基于物联网云平台的ETC系统数据安全与隐私保护技术研究

针对基于物联网云平台的ETC系统的数据安全和隐私问题,文中提出了一种基于加密算法的数据加密方案.该方案采用对称密钥加密的方式进行数据传输,并应用哈希函数对数据进行加密处理,提高了数据的安全性.该方案还采用分层加密的方式,将敏感数据隔离到不同的服务器上,以防止恶意攻击者窃取敏感数据.在设计过程中,充分考虑了用户隐私问题,并通过设置访问权限限制了用户可以查看的数据内容.

智能交通系统中高速公路ETC车辆的路径识别技术

本文主要探究了基于ETC标识点的高速公路ETC车辆路径识别系统的设计要点和应用效果。该系统利用ETC标识点收集车辆牌号、所属车道、通行时间、行驶速度等信息,并将参数上传至路段收费中心,根据车辆路径计算通行费用并自动从非现金支付卡中扣费。从应用效果来看,该系统可以在车辆正常行驶过程中完成信息识别和扣费,不影响ETC车辆的正常行驶;相比于基于人工标识站的车辆路径识别,该系统的路径标识成功率更高,并且在预防交通事故和降低使用成本等方面也有显著效果。

匈塞铁路边境ETCS系统贯通运行工程设计方案研究

ETCS系统的互联互通是匈塞铁路项目中的重难点。根据欧标相关规定,结合匈塞铁路边境概况及匈塞两国运营商要求,提出两国互联互通可采用双方向E2→E1→E2等级转换、双方向E2贯通、E2→E1→E2等级转换与E2贯通结合3种方案。通过综合分析列车运营场景、GSM-R网络覆盖范围、列车运行速度、应答器组间距离等因素,对各方案下的应答器布置进行设计。基于尽可能降低建设成本,明确界定建设、运维界面、审查报批主体,确保网络安全等多种因素,对3种互联互通方案进行详细论述,通过对比分析证明:采用E2→E1→E2等级转换与E2贯通结合方案时,既能够满足匈塞双方运营商要求,又无需在邻国设置GSM-R系统设备,且便于运营维护,为匈塞铁路ETCS系统贯通运行工程设计最优方案。

ETC系统缴费方式随机选择模型

针对组合式收费系统中驾驶员缴费方式的随机选择行为,以排队论与非集计理论为基础,建立电子收费(Electronic Toll Collection,ETC)系统缴费方式随机选择模型及均衡状态求解算法。通过均衡分析与灵敏度分析探讨了ETC技术的采用对道路使用者的技术选择与车道选择行为所产生的影响,所得结果可为ETC系统的规划和管理提供帮助。

基于有色Petri网的ETCS无线通信可靠性分析

ETCS-3级(欧洲列车运行控制3级系统)无线通信系统是一个动态、复杂的分布式系统,其性质和最终实现正确性的形式化验证具有重要意义。本文利用分层赋时有色Petri(CPN)网,综合随机信道恶化、越区切换、信道连接中断等无线信道失效模型,提出ETCS无线通信信道模型的分层结构,定义信道失效模型和概率传输延时,分析信道模型和数据传输的时间特性。分析结果表明,数据帧传输延时小于20s的通信可靠性为99.97%。因此,相继运行列车时距为1min时,数据帧传输延时小于20s的通信可靠性满足ETCS规范要求。

ETC中的车道控制系统设计

本文介绍了不停车收费系统(ETC)中,车道控制系统的主要功能和设计应遵循的主要原则,给出了车道控制系统的体系结构、硬件配置及相应的软件设计。

ETC车道的设计与研究

根据 ETC系统的工作原理、交通工程和道路几何设计理论 ,对路边式 ETC车道的设计进行了研究 ,提出了车道线形、长度及宽度的具体设计方法 ,并给出了 2个适合中国国情的具有 ETC车道的混合收费站模型。

