Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)

Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động (LV thạc sĩ)

-

PHẠM VĂN VĨNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2017

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS VŨ TUẤN LÂM

HÀ NỘI - 2017

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến tập thể giáo viên trong Khoa Điện tử Viễn thông – Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã hết lòng tận tình chỉ dạy, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt qúa trình học tập tại trường thời gian qua

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Vũ Tuấn Lâm –

người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và động viên cá nhân tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này

Thật lòng vô cùng cảm ơn sự hỗ trợ, giúp đỡ, động viên của toàn thể gia đình, bạn bè trong suốt quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp, cũng như trong suốt quá trình học tập vừa qua

Mặc dù đã hết sức cố gắng song luận văn tốt nghiệp không thể tránh khỏi những thiếu sót Kính mong quý thầy giáo, cô giáo cũng toàn thể bạn bè góp ý để đề tài được hoàn thiện hơn

Xin kính chúc quý Thầy, Cô sức khỏe và thành công trong sự nghiệp đào tạo những thế hệ tri thức tiếp theo trong tương lai

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!

Học viên

Phạm Văn Vĩnh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của TS Vũ Tuấn Lâm Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Ngoài ra, trong luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình

Học viên

Phạm Văn Vĩnh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH VẼ vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU viii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix

MỞ ĐẦU xi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ITS (GIAO THÔNG THÔNG MINH) 1

1.1 Tổng quan về ITS 1

1.1.1 ITS là gì 1

1.1.2 Sơ lược tình hình phát triển ITS ở các nước phát triển trên thế giới 2

1.1.3 Kiến trúc tổng thể hệ thống ITS 11

1.1.4 Đánh giá tổng quan về lợi thế và tầm quan trọng của hệ thống ITS 12

1.2 Tổng quan dịch vụ thu phí điện tử ETC (Electronic Toll Collection) 13

1.2.1 Tóm lược quá trình lịch sử của thu phí đường bộ 13

1.2.2 Các thành phần của hệ thống thu phí không dừng 14

1.3 Kết luận chương 1 18

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG QUẢN LÝ THU PHÍ ĐIỆN TỬ 20

2.1 Những yêu cầu chung đối với hệ thống thu phí điện tử 20

2.2 Lựa chọn công nghệ 22

2.3 Công nghệ RFID 23

2.3.1 Các khoảng cách đọc chuẩn của thiết bị RFID 27

2.3.2 Dải tần hoạt động của hệ thống RFID 27

2.3.3 Tần số sử dụng cho RFID: 28

2.3.4 Hệ thống lưu trữ mạng 29

2.3.5 Một số tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế xây dựng cho công nghệ RFID: 30

2.3.6 Vấn đề bảo mật 30

2.4 Công nghệ truyền thông tin cự ly ngắn dành riêng DSRC (Dedicated Short Range Communications) 31

2.4.1 Tình hình sử dụng thiết bị truyền dữ liệu dải tần 5,8 GHz trên thế giới……… ….31

2.4.2 Tình hình sử dụng thiết bị truyền dữ liệu dải tần 5,8 GHz ở Việt Nam ……….33

2.5 Công nghệ liên lạc không dây GSM (3G, 4G /WiMax) kết hợp công nghệ GPS ……….37

2.5.1 GSM - Hệ thống truyền thông di động toàn cầu 37

2.5.2 Mạng 3G (Third-generation technology) 38

2.5.3 WiMAX 38

2.5.4 Hệ thống Định vị Toàn cầu (Global Positioning System - GPS) 39

2.5.5 Khả năng ứng dụng trong thu phí 40

2.6 Những yêu cầu cơ bản đối với thiết bị trên xe (OBU) 40

2.7 Yêu cầu kỹ thuật của Công nghệ Thông tin đối với khối OBU 41

2.7.1 Độ nhạy của OBU 41

2.7.2 Truy nhập OBU 42

2.7.3 Sai số tần số 42

2.8 Những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống thiết bị bên đường (RSU) 43

2.8.1 Yêu cầu kỹ thuật đối với khối phát RSU 44

2.8.2 Các yêu cầu kỹ thuật được quy định riêng cho khối thu RSU 45

2.9 Những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống xử lý dữ liệu 47

2.9.1 Yêu cầu đối với hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu tại Trạm thu phí 47

2.9.2 Yêu cầu đối với hệ thống xử lý dữ liệu tại Trung tâm 49

2.10 Những yêu cầu cơ bản đối Trung tâm kiểm soát thu phí 50

2.10.1 Yêu cầu về Tiêu chuẩn kỹ thuật 50

2.10.2 Yêu cầu về cấu hình 50

2.10.3 Yêu cầu về chức năng 51

2.10.4 Yêu cầu về bảo đảm an toàn hệ thống thông tin 52

2.11 Kết luận chương 2 52

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG ITS CHO HỆ THỐNG THU PHÍ TỰ ĐỘNG TẠI VIỆT NAM 54

3.1 Tình hình phát triển ITS tại Việt Nam 54

3.1.1 Nhiều đề tài nghiên cứu ITS nhưng thiếu sự phối hợp 54

3.1.2 Những kết quả hiện trạng tại Việt Nam 55

3.2 Đề xuất giải pháp sử dụng công nghệ thu phí tự động tại Việt Nam 56

3.2.1 Mô hình tổng thể nghiệp vụ và kỹ thuật 56

3.2.2 Mô hình thiết kế tổng thể hệ thống tại trạm 57

3.2.3 Mô hình lắp đặt hệ thống thu phí tự động 59

3.2.4 Thiết kế tổng thể hạ tầng kỹ thuật công nghệ thông tin 61

3.2.5 Giải pháp công nghệ mạng cho hệ thống 61 3.3 Kế hoạch triển khai thực tế và lộ trình phổ cập hình thức thu phí tự động 66

3.3.1 Lộ trình phổ cập hình thức thu phí không dừng 67

3.3.2 Kế hoạch triển khai thực tế tại Việt Nam 68

3.4 Kết luận chương 3 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 - Kiến trúc tổng thể hệ thống ITS 11

Hình 1.2 - Mô hình hệ thống ITS 12

Hình 1.3 - Thành phần chính của hệ thống thu phí không dừng 14

Hình 2.1 - Biểu đồ áp dụng công nghệ DSRC tại 3 khu vực chính trên thế giới 32

Hình 2.2 - Thiết bị thu phí tự động ETC 33

Hình 2.3 - Sơ đồ thu phí theo công nghệ RFID hay DSRC 35

Hình 2.4 - Khe thời gian đo sai số tần số 43

Hình 3.1 - Mô tả tổng thể định hướng thiết kế hệ thống 57

Hình 3.2 - Sơ đồ kết nối thiết bị trên đảo thu phí 58

Hình 3.3 - Sơ đồ bố trí lắp đặt hệ thống ETC 59

Hình 3.4 - Sơ đồ kiến trúc tổng thể hạ tầng kỹ thuật công nghệ thông tin 61

Hình 3.5 - Kiến trúc mạng DC/DR – Hệ thống ETC 62

Hình 3.6 - Sơ đồ thiết kế mạng DC của hệ thống ETC 64

Hình 3.7 - Sơ đồ thiết kế mạng DR của hệ thống ETC 65

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 - Bảng phân loại phương tiện theo mức thu phí 15

Bảng 2.1 - Giới hạn độ nhạy của OBU 41

Bảng 2.2 - Các mức và tần số của tín hiệu nhiễu 42

Bảng 2.3 - Giới hạn phát xạ giả của OBU 43

Bảng 2.4 - Các giới hạn mặt nạ phổ 44

Bảng 2.5 - Giới hạn cho phát xạ giả dẫn và phát xạ giả bức xạ 45

Bảng 2.6 - Các giới hạn mức loại bỏ cùng kênh 46

Bảng 2.7 - Giới hạn độ chọn lọc kênh kề 46

Bảng 3.1 - Lộ trình đề xuất ứng dụng ETC tại Việt Nam 67

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

AHS Advance cruise-assist Highway

System

Hệ thống đường hỗ trợ lái xe

AMPS Advanced Mobile Phone Service Dịch vụ điện thoại di động cao

cấp AMTICS Advance Mobile Traffic Information

and Communication Systems

Hệ thống thông tin và truyền tin

xe cơ giới tiên tiến ARTS Advance Road Traffic Systems Hệ thống giao thông đường bộ

tiên tiến ASV Advanced Safety Vehicle Xe hơi an toàn tiên tiến

ATICS Automobile Traffic Information and

Control System

hệ thống điều khiển và thông tin cho xe cơ giới

AVI Automated vehicle identification Nhận dạng xe tự động

AVR Automatic Voltage Regulator Máy ổn áp

BOT Build-Operate-Transfer Xây dựng - Vận hành - Chuyển

giao CACS Comprehensive Automobile Control

System

Hệ thống điều khiển tổng hợp ô

tô CALM Communications Access for Land

DST Digital Signature Transponder Bộ phát đáp dấu hiệu số

ERGS Electronic Route Guidance System Hệ thống dẫn đường điện tử ETC Electronic Toll Collection Thu phí điện tử

GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu ITE Institute of Transportation Engineer Hội công trình sư giao thông Mỹ ITS Intelligent Transport System Hệ thống giao thông thông minh

IVHS Intelligent Vehicle Highway System Hệ thống đường ô tô cho xe

thông minh JICA The Japan International Cooperation

Agency

Văn phòng hợp tác quốc tế Nhật Bản

JTMTA Japanese Traffic Management

RFID Radio Frequency Identification Nhận dạng bằng sóng vô tuyến

SSVS Super Smart Vehicle System Hệ thống xe thông minh cao cấp UPS Uninterruptible Power Supply Nguồn dự phòng

