Dumitrumihai8412 [614001]
UNIVERSITATEA „ POLITEHNICA ” DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA TRANSPORTURI
Departamentul Telecomenzi și Electronică în Transporturi
PROIECT DE DIPLOMĂ
Coordonator științific
Ș.L. Dr. Ing. Mihai l-Cosmin
NICULESCU Absolvent: [anonimizat]
2018
UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA TRANSPORTURI
Departamentul Telecomenzi și Electronică în Transporturi
Sisteme de plat ǎ electronic ǎ
a taxelor de acces pe
drumurile publice
Coordonator științific
Ș.L. Dr. Ing. Mihai l-Cosmin
NICULESCU Absolvent: [anonimizat]
2018
Cuprins
INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 1
CAPITOLUL 1. SISTEMELE DE TRANSPO RT INTELIGENTE (STI) ȘI
CONCEPTUL DE PLATǍ E LECTRONICǍ ………………………….. ………………………….. ……… 2
1.1 SISTEME DE TRANSPORT INTELIGENTE ………………………….. ………………………….. …… 2
1.1.1 Prezentare general ǎ ………………………….. ………………………….. ……………………….. 2
1.1.2 Arhitectura STI ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 4
1.2 CONC EPTUL DE SISTEM DE P LAT Ǎ AUTOMAT Ǎ ȘI UTILIZ ǍRILE ACESTUIA ……………….. 7
1.2.1 Cauzele blocajelor în trafic și așteptǎrile ETC ………………………….. ………………… 8
1.2.2 Trecerea prin por țile de taxare cu sistem de plat ǎ automat ǎ implementat …………. 9
1.2.3 Beneficii ale sistemelor de plat ǎ electronic ǎ ………………………….. …………………. 10
CAPITOLUL 2. CADRUL LEGISLATIV DE IMPLEMENTARE A SIST EMELOR
DE PLATǍ AUTOMATǍ PE NTRU ACCESUL P E DRUMURILE PUBLICE ȘI
STANDARDELE ACESTORA ………………………….. ………………………….. ………………………… 11
2.1 DIRECTIVA 2004/52/UE A PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI A CONSILIULUI 11
2.1.1 Prezentare general ǎ ………………………….. ………………………….. ……………………… 11
2.2 STANDARDE IN PROCESUL DE PLAT Ǎ ELECTRONIC Ǎ AUTOMAT Ǎ ………………………… 12
2.2.1 ISO/IEC 18000 -7:2004 ………………………….. ………………………….. ………………… 12
2.2.2 ISO 12855:2015 ………………………….. ………………………….. ………………………….. 13
CAPITOLUL 3. TEHNOLOGII PENTRU PL ATA ELECTRONICǍ A AC CESULUI
PE DRUMURILE PUBLICE ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 16
3.1 RFID(I DENTIFICARE PRIN RAD IO-FRECVEN ȚǍ) ………………………….. ………………….. 16
3.1.1 Prezentare general ǎ ………………………….. ………………………….. ……………………… 16
3.1.2 Modul de functionare a unui sistem RFID ………………………….. ……………………. 17
3.1.3 Compara ție între tag -urile de proximitate și codul de bare ………………………….. . 20
3.1.4 Avantaje ale utiliz ǎrii ale sistemelor de identificare prin proximitate …………….. 20
3.2 DSRC(„C OMUNICA ȚII DEDICATE CU RAZ Ǎ SCURT Ǎ”) ………………………….. …………. 21
3.2.1 Identificarea autamat ǎ a vehiculelor ………………………….. ………………………….. .. 23
3.2.2 Clasificarea automat ǎ vehiculelor ………………………….. ………………………….. ….. 23
3.2.3 Procesarea tranzac ției ………………………….. ………………………….. ………………….. 24
3.2.4 Incǎlcarea legii ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 24
3.3 GNSS („SISTEM DE NAVIGATIE P RIN SATELIT ”) ………………………….. …………………. 25
3.3.1 Principiul de funcționare: ………………………….. ………………………….. ……………… 25
CAPITOLUL 4. STUDIU DE CAZ ………………………….. ………………………….. ………………… 26
4.1 SISTEMUL DE PLAT Ǎ ELECTRONIC Ǎ PENTRU PODUL FETEȘTI-CERNAVOD Ǎ …………… 26
4.1.1 Modul de func ționare a sistemului de plat ǎ prin SMS ………………………….. ……. 26
4.2 SISTEMUL DE PLAT Ǎ ELECTRONIC Ǎ DIN ITALIA ………………………….. ………………….. 28
4.2.1 Taxele pentru tuneluri ………………………….. ………………………….. ………………….. 28
4.2.2 Drumuri cu tax ǎ închise și deschise ………………………….. ………………………….. … 28
4.2.3 Metode de plat ǎ ………………………….. ………………………….. ………………………….. 29
4.2.4 Sistemul Telepass ………………………….. ………………………….. ……………………….. 29
4.2.5 Plata suplimentar ǎ a taxelor nepl ǎtite ………………………….. ………………………….. 29
4.2.6 Taxa pentru vehiculele de peste 3,5 tone ………………………….. ……………………… 29
4.3 SISTEMUL DE PLAT Ǎ ELECTRONIC Ǎ DIN PORTUGALIA ………………………….. …………. 30
4.3.1 Modul de func ționare al sistemului ………………………….. ………………………….. … 31
4.4 SISTEMUL DE PLAT Ǎ AUTOMAT Ǎ DIN FRAN ȚA ………………………….. …………………… 33
4.4.1 Taxe pentru poduri și tuneluri ………………………….. ………………………….. ……….. 33
4.4.2 Plata taxelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 33
4.4.3 Sistemul de plat ǎ automat ǎ a taxelor Liber -t ………………………….. …………………. 33
4.5 COMPARA ȚIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 34
CAPITOLUL 5. SOLUȚIA ALEASǍ PENTRU PARTEA PRACTICǍ …………………….. 35
5.1 DESCRIEREA SOLU ȚIEI ALESE ………………………….. ………………………….. …………….. 35
5.1.1 Schema bloc de func ționare a sistemului ………………………….. ……………………… 35
5.2 ALEGEREA ȘI CARACTERIZAREA COM PONENTELOR ALESE ………………………….. ……. 36
5.2.1 Placa de dezvoltare Arduino Uno R3 ………………………….. ………………………….. 36
5.2.2 Liquid Cristal Display 16×2 (LCD) ………………………….. ………………………….. … 39
5.2.3 Servomotor sg90 ………………………….. ………………………….. …………………………. 40
5.2.4 Cititor de carduri RFID RC522 ………………………….. ………………………….. ……… 41
5.2.5 Senzor cu ultrasunete HC -SC04 ………………………….. ………………………….. …….. 42
5.2.6 Tag RFID TK4100 ………………………….. ………………………….. ………………………. 42
5.3 PREZENTARE SCHEM Ǎ ELECTRIC Ǎ GENERAL Ǎ ………………………….. ……………………. 43
5.4 PREZENTAREA SOFTWARE -ULUI ………………………….. ………………………….. …………. 44
5.4.1 Organigrama logic ǎ ………………………….. ………………………….. …………………….. 44
5.4.2 Mediul de programare ………………………….. ………………………….. ………………….. 45
5.4.3 Programul surs ǎ ………………………….. ………………………….. ………………………….. 45
5.5 ESTIMǍRI ECONOMICE ALE COS TURILOR DE PROIECTAR E ………………………….. …….. 48
CAPITOLUL 6. CONCLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………. 49
DICȚIONAR EXPLICATIV DE TERMENI ȘI ABREV IERI ………………………….. …………. 50
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 51
ANEXA 2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 52
1 Introducere
Proiectul de diplom ǎ urmǎrește o tem ǎ din domeniul transportului rutier. Am ales
aceast ǎ lucrare, deoarece în ultimii ani num ǎrul de autovehicule cu acces pe drumurile publice
a crescut, aspect ce a dus la saturare a traficulu i și la neces itatea studi erii Sistemelor de
Transport Inteligente (STI/ITS) în vederea g ǎsirii solu țiilor de optimizare a traficului rutier . În
acest sens, lucrar ea va urmǎri prezenta rea unei solu ții din domeniul Sistemelor de Transport
Inteligente (STI/ITS) în vederea automatiz ǎrii opera țiilor de plat ǎ electronica a taxelor de
acces pe drumurile publice. Lucrarea con ține și un montaj practic care va prezenta un mod de
soluționare a uneia din tre cele mai ma ri probleme ap ǎrute în domeniul ITS, și anume
congestionarea traficului. Soluția aleas ǎ pentru rezolvarea problemei ITS este implementarea
unui sistem de plat ǎ electronica a taxelor pentru accesul pe drumurile publice.
Un sistem de platǎ electronicǎ a taxelor de acces pe drumurile publice este un sistem,
care realizeazǎ colectarea taxelor prin tehnologii wireless cum sunt comunicarea prin
radiofrecvențǎ sau scanarea opticǎ.
Folosirea unui s istem de plat ǎ electronic ǎ pentru accesul pe drumurile publice vizeaz ǎ
în principal eliminarea întârzierii pe drumurile cu tax ǎ, prin colectarea taxelor de trecere f ǎrǎ
numerar și fǎrǎ a face necesar ǎ oprirea auto vehiculelor . Chiar și cu sistemul de taxare
implementat , cabinele de taxare pot func ționa în continuare al ǎturi de benzile de circula ție,
astfel încât șoferii care nu au la bord o unitate de taxare s ǎ poatǎ plǎti un casier sau s ǎ arunce
monede într-un recipient. Fiind o aplica ție ITS, ea reprezint ǎ o aplica ție avansat ǎ, care f ǎrǎ a
încorpora inteligen ța ca atare, își propune s ǎ furnizeze servicii inovative referitoare la diferite
moduri de transport și management al traficului și sa faciliteze modul în care timpul șoferilor
este salvat.
Lucrarea est e structurat ǎ în 6 capitole astfel:
În primul capitol , am prezentat sistemele de transport inteligente, prezent ând
arhitectura acestora și modul în care comunic ǎ cele 4 straturi, și conceptul de plat ǎ automat ǎ a
taxelor de acces pe drumurile publice.
În cadrul celui de-al doilea capitol , am prezentat cadrul legislativ care implic ǎ
implementerea sistemelor de plat ǎ automate pentru accesul pe drumurile publice, împreun ǎ cu
standardul care permite implementarea acestuia.
