败,从而导致过车不畅。

二、如何解决邻道干扰,分场景、分技术是关键

目前我们的OBU拥一个比较大的特点:接收灵敏度远远小于唤醒灵敏度。简单来说,就是OBU被天线叫醒之后它的‘听觉’会变得更好,可以‘听’到相邻车道的天线的声音。另外,由于天线天生‘看不见’的缺陷,这些因素综合起来会极易造成邻道干扰,影响通车效果。

如果在天线端或者道路边安装视频识别终端给RSU配上‘眼睛’,能解决部分问题,但是视频识别的识别能力受天气、光照等影响比较严重,还是没有完全解决天线‘看’不见的问题,依旧无法从根本上解决邻道问题。

如何从技术上解决邻道问题,成谷科技提出:解决邻道问题,分场景、分技术才是其中关键。

据分析,ETC车道天线的布局主要存在四种比较典型的天线布局场景,下面田博对每一种场景简单介绍了成谷科技的解决方案。

场景一:单ETC车道的邻道问题??无线定位技术

单ETC车道旁边会是MTC人工收费车道,但是有OBU的车主也有可能走MTC车道拿通行卡卡出入高速公路。因为每个OBU之间的‘听觉’不一样(唤醒灵敏度不一样),所以当单天线的覆盖不精确时,相邻车道的OBU有可能也被会唤醒接入交易,影响本车道OBU的交易,形成邻道干扰。针对这类场景,成谷科技二代天采用无线定位技术,可快速获取并判断OBU位置,避免与相邻车道的OBU接入,而影响本车道交易。

简单的说就像在天线上增加了‘眼睛’,通过‘眼睛’去判断OBU位置,从方案上保证了无邻道干扰。

场景二:相邻车道是不同厂家的天线??U+天线技术

由于车道环境比较复杂,定位并不能完全精确,特别是多车道的情况下这种情况特别明显,如何避免本车道天线不交易相邻车道的OBU?成谷科技针对此场景,开发出了U+天线技术。U+天线技术通过模拟多收发链路,对天线的收发信号进行多阶滤波预处理。该技术对本车道天线向相邻车道的收发信号具有较大的抑制能力,从而优化该场景的邻道干扰的问题。

简单的说,就是在天线与相邻车道方向上的增加了隔音设备,本车道的天线的‘声音’传送不到相邻OBU,天线也会‘听’不到相邻车道的OBU发出信息。

场景三:相邻车道是相同厂家的天线??并驰天线技术

因为相同厂家的天线不存在不同辐射特性的问题,针对这类场景,值得注意问题是复杂的车道环境(大车反射、金属发射等)影响天线收发链路的信道特征,而且收发信道特征随着环境的改变会持续改变。成谷科技针对此场景,开发出了并驰天线技术,该技术通过对两车道的天线进行联动控制,形成并驰车道天线系统。由于两个天线相互之间会存在无线抑制,导致相邻车道的OBU无法接收到本车道天线发出的信号。

就好像两个车道的两个‘嘴巴’(天线)联合起来,通过同时说话的形式对对方形成干扰。由于本车道的天OBU接收到本车道天线的‘声音’比较大,从而选择与本车道天线进行交易,从技术上解决邻道干扰。

场景四:相邻车道有同的厂家也有不同厂家的天线??并驰U+技术结合

这类场景可能存在就车道改造中,在旧天线车道旁边添加新ETC车道。对于这类场景,需要将并驰技术和U+技术结合,可以从技术上解决邻道问题。

商用实践证明,并驰天线或者U+天线技术已经基本解决邻道干扰,并具备较好的通车效果。

三、结束语

相关部委表示2020年公路客车ETC使用率需要在50%以上。预计届时ETC用户量将会达到1亿以上。可以预见的是ETC车道将会越来越多,对ETC车道天线交易的及时性和准确性要求将会越来越高。

田博表示,未来ETC将会面临各种各样的挑战,在智慧高速、交通控制网持续发展的过程中,遇到的问题将会越来越复杂,将问题场景化、逐个击破才是解决问题直接、有效的方法。

 


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