UTMS Universal Traffic Management

System

Hệ thống quản lý giao thông thông dụng

V2I Vehicle-to-Infrastructure Thông tin giữa xe (thiết bị trên

xe) và đường (thiết bị bên đường) VERTIS Vehicle Road and Traffic

Intelligence Society

Hiệp hội thông minh hoá phương tiện đường bộ Nhật VES Violation Enforcement System Hệ thống cưỡng chế vi phạm VICS Vehicle Information and

Communication System

Hệ thống truyền tin và thông tin

xe cơ giới

WAVE Wireless Access in Vehicular

WLAN Wireless Local Area Network Wi-Fi mạng cục bộ không dây

MỞ ĐẦU

Việt Nam có tổng chiều dài các đường quốc lộ là 17.000 km với trục giao thông chính theo hướng Bắc-Nam Mặc dù hệ thống cơ sở hạ tầng đường cao tốc tiếp tục được mở rộng và nâng cấp, tuy nhiên vẫn không thể bắt kịp với tốc độ tăng trưởng nhu cầu lưu thông đường bộ trong tương lai gần Song song với hoạt động đa dạng hóa các hình thức đầu tư, việc tối ưu hóa các khâu trong quá trình lưu thông cũng là một nhiệm vụ quan trọng góp phần tiến tới cải thiện năng lực giao thông vận tải toàn

hệ thống

Một thành phần quan trọng ảnh hướng tới quá trình lưu thông của phương tiện

là quy trình và mạng lưới các trạm thu phí: Hiện nay, thu phí thủ công, hình thức chính để thu phí đường bộ trên các tuyến đường đã bộc lộ rõ các hạn chế, không còn phù hợp với lưu lượng ngày càng lớn trên các tuyến đường Quốc lộ (về thời gian đáp ứng, hao tốn nhiên liệu vô ích cũng như cần nhiều nhân lực vật lực của đơn vị vận hành, người tham gia giao thông) Thực tế đã cho thấy để giảm tình trạng tắc nghẽn giao thông khi qua trạm thu phí, bề rộng mặt đường tại các trạm thu phí đường bộ được mở rộng từ 04 làn thành 08 đến 10 làn mặc dù rất tốn kém nhưng vẫn không đáp ứng được yêu cầu

Cùng chung mục tiêu giải quyết bài toán ùn tắc giao thông tại nước ta, hiện nay các nước phát triển tại Châu Á nói riêng (như tại Thái Lan, Đài Loan, Philipine )

và trên thế giới nói chung, trạm thu phí đường bộ đã được xây dựng đồng bộ theo hướng tự động đa làn, là nơi tích hợp rất nhiều những tính năng quan trọng để kiểm soát giao thông bao gồm thu phí giao thông, kiểm soát đăng kiểm xe, xử lý vi phạm luật giao thông tất cả chỉ qua một thẻ định danh phương tiện gắn trên phương tiện giao thông Các phương tiện tham gia giao thông qua trạm thu phí không phải dừng lại thanh toán mà sẽ tự động thanh toán trực tiếp qua thẻ điện tử đảm bảo tốc độ lưu thông của các phương tiện không thay đổi, hạn chế lượng nhiên liệu tiêu hao, không mất thời gian dừng chờ và đều thu được những kết quả tích cực Vì vậy, việc triển khai ứng dụng công nghệ ITS (Intelligent Transportation System) phục vụ việc thu phí tự động không những phù hợp với điều kiện kinh tế của nước ta mà còn là biện

pháp hiệu quả để giải quyết bài toán hiện đại hóa hệ thống giao thông đường bộ ở

Việt Nam

Với mục đích nghiên cứu tìm hiểu lựa chọn công nghệ ứng dụng ITS trong

quản lý thu phí tự động phù hợp với điều kiện, hoàn cảnh tại Việt Nam, học viên quan

tâm và lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng ITS trong quản lý thu phí tự động”

Chương 1: Tổng quan về hệ thống ITS: Trong chương này sẽ xác định sự cần

thiết và vấn đề nghiên cứu, tìm hiểu tổng quan về hệ thống ITS, tìm hiểu sơ lược về

tình hình phát triển ITS ở các nước phát triển trên thế giới, đánh giá tổng quan về lợi

thế và tầm quan trọng của hệ thống ITS, Tổng quan dịch vụ thu phí điện tử ETC

(Electronic Toll Collection)

Chương 2: Trong chương này sẽ tập trung tìm hiểu các công nghệ, phân tích

để lựa chọn công nghệ; Nghiên cứu lựa chọn công nghệ ( Công nghệ giữa thiết bị trên

xe và đường, Công nghệ RFID, Công nghệ truyền thông cự ly ngắn dành riêng DSRC,

Công nghệ liên lạc không dây GSM (3G, 4G/Wimax) kết hợp công nghệ GPS, Công

nghệ thông tin đường – xe trong thu phí ETC); Công nghệ truyền thông cự ly ngắn

dành riêng DSRC Đưa ra những yêu cầu cơ bản đối với thiết bị trên xe, thiết bị bên

đường, hệ thống xử lý dữ liệu, trung tâm kiểm soát thu phí

Chương 3: Trong chương này sẽ thảo luận về giải pháp công nghệ ứng dụng

cho hệ thống thu phí tự động tại Việt Nam; Nghiên cứu về tình hình phát triển ITS

tại Việt Nam và mục tiêu ứng dụng ITS cho giao thông Việt Nam từ đó đề xuất giải

pháp sử dụng công nghệ thu phí tự động tại Việt Nam; Kết quả, lộ trình thực hiện

triển khai thực tế giai đoạn đầu và kế hoạch cho các giai đoạn tiếp theo

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ITS (GIAO THÔNG THÔNG MINH)

ITS (Intelligent Transport System) là sản phẩm của xã hội đương đại, nó phát huy cực đại hiệu suất vận hành, bảo đảm an toàn giao thông, đồng thời nâng cao hiệu quả xã hội Với việc áp dụng công nghệ cao, ITS góp phần quan trọng để tạo ra một

hệ thống giao thông vận tải bền vững: an toàn, thông suốt và bảo vệ môi trường

Hội Công trình sư giao thông Mỹ (Institute of Transportation Engineer, ITE) đưa ra định nghĩa: ITS là việc tổng hợp các công nghệ máy tính, thông tin và thăm

dò, ứng dụng với đường xá và phương tiện mà hình thành hệ thống giao thông vận tải đường bộ

Hiệp hội thông minh hoá phương tiện đường bộ Nhật (Vehicle Road and Traffic Intelligence Society, VERTIS) đưa ra định nghĩa: ITS là vận dụng các công nghệ điều khiển, thông tin, truyền tin tiên tiến nhất nhằm “thông tin hoá”, “thông minh hoá” giải quyết hệ thống các bài toán sự cố giao thông, tắc nghẽn và phá hoại

môi trường trong giao thông đường bộ là hệ thống thu nhận, đưa ra các thông tin giữa người, xe, đường.[1]

Dựa trên các nghiên cứu và tổng hợp, các chuyên gia ITS Việt Nam đã đề xuất định nghĩa ITS như sau:

ITS - Intelligent transportation System: là hệ thống vận dụng công nghệ điện

tử, thông tin, truyền thông, khoa học quản lý vào giao thông nhằm tăng cường khả năng liên kết giữa 3 yếu tố: con người, phương tiện và đường xá tạo thành một hệ thống giao thông có trí tuệ, hiệu quả, an toàn, chính xác và tức thời

ITS được chia thành 3 cấp độ chính:

 Cấp độ chiến lược: chiến lược quản trị giao thông cho khu vực áp dụng ITS

 Cấp độ chiến thuật: Các hệ thống quản lý giao thông

 Cấp độ vận hành: Các hệ thống thu thập và tương tác

Theo TS.Nguyễn Hữu Đức - chuyên gia ITS, có thể hiểu ITS là việc thông qua nghiên cứu mô hình lý luận cơ sở then chốt, từ đó đưa công nghệ thông tin, truyền tin, điều khiển điện tử và tích hợp hệ thống ứng dụng trong hệ thống giao thông vận tải, xây dựng hệ thống giao thông hiệu quả, chính xác, tức thời phát huy tác dụng trong một phạm vi lớn ITS sử dụng khoa học kỹ thuật hiện đại trong việc thiết lập mối quan hệ thông minh giữa không gian người lái, xe và đường Nhờ sự hỗ trợ của ITS, xe cộ sẽ an toàn khi vận hành, người lái thuận lợi, trạng thái vận hành xe được điều chỉnh tối ưu, bảo vệ người, xe, đường và tạo thành một thể thống nhất Do đó, ITS góp phần nâng cao đồng thời hiệu suất vận tải, đảm bảo an toàn giao thông, cải thiện chất lượng môi trường, nâng cao hiệu suất sử dụng tài nguyên.[9]

1.1.2 Sơ lược tình hình phát triển ITS ở các nước phát triển trên thế giới

Ngay từ những năm 60 của thế kỷ 20, người Mỹ đã bắt đầu nghiên cứu lĩnh vực ITS, sau đó Châu Âu và Nhật cũng bắt tay vào nghiên cứu Qua vài chục năm phát triển, Mỹ, Châu Âu, Nhật đã hình thành 3 luồng nghiên cứu ITS trên thế giới Hiện nay đã có một số quốc gia và khu vực đã bắt tay nghiên cứu và có quy mô nhất định, như Australia, Hàn quốc, Singapore, Trung quốc, Hồng Kông Có thể nói, hiện nay toàn cầu đã hình thành một công nghiệp ITS, khó có thể xác định mức độ phát

triển, quy mô phát triển và tốc độ phát triển của từng nước là ít hay nhiều, Tiêu chí

