طراحی و پیاده‌سازی سیستم الکترونیکی جمع‌آوری عوارض مبتنی بر تکنیک‌های سیستم موقعیت‌یاب خودرو

دانلود اصل مقاله لاتین و ترجمه  فارسی طراحی و پیاده‌سازی سیستم الکترونیکی جمع‌آوری عوارض مبتنی بر تکنیک‌های سیستم موقعیت‌یاب خودرو

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.

 

1. 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.

سیستم شارژ جاده‌ای جامع و یکپارچه MLFF اکنون در حال توسعه و جایگزینی سیستم‌های ETC مبتنی بر DSRC است. فناوری سیستم موقعیت‌یاب خودرو (VPS) یگ گرایش نوین برای سیستم شارژ جاده‌ای است که سیستم ETC را بر اساس فناوری‌های محابرات سیار و موقعیت‌یاب محقق می‌سازد. دو تفاوت اساسی بین سیستم‌های ETC مبتنی بر VPS و مبتنی بر DSRC وجود دارد: سازوکار مخابراتی و واسط جمع‌آوری عوارض. سازوکار مخابراتی به کار رفته در VPS مخابرات سیاری مثل GPRS/UMTS/HSPA است که پروتکل‌های استاندارد مخابرات سیار هستند. با اینکه برای ETC مبتنی بر DSRC چندین استاندارد و پروتکل وجود دارد، بیشتر آنها با هم همکاری دارند. در مقایسه با سیستم ETC مبتنی بر DSRC، سیستم ETC مبتنی بر VPS دارای مزایای زیر است: از لحاظ هزینه کارا، ساده‌سازی RSU، ناحیه مخابراتی بدون محدودیت، توسعه‌پذیری خدمات، و سهولت در تبدیل از طرح جمع‌آوری عوارض مبتنی بر لاین به طرح مبتنی بر مسافت. سازوکار عوارضی در VPS به جای ارتباط با RSU در سیستم ETC مبتنی بر DSRC، بر فعل و انفعال بین OBU و سیستم پشتیبان[1] از طریق شبکه سیار مبتنی است. مزیت این سازوکار این است که نیازی به ساخت RSU پیچیده‌ که در سیستم ETC مبتنی بر DSRC کاربرد دارد نیست، که باعث انعطاف در جابجایی ناحیه دریافت عوارضی می‌شود. برای موضوع توسعه‌پذیری، از آنجا که در سیستم ETC مبتنی بر VPS سازوکارهای مخابرات سیار، موقعیت‌یابی و پرداخت الکترونیکی وجود دارد، این سیستم را می‌توان به سادگی بدون هیچ تسهیلات اضافی مثل تجهیز داخل خودور (OBU)، به خدمات پردازش راه دور اطلاعات و یا خدمات تجارت تلفنی همچون جمع‌آوری حق پارک، ردیابی خودرو و غیره توسعه داد. علاوه بر این‌ها، OBU موجود در سیستم مبتنی بر DSRC معمولا در تعلق اپراتور و یا سازنده آن است، در حالی که در سیستم ETC مبتنی بر VPS در اختیار کاربر است، مثل OBU اختصاصی، تلفن‌هوشمند/PDA/PND (دستگاه موقعیت‌یابی شخصی)/UMPC (رایانه فوق سیار)  فعال شده توسط VPS و غیره.

[1] Back-end system

Design and implementation of electronic toll collection system based
on vehicle positioning system techniques
Wei-Hsun Lee a,b,*, Shian-Shyong Tseng a,c, Ching-Hung Wang b
a Department of Computer Science, National Chiao Tung University, No. 1001, University Road, Hshinchu 300, Taiwan, ROC
b Telecommunication Labs. Chunghwa Telecom Co., Ltd., No. 12, Lane 551, Min-Tsu Road, Sec. 5, Taoyuan 326, Taiwan
c Department of Information Science & Applications, Asia University, Taichung 41354, Taiwan

a r t i c l e i n f o
Article history:
Available online 29 May 2008
Keywords:
Vehicle positioning system
Electronic toll collection
Intelligent transportation system
Location based service
a b s t r a c t
Currently, most electronic toll collection (ETC) systems around the world are implemented by DSRC (dedicated short range communication) technology. However, area wide integrated MLFF (multilane free
flow) road charging system is now currently on its development to replace DSRC-based ETC systems.
VPS (vehicle positioning system) based ETC system is a category of location based service which tolls
vehilces by determining if they move into the charging zone. It is an evolutional technology for area wide
integrated road charging solution, which achieves the goal of electronic payment or electronic toll collection by a totally different scheme comparing to traditional DSRC-based technology. In this paper, the
design and implementation of VPS-based ETC system is detailedly discussed, and a debit transaction
VPS system field test had been practiced in the freeway of Taiwan.

این فایل ورد ترجمه در 10 صفحه و فایل اصلی pdf مقاله در 9 صفحه به خدمتتون ارائه میشود.

250,000 ریال – خرید نهایی کردن خرید مورد به سبد خرید اضافه شد