基于决策偏好的ETC系统评价指标体系及评价方法

为更好地反映不同决策者对电子收费系统(ETC)评价的偏好,从政府、运营者和付费者三个主要利益主体的角度对ETC系统的评价指标及评价方法进行了研究。根据评价指标体系筛选原则,确定了基于决策偏好的ETC系统评价指标体系;通过综合分析成本-效益法(CBA)和数据包络分析法(DEA)的各自特点,依据基于决策偏好所确定的评价指标,同时引入当前一些比较好的算法来优化CBA,DEA和AHP法,建立数学模型,从而确立了基于决策偏好的综合评价方法。该方法较为全面地对ETC系统社会经济影响进行评价,所建立的指标体系和方法能更直观、更可靠地反映出决策者的决策偏好。

ETCS技术在列控系统中应用的探讨

欧洲铁路运输管理系统/欧洲列车控制系统(ERTMS/ETCS)是欧盟为解决欧洲铁路互通运营而提出的一系列法规性文件。提出ETCS的目的在于消除由于各国间设施不同所引起的系统差别,在欧洲铁路网内实现互用性并确保列车运行的安全性和高效性,降低运营成本,增强竞争优势。纳入国际铁路联盟的ETCS技术规范有功能需求规范、系统需求规范以及一系列接口规范,并从运用角度将系统分为5级(0级,0+级,1级,2级,3级)。在借鉴ETCS技术规范基础上,分析CTCS与ETCS在基础、内涵、策略等方面的差异,提出中国列车运行控制系统(CTCS)分三步走的发展思路。

基于ETC和MTC高速公路组合式联网收费系统设计

在电子不停车收费系统(ETC)和我国现行的人工半自动收费系统(MTC)的基础上,提出了基于ETC和MTC的高速公路组合式联网收费系统的设计方案。本文对ETC车道和MTC车道的硬件系统(包括通信子系统、车辆自动分类子系统、视频监控子系统)和软件系统(包括ETC车道收费子系统、MTC车道收费子系统、收费站服务器系统、中心服务器系统和用户服务子系统)分别进行了阐述,验证了本系统的可行性。

省域高速公路ETC联网收费结算体系研究

省域高速公路ETC(不停车收费)系统是一个涉及面广、影响面大、应用需求复杂且具有服务性质的庞大系统,因此,首先建立一个科学的、稳定的、可扩展的结算体系是此类工程成功的关键。文章首先阐述了省域高速公路ETC联网收费结算体系的特点。研究了体系架构、中心软件、数据传输、结算清分等几个主要问题,并得出具体的解决方案;最后,介绍了研究成果在江苏苏南高速公路网应用的情况。

ETCS-2级列控系统RBC交接协议的形式化分析

RBC(无线闭塞中心)交接协议是影响ETCS-2级欧洲列车运行控制系统的控制精度、效率、可靠性和安全性的主要因素之一。对该协议的形式化分析可为我国CTCS-3级列车运行控制系统的规范制定和系统研发提供参考。随机Petri网语义清晰、语法严谨,并且具有良好的数学理论支撑,与仿真手段相比能够得出更加可信的定量分析结果。本文选择随机Petri网(SPN)这一形式化语言对RBC交接协议进行研究,综合信道突发降质、GSM-R小区切换、链路中断等故障因素,针对两种协议方案分别建立RBC交接失败概率模型,分析列车运行速度、RBC重叠范围对交接成功概率的影响。结果表明基于两个车载电台、切换时能同时与两个RBC通信的RBC交接协议能够更好地保证列车交接过程的安全性,对行车效率的影响比较小。

基于有色Petri网的ETCS通信系统与列车间隔分析

利用分层赋时有色Petri网(CPN),综合信道失效模型、概率传输延迟,信道恢复行为,提出了欧洲列车控制系统中列车追踪运行无线通信系统的分层结构,分析了无线通信系统中列车运行速度、列车位置报告周期对列车时间间隔的影响,给出对应的列车安全间距指标。研究结果对于优化列车间隔时间、提高列车运行效率和保障列车运行安全具有重要意义。