"Đảm bảo an toàn, nâng cao hiệu suất, bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng" là khái niệm mục tiêu của ITS đang dần hình thành Dưới đây là giới thiệu sơ bộ quá trình phát triển hệ thống ITS của Mỹ, Nhật, Châu Âu và Trung Quốc [4]

1.1.2.1 Quá trình phát triển hệ thống ITS của Mỹ

Cuối những năm 60 của thế kỷ 20, Mỹ bắt đầu nghiên cứu nhánh đầu của hệ thống ITS đó là hệ thống dẫn đường điện tử (Electronic Route Guidance System, ERGS) Đây chính là nhánh sớm nhất trên thế giới về triển khai nghiên cứu ITS, mặc

dù người nghiên cứu lúc đó không ý thức về ITS, mà lúc đó cũng không có khái niệm ITS Lúc đầu việc nghiên cứu, thử nghiệm do các bang và thành phố tiến hành khác nhau

Cuối những năm 80, bộ phận nhiên cứu của bang California đã nghiên cứu thành công hệ thống tìm đường cho người lái (Path Finder), đồng thời 1987 rất nhiều nhà nghiên cứu ITS đã thành lập một tổ chức phi chính thức Mobiliti 2000, Mobiliti

2000 đã thành công trong việc tập trung viêc sử dụng sự tâp trung của toàn quốc nghiên cứu các nhánh của ITS Năm 1989, dưới nỗ lực của Mobiliti 2000 một loạt văn kiện liên quan tới IVHS đã được thông qua

Tháng 8/1990, Mỹ thành lập tổ chức hệ thống xe-đường thông minh hoá (Intelligent Vehicle- Road Society of America), IVHS AMERICA là một hiệp hội cố vấn cho bộ giao thông Mỹ (USDOT), thành viên tổ chức và các uỷ viên công nghệ

do chính phủ liên bang, chính quyền bang, đại biểu chính quyền địa phương cùng các chuyên gia nghiên cứu và doanh nghiệp đảm nhiệm Nhiệm vụ chủ yếu của IVHS là hướng tới giao thông cung cấp nội dung xác định mục tiêu, mục đích, yêu cầu, kế hoạch và tiến hành phát triển của các lĩnh vực liên quan tới IVHS Năm 1994, đổi là ITS AMERICA (Intelligent Transportation Society of America) Năm 2001, quốc hội

Mỹ đã thông qua dự luật hiệu quả giao thông mặt đất (ISTEA, Intermodal Surface Transportation Efficiency Act), kỳ vọng dựa vào công nghệ cao tiên tiến và phối hợp giao thông hợp lý nâng cao hiệu quả của mạng giao thông Nội dung chủ yếu của ISTEA là thực hiện hệ thống giao thông thông minh, nhằm giúp bộ giao thông thực

hiện nhiệm vụ phát triển công tác ITS trên toàn quốc, trong 6 năm chính phủ sẽ chi

660 triệu USD cho việc nghiên cứu ITS Từ đây về sau, nghiên cứu ITS của Mỹ từ phương thức nghiên cứu riêng từng bang, địa phương được thống nhất trên toàn quốc

Do vậy, Cục Đường bộ liên bang thành lập 3 trung tâm nghiên cứu ITS trên toàn quốc, kinh phí hoạt động của trung tâm do liên bang và địa phương cùng đóng góp Đầu năm 1996, Bộ Giao thông liên bang có yêu cầu mới với việc phát triển ITS “thành lập hệ thống cơ sở giao thông thông minh có tính toàn quốc (ITI) để tiết kiệm thời gian giao thông, giảm nhỏ sự cố thương vong, nâng cao chất lượng người dân toàn quốc", quy định cụ thể quản lý thông tin giao thông, cấp cứu tình huống khẩn cấp, thông tin lữ hành tổng cộng 9 hệ thống con đóng vai trò kết cấu cơ bản của kế hoạch, nêu rõ mục tiêu phát triển tới 2001 Năm 1997 lại hoàn thiện “Dự luật Hiệu quả giao thông mặt đất tổng hợp” thành “Luật Giao thông tổng hợp” ISTEA II, đối với việc ứng dụng công nghệ tiên tiến như thế nào để nâng cao hiệu năng của mạng đường bộ đã có quy định tương ứng Năm 1998, ban hành “Dự luật cân đối giao thông hướng tới thế kỷ 21” TEA-21 (the Transportation Equity Act for the 21 Century), TEA-21 và ISTEA là hai dự luật thể hiện tính thống nhất cao độ của cơ quan lập pháp trong kế hoạch đầu tư, phát triển của IVHS/ITS Tháng 1 năm 1996, Bộ trưởng bộ Giao thông Mỹ, ông Pena tuyên bố mục tiêu tới 2006 trên toàn quốc sẽ có 75 thành phố trang bị hệ thống ITS tổng hợp, năm 1997 bộ trưởng mới Slater cũng nhắc lại mục tiêu này, thậm chí còn thêm 3 trung tâm thành 78 trung tâm.[4]

1.1.2.2 Quá trình phát triển ITS tại Nhật Bản

Năm 1973, Bộ Giao thông công thương Nhật đầu tư 8 tỷ yên nhằm xây dựng

hệ thống điều khiển tổng hợp ô tô (CACS, Comprehensive Automobile Control System) Trọng điểm của CACS là hệ phát triển và giám sát, một dạng hệ thống chỉ tiêu phương tiện có thể kiểm soát động khi hoạt động trên đường Qua nghiên cứu, từ

1977 tới tháng 6/1978, tại Tokyo đã có hơn 90 điểm giao cắt bố trí thiết bị tự động với 1330 xe được trang bị thiết bị tự động nhận dạng mặt đường Quy mô thử nghiệm

và khoảng thời gian lúc này trên thế giới được coi là sớm và lớn đối với ITS Vào nửa đầu những năm 80 của thế kỉ 20, CACS tiếp tục đi sâu và ứng dụng thành quả nghiên

cứu được Sau gần 10 năm chuẩn bị, sở cảnh sát tiến hành thành lập hiệp hội kỹ thuật quản lý giao thông Nhật JTMTA (Japanese Traffic Management Technology Association), phụ trách nghiên cứu phát triển hệ thống điều khiển và thông tin cho xe

cơ giới ATICS (Automobile Traffic Information and Control System), bao gồm nghiên cứu điều khiển tín hiệu giao thông, cung cấp thu thập thông tin giao thông, ngân hàng dữ liệu giao thông Đồng thời Bộ xây dựng và Bộ giao thông công thương tiến hành thêm một bước nghiên cứu hệ thống thông tin xe - xe và đường - xe

Nửa sau những năm 80 của thế kỷ 20, các hoạt động nghiên cứu hệ thống giao thông thông minh phát triển rất nhanh Tiêu biểu là hệ thống thông tin đường-xe do

Bộ Xây dựng nghiên cứu RACS (Road/Automobile Co mmunication System), Hiệp hội kỹ thuật quản lý giao thông (JTMTA) có hệ thống thông tin và truyền tin xe cơ giới tiên tiến AMTICS (Advance Mobile Traffic Information and Communication Systems)

Bước vào những năm 90 chính phủ, giới công nghiệp và các nhà khoa học bước vào nghiên cứu phát triển trên cơ sở giai đoạn thực hiện ITS Bộ Vận tải, Cảnh sát quốc gia, Bộ Giao thông - Công thương, Bộ Bưu chính, Bộ Xây dựng triển khai một loạt các nhánh mới, thúc đẩy việc phát triển ứng dụng ITS Các nhánh bao gồm:

 Hệ thống truyền tin và thông tin xe cơ giới VICS (Vehicle Information and

Communication System);

 Hệ thống quản lý giao thông thông dụng UTMS (Universal Traffic

Management System);

 Hệ thống xe thông minh cao cấp SSVS (Super Smart Vehicle System);

 Xe hơi an toàn tiên tiến ASV (Advanced Safety Vehicle);

 Hệ thống giao thông đường bộ tiên tiến ARTS (Advance Road Traffic

Systems)

Với các hoạt động này, Nhật đã thực hiện nhiều bước nghiên cứu, phát triển

cụ thvề hệ thống ITS Năm 1994, Nhật đã thành lập Hiệp hội thúc đẩy thông minh hóa phương tiện giao thông đường bộ VERTIS, thay thế cơ cấu chính sách nhà nước trước đó (NPA) tiến hành chỉ đạo các hoạt động ITS, tương tự ITS America và

ERTICO của Châu Âu Tháng 6/1995, Nhật chính thức thông qua “Phương châm cơ bản thúc đẩy cao độ xã hội thông tin” Tháng 8, đề ra biện pháp cơ bản “tăng cường

sử dụng thông tin tin tức cho xe cơ giới, giao thông và đường bộ” Biện pháp này do

sở cảnh sát, Bộ xây dựng, Bộ giao thông công thương, Bộ bưu chính liên kết xây dựng Nội dung xây dựng trên cơ sở 11 sách lược thúc đẩy và 9 phương diện, tổng cộng 20 dịch vụ người dùng cần phát triển Tháng 7/1996, chính phủ Nhật đã chỉ định

kế hoạch “thúc đẩy quy hoạch tổng thể hệ thống giao thông thông minh Nhật” Năm

1998, Bộ Xây dựng đã xây dựng kế hoạch phát triển 5 năm mục tiêu nâng cao chất lượng đời sống và thúc đẩy phát triển kinh tế, tổng kinh phí thực hiện 78 ngàn tỷ Yên Nhật (khoảng 650 tỷ USD) dùng cho cải tạo và xây dựng giao thông Để đẩy mạnh ứng dụng thành quả nghiên cứu ITS, thực hiện đa nguyên hóa ITS, Nhật xác định kế hoạch đường thông minh (Smartway) và xe thông minh (Smartcar/AVS) Tiến trình thực hiện đường thông minh là:

 Năm 1999 bắt đầu kết hợp học tập, sản xuất, quản lí mở đầu công tác,

 Năm 2000 chính thức đề xuất đưa hệ thống đường hỗ trợ lái xe vào thử nghiệm nghiệm thu AHS (Advance cruise-assist Highway System);

 Năm 2001 hoàn chỉnh tiêu chuẩn đường bộ thông minh liên quan;

 Năm 2002 về cơ bản áp dụng đường bộ thông minh trên các tuyến chủ yếu toàn quốc

Kế hoạch Smartcar ARV là trang bị hệ thống đạo hàng, dẫn đường trên xe, thiết bị thông tin thời gian xe, trang bị lái tự động để nắm rõ tình trạng giao thông chạy xe trên đường, chọn tuyến đường tối ưu, thực hiện lái tự đông hoặc nửa tự động Đặc biệt, sự cố thảm họa động đất và sóng thần tại khu vực Đông Bắc Nhật (Fukushima) vào tháng 3/2011 đã thể hiện rõ nét hiệu quả của hệ thống ITS Thông qua các thông tin tổng hợp từ các hệ thống thu thập thông tin giao thông của các đoạn, tuyến đường mà cơ quan điều hành giao thông đã nhanh chóng xây dựng các lộ trình cứu hộ hiệu quả trên mạng lưới đường bộ đã bị tàn phá nặng nề, nhờ đó đã góp phần đẩy nhanh công tác cứu hộ, giảm nhỏ đáng kể thiệt hại về mọi mặt Nhật Bản cũng phát triển rất thành công công nghệ thu phí điện tử không dừng xe ETC (Electronic

Toll Collection), tới cuối 2002, Nhật đã có 900 trạm Trang bị thiết bị VICS cho 3 triệu 170 ngàn xe, cung cấp dịch vụ VICS cho 32 khu vực trên toàn quốc. [3]

1.1.2.3 Quá trình phát triển ITS của Châu Âu

Nhánh ITS sớm nhất của Châu Âu được tiến hành sơ bộ vào những năm 70 của thế kỷ 20 là kết quả hợp tác khoa học và kỹ thuật của một số nước châu Âu COST30 (Cooperation in the field of Scientific and Technical Reseach), quy hoạch thống nhất trên phạm vi toàn Châu Âu thực hiện vào cuối những năm 80 Năm 1986, Giới sản xuất xe hơi Tây Âu đã tổ chức chương trình PROMETHEUS (Program for

a European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety - Giao thông châu Âu an toàn và hiệu quả nhất) Chương trình này dự tính thực hiện phát triển trong 8 năm là một bộ phận của chương trình liên hợp EUREKA bao gồm năm mục tiêu phát triển: an toàn, kinh tế, hiệu suất, tiện ích và bảo vệ môi trường Trên khía cạnh tổng thể, trọng tâm của PROMETHEUS là cải tiến phương tiện, tức chú trọng thông minh hóa xe cộ Kết quả của chương trình này đãđược báo cáo tại hội nghị ITS thế giới năm 1994 tại Paris, từ đó các tiêu chí của chương trình được hoàn thành

Năm 1988, các thành viên Liên minh châu Âu đã khởi động chương trình đường bộ chuyên dụng an toàn xe cộ của châu Âu DRIVE (Dedicate Road Infrastructue for Vehicle Safety in Europe) nhằm tăng cường thực hiện an toàn giao thông đường bộ, nâng cao hiệu suất vận tải, giảm nhỏ ảnh hưởng xe cộ với môi trường Chương trình này khác PROMETHEUS là PROMETHEUS do các tổ chức công nghiệp thực hiện còn DRIVE do nhà nước chỉ đạo nghiên cứu phát triển, chú trọng nghiên cứu thông minh hóa cơ sở đường bộ Từ 1988-1991 tiến hành chương trình DRIVE-I, chủ yếu nghiên cứu cơ sở và công tác tiêu chuẩn hóa theo 4 phương diện chính: Xây dựng mô hình và các vấn đề tương tự; phân tích tính an toàn và hành

vi con người; điều khiển giao thông; các vấn đề khác Từ 1992-1994 triển khai nghiên cứu DRIVE-II tập trung vào 6 phương diện:

 Quản lý nhu cầu đi lại (Demand Management);

 Thông tin xuất hành và giao thông (Traffic and Travel Information);

 Quản lý giao thông đô thị tích hợp (Integrated Inter Urban Traffic

Management);

 Hỗ trợ lái xe và Lái xe hợp tác (Drive Assistance and Cooperative Driving);

 Quản lý đoàn xe và hóa vận (Freight and Fleet Management);

 Quản lý giao thông công cộng (Public Transport Management)

Liên minh Châu Âu hàng năm chi cho việc thực hiện chương trình 120 triệu Euro Từ 1994-1998 triển khai DRIVE-III, cũng có tên Telematics for Transport, nó

là một bộ phận trong 4 chương trình kiến trúc của Liên minh Châu Âu, chương trình này xoay quanh việc tiến hành nghiên cứu phương thức vận tải phức hợp đường bộ, đường không, đường sắt và đường thủy; cố gắng thực hiên mạng thông tin số vô tuyến giao thông trên phạm vi toàn châu Âu Năm 1995, chương trình vận tải cơ động Châu

Âu PROMOTE (Program for Mobility in Transportation in Europe) bắt đầu thực hiện PROMOTE không phải là suy diễn đơn giản của PROMETHEUS, trọng tâm phát triển của nó là thông tin di động từ xe cộ tới hệ thống quản lý giao thông và hệ thống

an toàn, tham gia thực hiện không chỉ hãng chế tạo xe mà còn cả các công ty điện tử

và bộ phận quản lý đường bộ

Trên phương diện thực hiện hệ thống giao thông thông minh, Liên minh Châu

Âu đã thu được tiến triển thực chất, từ các nhánh mạng giao thông (TEN -T) đã tính toán tới thực hiện các trọng điểm liên quan ITS So với việc xây dựng cơ sở thực hiện phần cứng, hệ thống quản lý giao thông và hệ thống thông tin giao thông giảm đáng

kể đầu tư bắt buộc, nhưng với hệ thống giao thông tổng thể châu Âu lại có ảnh hưởng quan trọng Từ 1995-1999 các nhánh trong TEN-T được chi 340 triệu Euro cho các phương thức vận tải liên quan tới các nhánh ITS, trong đóđể nghiên cứu tính khả thi, liên minh châu Âu đóng góp 50% kinh phí; để thực hiện 10%, trong giai đoạn đầu của chương trình, nhánh thông minh hóa thông tin dịch vụ người dùng và đường bộ được đầu tư 90 triệu Euro Giai đoạn 2 (2000-2006), liên minh tiếp tục cung cấp tài chính cho các nhánh ITS. [3]

1.1.2.4 Quá trình phát triển ITS của Trung Quốc

Từ đầu những năm 70 của thế kỷ 20, Trung Quốc đã bắt đầu phát triển ITS, lúc đó gọi là công trình giao thô ng Viện nghiên cứu khoa học Bộ Giao thông đường

bộ và Cục Cảnh sát Bắc kinh hợp tác, lần đầu tiên Trung Quốc tiến hành thử nghiệm tính toán điều khiển tín hiệu giao thông Từ đầu những năm 80 đã coi trọng vận dụng công nghệ cao phát triển hệ thống giao thông vận tải: quản lý giao thông đô thị, phát triển rộng rãi điều tra giao thông đô thị, quy hoạch, xử lý đồng thời bắt đầu tiến hành nghiên cứu công nghệ điều khiển giao thông đô thị

Mở đầu những năm 90, một số trường đại học và viện nghiên cứu đã bắt đầu nghiên cứu thử nghiệm công nghệ điều khiển giao thông đô thị, các nghiên cứu này chủ yếu học lý luận và ý tưởng từ hệ thống điều khiển tín hiệu tiên tiến của các nước phát triển như Mỹ, Anh, Úc như TRANSIT; SCOOT, SCATS Từ đó thí điểm tại các thành phố Bắc Kinh, Thượng Hải, Nam Kinh Đồng thời Bắc Kinh, Thượng Hải, Thẩm Dương và Hàng Châu lần lượt nhập hệ thống điều khiển của Anh và Úc như SCOOT và SCATS