Capitolul 3 , prezintǎ tehnologiile necesare implementarii sistemului de acces pe
drumurile publice, împreun ǎ cu unit ǎțile de bord necesare func ționǎrii sistemului.
Capitolul 4 prezintǎ studiul de caz, exemplificarea a patru sisteme de plat ǎ electronicǎ
a taxelor de acces pe dr umurile publice existente în lume, realiz ând și o compara ție între
acestea.
În capitolul 5 am descris solu ția aleas ǎ. Am prezentat schema bloc, scheme electrice
dar și componentele electronice utilizate. Proiectarea software este prezentat ǎ, alǎturi și de
estim ǎrile economice ale costurilor de realizare.
Ultimul capitol prezint ǎ concluziile care reies în urma studiului.
2 Capitolul 1. Sistemele de transport inteligente (STI ) și
conceptul de plat ǎ electronic ǎ
1.1 Sisteme de transport inteligente
1.1.1 Prezentare general ǎ
În ultimele decenii, scara sistemului de transport pe autostrazi a devenit mai mare ca
oricând. Sistemul de transport pe autostrad ǎ a devenit o parte indispensabil ǎ a activit ǎților
umane, juc ând un rol important at ât în dezvoltarea economic ǎ, cât și în cea social ǎ.
Deoarece cerin țele privind capacitatea de transport cresc anual, este din ce în ce mai
dificil pentru sistemul de autostr ǎzi sǎ furnizeze servicii de calatorie de înaltǎ calitate. În
acela și timp, din cauza num ǎrului tot mai mare de vehicule, drumul devine saturat.
Pe m ǎsurǎ ce situa ția se înrauta țește, tot mai multe probleme devin evidente. Unele
probleme sunt vechi, cum ar fi congestia, în timp ce altele sunt noi, cum ar fi impactul asupra
mediului. Printre cele mai notabile probleme de transport se num ǎrǎ:
congestionarea traficului;
impactul asupra mediului;
consumul de energie;
accidente si siguran ța;
costuri ridicate de întreținere;
consumul de teren.
În plus, pe termen lung, alte două motivații majore pentru examinarea viitorului
transportului sunt productivitatea națională și competitivitatea internațională, ambele strâns
legate de eficiența sistemului de transport .
Aceasta motivează instituțiile conexe să își reorienteze filosofia de transport. Se crede
că accentul pus pe sistemele mode rne de trans port trebuie să se bazeze pe operațiuni, datorită
cerințelor și constrângerilor în ceea ce privește infrastructura de transport convențională.
Plecând de la acest consens, oamenii au o nouă perspectivă asupra modului de
dezvoltare a sistemului convențional de transport:
punând accentul pe operațiuni și nu pe simpla accentuare a infrastructurii
convenționale;
axându -se atât pe mobilitate, cât și pe transport durabil, în loc să se concentreze
exclusiv asupra mobilității.
Accentul pe operațiuni este permis de un set de tehnologii noi, în special de sistemele
inteligente de transport (ITS). În plus, va contribui, de asemenea, atât la mobilitate, cât și la
transport durabil.
3
Figura 1. Interconectarea și func ționarea STI [1]
Sistemul de transport inteligent (STI) este un sistem cuprinzător de gestionare a
transporturilor și a serviciilor , care are ca scop furnizarea de servicii inovatoare legate de
diferite moduri de gestionare a transportului.
STI combină tehnologia înaltă cu îmbunătățirile sistemelor de informare, comunicare,
senzori, controlori și metode matematice avansate cu lumea convențională a infrastructurii de
transport aceasta fiind cea mai semnificativă car acteristică a STI.
Atunci când sunt integrate în infrastructura sistemului de transport și în vehicule în
sine, aceste tehnologii scutesc congestia, îmbunătățesc siguranța și sporesc productivitatea.
Mobilitatea, transportul durabil și confortul sunt obiec tivele STI. Mobilitatea
subliniază eficiența și capacitatea sistemului de transport. Transportul durabil se concentrează
pe siguranța traficului și pe dezvoltarea ecologică. Scopul de confort este de a oferi servicii
accesibile călătorului.
Interconectarea și funcționarea sunt două simboluri importante ale STI, după cum se
ilustrează în figura 1. Interconectarea ne permite să conectăm elementele conexe în sistemul
de transport (adică vehicule, drumuri și oameni), mai degrabă decât elemente izolate. În
cadru l unui astfel de scenariu, funcționarea oferă o nouă perspectivă asupra managementului
transporturilor și va atinge obiective cu resurse minime.
După cum sa menționat mai sus, domeniul ITS implică cunoștințe interdisciplinare. O
problemă critică pentru cer cetarea în domeniul STI este faptul, că este destul de dificil pentru
un novice sa aibǎ o imagine clară despre întregul sistem , lucru care întotdeauna duce la
dezorientare în acest domeniu larg.
4 1.1.2 Arhitectura STI
STI are o arhitectur ǎ pe mai multe niveluri , care este compus ǎ din:
A. Strat fizic;
B. Nivel de comunicare;
C. Stratul de operare;
D. Nivelul de servicii.
Această structură pe patru niveluri garantează interconectarea, funcționarea și service –
ul. Toate aceste straturi se sprijină reciproc pentru a -și atinge ob iectivele menționate anterior.
Figura 3. Arhitectura STI [1]
A. Stratul fizic
Stratul fizic este compus din toate elementele sistemului de transport, include
infrastructura, vehiculul și oamenii. Cu dezvoltarea tehnologiei informației, aproape orice
poate fi privit ca un fel de agent, care poate (1) să perceapă mediul înconjurător; (2) au un
5 anumit control asupra acțiunilor lor și (3) interacționează cu alți agenți. Aceasta oferă
posibilitatea de a colecta date de bază d in trafic și de a reacționa la schimbările de mediu.
Rețineți că datele din stratul fizic sunt colectate de senzorii generalizați și platformele lor,
cum ar fi senzorii de la marginea drumului, senzorii de bord și platforma social media online.
Toate acestea ar putea reflecta condiția de trafic din anumite perspective.
B. Nivelul de comunicatie
Nivelul de comunic are asigură schimbul exact și în timp util de informații între
subsistemele STI. În conformitate cu arhitecturile STI naționale americane, stratul de
comunicare oferă patru tipuri majore de opțiuni de comunicații:
Comunicarea Teren -Vehicul. Comunica țiile între vehicule și infrastructura imediat ǎ;
Comunicatii Punct Fix -Punct Fix. Comunica țiile între unit ǎțile sta ționare;
Comunicatii Vehicul -Vehicul. O conexiune wireless de scurtă durată între vehicule.
Comunicatii f ǎrǎ fir pe o arie larg ǎ. Un sistem de comu nicații care permite
comunicarea cu vehiculele și dispozitivele mobile ale călătorilor.
Combinația dintre aceste opțiuni se realizează prin decalajul din lumea fizică și
sprijină: (a) schimbul de date în interiorul stratului fizic; (b) schimbul de date în tre stratul fizic
și stratul de operare.
C. Stratul de operare
Stratul de operare, care este coloana vertebrală a arhitecturii STI, colectează și traduce
datele în informații și cunoștințe. Informațiile colectate de la toate elementele sistemului de
transport vor fi dispuse sau distribuite. Rezultatul eliminării datelor va fi feedback -ul către
stratul fizic sub forma serviciilor în stratul de serviciu.
Există trei componente fundamentale ale stratului de operare, după cum urmează:
Sisteme avansate de management al transportului (ATMS) ;
Sisteme avansate de informare a călătorilor (ATIS) ;
Sisteme avansate de control al vehiculului (AVCS) ;
ATMS reprezintă managementul general al sistemului. ATIS este furnizarea de
informații călătorilor. AVCS este un nou nivel de tehnologie de control aplicat vehiculelor și
infrastructurii. Toate acestea compun funcția minimă de operare, cu alte cuvinte, acestea sunt
nucleul operațiunii de transport, care este evidențiat în STI.
6 În arhitecturile STI naționale americane , ATMS și ATIS joacă un rol cheie în
exploatarea STI, toate aplicațiile au o interacțiune directă cu acestea. Mai mult, în
conformitate cu planul strategic american STI 2015 -2019, vehiculul conectat și tehnologia de
automatizare aferentă au fost stabilite ca obiectiv principal. În viitorul apropiat, AVCS va
deveni, de asemenea, un Dar ț indispensabil în STI.
Studiile anterioare au arătat că există mai multe componente care susțin STI. Cu toate
acestea, din perspectiva noastră, ele nu oferă funcții critice. O dată cu schimbarea cererii
publice și dezvoltarea tehnologică, mai multe componente ar putea fi anexate la STI, dar nici
una dintre aceste componente noi nu poate funcționa fără nucleul de funcționare. În această
lucrare discutăm doar influența primelor tr ei componente ale stratului de operare.
D. Nivelul de servicii
Nivelul de servicii este locul în care serviciile sunt desfășurate și executate. Rezultatul
stratului de operare va fi combinat pentru a oferi servicii de transport mai bune. Utilizatorul
acestu ia ar putea fi public sau un operator de sistem. Arhitecturile STI naționale americane au
definit pachete de servicii pentru utilizatori, care constau în 3 2 de servicii pentru utilizatori.
