项目研究开发总结报告

项目研发工作总结报告

天线

C车

区域

ET

道系统

】

【双

研究成果

项 目 名 称：双区域天线ETC车道系统研究

厅

项 目 编 号： 2007－25

交

项目组织单位： 广东省交通厅 项目承担单位：广州新软计算机技术有限公司

广东省通

运

输

科

技

二○○八年十二月

目 录

1 2 3

项目目标与内容............................................................................................................................2 项目执行期....................................................................................................................................2 项目资源投入................................................................................................................................3 3.1 3.2 3.3 4

人力资源配置.......................................................................................................................4 工时投入...............................................................................................................................4

项目开发方案选择........................................................................................................................6

8 项目开发管理中的经验与教训...................................................................................................11 8.1 8.2 8.3 8.4

项目目标管理.....................................................................................................................11 人力资源管理.....................................................................................................................12 开发计划管理.....................................................................................................................12 其他支撑工作的管理.........................................................................................................12

广

东

省

7 项目技术创新点..........................................................................................................................10

交

通

运

6 项目完成情况要述......................................................................................................................10

输

厅

5 项目工作阶段................................................................................................................................9

科

技

研

4.2.3 软件交易模式选择..........................................................................................................9

究

成

果

4.2.3 车道布局特点..................................................................................................................8

【

双

4.2.3 车道布局选择..................................................................................................................7

区

域

天

4.2 车道软件设计方案选择.......................................................................................................7

线

ET

4.1 双区域天线研发方案选择...................................................................................................6

C车

道系统

】

仪器仪表投入.......................................................................................................................5

1 项目目标与内容

（1）项目目标：

本项目研究的主要目标是主要目的是通过研发基于双通信区域的路侧读写设备的ETC车道控制系统，解决目前的电子不停车收费系统所普遍存在的过车速度不高、跟车干扰、交易安全隐患等问题。