Đầu 1996, Bộ Khoa học Công nghệ tiến hành một loạt các hoạt động hợp tác

và giao lưu trên lĩnh vực ITS, thúc đẩy nghiên cứu và phát triển ITS trong nước Ngân sách trọng điểm quốc gia Trung Quốc trong năm 1996 được dùng để nghiên cứu hệ thống ITS Năm 1997-1998, Trung Quốc và liên minh Châu Âu hợp tác cung cấp thông tin, trao đổi kinh nghiệm và tổ chức các hội nghị ITS ở Bắc Kinh và Brussels, những cuộc trao đổi rất bổ ích cho việc nắm rõ tác dụng của ITS trong giới

kỹ thuật và các giới liên quan khác của Trung Quốc

Trong thời kỳ đổi mới “95”, Bộ Giao thông Trung Quốc đề ra “tăng cường phát triển và nghiên cứu ITS Trung Quốc”, kết hợp thành quả quốc tế và Trung Quốc, phân giai đoạn triển khai hệ thống điều khiển giao thông, hệ thống thông tin lái xe, điều độ phương tiện với hệ thống đạo hàng, hệ thống an toàn phương tiện cùng quản

lý thu phí tổng cộng 5 mục tiêu lớn cần triển khai nghiên cứu, công trình hóa và tập hợp hệ thống, trên cơ sở này áp dụng thành thục thành tựu khoa học công nghệ vào việc cung cấp sản phẩm và công nghệ Trong giai đoạn này rất nhi ều chuyên gia đã

quan tâm tới thành quả nghiên cứu kiến trúc hệ thống của nước ngoài, tự tiến hành nghiên cứu phân tầng không trùng lặp để góp ý triển khai nghiên cứu kiến trúc hệ thống của ITS Trung Quốc

Sau khi trưng tập ý kiến, năm 1999, Bộ Khoa học Công nghệ xác định nội dung tăng cường các nhánh khoa học công nghệ liên quan và cho phép trung tâm nghiên cứu công nghệ ITS quốc gia thuộc Sở Khoa học công nghệ đường bộ, Bộ Giao thông chủ trì nghiên cứu, tập trung hơn 100 chuyên gia từ các trường đại học, viện, nhà máy và bộ phận liên quan tham gia nghiên cứu các nhánh liên quan ITS Tới cuối năm 2000 việc nghiên cứu các nhánh được hoàn thành, qua tiếp thu ý kiến và chỉnh sửa trên mọi phương diện, tháng 9/2001 chính thức được kiểm định và nghiệm thu

Trong thời kỳ “15” Bộ Khoa học Công nghệ phát động thực hiện chương trình

“15” nhánh khoa học công nghệ trọng điểm, lớn nhất là “Hệ thống giao thông thông minh điển hình và triển khai” Nhánh này thông qua triển khai công nghệ then chốt, xây dựng môi trường và ứng dung mẫu, giải quyết trọng điểm điều khiển giao thông, tập hợp thông tin dịch vụ, thông tin cự li ngắn chuyên dụng, đường bộ thông minh và các tiêu chuẩn quy phạm nghiên cứu mô thức và công nghệ phát triển ITS phù hợp đặc điểm Trung Quốc, vì sự phát triển của ITS Trung Quốc, đặt cơ sở ứng dụng và công nghiệp hóa, thúc đẩy công nghiệp chế tạo và phục vụ phát triển, tiếp cận công nghệ cao cải tạo nhà máy truyền thống, thông qua thông tin hóa đẩy nhanh tiến trình công nghiệp hóa Tháng 9/2006, Bộ khoa học công nghệ tổ chức thực hiện chương trình công nghệ “1015” trong đó “Mẫu ứng dụng tập hợp công nghệ ITS quốc gia” là chương trình quan trọng, trọng điểm của chương trình là nghiên cứu bố cục cung cấp dịch vụ giao thông vận tải nhân tính hóa, phát triển công nghệ thông minh hóa hệ thống giao thông và công nghệ giao thông vận tải an toàn cao, kết hợp phục vụ thế vận hội Bắc Kinh 2008, hội chợ Thượng Hải 2010 và Á vận hội Quảng Châu, dựa trên các công trình lớn mạng đường cao tốc thu phí không dừng TQ và dịch vụ cùng

hệ thống vận tải Logistic Từ đó thực hiện tổng hợp ứng dụng xây dựng công nghệ ITS, hình thành hệ thống tiêu chuẩ n quy phạm và hệ thống đánh giá, nâng cao năng

lực sáng tạo công nghệ, góp phần phát triển công nghiệp, thúc đẩy hình thành hệ thống mới. [4]

Cơ sở dữ liệu quốc gia giao thông

Trung tâm điều hành giao thông

Giao thông

công cộng

Camera quan sát Xử phạt ATGT Điều khiển đèn tín hiệu Thông tin giao

thông Bãi đỗ xe

Hình 1.1 - Kiến trúc tổng thể hệ thống ITS

Một số hệ thống ITS chính chúng ta thường nghe đến và hay được sử dụng như:

 Hệ thống camera dùng trong giám sát, xử phạt trật tự vi phạm an toàn giao

thông

 Hệ thống điều khiển đèn tín hiệu giao thông thông minh

 Hệ thống Trung tâm chỉ huy, điều hành giao thông

 Hệ thống chỉ dẫn giao thông thông minh: biển báo VMS, ứng dụng

 Hệ thống bãi đỗ xe thông minh

 Hệ thống tương tác, hỗ trợ lái xe và xe

 Hệ thống thu phí tự động và thanh toán điện tử trong giao thông

Sensor Camera Trung tâm điều khiển Mô phỏng

Quản lý VMS

Điều khiển

Hình 1.2 - Mô hình hệ thống ITS

1.1.4 Đánh giá tổng quan về lợi thế và tầm quan trọng của hệ thống ITS

Nhìn chung, các lĩnh vực ứng dụng hệ thống giao thông thông minh có thể bao gồm: hoạt động của xe cộ, máy bay và tàu thủy, phòng chống tai nạn và an toàn, thanh toán và định giá điện tử, quản lý các tình huống khẩn cấp, quản lý đường cao tốc, quản lý sự cố, quản lý thông tin, vận chuyển hàng hóa đa phương thức, quản lý thời tiết đường, khai thác và bảo trì đường bộ, quản lý vận chuyển quá cảnh, thông tin du lịch

ITS cung cấp dịch vụ cho mọi người sử dụng công lập và tư nhân Người sử dụng các lĩnh vực ứng dụng hoặc dịch vụ ITS bao gồm cả khách du lịch, người đi đường dễ bị tổn thương, người sử dụng cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ và các nhà vận hành, quản lý đội tàu và các nhà khai thác các dịch vụ cấp cứu

Hệ thống giao thông thông minh ITS tích hợp công nghệ viễn thông, điện tử

và công nghệ thông tin với kỹ thuật giao thông để lập kế hoạch, thiết kế, khai thác, bảo trì và quản lý các hệ thống giao thông Việc ứng dụng công nghệ thông tin và thông tin liên lạc cho ngành vận tải đường bộ và giao diện của nó với các phương thức vận tải khác sẽ đóng góp đáng kể cho việc cải thiện hiệu suất, hiệu quả của môi trường, bao gồm cả hiệu quả năng lượng, sự an toàn và an ninh của vận tải đường bộ,

kể cả việc vận chuyển hàng nguy hiểm, an ninh công cộng và vân chuyển hành khách

và vận tải hàng hóa, đồng thời đảm bảo các chức năng của thị trường nội địa cũng như mức độ tăng khả năng cạnh tranh và việc làm

1.2 Tổng quan dịch vụ thu phí điện tử ETC (Electronic Toll Collection)

1.2.1 Tóm lược quá trình lịch sử của thu phí đường bộ

Việc thu phí sử dụng đường bộ có mục đích bù đắp một phần vốn đầu tư và / hoặc vốn duy trì, bảo dưỡng đường Từ năm 1962 với Nghị định số 83 -CP, ngày 01-8-1962; Hội đồng Chính phủ cho phép thu lệ phí sửa chữa đường bộ Trong thời kỳ chiến tranh phá hoại của Mỹ, việc thu phí giao thông đã bị ngừng lại Từ năm 1991, việc thu tiền sử dụng đường bộ lại tiếp tục thực hiện Từ bước đầu dưới dạng thu thủ công trực tiếp khi người sử dụng đi qua nơi thu phí cầu, đường bộ Dần dần công việc được cải tiện và hệ thống các trạm thu phí các loại đã hình thành từng bước Năm

1998, Thủ tướng Chính phủ phê duyệt mạng lưới các trạm thu phí đường bộ toàn quốc với 62 trạm Cơ chế thu phí tại các trạm này được thực hiện theo các Thông tư của Bộ Tài chính

Do cần huy động nhiều nguồn lực và để phát triển kết cấu hạ tầng giao thông, nên nước ta đã có những chính sách khuyến khích các nhà đầu tư theo hình thức BOT, cho phép các nhà đầu tư được thu phí sau khi công trình cầu đường được hoàn thiện

để hoàn vốn Vì vậy hiện có hai loại phí đường bộ khác nhau là thu theo công trình

do nhà nước đầu tư và thu theo công trình đầu tư theo BOT Mức thu đối với BOT bằng hai lần mức thu phí của nhà nước

Đến 2004, trên hệ thống quốc lộ có 53 trạm thu phí các loại Từ khi thực hiện Nghị định số 18/2012/NĐ-CP ngày 13/3/2012 của Chính phủ về Quỹ bảo trì đường

bộ, nhiều trạm thu phí trên quốc lộ đã được gỡ bỏ Tuy nhiên, vẫn còn một số trạm trên quốc lộ vì những lý do khác nhau và vẫn còn những đề nghị thu phí mới, ví dụ, thu phí trên Đại lộ Thăng Long