Această clasificare poate să nu acopere toate cerințele, dar satisf ace cererea de călătorie
zilnică. [1]
Aplica ții ITS Servicii c ǎtre utilizatori
Managementul traficului 1. Planificarea transporturilor
2. Controlul traficului
3. Managementul incidentelor
4. Managementul cererii
5. Aplicarea/ respectarea legisla ției rutiere
6. Managementul mentenan ței infrastructurilor
Informarea c ǎlǎtorilor 7. Informarea c ǎlǎtorilor înainte de efectuarea calatoriei
8. Informarea conduc ǎtorilor auto pe durata calatoriei
9. Informarea pasagerilor pe durata calatoriei
10. Servicii de informare personal ǎ
11. Ghidarea rutei și naviga ției
Sistemele vehiculului 12. Sporirea vizibilit ǎții
13. Operarea automat ǎ a vehiculului
14. Evitarea coliziunii longitudinale
15. Evitarea coliziunii laterale
16. Masuri de siguran țǎ
17. Desfa șurarea centurii de siguran țǎ
Vehiculele comerciale 18. Autorizare prealabil ǎ
19. Procese administrative
7 20. Inspectarea automat ǎ a siguran ței circula ției
21. Monitorizarea siguran ței vehiculelor
22. Managementul parcului de autovehicule
Transport public 23. Managementul transportului public
24. Managementul transportului în func ție de cerere
25. Managementul transportului modal
Managementul urgen țelor 26. Avertizarea de urgen ța și securitatea personal ǎ
27. Managementul urgen țelor privind vehiculul
28. Avertizare asupra apari ției obstacolelor
Taxare electronic ǎ 29. Tranzac ții financiare electronice
Securitate 30. Securitatea transportului
31. Securitate suplimentar ǎ pentru utilizatorii vulnerabili ai
drumului
32. Ramifica ții inteligente
Tabelul 1. Aplica ții STI conform ISO
1.2 Conceptul de sistem de plat ǎ automat ǎ și utiliz ǎrile acestuia
O dat ǎ cu, crearea drumurilor cu tax ǎ, s-a extins dinamic gama de activit ǎți pe care
omul le presteaz ǎ. Cu toate acestea, blocajele de trafic cauzate de concentrarea autoturismelor
pe drumurile convenabile cu taxă sunt în creștere de la an la an. Blocajele de tr afic sunt
cauzate de drumuri saturate, ceea ce înseamnă că blocajele pot fi rezolvate prin creșterea
fluxului de trafic. Până în prezent s -au depus eforturi active pentru a lărgi drumurile pentru a
diminua blocajele, dar aceste inițiative au ajuns în curân d la limită, ducând la necesitatea unei
reforme fundamentale a sistemului de drumuri cu taxă. [2]
Figura 3. Exemplu de drum saturat [2]
8 Un sistem de platǎ electronicǎ a taxelor de acces pe drumurile publice, este un sistem
de colectare automatǎ a taxelor de trecere, de la autovehicule aflate în mișcare sau oprite, prin
tehnologii wireless cum sunt comunicarea prin radiofrecvențǎ sau scanarea opticǎ.
Exist ǎ în principiu trei metode de colectare a taxelor de circula ție:
mod de colectare a taxelor prin preplat ǎ;
mod de colectare a taxelor prin plata la punctele de colectare ;
mod de colectare a taxelor prin plata în urma unei facturi emise anterior trecerii pe
drumul cu tax ǎ;
În mod ul de colectare a taxelor prin preplat ǎ, achitarea se face înainte de trecerea pe
drumurile cu tax ǎ. Se realizeaz ǎ prin folosirea cardurilor banc are (VISA), prin achitarea la
ghișeele întalnite pe drumurile cu tax ǎ, prin SMS, la oficiile po ștale, sau mai nou taxa poate fi
platit ǎ și online. În unele țǎri un beneficiu al acestui mod de colectare a ta xelor îl reprezint ǎ
faptul c ǎ sistemul de taxare p oate func ționa f ǎrǎ interven ția operator ului uman.
În modul de colectare a taxelor prin plata la punctele de colectare, achitarea taxelor se
face la intrarea pe drumurile cu taxǎ, prin utillizarea unor carduri de credit, prin aruncarea
unor monede în locurile special amenajate în acest sens, prin folosirea turniche ților sau a
ticketelor. Unele țǎri ofer ǎ anumite beneficii conduc ǎtorilor de autovehicule care folosesc
acest mod de colectare, de exemplu: În prima s ǎptǎmânǎ taxa are un pre ț, ulterior pre țul
începe s ǎ scadǎ odatǎ cu, cre șterea perioadei de circula ție pe drumul cu tax ǎ.
În modul de colectare a taxelor prin plata în urma unei facturi emise anterior trecerii
pe drumul cu tax ǎ, autovehiculele pot trece pe drumurile cu tax ǎ, fǎrǎ sǎ achite o t axǎ la
intrarea sau înainte de intrarea pe drumul cu tax ǎ. Autovehiculul este detectat la intrarea pe
drumul cu tax ǎ de echipamentele prezente pe drumul respectiv , dar și la ie șirea de pe acesta,
lucru care face posibil ǎ contorizarea acestuia în func ție de numǎrul de kilometrii parcur și.
Clientul prime ște acas ǎ o factur ǎ, sau poate pl ǎti și la ie șirea de pe drumul cu tax ǎ.
1.2.1 Cauzele blocajelor în trafic și așteptǎrile ETC
Conform unui studiu al congestionării traficului pe drumurile cu taxă, cea mai mare
congestie are loc în apropierea porților de taxare, unde mașinile fac o scurtă oprire pentru a
plăti taxa. Astfel, cauza principală a blocajelor de trafic poate fi eliminată prin crearea unui
sistem care să permită autoturismelor să circule prin porțile de taxare fără oprire.
Această situație a condus la începerea dezvoltării ETC. În cei 10 ani de când a început
cercetarea pe ETC în 1993, ETC a evoluat într -un sistem care este acum disponibil pe aproape
9 toate drumurile cu taxă din întreaga țară. Potrivit ce rcetărilor, creșterea numărului de
utilizatori ETC la cabinele de taxare pe drumurile principale a contribuit la reducerea
semnificativă a numărului și localizării blocajelor de trafic.
Figura 4. Grafic care prezintǎ principalele procente ale zonelor u nde au loc blocaje
rutiere [2]
Printre alte a șteptǎri ale sistemelor electronice de plat ǎ a taxelor se afl ǎ:
atingerea obiectivului de cre ștere a proceselor bazate pe pia ța în transporturi,
pentru a echilibra cererea și oferta;
oferta – atunci cand este utilizat ǎ cu, comisioane flexibile – oportunita ți:
o un control mai u șor în ceea ce privește modul de distribuiri e a spațiului
din volumul de trafic;
o influen ța distribuirii volumului de trafic în timp util;
o sprijin ǎ schimbarea cererii la alte moduri de transport.
poate contribui la finan țarea și men ținerea infrastructurii de transpor t;
oferǎ o piat ǎ pentru servicii cu valoare adaugat ǎ prin intermediul tehnologiilor
STI. [2]
1.2.2 Trecerea prin por țile de taxare cu sistem de plat ǎ automatǎ implementat
În prezent pentru accesul și detectarea autovehiculelor în vederea efectu ǎrii pl ǎții, se
utilizeaz ǎ diverse tehnologii, precum:
DSRC ( Dedicated Short Range Comunication = Comunica ții dedicate cu raz ǎ scurt ǎ);
prin utilizarea camerelor Video, avem: ANPR (Automatic Number Plate Recognation
= Recunoa șterea automat ǎ a placu ței de înmatricu lare), LPR (License Plate
Recognition = Recunoa șterea placu ței de înmatriculare cu licen țǎ);
folosind tag -uri RFID ( Radio -Frequency Identification = Identificare prin radio –
frecven țǎ);
Echipamente de bord (OBU -On-board units);
GNSS (Global Navigation Satel lite System = Sistem de navigație globalǎ prin satelit );
10 Pe lânga tehnologiile utilizate pentru detec ția autovehiculelor, mai sunt folosite și alte
tehnologii pentru clasificarea acestora. Exist ența unui parc de autovehicule diversificat
necesit ǎ implemen tarea unor tehnologii pentru determinarea categoriei autovehiculului pentru
a-i atribui pre țul corect de taxare . Prin tre tehnologiile cel mai des utilizate:
Buclele inductive; Noile versiuni de detectoare tip bucl ǎ inductiv ǎ pot suporta și
clasificarea vehiculelor prin utilizarea unor frecven țe superioare.( mai mare de 200
kHz)
Senzori cu laser;
Weigh -in-motion (Cant ǎrirea în mișcare);
Cu ajutorul camerelor video;
Cu ajutorul RFID;
Prin intermediul comunicației fără fir între dispozitivul de la vehicul și antena cu taxă
de plată, autoturismele pot conduce prin porțile de taxare fără oprire (la viteze mai mici de
aproximativ 20 km / h). T axele sunt plătibile ca restanțe prin card de credit.
Figura 5. Modul în care func ționeaz ǎ sistemul de plat ǎ electr onica [2]
Sistemul este disponibil pe drumuri cu taxe fixe, precum și pe drumuri cu taxe
calculate în funcție de distanță. [2]
1.2.3 Beneficii ale sistemelor de plat ǎ electronic ǎ
Eliminarea blocajelor de trafic la porțile cu taxă aduce multe beneficii pe lângă
ameliorarea stresului șoferului. De exemplu, consumul de combus tibil poate fi îmbunătățit,
deoarece vehiculele nu trebuie să se oprească în mod repetat și să treacă la intrările și ieșirile
de drumuri de taxare, contribuind în cele din urmă la reducerea zgomotului în jurul porților de
taxare și la emisiile de gaze de eșapament
11 Capitolul 2. Cadrul legislativ de implementare a
sistemelor de plat ǎ automat ǎ pentru accesul
pe drumurile publice și standard ele acest ora
2.1 Direct iva 2004/52/ UE a PARLAMENTULUI EUROPEAN și a
CONSILIULUI
2.1.1 Prezentare general ǎ
Directiva este unul dintre instrumentele juridice disponibile institu țiilor Europene
pentru punerea în aplicare a politicilor Uniunii Europene (UE). [3] Aceasta este un istrument
flexibil, u tilizat în principal ca mijloc de a armoniza legile na ționale. Directiva le impune
țǎrilor UE s ǎ ating ǎ un anumit rezultat, dar le las ǎ libertatea de a alege cum îl vor atinge.
DIRECTIVA 2004/52/UE A PARLAMENTULUI EUROPEAN ȘI A CONSILIULUI
stabile ște condi țiile necesare pentru implementarea sistemelor de taxare rutier ǎ electronic ǎ la
nivel comunitar, adres ându-se încasǎrii electronice a tuturor tipurilor de taxe rutiere pe
întreaga re țea rutier ǎ comunitar ǎ, urban ǎ și interurban ǎ, autostr ǎzi, rute majore și minore și
diverse structuri, cum sunt tunelurile, podurile și bacurile.
Directiva propune ca toate țǎrile membre s ǎ foloseasc ǎ comunica țiile de tip DSRC și
sǎ fie dotate cu sisteme on -board capabile s ǎ coopereze la nivel comunitar. Prezenta directiv ǎ
nu se aplic ǎ celor care nu dispun de un astfel de dispozitiv deoarece prin construc ție nu
îndeplines c condi țiile necesare realiz ǎrii procesului de încasare electronic ǎ.