（2）研究范围：

本项目研究的范围包括基于双通信区域的路侧读写设备的ETC车道控制系

（3）主要内容：

本项目研究的主要内容包括以下两个方面：

广

项目实际执行周期和主要工作内容如下表2-1：

表2-1：项目主要执行周期表

阶段

主要工作内容

完成时间

备注

基础建设阶段完成项目实验室的建设并2007年5月

且在硬件上为开发做好准备。

系统设计阶段完成系统相关设计文件（需2007年10月

求分析、总体设计和详细设

东

省

交

2 项目执行期

通

运

输

厅

正确通过收费车道。

科

技

系统如何与双通讯区域的路侧读写设备协调配合，使得车辆安全、高速、连续、

研

究

2、研发基于双通讯区域的路侧读写设备的车道控制系统。主要研究车道控

成

果

【

的通讯区域。

双

区

程序。通过实时检测车辆和环境信息，实现自动、实时、准确调整路侧读写设备

域

天

线

1、研究具有双通讯区域的路侧读写设备的通讯区域自动控制方法及其接口

ET

C车

道

系统

】

统。

计）

开发阶段

试运行阶段

各系统在实际的项目中完2008年6月 成试运行，并对系统进行修正和完善，最终形成成熟的产品。

完成系统的编码和测试年4月

通

运

对有关子项目的费用进行了重新分配和调整，具体情况列示如下表3-1：

输

经费来源预算 科 目

一、政府部门拨款c

30

广

东

省

交

厅

科

在项目的实际操作过程中，考虑到实际发生费用和预算费用的差异，项目组

表3-1：项目费用明细表

经费支出预算 科 目

一、人员费

预算数200

二、依托工程配套经费d 三、单位自筹 四、其它

470

技

研

费150万元（含材料费、燃料及动力费），管理费20万元，其它费用30万元。

究

成

的主要列支项目为仪器、设备购置费100万元，研究开发费200万元，相关业务

果

【

双

申请广东省交通厅资助50万元，其余450万元为单位自筹。此500万元总投资

1、主要研究人员2、其它研究人员二、相关业务费

150

1、材料费2、燃料及动力费

3、试验费e4、会议费f区

域

根据《项目任务书》要求，本研发项目的总投资计划是投入500万元，其中，

天

线

设备、开发工具、材料物料、项目管理、测试检验等子项目。

ET

C车

双区域天线ETC车道收费系统研究的资源投入包括了人力资源、场地、仪器

道

系统

3 项目资源投入

】

来源预算合计

500

5、调研费g 6、资料费 7、软件费三、设备费

100

1、购置费 2、试制费四、管理费h

20

五、国际合作与交流费⑦ 六、其它费用

30

广

东

省

交

2

通

运

输

1

厅

科

技

研

序号 工作方向及内容 项目负责人 软件开发

究

成

表3-2：双区域天线ETC车道收费系统人力资源构成表

果

【

双

双区域天线ETC车道收费系统如下表3-2：

区

域

天

3.1 人力资源配置

人数1 6

线

ET

C车

道系统

支出预算合计

】

500

备 注 项目的总体责任人 负责车道系统开发和测试负现项目开发的组织、协

调和进行控制 负责软件程序及系统的测

试、联调

3 项目管理 1

4 项目测试 1

共计 3.2 工时投入

双区域天线ETC车道收费系统工时投入的合计数估算如下表3-3：

表3-3：双区域天线ETC车道收费系统项目人力资源构成表 序号 1 2 3 5

类 别

工时数

备 注

项目管理工时人小时 软件开发工时人小时 项目测试工时人小时

合计人小时

东

广

4

埃特思 大恒科技

省

交

3

埃特斯

通

运

输

2

埃特思

厅

科

天线控制器 车辆控制器 字符叠加器 图像抓拍卡 车道栏杆机 收费车道车辆摄

技

研

1

埃特思

天线

究

成

果

序号 厂家 名称

【

双

区

域

表3-4：双区域天线ETC车道收费系统交项目设备购买

型号

数量

天

线

要仪器设备如下所示：

ET

C车

为了保证项目的开发需要和满足实际应用要求，在项目的开发过程购置的主

道

系统

3.3 仪器仪表投入

】

2

2

5

像机立杆

车牌摄像机

4 项目开发方案选择

4.1 通讯区域自动控制方法及其接口程序方案选择

目前业界普遍采用的车道系统示意图如下：

究

成

果

无法分辨，因此对天线的情况下，跟车干扰很难避免，过车速度也难以提升。

如果采用双区域天线，把天线的交易区域划分为二个相对较少的区域，让系统能区别车载终端的信号是从那一个区域读到，则一方面可以提高通行速度，另外也可以有效地防止跟车干扰。

双通道智能天线主要包括天线发射单元A、发射单元B、以及微波读写控制器。对于整个天线使用两个通道，发射单元A用来作为交易的主通道，发射单元B作为交易的副通道。两个独立的发射单元可以分辨出自己读到的OBU，同时微波读写控制器对两个通道的采用不同数据帧编码，车道程序因此可以分辨车辆的前后顺序，从而可以选择性交易，降低跟车干扰。两个发射单元的通信区域可能

广东

道系统始终无法准确分辨究竟天线是与前面车辆交易，还是后面车辆交易，天线

省

交

的通行速度。由于只有一个交易区域，在跟车时很难分辨出车辆的准的位置，车

通

运

模式的系统无法完全解决跟车干扰的问题，也无法将车辆的通行速度提高到理想

输

厅

科

该系统采用的微波读写器都是由一个区域的天线来进行交易,目前该种

技

研

会有重叠，需要考虑两个通道与同一个OBU通信的关系。

采用双通道智能天线的车道系统如下图：

区域

研发将在单区域的基础上进行改进，主要调整车道地感的布局和天线的布局。为配合双区域天线的主副天线的切换。车道程序将采用多种方式实现切换，其一是采用地感来触发、其二是在车道程序中采用软件控制和方式，通过发命令给天线进行切换。

采用双区域天线后车道布局如下图：

广

新软公司目前已经成功开发了单区域的车道系统，因此双区域的车道系统的

东

省

交

通

4.2.3 车道布局选择

运

输

厅

科

4.2 车道软件设计方案选择

技

研

究

成

果

【

双

通

运

信范围分别为8--10米，整个车道的长度达到16米左右。车道的布局采用4个线圈，加长了车道的长度，如果天线与OBU交易过程的时间不变，那么，车辆的理论最高速度可以达到64Km/h左右。实际速度则可能达到50Km/h，甚至更高。