Vì vậy việc xác định, lựa chọn các thiết bị công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam nhằm làm cơ sở cho việc xây dựng quy trình thu phí thuận tiện, an toàn và hiệu quả cần phải được tiến hành ngay Căn cứ vào đó để triển khai thống nhất và đồng bộ hóa thiết bị công nghệ cũng như quy trình thu trên toàn bộ mạng lưới trạm thu phí quốc lộ đặc biệt là các tuyến quan trọng và các tuyến đối ngoại; làm sao trong một tương lai gần, thu phí ở Việt Nam trở nên thuận tiện, văn minh và hiện đại

Hệ thống thu phí tự động không dừng (Electronic Toll Collection - ETC) là một trong những hình thức được triển khai ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới Nhờ ưu điểm “không dừng” nên hệ thống ETC góp phần giảm ùn tắc, giảm chi phí quản lý và hạn chế tiêu cực trong thu phí Đây là một trong những biện pháp hiệu quả để giải quyết bài toán thu phí giao thông đường bộ ở Việt Nam hiện nay

Vì vậy, trong phát triển ITS, hệ thống ETC được chú trọng, là xu hướng phát triển tất yếu trong giao thông đường bộ hiện đại Tại một số nước phát triển, hệ thống ETC đã được triển khai hàng chục năm nay và đạt được nhiều thành tựu Những kết quả trong việc ứng dụng ETC ở các nước trên thế giới là tiền đề cho ứng dụng ETC

ở Việt Nam [4]

1.2.2 Các thành phần của hệ thống thu phí không dừng

Hệ thống thu phí gồm 4 thành phần chính như sau:

 Nhận dạng xe;

 Phân loại xe;

 Giao dịch thanh toán;

 Cưỡng chế các vi phạm

Mỗi thành phần lại có thể có những công nghệ khác nhau Lựa chọn được một

tổ hợp công nghệ thích hợp luôn luôn là một câu hỏi đặt ra cho nhà quản lý

Hình 1.3 - Thành phần chính của hệ thống thu phí không dừng

Các thành phần này về mặt logic (thông tin) có quan hệ chặt chẽ với nhau, thành phần sau dựa vào đầu ra của thành phần trước, nhưng về mặt vật lý, lại tương đối độc lập với nhau và có thể mua sắm theo các gói hợp đồng riêng

1.2.2.1 Nhận dạng xe tự động

Nhận dạng xe tự động (Automated vehicle identification - AVI) là quá trình xác định xem một phương tiện giao thông có chịu phí cầu đường hay không Phần lớn các trạm thu phí ghi lại việc đi đến của xe tại một số không nhiều cổng thu phí

Tại đó, các thiết bị có nhiệm vụ là nhận dạng chiếc xe trong khu vực trước cổng Có các công nghệ sau:

1.2.2.2 Phân loại xe tự động (Automated vehicle classification)

Việc phân loại xe có quan hệ chặt chẽ với việc nhận dạng xe nêu trên Mục đích của việc phân loại xe là xác định xem xe thuộc mức phí nào Theo Thông tư số 159/2013/TT-BTC ngày 14/11/2013 của Bộ Tài chính hướng dẫn về chế độ thu, nộp quản lý và sử dụng phí sử dụng đường bộ hoàn vốn đầu tư xây dựng đường bộ quy định 5 khung mức phí tùy theo số ghế ngồi hoặc tải trọng theo thiết kế

Bảng 1.1 - Bảng phân loại phương tiện theo mức thu phí

Số thứ tự Phương tiện chịu phí

1 Xe dưới 12 ghế ngồi, xe tải có tải trọng dưới 2 tấn; các loại xe buýt vận

tải khách công cộng

2 Xe từ 12 ghế ngồi đến 30 ghế ngồi; xe tải có tải trọng từ 2 tấn đến dưới 4

tấn

3 Xe từ 31 ghế ngồi trở lên; xe tải có tải trọng từ 4 tấn đến dưới 10 tấn

4 Xe tải có tải trọng từ 10 tấn đến dưới 18 tấn; xe chở hàng bằng Container

Mức phí dựa trên “số ghế ngồi hoặc tải trọng theo thiết kế”, ta gọi là “dữ liệu mức phí” Dữ liệu này thường khác với số ghế / tải trọng thực tế lúc thu phí

 Mức phí và tiêu chuẩn phân loại xe theo mức phí thường thay đổi sau một số

năm nên công nghệ phân loại xe cần cho phép đưa các thay đổi này vào hệ thống một cách dễ dàng

Công nghệ nhận dạng và phân loại xe nói chung có 4 loại như:

 Phương án phân loại xe bán tự động theo thông tư hiện hành của Bộ Tài chính Việt Nam Loại hình xe thu phí sẽ được xác định bằng trực quan của nhân viên thu phí khi phát hành thẻ vào đường cao tốc hoặc theo thông tin chứa sẵn trong thẻ trả trước khi đăng ký mua thẻ Các thông số đo đạc xác định bằng thiết bị cùng hình ảnh xe sẽ được tự động kiểm chứng phân loại xe của nhân viên để thông báo khi có hiện tượng chênh lệch và lưu trữ xử lý trong quy trình hậu kiểm thu phí

 Tự động đo đếm đặc trưng vật lý của xe bao gồm: đặc trưng khung từ, số trục,

loại bánh đơn/kép và chiều cao xe Hệ thống phức tạp này sử dụng một loạt các cảm biến Cảm biến cảm ứng gắn vào bề mặt đường có thể xác định khoảng cách giữa các xe, cung cấp thông tin cơ bản về sự hiện diện của một chiếc xe Thiết bị cho phép đếm số lượng các trục khi một chiếc xe đi qua, và cũng phát hiện xe với lốp đôi Dùng tia laser dạng màn có thể ghi lại hình dạng của chiếc xe, từ đó giúp phân biệt xe tải và xe kéo Dễ thấy là hệ thống này đắt tiền và khó sử dụng

 Chụp Video Camera dưới các góc độ khác nhau rồi áp dụng công nghệ thu và

xử lý ảnh để tìm ra đặc trưng hình dạng của xe;

 Thu thập thông tin đăng ký lưu trữ trên thanh nhớ (memory) gắn sẵn trên xe

(trên chíp gắn ở kính xe) qua công nghệ RFID hoặc trên thiết bị OBU (On-Board Unit) gắn cứng trên xe) qua sóng ngắn dành riêng

Dễ thấy là chỉ có loại sau cùng đảm bảo được yêu cầu nhận dạng xe chính xác 100% như trong quy định phân loại xe đối với thu phí của Việt Nam bởi vì việc nhận dạng và phân loại chỉ thuần túy là đọc các thông tin về loại xe đã đăng ký ban đầu Cách làm này cần chi phí thấp, nhưng vẫn có giới hạn trong sử dụng Ví dụ, khi chủ

xe lúc thì thêm một moóc, lúc lại tháo moóc

1.2.2.3 Giao dịch thanh toán (Transaction processing)

Quá trình này chủ yếu gồm việc liên hệ với tài khoản khách hàng, thực hiện giao dịch và thanh toán của khách hàng vào tài khoản, và xử lý các yêu cầu khác Công việc này thường do một Trung tâm dịch vụ khách hàng đảm nhận Trong nhiều khía cạnh, các chức năng xử lý giao dịch tương tự như ngân hàng, nên một số cơ quan thu phí đã ký hợp đồng xử lý giao dịch với ngân hàng

Việc thanh toán có thể theo hình thức trả sau, ngân hàng định kỳ thực hiện giao dịch và gửi giấy yêu cầu hóa đơn cho khách hàng, hoặc trả trước dưới dạng nào

đó, số dư trong tài khoản được trừ đi sau giao dịch Hệ thống trả trước là phổ biến hơn, do tránh được việc truy hồi các khoản nợ Hầu hết các tài khoản trả sau đối phó với vấn đề này bằng cách yêu cầu đặt cọc

Về nguyên tắc, hiện nay có các công nghệ như sau:

 Công nghệ vé từ (hiện đã lạc hậu do độ bền đầu đọc kém và chi phí vé cao);

 Công nghệ in trực tiếp trên băng giấy thường (hiện chế độ tài chính của Việt

Nam không còn cho phép áp dụng nữa);

 Công nghệ vé giấy mã vạch (một chiều và hai chiều; dành cho phí lượt, vé

tháng, vé toàn quốc và cả loại miễn phí);

 Công nghệ thẻ thông minh (Smart Card) (hình thức trả trước và dành cho các

xe qua lại thường xuyên hoặc chạy liên tuyến);

 Công nghệ giao dịch qua Sóng ngắn dành riêng DSRC (cũng hình thức trả

trước và dành cho các xe qua lại thường xuyên hoặc chạy liên tuyến; loại này cho phép xe vẫn chạy với tốc độ thông thường đồng thời cung cấp cả thông tin chính xác về loại xe như đã nói ở trên) Loại này còn được gọi là thu phí tự động EFC (Electronic Fee Collection)

Hiện nay, đã xuất hiện khả năng thực hiện giao dịch qua sóng 3G (4G) với điện thoại và nhất là với điện thoại thông minh

1.2.2.4 Cưỡng chế các vi phạm (Violation enforcement system - VES)

Việc cưỡng chế vi phạm (Violation Enforcement System - VES) có mục đích

là phát hiện và xử lý những trường hợp không thanh toán hoặc thanh toán dưới mức

cần trả Để hệ thống có cơ sở pháp lý chắc chắn, tại hầu hết các nước, đều có quy định đã được các cấp có thẩm quyền phê duyệt để xử phạt vi phạm trong thu phí

Các biện pháp có thể được sử dụng để ngăn chặn hành vi vi phạm trong việc thu phí như sau:

 Cảnh sát hoặc người thực thi công vụ tuần tra tại trạm thu phí có thể có hiệu

quả cao Tuy nhiên, không thể có đủ lực lượng để tuần tra liên tục 24 giờ mỗi ngày nên phần lớn là tuần tra theo thời gian ngẫu nhiên và nếu có thể, cả không gian (địa điểm) cũng ngẫu nhiên;

 Một rào cản vật lý, chẳng hạn như thanh chắn vách chắn (barrier), đảm bảo

rằng tất cả các xe đi qua trạm thu phí đã phải trả phí Khi vi phạm được xác định, ngay lập tức như hàng rào sẽ không cho phép xe vi phạm đi qua Tuy nhiên, rào cản cũng buộc các lái xe trung thực, vốn chiếm phần lớn trong lưu thông phải đi chậm lại ở cổng thu phí Điều này làm giảm tốc độ xe và hạn chế hiệu suất và lợi ích của việc thu phí tự động không dừng;

 Tự động nhận dạng biển số, tuy ít khi được sử dụng như là phương pháp nhận

dạng xe chính, thường được sử dụng nhiều hơn trong cưỡng chế vi phạm Trong cưỡng chế (VES) này, số lượng hình ảnh cần xử lý nhỏ hơn nhiều so với khi phân loại xe (AVI) nên có thể xử lý bằng nhân công kết hợp phương pháp tự động để

có độ chính xác cao Tuy nhiên, nhiều khúc mắc về pháp lý vì cách làm này nhận diện được biển đăng ký, nhưng không nhận diện được người lái trong khi phần lớn các quy định xử lý vi phạm lại yêu cầu xử lý người lái, chứ không phải xử lý chiếc xe

1.3 Kết luận chương 1

Trong chương này luận văn đã tìm hiểu tổng quan về hệ thống ITS, tìm hiểu

sơ lược về tình hình phát triển ITS ở các nước phát triển trên thế giới, đánh giá tổng quan về lợi thế và tầm quan trọng của hệ thống ITS, Tổng quan dịch vụ thu phí điện

tử ETC (Electronic Toll Collection) Từ đó xác định được sự cần thiết về vấn đề nghiên cứu của đề tài Trong phát triển ITS, hệ thống ETC rất được chú trọng, là xu hướng phát triển tất yếu trong giao thông đường bộ hiện đại Tại một số nước phát

triển, hệ thống ETC đã được triển khai hàng chục năm nay và đạt được nhiều thành tựu Những kết quả trong việc ứng dụng ETC ở các nước trên thế giới là tiền đề cho ứng dụng ETC ở Việt Nam Các nội dung tìm hiểu ở chương này là cơ sở để đề tài tiếp tục phân tích nghiên cứu các công nghệ sử dụng trong quản lý thu phí điện tử trong chương tiếp theo

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG

TRONG QUẢN LÝ THU PHÍ ĐIỆN TỬ 2.1 Những yêu cầu chung đối với hệ thống thu phí điện tử

Do tốc độ lớn, vấn đề thu phí đối với đường cao tốc có yêu cầu cao và cấp thiết hơn nữa Theo đề xuất của JICA, lộ trình thu phí không dừng cho đường cao tốc như sau:

 Giai đoạn từ nay đến 2015: bắt dầu đưa vào áp dụng thu phí tự động ở một mức độ nhất định (Thủ công, chạm và đi, OBU 1 cục/2 cục);

 Giai đoạn 2016-2020: Tiếp tục mở rộng và nâng cao;

 Giai đoạn 2021- 2030: cho phép thu phí điện tử: phương tiện được đi qua không dừng ở một số làn dành riêng (ETC trên dòng xe tự do)

Lộ trình này không bao gồm Thu phí tự động qua điện thoại Tuy nhiên, như

đã nêu trên, đây có thể là một đột phá trong việc thu phí tự động Vì t hế, cần theo dõi

và nếu khi các các điều kiện cần và đủ, sẽ đưa vào lựa chọn này “Thu phí tự động” với tư cách là một trong các dịch vụ cho người sử dụng trong hệ thống ITS, gồm 2 gói công việc: “Thu phí” và “Trao đổi dữ liệu trung tâm đến trung tâm” Gói công việc đâu tiên có 5 lựa chọn là:

 Thủ công/Chạm và Đi;

 ETC tại đảo thu phí với OBU 1 cục;

 ETC tại đảo thu phí với OBU 2 cục;

 ETC trên dòng tự do;

 Thu phí tự động qua điện thoại di động

Các hệ thống thu phí có những yêu cầu chung và các yêu cầu riêng Các yêu cầu chung cơ bản đối với hệ thống thu phí tự động như:

 Thiết lập một hệ thống thu phí hiện đại với quy trình thu phí đơn giản, hiệu

quả và thống nhất;

 Có khả năng hoạt động như một hệ thống chung cho tất cả các tuyến đường

thu phí thuộc lãnh thổ Việt Nam;

 Đồng bộ hóa, tiêu chuẩn hóa trang thiết bị trên toàn mạng nhằm cho phép thực hiện việc thanh toán liên mạng;

 Thiết lập đầy đủ các quy định thu phí, chẳng hạn như phân loại phương tiện

hay đo đạc tải trọng, tính phí theo loại hình xe và tải trọng xe, các hình thức phí lượt, phí kỳ, phí trả trước và cả loại phí đi toàn quốc;

 Tạo thuận tiện cho các loại phương tiện và có thời gian thông xe qua làn nhanh,

tăng lưu lượng lưu thông;

 Áp dụng được cả cho loại hình thu phí mở hoặc đóng, kết hợp thu phí điện tử

bằng thẻ không tiếp xúc lẫn thu phí bằng thiết bị truyền thông tầm gần đặc dụng;

 Có độ tin cậy, chính xác cao, bảo mật tốt và tương hợp với các tiêu chuẩn quốc tế;

 Có khả năng nối kết dịch vụ trả phí cho người dùng tài khoản ngân hàng;

 Tất cả dữ liệu thu phí đều phải ghi và lưu giữ lại toàn bộ, phục vụ quy trình

hậu kiểm Ngăn chặn các lỗ hổng tài chính do nhân viên thu phí gây ra một cách hữu hiệu nhất;

 Hệ thống thu phí này còn Tăng cường công tác giám sát bằng thiết bị Video

Camera kiêm luôn việc quản lý lượng phương tiện ra hay vào đường cao tốc, và

có thể cung cấp con số về lượng phương tiện cho hệ thống giám sát giao thông;

 Hệ thống thu phí phải hỗ trợ các công tác bảo đảm an toàn giao thông như răn

đe hiện tượng xe quá tải, xe chạy nhanh vượt tốc độ quy định, phát hiện và thông báo các xe có biển số trong danh sách vi phạm luật do các hệ thống khác gửi đến;

 Hệ thống này có tính ổn định cao và có chức năng dự phòng trong trường hợp

xảy ra sự cố cục bộ mà không ảnh hưởng đến công việc hàng ngày của các bộ phận khác;

 Hệ thống này có tính mở rộng, thuận tiện cho việc nâng cấp, tính tương thích

tốt;

 Quy trình thao tác phần mềm thu phí rõ ràng, chính xác, thiết thực, giảm cường

độ làm việc của nhân viên thu phí, đồng thời phù hợp với yêu cầu quản lý khách hàng;

 Hệ thống thu phí “Thiết kế một lần, thực thi theo từng kỳ” đáp ứng yêu cầu về

tính tiên tiến, hiện đại, tính giữ gìn dễ dàng, tính tương thích, tính hiệu dụng

 Phù hợp với điều kiện Việt Nam và giá thành rẻ so với mặt bằng quốc tế, chi

phí đầu tư và bảo trì bảo dưỡng ở mức hợp lý [1]

2.2 Lựa chọn công nghệ

Cấu hình hệ thống thu phí phụ thuộc vào công nghệ được chọn Tuy nhiên, về

cơ bản, có năm thành phần chính:

 Thiết bị trên xe (OBU - On Board Unit): được gắn với phương tiện để xác định

nhanh chóng đối tượng sử dụng đường, cần thu phí;

 Thiết bị bên đường (RSU - Road Side Unit): là thiết bị trao đổi thông tin trực

tiếp với (OBU), đặt tại các điểm kiểm soát vào/ra đường cao tốc;

 Trung tâm điều hành thu phí: lưu trữ, theo dõi, kiểm soát thu phí liên mạng, đăng ký OBU, quản lý phát hành khóa điện tử cho các CPU mã hóa bảo mật thông tin trao đổi dữ liệu trên mạng;

 Trạm thu phí (Toll booth) nơi diễn ra quá trình thu phí và kiểm soát;

 Vật chứa thông tin về tài khoản (AB - Account Bearer) dưới các dạng khác

nhau: vé, thẻ (thẻ thông minh / IC, thẻ từ…), điện thoại

Ngoài ra, còn các thành phần quan trọng khác như:

 Các thiết bị lưu trữ, xử lý thông tin;

 Thiết bị truyền dẫn;

 Thiết bị bảo vệ, cung cấp năng lượng

Các thiết bị cụ thể cần thiết cho năm thành phần này tùy thuộc vào công nghệ lựa chọn

Một trong các vấn đề được quan tâm hàng đầu trong việc lựa chọn là phương thức thông tin giữa xe (thiết bị trên xe) và đường (thiết bị bên đường), thường gọi tắt

là V2I (Vehicle-to-Infrastructure)

Hiện nay, cả về lý thuyết lẫn thực tiễn đếu cho thấy rõ: Truyền thông và mạng liên lạc không dây là một công nghệ chủ chốt cho các dịch vụ quan trọng tương lai