Aceast ǎ directiv ǎ, nu se aplic ǎ, de asemenea, acelor autovehicule care datorit ǎ lipsei
unui sistem de plat ǎ automat ǎ implementat în țara din care provin nu necesit ǎ instalarea unor
echipamente la bordul acestora.
Un alt motiv pentru care prezenta directiv ǎ nu se aplic ǎ este existen ța sistemelor de
taxare rutieră de mică anvergură, la nivel strict -local, în cazul cărora costurile conformității cu
cerințele prezentei directive sunt disproporționate în raport cu avantajele.
Ca și solu ții de implementare a hotǎrârii de creare a sistemului de plat ǎ electronic ǎ,
directiva prevede utilizarea localiz ǎrii prin satelit (GNSS), a comunica țiilor mobile în
conformitate cu standardul GSM -GPRS și a tehnologiei DSRC.
Directiva se adreseaz ǎ tuturor membrilor comunita ții europene. Implementarea se
impune din a dou ǎzecea zi de c ând aceasta a intrat în vig oare.
12 2.2 Standarde in procesul de plat ǎ electronic ǎ automat ǎ
2.2.1 ISO/IEC 18000 -7:2004
ISO / IEC 18000 este un standard internațional care descrie o serie de tehnologii RFID
diverse, fiecare utilizând un domeniu de frecvență unic. ISO / IEC 18000 cuprinde
următoarele părți, sub titlul general Tehnologia informației – Identificarea frecvențelor radio
pentru gestionarea articolelor:
Partea 1: Arhitectura de referință și definirea parametrilor care urmează să fie
standardizați ;
Partea 2: Parametri pentru comunicațiile cu interfața aer sub 135 kHz;
Partea 3: Parametri pentru comunicațiile cu interfața aer la 13,56 MHz;
Partea 4: Parametri pentru comunicațiile cu interfața aer la 2,45 GHz;
Partea 6: Parametri pentru comunicațiile cu interfața aer de la 860 M Hz la 960 MHz ;
Partea 7: Parametri pentru comunicațiile de interfață cu aer activ la 433 MHz.
Este o parte a standardului ISO/IEC 18000 destinat ǎ dispozitivelor RFID care
opereaz ǎ în banda de frecven țǎ de 433 MHz. Aplica țiile tipice func ționeaz ǎ la interv ale mai
mari de un metru.
Sistemul RFID include un sistem gazd ǎ și echipamente RFID (interogator și etichete).
Sistemul gazd ǎ ruleaz ǎ o aplica ție care controleaz ǎ interfe țele cu echipamentul RFID.
Echipamentul RFID are dou ǎ componente principale: etichete și interogatori. Eticheta
este destinată atașării la un element pe care un utilizator dorește să îl gestioneze. Este capabil
să stocheze un număr de identificare al etichetei și alte date referitoare la etichetă sau element
și să comunice aceste informații interogatorului.
Interogatorul este un dispozitiv care comunică cu etichetele din gama de comunicații
RF. Interogatorul controlează protocolul, citește informații din etichetă, direcționează eticheta
pentru a stoca date în unele cazuri și asigură livrarea și validitatea mesajelor. Acest sistem
folosește o eticheta activa.
Sistemele RFID definite în această parte a standardului ISO / IEC 18000 oferă
următoarele caracteristici minime:
identific ǎ eticheta din raza de ac țiune;
citește date;
scrie date;
selec ție dup ǎ grup sau adres ǎ;
gestioneaz ǎ cu ușurințǎ mai multe etichete din campul vizual;
detec ție erori. [4]
13 2.2.2 ISO 12855:2015
Acest standard s pecific ǎ:
– interfețe le dintre sistemele electronice de colectare a taxelor (EFC) pentru serviciile de
transport legate de vehicule, de ex. taxarea utilizatorilor de drumuri, parcarea și
controlul accesului ; nu acoperă interfețele pentru sistemele EFC pentru transportul
public; un sistem EFC poate include orice sistem EFC, de ex. inclusiv sistemele care
citesc în mod automat numerele de înmatriculare ale vehiculelor care trec printr -un
punct de taxare .
– un schimb de informații între echipamentul central al celor două servicii cu rol de
prestare și de preluare a taxelor , de ex. :
– încărcarea datelor aferente (declarații de taxare, detalii de facturare);
– datele administrative;
– date de confirmare.
– mecanismele de transfer și funcțiile de sprijin ;
– obiecte de informație, sintaxă de date și semantică ;
– exemple de schimburi de date ;
ISO 12855: 2015 se aplică pentru orice serviciu de taxare și orice tehnologie utilizată
pentru încărcare.
Acesta este definit ca un standard de instrumente de tranzacții și unități de date API
(Application Protocol Data Units), care pot fi utilizate pentru scopul atribuit. Nu definește
toate secvențele de comunicare, stivele de comunicare și sincronizările. [5]
Numarul
standardului Titlul standard ului Domeniu
EN 300 674 -2-2 Echipamente de transmisie dedicate cu rază scurtă de
acțiune (DSRC) (500 kbit / s / 250 kbit / s) care
funcționează în banda de frecvență de 5 795 MHz
până la 5 815 MHz; Partea 2: Standardul armonizat
care acoperă cerințele esențiale ale articolului 3.2 din
Directiva 2014/53 / UE; Sub -Partea 2: Unități de bord
(OBU) . Telematic a traficului și a
transporturilor (TTT)
EN 300 674 -2-1 Echipamente de transmisie dedicate cu rază scurtă de
acțiune (DSRC) (500 kbit / s / 250 kbit / s) care Telematica traficului și a
transporturilor (TTT)
14 funcționează în banda de frecvență de 5 795 MHz
până la 5 815 MHz; Partea 2: Standard armonizat care
acoperă cerințele esențiale ale articolului 3.2 d in
Directiva 2014/53 / UE; Sub -Partea 1: Unități pe șosea
(RSU) .
TS 102 792 Tehnici de atenuare pentru a evita interferențele între
echipamentele CEN DSRC europene și sistemele
inteligente de transport (ITS) care funcționează în
gama de frecvențe de 5 GHz . Sisteme de transport
inteligente (STI)
ES 200 674 -1 Comunicații dedicate cu rază scurtă de acțiune
(DSRC); Partea 1: Caracteristici tehnice și metode de
încercare pentru echipamentele de transmisie a datelor
cu viteză mare de date (HDR) care operează în banda
industrială, științifică și medicală (ISM) de 5,8 GHz . Sisteme de transport
inteligente (STI)
Telematică de transport
rutier și de trafic (RTTT)
TR 102 960 Tehnici de atenuare pentru a evita interferența între
echipamentul european de comunicații pe distanțe
scurte (RTTT DSRC) europene și Sistemele
inteligente de transport (ITS) care funcționează în
gama de frecvențe de 5 GHz; Evaluarea metodelor și
tehnicilor de atenuare . Sisteme de transport
inteligente (STI)
TS 102 792 Tehnici de atenuare pentru a evita interferențele între
echipamentele CEN DSRC europene și sistemele
inteligente de transport (ITS) care funcționează în
gama de frecvențe de 5 GHz . Sisteme de transport
inteligente (STI)
ES 2 00 674 -1 Comunicații dedicate cu rază scurtă de acțiune
(DSRC); Partea 1: Caracteristicile tehnice și metodele
de încercare pentru echipamentele de transmisie a
datelor de mare viteză (HDR) care operează în banda
industrială, științifică și medicală (ISM) de 5,8 GHz. Sisteme de transport
inteligente (STI)
Telematică de transport
rutier și de trafic (RTTT)
TS 102 916 -2 Specificațiile de testare pentru metodele de asigurare a
coexistenței Cooperative ITS G5 cu DSRC RTTT;
Partea 2: Structura pachetului de testare și scopul
testării (TSS & TP) . Sisteme de transport
inteligente (STI)
TS 102 916 -3 Specificațiile de testare pentru metodele de asigurare a
coexistenței Cooperative ITS G5 cu DSRC RTTT;
Partea 3: Rezumat test suite (ATS) și informații
parțiale de punere în aplicare a Protocolului de testare
(PIXIT) . Sisteme de transport
inteligente (STI)
TS 102 916 -1 Specificațiile de testare pentru metodele de asigurare a
coexistenței Cooperative ITS G5 cu DSRC RTTT; Sisteme de transport
inteligente (STI)
15 Partea 1: Declarația de conformitate a impleme ntării
protocolului (PICS) .
ES 200 674 -1 Comunicații dedicate cu rază scurtă de acțiune
(DSRC); Partea 1: Caracteristici tehnice și metode de
încercare pentru echipamentele de transmisie a datelor
cu viteză mare de date (HDR) care operează în banda
industrială, științifică și medicală (ISM) de 5,8 GHz . Sisteme de transport
inteligente (STI)
Telematică de transport
rutier și de trafic (RTTT)
TS 102 486 -1-3 Specificații de testare pentru echipamente de
transmisie ded icate cu rază scurtă de acțiune (DSRC);
Partea 1: stratul de date DSRC: acces mediu și control
logic al legăturilor; Sub -Partea 3: Abstract Test Suite
(ATS) și proforma parțială PIXIT . Sisteme de transport
inteligente (STI)
Telematică de transport
rutier și de trafic (RTTT)
TR 102 654 Coordonarea și coexistența în ceea ce privește
echipamentele de transmisie dedicate cu rază scurtă de
acțiune (DSRC) și sistemele inteligente de transport
(ITS) care operează în gama de frecvențe de 5 GHz și
alte surse pote nțiale de interferență . Compatibilitate
electromagnetică și
probleme ale spectrului
radio (ERM)
Telematica transportului
rutier și a traficului
(RTTT)
TS 102 486 -2-2 Specificații de testare pentru echipamente de
transmisie dedicate cu rază scurtă de acțiune (DSRC);
Partea 2: strat de aplicație DSRC; Sub -Partea 2:
Structura pachetului de testare și scopul testării (TSS
& TP) . Sisteme de transport
inteligente (STI)
Telematică de transport
rutier și de trafic (RTTT)
TS 102 486 -1-3 Specificații de testa re pentru echipamente de
transmisie dedicate cu rază scurtă de acțiune (DSRC);
Partea 1: stratul de date DSRC: acces mediu și control
logic al legăturilor; Sub -Partea 3: Abstract Test Suite
(ATS) și proforma parțială PIXIT . Sisteme de transport
inteligente (STI)
Telematică de transport
rutier și de trafic (RTTT)
TS 102 486 -1-2 Specificații de testare pentru echipamente de
transmisie dedicate cu rază scurtă de acțiune (DSRC);
Partea 1: stratul de date DSRC: acces mediu și control
logic al legăturilor; Sub-Partea 2: Structura pachetului
de testare și scopul testării (TSS & TP) . Sisteme de transport
inteligente (STI)
Telematică de transport
rutier și de trafic (RTTT)
TS 102 486 -2-3 Specificații de testare pentru echipamente de
transmisie dedicate cu rază scurtă de acțiune (DSRC);
Partea 2: strat de aplicație DSRC; Sub -Partea 3:
Abstract Test Suite (ATS) și proforma parțială PIXIT . Sisteme de transport
inteligente (STI)
Telematică de transport
rutier și de trafic (RTTT)
Tabelul 2. Standarde europene de implementare a tehnologiei DSRC [6]
16 Capitolul 3. Tehnologii pentru plata electronicǎ a
accesului pe drumurile publice
3.1 RFID(Identificare prin radio -frecven țǎ)
3.1.1 Prezentare generalǎ
Tehnologia, Radio Frequency Identification (RFID), prezintǎ avantajul identificǎrii
obiectelor, fǎrǎ a avea nevoie de un contact fizic sau vizual , adicǎ prin proximitate.