4.2.3 车道布局特点

1．增加了一个通信区域：在不引起旁道干扰的情况下增加了天线的交易范围，对于OBU，则增加了最佳交易区域，减少了写卡失败的发生。 2．车道加长了，增加了D线圈：这样做的目的是为了增加车道的长度，加大交易范围，达到提高通行速度的目的。

广

车道布局说明：采用双通道智能天线，两个发射单元有各自的通信范围，通

东

省

交

3．交易范围：由栏杆机到D线圈，大约16m。

4．线圈功能：A线圈为落感线圈，B线圈为抓拍，B、C、D线圈为交易，D线圈为车辆隔离识别线圈。增加D线圈的主要目的是为了提前开启天线、交易，确保正常交易在车头离开C线圈之前完成，使司机在离栏杆8~10m的位置能够看到栏杆机正在抬起，从而会以较高的车速通过。增加D线圈完全是为了增强车型识别，同时用来开启天线。

5．通行速度：整个车道的长度增加，交易范围增加，可以使车辆速度得到明显提高。

6．车型识别：由于天线的通信范围不能严格控制在某个区域，OBU的强度也差异很大，导致对于不同的OBU通信范围不一致。为了保证交易的准确性，可靠性，需要使用辅助的手段来保证前后车的交易不颠倒。由于C线圈的前沿，此时，小车正好脱离D线圈，由于跟车距离一般都会大于1.5米，D线圈仅0.4米宽度，恰好会使后车压不到线圈，分离出前面是一个小车。