ETCS DMI与CTCS DMI的对比分析

司机在驾驶列车时,通过观察人机界面(Driver Machine Interface,DMI)监控列车运行和调整列车运行状态,保证列车行车安全。对ETCS DMI和CTCS DMI从主显示区和子显示区划分、各显示区的显示内容和使用3个方面进行对比分析,并在此基础上提出建设性的想法。

基于ETC电子收费数据的信息提取技术研究

电子不停车收费系统是智能交通应用系统中取得较大发展的子系统.系统能实时记录车辆的进、出口收费站的时间、地点等数据.本文以电子不停车收费的交易数据为基础,通过对原始交易数据的分析,确定了数据的处理流程,在此基础上,提出了路段行程速度计算模型,交通流量分布规律分析方法和高速公路站点OD分布、车型比例分布等指标获取方法.研究以北京市高速公路电子收费数据为例,进行了案例分析.结果表明,本研究中提出的数据处理和提取技术能较为准确地获取高速公路运营管理中所需的信息,这些信息为高速公路出行者信息服务、高速公路交通运营和规划等提供有效的信息支撑.

借鉴ETCS完善CTCS技术规范体系的研究

借鉴欧洲铁路列车运行控制系统(ETCS)技术和经验,根据中国铁路特点和运营需求,形成了中国铁路列车运行控制系统(CTCS)技术规范体系,经过多年发展,目前已进入补充完善阶段。对ETCS及CTCS技术规范体系构成、现状及发展情况进行对比分析,指出两个规范体系在纲领性文件、规范内容和版本管理机制等方面的差别,提出CTCS技术规范体系结构化,提高CTCS技术规范体系的系统性、完整性等方面的建议,对完善CTCS技术规范体系有十分重要的参考意义。

不同层次的ETC系统评价

对同一系统,不同的应用层次有不同的评价要求,应采用不同的评价策略和方法。作者在研究中分析了ETC不同应用层次的评价需求,析出了ETC的评价基本内容,在此基础上对ETC的评价基本要素及适用的评价方法进行了简要分析。最后尝试从决策、投资两层次,提出了不同的评价策略及可采用的评价方法,构建了不同的评价框架,为ETC(进而ITS)的评价方法研究打下了一定的基础。

ETCSDMI计划区速度曲线的绘制原理

司机在驾驶列车时,通过观察人机界面(D M I)显示的计划区速度曲线,了解列车前方不同区域的最高运行速度和变速点位置,监控和操作列车安全运行。介绍符合欧洲列车控制系统(ETCS)标准的人机界面,描述来自车载主机的最严格限速曲线(MRSP)与DMI显示的计划区速度曲线(PASP)之间的关系,并给出计划区速度曲线的绘制原理。

ETC系统的环境效益评价测算模型

ETC系统在我国的应用规模逐渐扩大.科学度量和评价ETC方式所带来的能源环境效益,是ETC系统实施效果评价的关键问题.本文提出ETC系统的环境效益评价指标和测算模型.通过获取收费站区车辆行驶特性,选定7类典型车型开展实车排放测试实验,模拟车辆通过ETC车道和MTC车道的行驶过程,基于整车排放测试系统获取不同车型通过不同收费车道的油耗和污染物(HC化合物,CO化合物和NOx化合物)排放监测值,构建基于排队长度和车型聚类的ETC环境效益评价指标计算模型.最后以北京市的实际情况为例,得到北京市ETC系统平均单次交易所产生的环境效益测算值.以2013年为例,北京市ETC系统的实施,预计将节约410.15万升的燃油消耗,减少730.9 t污染气体排放.

高速公路收费系统与ETC技术

该文从国内目前实际情况和国外先进技术的分析出发,以ETC(ElectronicTollCollection:电子不停车收费)技术为线索,阐述国内高速公路收费技术的现状与发展应用,最后将高速公路收费系统统一到ITS(IntelligentTransportationSystem:智能交通系统)的范畴。