RFID este în prezent, una dintre cele mai avansate tehnologii de identifica re automatǎ
a obiectelor și totodatǎ de colectare a datelor.
RFID (Identificarea prin Radio -Frecventa) este un sistem de identificare automat ǎ care
funcționeaz ǎ pe acela și principiu ca și tehnologia codurilor de bare , diferența fiind modul de
acționare, î n sensul cǎ RFID nu trebuie sǎ intre în contact direct cu obiectul ce trebuie
identificat. Sistemele cu cod de bare necesitǎ lipirea unor etichete pe obiecte și existența unui
cititor optic corespunzǎtor, în timp ce RFID necesitǎ un echipament cititor și „ tag”-uri
speciale sau cartele ata șate obiectelor ce trebuie urm ǎrite sau chiar circuite integrate.
Codurile de bare sunt scanate prin reflexia unui fascic ul luminos pe eticheta ce conține
codul tipǎrit, în timp ce metoda RFID folosește un câmp de radiofrecvențǎ de micǎ putere.
Scanarea tag -ului cu unde radio nu necesitǎ o poziționare precisǎ a obiectului la citire, iar cum
câmpul de radiofrecvențǎ trece prin orice material nemetalic nu mai este necesar contactul
direct dintre tag și echipamentul de citire.
Așa cum, codurile de bare pot fi comparate cu cele mai simple aplica ții de identificare
prin proximitate a obiectelor , dispozitivele RFID cele mai sofisticate, pot fi comparate cu
senzori externi pentru masurarea unor parametrii specifici, sau cu sisteme de localizare prin
satelit pentru urmǎrirea poziției unor obiecte.
Sistemele RFID presupun existen ța unor transpondere (tag -uri) ce sunt ata șate
obiectelor, a unor cititoare care comunic ǎ cu transponderele utiliz ând frecven țe radio și baze
de date obișnuite care con țin informa ții despre obiectele urm ǎrite. Aceast ǎ tehnologiei mai
este utilizat ǎ în procesul de identificare a animalelor sau de plat ǎ a taxelor de parcare.
Motivul menținerii tehnologiei RFID printe cele mai avansate tehnologii de
identi ficare automatǎ a obiectelor, este dezvoltarea transponderelor, care au ajuns din ce în ce
mai ieftine, și din ce în ce mai mici.
Un efect negativ în dezvoltarea rapidǎ a transponderelor, îl reprezintǎ scǎderea
capacitǎții de stocare a datelor, dar și a po sibilitǎților de comunicare. De re ținut, este faptul c ǎ
fiecare tag are un identificator unic , spre deosebire de codurile de bare unde acestea reprezint ǎ
un identificator de grup. Tag -ul RFID este caracteristic unui singur obiect. Tehnologia RFID
(Radio Fr equency Identification) este o metod ǎ relativ nouǎ de identificare, clasificare și
localizare a vehiculelor sau a persoanelor.
17 3.1.2 Modul de functionare a unui sistem RFID
Sistemele RFID sunt compuse, în general, din trei componente – un cititor, un
transponder (tag de radiofrecventa) și un computer sau orice alt sistem de procesare a datelor.
Figura 6. Modul de func ționare a unui sistem RFID [7]
Sistemele RFID utilizează transmisia prin radio frecvență pentru a identifica, cataloga,
localiza persoane, animale și obiecte.
Cititorul conține componente electronice care emit și rec epționează un semnal spre
și de la tag -ul de proximitate, un microprocesor care verifică și decodifică datele recepționate
și o memorie care înregistrează datele pentru o transmisie viitoare dacă este necesar. Cititorul
are conectată o antenă pentru a fi posibilă recepția și transmisia datelor. Antena poate fi
integrată în carcasa cititorului sau poate fi separată, situată la distanță de restul electronicii.
Un tag de proximitate conține un cip electronic ca element principal, acesta
controlând comun icația cu cititorul. Acesta conține o secțiune de memorie cu rol de stocare
a codurilor de identificare sau alte date, fiind activată odată cu comunicația.
În majoritatea cazurilor, cititorul emite un câmp electromagnetic într -o zonă a cărei
mărime d epinde de frecvența sistemului și dimensiunile antenei. Când un tag trece prin
această zonă, acesta detectează semnalul generat de cititor și începe să comunice informațiile
stocate în memorie. Semnalul generat de cititor oferă atât informații temporale cât și
suficientă energie tag-ului pentru a -i asigura funcționarea. Informațiile de timp sincronizează
comunicația dintre tag și cititor simplificând designul constructiv al acestora.
Atâta timp cât tag -ul este alimentat el parcurge o serie de secvențe ce permit adresarea
unor locații de memorie, datele citite fiind transmise înapoi cititorului.
Când cititorul recepționează datele le decodifică și le supune unui test de validare
(CRC – cyclic redundancy check). Dacă datele sunt valide, sunt transm ise apoi unui
computer prin intermediul unui protocol de comunicție (ex: RS232, RS485).
Nu este necesar contactul direct sau o poziționare anumită la citire, deoarece câmpul
generat penetrează prin materiale nemetalice, acest lucru permite ca tag -urile să fie atașate
sau integrate în obiectele ce vor fi identificate.
18 Tag-urile pot fi active sau pasive. Un tag activ necesită conec tarea la o baterie externă
sau internă prin integrarea acesteia. Aceste sisteme au avantajul reducerii energie necesare
generate de cititor, având o mai mare distanță de citire. Ca dezavantaj au o durată de viață
scurtă datorită bateriei, fiind utilizate d oar în aplicații specifice, prețul este mai mare decât al
tag-urile pasive.
Un tag pasiv operează pe baza energiei generate de cititor. Acestea sunt mai mici și
mai ușoare decât cele active, mai ieftine iar durata de viață este teoretic nelimitată.
Deza vantajul constă în distanța redusă de citire.
Tag-urile sunt divizate în trei grupe principale, citire -scriere, înscrise odată citite de
mai multe ori, numai citire.
Tag-urile citire -scriere conțin o memorie ce stochează date ce pot fi modifica te
prin operații normale. Exemple de astfel de tag -uri sunt cartelele de telefon sau cărțile de
credit bancar. Aceste tag -uri sunt mai scumpe decât celelalte tipuri.
Tag-urile ce pot fi numai citite conțin un cod unic programat ce nu poate fi mo dificat.
Acest element conferă acestor tag -uri un nivel ridicat de securitate. Un sistem ce utilizează
astfel de tag -uri necesită o compesare a procesării și stocării informației prin calculatoare
și programe adecvate .
Frecven țele de operare pentru sistemele RFID pot fi:
joasǎ frecven țǎ (100-500 KHz);
frecven țǎ intermediar ǎ (10-15 MHz);
înaltǎ frecven țǎ (850MHz -950MHz p ânǎ la 2,4GHz -5GHz).
Frecvente Domeniul Caracteristici Aplicatii
Frecven țe joase 100KHz -500KHz -distan țǎ scǎzutǎ de
citire
-vitez ǎ micǎ de
citire
-cost redus -controlul accesului
-identificarea
animalelor
-controlul
inventarului
Frecven țe
intermediare 10MHz -15MHz -distan țǎ medie de
citire
-vitez ǎ medie de
citire
-cost redus -controlul accesului
-carduri inteligente
Frecven țe înalte
UHF 850MHz -950MHz
2,4GHz -2,5GHz -distan țǎ mare de
citire
-vitez ǎ mare de
citire
-costuri ridicate -monitorizarea
vehiculelor pe
autostr ǎzi
Tabelul 3. Domeniul frecven țelor alocate RFID [7]
19 Sistemele RFID pot fi utilizate în diferite domenii de activitate. Gama de frecvențe
variază în funcție de domeniul de utilizare, de aplicația concretă.
Există trei benzi majore, respectiv f recvențe mici, frecvențe medii și frecvențe mari :
Frecven țele mici (100-500 KHz) sunt utilizate în controlul accesului, identificarea
animalelor, controlul stocurilor, identificarea automobilelor. În acest caz distan ța de
citire este mic ǎ spre medie, costu l este mic, vitez ǎ de citire este mica.
Frecven țele medii (10 -15 MHz) sunt utilizate în controlul accesului, la cardurile
inteligente. În acest caz, distan ța de citire este mic ǎ spre medie, costul poten țial este
mic, viteza de citire este medie.
Frecven țele mari (890 -950 MHz; 2,4-5,8GHz) sunt utilizate în monitorizarea
vagoanelor de cale ferata, sistemele de colectare a taxelor pe autostr ǎzi.
In acest caz, distanta de citire este mare, viteza de citire este mare, costul ridicat.
Din punct de vedere a utilizarii globale, distingem trei arii distincte de reglementare a
comunicarii bazate pe radiofrecventa:
Regiunea 1 – Europa si Africa;
Regiunea 2 -America de Nord si de Sud;
Regiunea 3 -Extremul Orient si Australia.