小型车的大小一般小于5.5米，小车进入交易范围时，车辆的前部基本在

整个项目划分为四个阶段： 阶段

主要工作内容

完成时间

备注

基础建设阶段完成项目实验室的建设并2007年5月

且在硬件上为开发做好准备。

系统设计阶段完成系统相关设计文件（需2007年10月

求分析、总体设计和详细设计）

广

东

省

5 项目工作阶段

交

通

运

件关闭副天线，打开主天线，由主天线进行交易。

输

厅

易成功，则放行。如果副天线交易不成功，此时车辆已经到了拍照地感，则由软

科

技

发和后触发地感时，由软件控制打开副天线，由副天线对车辆进行交易。如果交

研

究

采用双区域天线后，车道程序的交易模式将采用如下方式：当车辆压到前触

成

果

【

双

4.2.3 软件交易模式选择

区

域

天

线

ET

C车

道系统

】

开发阶段

试运行阶段

各系统在实际的项目中完2008年6月 成试运行，并对系统进行修正和完善，最终形成成熟的产品。

完成系统的编码和测试年4月

6 项目完成情况要述

道系统

总体而言，我司完成了整个开发研究工作的车道软件开发、服务程序开发、

厅

的通讯区域自动控制方法及其接

类设备的标准。

科

技

的路侧读写设备较大提高，符合国家对该

究

成

具有双通讯区域1、上行和下行链路的速率有1、很好解决了跟车干扰问

题。

2、 过车速度可达

研

果

【

双

区

域

成果 主要功能及性能指标

天

线

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C车

监控软件开发、管理程序开发等。主要的开发成果包括如下：

评价及改进

】

与路侧读写设备1、自动实现对双区域天线的配合使用的车道控制系统

选择交易。

2、 一次交易成功率有很大提

广

东

省

口程序

交

通

2、 采用双区域方式来控制交

运

输

50KM/H

易范围。

1、满足功能要求。

高。

7 项目技术创新点

1、可根据实时检测的车辆和环境信息自动调整路侧读写设备的通讯区域，有效提高交易准确率，减少跟车干扰的发生，干扰率下降80%；

第 10 页

2、车道控制系统与具有双通讯区域的路侧读写设备协同作用，实现车辆安全、高速、连续通过收费车道，过车速度达50公里/小时以上。

8 项目开发管理中的经验与教训

双区域天线ETC车道系统的整体开发研究是一个基于应用与推广相综合的研发项目，在整个项目的开发与推广过程中，注重了以下几方面的综合：

1、采用最新的微波通信技术提高系统的通信能力和速率，满足相应的国家标准，为系统在全国范围内的广泛推广提供了技术保障。

车速度，在立项时就日标明确，任务具体，大大提高了项目研发的成功率。

在项目开发过程中严格执行系统开发实施程序，按照如下步骤完成：基础调研、需求分析、方案设计、基础设施建设、应用开发、模块测试、应用集成、综合测试、系统试用、正式运行、技术支持。通过严格的项目管理，保证系统建设的质量。前期的基础调研和需求分析完成后，提交阶段性需求分析文档，确认后系统进入正式开发实施阶段。在项目系统建设完成后，转入到技术支持和维护阶段。

在整个项目的开发上，引入了ISO－9000质量保证管理体系来保证开发成果和质量，对整个项目的顺利完成进行提供了全面的保障。

广

东

省

通过一定数据量的测试。

交

通

计、详细设计、代码编写、实验室测试的过程来完成，每个系统投入使用前都要

运

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厅

的开发方法进行开发。所有的软件系统开发过程都要严格按照需求分析、总体设

科

技

本项目计划中的各软件系统的开发将根据软件工程的开发规范，采用原型法

研

究

成

8.1 项目目标管理

第 11 页

果

【

双

区

果向生产力的转变，产生了良好的经济效益和社会效益。

域

天

用新软公司在ETC收费领域的地位，及时把验发成果推广应用，促进了研发成

线

ET

3、在研发后及时进行了大面积的推广应用，对研发成果进行实践检验。利

C车

道

系统

】

2、具有明确的研发目标。研发ETC车道系统主要是解决跟车干扰和提高过

8.2 人力资源管理

由项目所包含的技术领域来分析，整个项目包括软件设计、微波通信、智能交通等各个技术方面。为解决部分项目上存在人力资源缺乏的问题，采用了以下几方面的措施：

1、将研发人员缺乏的分项目模块分期、分阶段、分层次进行处理，在项目开始阶段借用硬件集成的方式，从社会上已有的产品系列中寻找合适的产品来进行集成和性能评估。

2、按功能模块划分阶段性工作任务，并实行软件和硬件开发相结合的方式，

另一方面，为了保证项目开发进度和进程的可控性，项目开发组在计划管理方面实行了每周固定时间的技术讨论例会，召集全体开发人员对目前项目开发的进度、技术难点进行讨论，以集体的智慧和力量来解决存在的问题；同时也通过技术讨论会统一开发人员的开发进度，保证总体开发进度的进行。

总的来说，整个项目的开发计划掌握较好。

8.4 其他支撑工作的管理

为了科学的管理项目开发的成果，我司对所有的软硬件产品、项目管理文档、

第 12 页

广

和开发进度。

东

省

员身上。在具体的开发实施过程中，根据具体的情况，及时调整和修正开发内容

交

通

运

研究”项目中所涉及的各个模块的开发目标和开发周期，并落实在具体的开发人

输

厅

在系统设计和分析的基础上，制定了较详细的“双区域天线ETC车道系统

科

技

研

8.3 开发计划管理

究

成

果

【

一以微波通讯和智能交通相结合、技术层次高的开发团队。

双

区

行具有自有知识主权的开发，不仅从根本上降低了产品成本，更重要的是形成了

域

天

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3、及时引进具有熟练专业技术的人才，对已进行集成和性能评估的部件进

ET

C车

发的中后期，调动尽可能的人力资源力量来开发和解决技术难度高的功能模块。

道

系统

将一些开发技术难度低和开发时间短的功能模块在开发的前期完成。而在项目开

】

项目开发文档和其它相关文件进行配置，利用专业的软件进行管理（包含版本控制、权限控制等）；在与外协的管理方面也注意监控和协调，以确保内外力量能很好的结合；质量管理方面，我司质量管理部门对项目所有的质量工作进行监控和管理。但工作也有不足之处，特别在外协工作方面，开发组与外协力量协调的力度不够，造成双方多次关于开发方向方面的分歧，这是需要值得注意的地方。

广

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研

究

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【

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道

系统

】