đã và đang phát triển một hệ thống tiêu chuẩn và kiến trúc quốc tế về Tiếp cận thông tin liên lạc cho điện thoại di động mặt đất (Communications Access for Land Mobiles CALM) Dự kiến hệ thống CALM tương lai sẽ sử dụng một loạt các công nghệ bao gồm:

 Vệ tinh,

 Liên lạc di động (GSM, GPRS, 3G và 4G/WiMAX),

 Wi-Fi mạng cục bộ không dây (Wireless Local Area Network WLAN),

 Truy cập không dây trong môi trường xe (Wireless Access in Vehicular

2.3 Công nghệ RFID

RFID (Radio Frequency Identification, nhận dạng bằng sóng vô tuyến) là một phương pháp nhận dạng tự động dựa trên việc lưu trữ dữ liệu từ xa, sử dụng thiết bị thẻ RFID và một đầu đọc RFID

Thẻ RFID có thể thay thế cho các thẻ tiếp xúc / thẻ mã vạch Thay vì phải đưa thiết bị vào sát mã vạch để quét, RFID cho phép thông tin có thể được truyền qua những khoảng cách nhỏ mà không cần một tiếp xúc vật lý nào cả Thẻ RFID được sử dụng không chỉ trong việc thu phí mà còn trong rất nhiều lĩnh vực như: quản lý nhân

sự, quản lý hàng hóa vào/ra siêu thị, nhà kho, theo dõi động vật, làm thẻ hộ chiếu

… Công nghệ RFID được bắt đầu đề cập tới từ khi lâu từ những năm thế chiến II khi Không quân hoàng gia Anh - British Royal Air Force (RAF) sử dụng để nhận dạng phân biệt máy bay của RAF và máy bay Đức Ngày nay nó được ứng dụng trong cuộc sống vì tính cạnh tranh với các khía cạnh hấp dẫn của RFID Một hệ thống RFID tối thiểu gồm những thiết bị sau:

 Thẻ RFID (RFID Tag, còn được gọi là transponder- Bộ Phát đáp) Là một thẻ

gắn chíp + Anten Có hai loại: RFID passive tag và active tag:

 Passive tags (thẻ bị động): Không cần nguồn ngoài và nhận năng lượng từ thiết bị đọc Khoảng cách đọc ngắn

 Active tags (thẻ chủ động): Được nuôi bằng pin, sử dụng với khoảng cách đọc lớn

Thẻ E-tag cấu tạo gồm một chip nhớ tích hợp và một ăng ten Chip nhớ cho phép lưu trữ dữ liệu bao gồm mã sản xuất của thẻ E-tag và vùng nhớ động cho phép các thiết bị đọc thẻ E-tag (RFID reader) có thể truy cập và lấy dữ liệu từ vùng nhớ này Ăng ten trong thẻ E-tag cho phép thẻ giao tiếp với các ăng ten của thiết bị đọc thẻ RFID reader

Thẻ E-tag sử dụng trong công nghệ RFID cần đảm bảo các yêu cầu sau:

 Là loại thẻ không cần dùng pin, có thể ghi xóa hơn 100 nghìn lần, thời gian

hoạt động trên 10 năm;

 Hoàn toàn đảm bảo chức năng thu phí không dừng;

 Có khả năng chứa đủ thông tin của chủ phương tiện xe;

 Đảm bảo tính năng bảo mật: chống giả mạo, sao chép dữ liệu trên thẻ Mỗi thẻ E-tag là duy nhất Người dùng không thể tự ý can thiệp vào các thông tin trên thẻ Khi đăng ký dán thẻ E-tag, chủ phương tiện sẽ được thiết lập một tài khoản, thông tin tài khoản được ghi trong thẻ E-tag và CSDL của hệ thống thu phí để sử dụng cho việc thanh toán phí sử dụng đường bộ Chủ phương tiện phải thực hiện việc nạp tiền vào tài khoản (thông qua các điểm phát hành thẻ hoặc các tài khoản ngân hàng liên kết), giá trị tiền nạp được ghi vào thẻ E-tag và lưu vào cơ sở dữ liệu của hệ

thống thu phí để thực hiện thanh toán phí tự động khi phương tiện lưu thông qua trạm thu phí

Mỗi thẻ E-tag được liên kết với một tài khoản riêng, tài khoản này bao gồm thông tin về biển số xe và thông tin của chủ xe

Thẻ E-tag đề xuất là loại thẻ bị động, tức là chỉ có khả năng lưu trữ thông tin Các thông tin trên thẻ có thể được ghi/xóa bởi thiết bị chuyên dụng

Cảm biến (Reader hoặc sensor): Để đọc thông tin từ các thẻ, có thể đặt cố định hoặc lưu động

Thiết bị đọc thẻ RFID còn gọi là RFID reader equipment Là thiết bị đọc thẻ dạng chủ động - Active Reader Passive Tag (ARPT), có khả năng truyền tín hiệu sóng radio đến các thẻ E-tag và thu nhận các tín hiệu phản hồi từ các thẻ này Cấu trúc của RFID reader bao gồm:

 Một ăng ten tích hợp trên đầu đọc có nhiệm vụ gửi dữ liệu và các mệnh lệnh

tới thẻ E-tag; Mỗi làn xe sẽ được trang bị 4 bộ đầu đầu tích hợp ăng-ten RFID để đảm bảo quá trình giao tiếp được ổn định và mở chính xác ba-ri-e cho mỗi xe qua làn, 2 bộ đầu làn xe và 2 bộ ở cuối làn xe (mỗi bộ chính kèm một bộ dự phòng) Đầu đọc tích hợp ăng-ten RFID được trang bị có đặc tính kỹ thuật như sau:

 Phân cực: RHCP

 Góc phát sóng: Ngang (H): 90°, Dọc (V): 90°

 Kích thước: 216x216x25mm

 Trọng lượng: 1.2kg

 Một bộ thiết bị điều khiển đi kèm với phần mềm (middleware) nhằm xử lý các

dữ liệu từ ăng ten và giúp kết nối giữa thiết bị đọc thẻ RFID reader với các ứng dụng khác (ví dụ computer) Phần mềm có nhiệm vụ gửi các lệnh điều khiển tới

bộ phận đọc thẻ và nhận các dữ liệu của các thẻ E-tag từ bộ phận đọc thẻ

Thiết bị đọc thẻ RFID tích hợp ăng-ten RFID, được bố trí trên giá long môn, được dùng để giao tiếp với thiết bị nhận dạng phương tiện gắn trên xe (thẻ RFID) thông qua các ăng-ten ở dải tần số sóng vô tuyến FCC: 902 - 928 MHz, India: 865 -

867 MHz

Khi có xe lưu thông vào làn, thiết bị này sẽ đọc được mã số nhận dạng của thẻ RFID gắn trên xe Mã số thu được sẽ được truyền vào hệ thống để xác định tài khoản khách hàng trong cơ sở dữ liệu trung tâm, từ đó xác định phương tiện có được áp dụng quy trình thu phí không dừng để thanh toán phí hay phải áp dụng quy trình thu phí một dừng để qua trạm

Hai thiết bị đọc thẻ RFID tích hợp ăng-ten RFID được đặt ở khu vực đầu làn

xe Ngoài ra, hệ thống còn sử dụng thêm hai thiết bị đọc thẻ RFID tích hợp ăng-ten thu phí tương ứng tại vị trí cabin thu phí và ba-ri-e tự động, thực hiện nhận dạng phương tiện đã xác thực trước đó để mở ba-ri-e chính xác cho phương tiện này

Thiết bị đọc thẻ theo công nghệ RFID tích hợp với ăng-ten đáp ứng tiêu chuẩn ISO 18000-6C, có kích thước nhỏ gọn và được lắp trên giá long môn có độ cao phù hợp để không ảnh hưởng đến độ tĩnh không của làn xe Đặc tính kỹ thuật chính của thiết bị đọc thẻ RFID như sau:

 Dải tần số hoạt động: 902 - 928 MHz, dải tần số này có thể được cấu hình cho

phù hợp với quy định hiện hành, công suất tối đa 2W

 Tiêu chuẩn đáp ứng: ISO18000-6C, ISO18000-6B, iPx (Supertag), ISO10374,

and EASAlarm

 Thiết bị đảm bảo tuân theo quy định "Thiết bị nhận dạng vô tuyến điện hoạt

động trong băng tần 920 ÷ 925 MHz phải sử dụng phương pháp điều chế trải phổ nhảy tần" trong Thông tư 03/2012/TT-BTTTT Đầu đọc được cấu hình để sử dụng băng thông 128k-160k, tức là khoảng 16 kênh trên băng tần 920 ÷ 923 MHz hoặc

30 kênh trên băng tần 918 ÷ 923 MHz Kỹ thuật trải phổ nhảy tần FHSS cho phép chống nhiễu tốt, vì vậy nhiều đầu đọc có thể hoạt động đồng thời trên cùng một vùng phủ sóng (dense reader mode) Mặt khác, mỗi đầu đọc đều có vùng phủ sóng riêng, tách biệt hoàn toàn với các đầu đọc khác Antenna có góc mở 40 độ, treo ở

độ cao 5m hướng xuống mặt đường, vùng phủ sóng mỗi chiều chỉ 3-4m, không

có sự chồng lấn vùng phủ sóng giữa các antenna Với thiết kế và cấu hình antenna như vậy thì can nhiễu giữa các đầu đọc sẽ không xảy ra

 Giao tiếp: 10/100 Ethernet Port, Serial RS-232;