Fiecare țară alocă frecvențele având în vedere liniile directoare stabilite de cele trei
regiuni. Rezultă că sunt puține frecvențe care sunt disponibile la scară globală, pentru
tehnologia RFID.
Sistemele de înaltă frecvență sunt utilizate în aplicații cu distanța și viteza foarte mare.
Aplicați i precum monitorizarea poziției autovehiculelor prin satelit, fac obiectul unor astfel de
tag-uri. Dezavantajul constă în prețul foarte ridicat datorită gradului ridicat de execuție și
exploatare.
Tag-urile de frecvență intermediară, nu sunt foarte comune, funcționând la o frecvență
de 13,56 MHz. Aplicațiile specifice acestui segment fiind controlul accesului și cartelele
inteligente, cărți de credit, unde sunt necesare cantități mari de date la transfer.În aplicațiile cu
distanță mică de citire și costuri reduse, cele mai utilizate sunt tag -urile de joasă frecvență.În
general sunt utilizate pentru controlul accesului, identificarea animalelor și urmărirea
produselor pe liniile de fabricație.
În majoritatea sistemelor utilizate astăzi, tag -urile pot fi numai citite câte unul,
respectiv distanța dintre tag -uri trebuie să fie suficientă pentru a fi siguri că un singur tag este
identificat.
Distanța de citire depinde de puterea semnalului emis de cititor, dimensiunile antenei
din interiorul transponderului și de antena conectată la cititor.
Ultimile dezvoltări în acest domeniu vizează sisteme anti -coliziune sau citire multiplă
capacități ce permit citirea mai multor tag -uri aflate în câmpul de radiofrecvență
20 3.1.3 Compara ție între tag -urile de proximitate și codul de b are
tag-urile de proximitate nu funcționează prin contact;
viteza de citire a tag -urilor este mult mai mare;
tag-urile pot fi amplasate oriunde, pot fi integrate în obiecte;
tag-urile de proximitate sunt lipsite de mentenanță ;
citirea unui tag de proximitate este fără erori;
tag-urile pot fi utilizate în medii perturbatoare, chiar și lângă generatoare de
radiofrecvență;
citirea tag -urilor se poate realiza prin: praf, mur dărie, vopsea, aburi, noroi, apă,
plastic, lemn;
tag-urile pasive au garanție de funcționare nelimit ată;
tag-urile sunt aproape imposibil de falsificat;
tag-urile de scriere -citire pot fi inteligente (car tele de credit);
tag-urile pot fi purtătoare de cantități mari de da te;
tag-urile pot fi scrise sau citite;
prețul tag -urilor scade față de cel cu cod de bare ;
dacă sunt reutilizate.
3.1.4 Avantaje ale utilizǎrii ale sistemelor de identificare prin proximitate
RFID reprezintă tehnologia viitorului pentru identificarea automată sau culegerea
de date, este o alternativă de înlocuire a codurilor de bare și poate fi utilizată în conjuncție cu
acestea.
Utilizarea largă a tehnologiei RFID poate aduce importante avantaje și următoarele
beneficii:
Mareste eficienta si productivitatea:
– identificare complet automatizată fiind posibilă contorizarea,
urmărirea, sortarea și rutarea;
– îmbunătățește colectarea datelor și identificarea;
– ajută la eliminarea erorilor și a pierderilor;
– îmbunătățește inventarierea;
– accelerează și îmbunătățește manipularea materialelor și depozitarea;
– automatizează controlul accesului;
Profitabilitate:
– reduce operarea și costurile;
21 – reduce costurile muncii;
– reduce ciclurile de producție;
– reduce inventarierea;
– mărește controlul c alității;
– reduce costurile întreținerii în comparație cu alte sisteme automate de
identificare ;
Mǎrește satisfacția clienților:
– oferă informații mai exacte administrației și clienților;
– reduce responsabilitatea și subiectivismul;
– ajută la mărirea calit ății produselor;
– oferă prețuri competitive;
– prezintă clienților faptul că prin tehnologia adoptată sunteți pregătit
cerințelor pieții atât în prezent cât și pentru viitor. [7]
3.2 DSRC(„Comunica ții dedicate cu raz ǎ scurt ǎ”)
Comunicarea dedicatǎ pe distanțe scurte (DSRC) este o tehnologie de comunicații fǎrǎ
fir destinatǎ sǎ permitǎ automobilelor din sistemul inteligent de transport (ITS) sǎ comunice
cu alte automobile sau cu tehnologia de infrastructurǎ.
Tehnologia DSRC funcționeazǎ pe bandǎ de frecvențe radio de frecvențǎ de 5,9 GHz
și este eficientǎ pe distanțe scurte pânǎ la medii.
DSRC are o latența scǎzut ǎ și o fiabilitate ridicatǎ, este sigurǎ și sustine
interoperabilitatea. Ea primește foarte puținǎ interferențǎ, chiar și în condiții meteorologice
extreme, din cauza intervalului scurt pe care îl cuprinde. Acest lucru îl face ideal pentru
comunicarea cǎtr e și de la vehiculele în mișcare rapidǎ.
Tehnologia DSRC poate fi utilizatǎ fie în format vehicul -vehicul (V2V), fie în format
vehicul -infrastructurǎ (V2I) și comunicǎ prin intermediul transponderelor denumite unitǎți de
bord (OBU) sau unitǎți pe șosea (RS U). În V2V, DSRC este folosit pentru a permite
vehiculelor sa comunice între ele prin OBU -uri. Aceastǎ comunicare este folositǎ din motive
de siguranțǎ, cum ar fi alertarea șoferului unei mașini cǎ, mașina din fața sa este pe cale sǎ
opreascǎ. În V2I, un O BU din sau pe vehicul comunicǎ cu o infrastructurǎ înconjuratoare
echipatǎ cu un RSU. Acest lucru poate, de asemenea, sǎ avertizeze șoferul asupra riscurilor de
siguranțǎ, cum ar fi faptul cǎ se apropie prea curând de o curbǎ sau poate fi utilizat pentru a
colecta taxe și plǎti de parcare.
În 1999, Comisia Federalǎ de Comunicații (FCC) a Statelor Unite a alocat banda de
frecvențe radio de la 5,725 MHz la 5,875 MHz pentru comunicațiile DSRC. Oficiul pentru
Programul Comun al ITS al Departamentului de Transpo rt al Statelor Unite efectueazǎ
22 cercetǎri privind tehnologiile DSRC și alte tehnologii de comunicații fǎrǎ fir și utilizǎrile
acestora în domeniul siguranței vehiculelor.
În afara SUA, DSRC este utilizat și în alte scopuri în afarǎ cele de siguranțǎ. Inst itutul
European de Standarde în Telecomunicații a desemnat o bandǎ de frecvențǎ de 30 MHz
pentru DSRC în 2008, deși tehnologia a fost folositǎ mai devreme decât cea pentru taxarea
electronicǎ. Alte țǎri, cum ar fi Japonia, folosesc de asemenea tehnologia î n scopuri de
siguranțǎ și de facturare.
Aplicațiile tipice sau potențiale ale DSRC includ:
Sistem de colectare automat ǎ a taxelor de drum;
Sisteme adaptive de control a vitezei de croazier ǎ;
Interventia de evitare a coliziunii;
Avertizarea cu privire la vehiculele de urgen țǎ;
Verificarea automat ǎ a siguran ței vehiculelor;
Sisteme electronice de plat ǎ pentru parc ǎri;
Afișarea în vehicul a semnalelor rutiere și a panourilor;
Sistem de colectare a datelor din trafic;
Sistem de avertizare la intersec ția cu o cale ferat ǎ.
Comunica țiile DSRC func ționeaz ǎ conform standardului IEEE 802.11p. Acest
protocol de comunicare nu se bazează pe punctele de acces, ci se bazează pe comunicarea
directă între stații prin formarea unei rețele ad -hoc vehiculate (VANET). Deși nu există un
punct de acces în 802.11p, pot exista încă posturi fixe de infrastructură (de exemplu,
semafoare) care oferă servicii stațiilor mobile (de exemplu, vehicule).
O versiune timpurie a DSRC (CEN -DSRC) este folosită astăzi pentru colectarea
taxelor electronice (o aplicație V2I); totuși aplicațiile V2V nu vor fi pe deplin funcționale
până când un procent semnificativ de mașini pe șosea sunt echipate cu sisteme DSRC .
În 2014, Administrația Națională de Siguranță a Traficului pe Autostradă (NHTSA) și –
a anunțat intenția de a solicita tehnologia V2V în toate autoturismele și camioanele ușoare
vândute în S.U.A. O dată specifică pentru punerea în aplicare a acestei cerințe nu a fost încă
anunțată. [8]
Figura 7. Tehnologie pe baza de DSRC [9]
23 3.2.1 Identificarea autamat ǎ a vehiculelor
Identificarea automatǎ avehiculelor (AVI) este procesul de determinare a identitǎții
unui vehicul atunci când trece printr -o zonǎ cu taxǎ. Majoritatea fa cilităților de taxare
înregistr ate consta în trecerea vehiculelor printr -un număr limitat de porți de taxare. La astfel
de facilități, sarcina este aceea de a identifica vehiculul în zona de poartă. Înaite, unele
sisteme de identificare automatǎ a vehicule lor au folosit coduri de bare fixate pe fiecare
autovehicul, pentru a fi citite vizual la cabina de taxare. Sistemele optice s -au dovedit a avea o
fiabilitate scazutǎ la citire, mai ales atunci când se confruntǎ cu vremuri nefavorabile și
vehicule murdare.
Figura 8. Sistem de recunoaștere automatǎ a plǎcuței de înmatriculare [10]
Majoritatea sistemelor de identificare automat ǎ a vehiculelor se bazeaz ǎ pe
identificarea prin radiofrecven țǎ, unde o anten ǎ de la poarta de taxare comunic ǎ cu un
transponder de pe vehicul prin intermediul comunica țiilor cu raz ǎ scurt ǎ de ac țiune (DSRC).
Etichetele RFID s -au dovedit a avea o precizie excelentǎ și pot fi citite la viteza de
autostradǎ. Dezavantajul major este costul echipării fiecărui vehicul cu un transponder, care
poate fi o cheltuială de pornire majorǎ , dacă este plătit de agenția de taxare sau un client
puternic de scurajat , dacă este plătit de client.
3.2.2 Clasificarea automat ǎ vehiculelor
Clasificarea automată a vehiculelor este strâns legată de identificarea automată a
vehiculelor (AVI). Cele mai multe facilități de taxare percep tarife diferite pentru diferite
tipuri de vehicule, ceea ce face necesar să se facă distincția între vehiculele care trec prin
facilitatea de taxare. Metoda cea mai simplă este de a stoca clasa vehiculului în înregistrarea
clientului și de a folosi datele AVI pentru a căuta clasa vehiculului. Acest lucru este ieftin, dar
limitează flexibilitatea utilizatorilor, în cazurile în care proprietarul automobil ului trage uneori
o remorcă.
24 Sistemele mai complexe utilizează o varietate de senzori. Senzorii inductivi
încorporați în suprafața drumului pot determina decalajele dintre vehicule, pentru a furniza
informații de bază privind prezența unui vehicul.
Căile de rulare permit contorizarea numărului de osii pe măsură ce vehiculul trece
peste ele și, în cazul instalațiilor de deplasare a benzii de rulare, detectează, de asemenea,
vehicule cu dublă anvelopă.
Proiectorii laser cu cortină de lumină înregistrează forma vehiculului, ceea ce poate
ajuta la distingerea camioanelor și a remorcilor.
3.2.3 Procesarea tranzac ției
Procesarea tranzacțiilor se referă la menținerea conturilor clienților, la înregistrarea
tranzacțiilor cu taxă și plățile clienților la conturi și la manipularea solicitărilor clie nților.
Componenta de procesare a tranzacțiilor a unor sisteme este denumită "centru de
servicii pentru clienți". În multe privințe, funcția de procesare a tranzacțiilor seamănă cu cea
bancară, iar mai multe agenții de taxare au contractat o procesare a tr anzacțiilor către o bancă.
Conturile clienților pot fi plătite ulterior, în cazul în care tranzacțiile cu taxă sunt
facturate periodic clientului sau în avans, în cazul în care clientul finanțează un sold în contul
care este apoi epuizat ca tranzacții cu t axă.
Sistemul preplătit este mai frecvent, deoarece sumele mici de cele mai multe taxe fac
ca exercitarea datoriilor nedeclarate să fie neeconomică.
Majoritatea conturilor cu plata ulterioarǎ se ocupă de această problemă, solicitând un
depozit de securitat e, redând în mod efectiv un cont plǎtit anterior .
3.2.4 Incǎlcarea legii
Un sistem de aplicare a încălcărilor (VES) este util pentru reducerea taxelor de plată
neplătite, deoarece o poartă de taxare fără operator reprezintă altfel o țintă tentantă pentru
evaziunea de taxare. Pot fi utilizate mai multe metode pentru a descuraja violatorii care nu au
achitat taxa.
O barieră fizică, cum ar fi un braț de poartă, se asigură că toate vehiculele care trec p e
cabina de taxare au plătit o taxă. Violatorii sunt identificați imediat, deoarece bariera nu va
permite violatorului să continue. Cu toate acestea, barierele obligă și clienții autorizați, care
reprezintǎ majoritatea vehiculelor care trec, să încetineasc ă până la un punct de oprire la
poarta de taxare .
Recunoașterea automatǎ a pl ǎcuței de înmatriculare (ANPR), este cea mai des folositǎ
metodǎ de identificare a vehiculelor, fiind cea mai des utilizatǎ metodǎ în aplicarea legii. [10]
25 3.3 GNSS ( „Sistem de navigatie prin satelit”)
Sistemul Satelitar de Navigație Globală (Global Navigation Satellite System – GNSS)
este un sistem electrotehnic complex care constă dintr -un ansamblu de echipamente terestre și
cosmice care permite determinarea cu precizie ridicată a poziției (coordonate geografice și
altitudine) și a parametrilor de mișcare (viteza și direcția mișcării) pentru obiectele terestre,
acvatice și aeriene.
Elementele de baz ǎ ale sistemului de naviga ție sunt:
Constela ția satelitar ǎ compus ǎ din ca țiva (de la 2 la 30) sateli ți difuz ând semnale radio
speciale;
Sistemul terestru de comand ǎ și control care con ține blocuri de masurare a pozi ției
curente a sateli ților și retr ansmisiune sateli ților a informa ției recep ționate pentru
corectarea datelor despre orbite;
Echipamentul receptor (“receptoare GPS”) utilizat pentru determinarea coordonatelor;
Opțional: s istem audio informa țional pentru transmisiunea utilizatorilor corec țiilor ce
permit m ǎrirea considerabil ǎ a preciziei de determinare a coordonatelor.
3.3.1 Principiul de func ționare:
Principiul de func ționare a sistemelor satelitare de naviga ție se bazeaz ǎ pe masurarea
distan ței de la antena de pe obiect (coordonatele c ǎruia urmeaz ǎ a fi ob ținute) p ânǎ la sateli ți,
poziția cǎrora este cunoscută cu o precizie foarte înaltă. Tabelul cu datele de poziție a tuturor
sateliților se numește almanah, acesta fiind necesar pentru fiecare receptor satelitar înainte de
începerea măsurător ilor. De regulă, receptorul păstrează almanahul în memorie din momentul
ultimei deconectări și, dacă acesta din urmă este actual, îl utilizează instantaneu. Fiecare
satelit transmite prin semnalul său întregul almanah. Astfel, fiind cunoscute distanțele pî nă la
cîțiva sateliți ai sistemului, cu ajutorul construirilor geometrice simple, pe baza almanahului,
se calculă poziția obiectului în spațiu.
Metoda de măsurare a distanței de la satelit pînă la antena receptorului se bazează pe
cunoașterea vitezei de propagare a undelor radio. Pentru realizarea posibilității de măsurare a
timpului de propagare a semnalului radio fiecare satelit al sistemului de navigație emite
semnalele orei exacte conținute în semnalul de navigație utilizînd ceasul atomic sincronizat cu
ceasul sistemului. Ceasul receptorului satelitar este sincronizat cu ceasul sistemului și la
recepționarea ulterioară a semnalelor se calculează întîrzierea între timpul de emitere, acesta
fiind cuprins în semnalul de navigație, și timpul de recepționar e a semnalului. Avînd aceste
date receptorul de navigație calculează coordonatele antenei. Acumulînd și procesînd aceste
date pentru un interval anumit de timp, devine posibilă calcularea parametrilor de mișcare
precum viteza (curentă, maximă, medie), drum ul parcurs . [11]
26 Capitolul 4. Studiu de caz
În vederea realiz ǎrii studiului de caz am realizat o prezentare a patru si steme de plat ǎ
electronic ǎ implementate în lume, realiz ând și o compara ție între acestea.
4.1 Sistemul de plat ǎ electronic ǎ pentru podul Fete ști-Cernavod ǎ
Sistemul de plat ǎ electronic ǎ implementat la Fete ști se bazeaz ǎ pe achitarea taxelor
prin SMS. Modul de plat ǎ se face în afara Agen ției de Încasare Fete ști, în avans sau p ânǎ la
ora 24 a zilei urm ǎtoare trecerii.
Tarifele pentru traversarea podului Fete ști-Cernavod ǎ se împart în patru categorii, în
funcție de greutatea automobilului.
4.1.1 Modul de func ționare a sistemului de plat ǎ prin SMS
Prima etap ǎ presupune trimi terea unui SMS la num ǎrul 7577(Orange, Telekom,
Vodafone, DigiMobil). Mesajul trimis c ǎtre acest num ǎr trebuie s ǎ conținǎ numǎrul de
înmatriculare al automobilului și categoria tarifat ǎ.
Exemplu pentru autoturism: B12ABC 1 (numar de inmatriculare B -12-ABC;
categoria 1)
Figura 9. Exemplu de SMS pentru achitarea taxei [12]
27
Ulterior posesorul automobilului prime ște un SMS cu, confirmarea efectu ǎrii pla ții și
termenul de valabilitate al acesteia.
Figura 10. Exemplu de SMS ca a fost emis ǎ taxa [12]
Categoriile tarifare definite sunt: 1, 2, 3 , 4 fiecare din acestea reprezent ând una sau
mai multe tipuri de vehicule.
Plata prin SMS se poate efectua numai pentru o singur ǎ trecere și se ta xeazǎ în
conformitate cu termenii și condi țiile operartorilor de telefonie mobil ǎ. Taxa poate fi pl ǎtitǎ și
în avans și este valabil ǎ timp de 1 an. În cazul în care au fost uita ți ace ști pași poate fi trimis
SMS cu textul INFO la numarul 7577. [12]
Figura 11. Informare cu privire la categoriile de taxare pe acest drum [12]
28 4.2 Sistemul de plat ǎ electronic ǎ din Italia
Conducătorii auto care călătoresc pe teritoriul Italiei trebuie să o taxă care este
colectata la intrarea pe sectiunea de autostrada , la cabinele de taxare. [13]
Pe lângă această taxă, destinată șoferilor de motociclete și autoturisme, dar și pentru
șoferii vehiculelor de peste 3,5 tone, pot fi percepute taxe pentru tranzitarea unor tuneluri .
Pentru posesorii de automobile care circul ǎ des prin Italia, exist ǎ un sistem de plat ǎ
automat ǎ numit Telepass, sau pot opta pentru plata cu cardul de credit sau cu o cartel ǎ
prepl ǎtitǎ Viacard.
Figura 12. Telepass [14]
4.2.1 Taxele pentru tuneluri
În Italia există mai multe tuneluri a căror trecere este taxată. Acest ea sunt, în esență,
tunelele situat e la frontiera dintre Franța și Italia. Lista tunelurilor care percep o astfel de tax ǎ
sunt: Grand St.Bernard Tunnel, Monte Bianco Tunnel, Munt La Schera Tunnel, Tunnel du
Frejus.
4.2.2 Drumuri cu tax ǎ închise și deschise
În Italia, se pot întâlni două tipuri diferite de taxe. Este un sis tem de taxare închis și
deschis. În cazul sistemului de taxare a autostrăzilor deschise e xistǎ o taxă plătită chiar la
poarta de intrare, iar taxa este dedusă din lungimea totală a secției plătite, nu din distanța
parcursă (secțiunea de autostradă poate ieși înainte de sfârșit).
În Italia există un sistem de taxare închisă. Acest sistem de taxare constǎ în faptul cǎ
taxa este perceputǎ la cea de -a doua poartǎ, adicǎ urmatoarea poartǎ întâlnitǎ atunci când
posesorul autovehiculului dorește sǎ pǎrǎseascǎ secțiunea de autostradǎ. În cazul unui sistem
de taxare închisǎ, taxa de tranzit se plǎtește doar pe secțiunea care a fost tranzitatǎ.
29 4.2.3 Metode de plat ǎ
Taxa de acces pe autostrad ǎ în Italia, poate fi pl ǎtitǎ în mai multe moduri. Printre cele
mai folosite metode se num ǎrǎ, plata în numerar și plata cu cardul de credit. Pentru posesorii
de automobile care tranziteaz ǎ foarte des autostrada exist ǎ cartele preplatite Viacard și
sistemul de plat ǎ automat ǎ Telepass.
Pentru plata cu ajutorul cardurilor preplatite Viacard, acestea se pot achizi ționa de la
mai multe punct e de vânzare cum ar fi sta țiile de benzin ǎ, de tabac, gust ǎri Autogrill și unele
bǎnci.
Viac ard, cardurile preplătite pot fi utilizate pentru plata taxelor de trecere pe toate
secțiunile de taxare din Italia și sunt disponibile în valori nominale de 25, 50 și 75 de euro.
4.2.4 Sistemul Telepass
Sistemul de plat ǎ automat ǎ Telepass a fost creat special pentru cei care tranziteaz ǎ
foarte des anumite sectoare de autostrad ǎ. Este un dispozitiv wireless pentru înregistrarea și
plata ulterioar ǎ a sec țiunilor de autostrad ǎ cu care se încruci șeazǎ. Un mare avantaj este faptul
cǎ nu este necesar ǎ oprirea complet ǎ a automobilului la por țile de taxare, doar încetinire a lui
pânǎ la o vitez ǎ de 30 Km/h.
Sistemul de plat ǎ a taxelor de acces pe autostrad ǎ Telepass, poate fi achitat în loca țiile
Punto Blu, în sediul anumitor b ǎnci, la oficiile po ștale italiene, dar și online. Pentru informare
cu privi re la punctele de v ânzare, instruc țiuni pentru instalare și felul în care va ar ǎta factura
online, exist ǎ site-ul Telepass.in.
4.2.5 Plata suplimentar ǎ a taxelor nepl ǎtite
În cazul în care posesorul unui autovehicul trece prin por țile de taxare f ǎrǎ sǎ
plǎteasc ǎ, acesta trebuie s ǎ plǎteasc ǎ diferen ța fie online, fie în persoan ǎ la o poart ǎ de taxare
de pe autostrad ǎ.
4.2.6 Taxa pentru vehiculele de peste 3,5 tone
Pentru vehiculele care se încadreaza într-o categorie de taxare care depașește greutatea
de 3,5 tone se aplic ǎ acelea și reg uli ca și pentru motociclete și autovehicule de p ânǎ la 3,5
tone. Pre țul pentru tranzitarea sec țiunilor de autostrad ǎ depinde de categoria și segmentul
plǎtit, în sensul c ǎ segmentul poate fi deschis sau închis.
30 4.3 Sistemul de plat ǎ electronic ǎ din Portugalia
Sistemul de plat ǎ electronic ǎ din Portugalia este un sistem f ǎrǎ interven ție uman ǎ și
fǎrǎ posibilitatea de a pl ǎti în timpul mersului. [15]
În majoritatea țǎrilor din întreaga lume, șoferii sunt ruga ți sǎ plǎteasc ǎ pentru a utiliza
o sec țiune a unui drum/ autostrad ǎ. Abordarea sistemului portughez este pur automat ǎ și
electronic ǎ, cu argumente pro și contra:
Argumente pro:
Nu exist ǎ zone largi pentru cabinele de taxare;
Nu necesit ǎ personal;
Nu necesit ǎ o întrerupere pe o perioad ǎ lungǎ de timp a traficului.
Argumente contra:
Este necesar ǎ informarea cu privire la modul de func ționare și modul corect de
platǎ;
Sistemul se bazeaz ǎ pe utilizarea camerelor video care înregistreaz ǎ placuțele de pe
automobile și le comunic ǎ dispozitivului aferent pentru a procesa plata, sau în caz contrar
amenda.
Figura 13. Semn de avertizare cu privire la existen ța unui sistem de plat ǎ automat ǎ [15]
31 4.3.1 Modul de func ționare al sistemului
Pentru ma șinile din strainatate sistemul utilizeaz ǎ un card de taxe. Acesta este un card
care poate fi încarcat cu 5 €, 10€, 20€ sau 40 € credit și au un cost suplimentar de 0,74 €.
Acestea pot fi achizi ționate online de pe site -ul sistemului, dar și din alte locuri, posturi de
întampinare Easy Toll, oficii po ștale, birouri turistice și urm ǎtoarele zone:
Toate de pe autostrada A23;
Toate de pe autostrada A22;
Celorico, Vouzela and Aveiro pe autostrada A25;
Viana do Castelo si Vila do Conde pe autostrada A28;
Almodovar pe autostrada A2;
Estremoz pe autostrada A6;
Barcelos pe autostrada A3;
Seide pe autostrada A7;
Dupǎ cumparare cardurile trebuie s ǎ fie act ivate prin trimiterea unui mesaj text care
include un cod pe card și placu ța de înmatriculare a vehiculului, astfel încat s ǎ poatǎ fi
asociat. Cardurile au valabilitate de un an sau p ânǎ când balan ța este epuizat ǎ, aceasta put ând
fi verificat ǎ online.
Un alt mod de plat ǎ automat ǎ pentru mașinile str ǎine este cu plata prin intermediul
serviciului de taxare. Serviciul de taxare este un produs prepl ǎtit, cu dou ǎ opțiuni disponibile:
Utilizare nelimitată timp de 3 zile, cu un cost de € 20 (plus 0,74 €) ;
O sin gurǎ cǎlǎtorie sau o c ǎlǎtorie dus -întors pe dou ǎ trasee predefinite:
o Spania – Aeroportul Porto, prin A28 s au A41;
o Spania – Aeroportul din Faro prin A22;
Poate fi achizi ționat online de pe site -ul sistemului, la oficiile po ștale , la aeroportul
din Porto sau la urmatoarele zone de servicii Cepsa:
Via dos Castelo pe autostrada A28;
Abrantes pe autostrada A23;
Olhao pe autostrada A22.
Un al treilea mod de plat ǎ este Taxarea simplificatǎ , care este considerat ǎ cea mai
ușoara op țiune pentru vizitatorii str ǎini, în special pentru cei care vin din Spania. Poate fi
achizi ționat de la un Punct de acces de taxare u șoarǎ fǎrǎ a trebui s ǎ pǎrǎseasc ǎ autovehiculul
32 prin asocierea unui card de credit (Mastercard, Visa sau Maestro) împreun ǎ cu placu ța de
înmatriculare a autovehiculului. Există un cost de înscriere de 0,74 € și fiecare călătorie are
un cost administrativ de 0,32 €.
Acestea sunt singurele 4 puncte Easy Touch disponibile:
Viana do Castelo Service Area pe autostrada A28;
La 3,5 Km de granita Chaves/ Veribn pe autostada A24 ;
Zona de servicii Alto de Leomil pe autostrada A25;
Langa grani ța Castro Marim/Ayamonte pe autostrada A22.
Figura 14. Punct de acces pentru taxarea simplificatǎ [15]
A patra și ultima op țiune este pentru vizitatori i Via Verde, care este destinat ǎ pentru
sejururi mai lungi sau pentru vizitatori frecven ți, poate fi închiriat un dispozitiv temporar cu
transponder pentru 6 € pentru prima s ǎptam ânǎ, apoi 1,50 € pentru fiecare s ǎptǎmânǎ plus un
depozit rambursabil de 27,50 €. Tranzac ția se face tot pe baza unui card de credit, care este
valabil 90 de zile și poate fi util izat pe drumurile cu tax ǎ electronic ǎ. Poate fi achizi ționat și
online de pe site -ul sistemului.
Pentru ma șinile înregistrate în Portugalia, exist ǎ modalitatea de utiliza un transponder
sau de a pl ǎti taxa dupa utilizarea drumului. Acesta din urmă pare a fi cel mai bun și mai ușor,
dar nu este. Acest lucru se datorează faptului că nu puteți plăti pentru utilizarea unui drum cu
taxă mai devreme de 2 zile după călătorie, dar trebuie să plătiți și în termen de 5 zile. În plus,
trebuie să plătiți la un oficiu poștal sau la un Payshop, deoarece nu există opțiune online.
33 4.4 Sistemul de plat ǎ automat ǎ din Fran ța
Conducătorii auto care călătoresc pe teritoriul Franței nu trebuie să cumpere o vinetă,
o taxă pentru utilizarea autostrăzilor este colectată în conformitate cu secțiunea referitoare la o
categorie de vehicule sau remorcă la porțile cu taxă. Taxele de trecere sunt colectate numai de
la conducătorii auto, autobuze și camioane, dar și motociclete. Cei care utilizeaz ǎ anumite
frecvent anumite sec țiuni pot folosi sistemul Liber -t pentru plăți automate. În plus pe lângǎ
taxa de trecere a secțiilor de autostradă este percepută o taxǎ și pentru traversarea unor poduri
și tuneluri.
4.4.1 Taxe pentru poduri și tuneluri
Pe lângă taxele pentru tranzitarea autostr azilor din Franța, se percepe o taxă pentru
traversarea unor poduri și tuneluri. Lista secțiunilor car e percep o taxa pentru traversarea
podurilor este: Tunnel du Puymorens, Tunnel Maurice -Lemaire, Pont de Normandie, Pont de
Trancarville, Viaduc de Millau, Tunnel du Frejus, Tunnel du Mont Blanc, Tunnel Prado
Carenage , Tunnel Duplex A86 Rueil -Malmaison . Un caz aparte este Eurotunelul care e ste un
tunel de aproximativ 50 de kilometri, care face legǎtura între Calais în Franța și Folkestone în
Anglia.
4.4.2 Plata taxelor
Taxele de trecere a secțiunilor de autostrăzi în Franța pot fi plătite în mai multe
moduri. Plata în numerar care este acceptată în monedele Euro, lira, francul elvețian și
dolarul. O altă opțiune de plată utilizată frecvent este cardul de credit CB, Visa, Eurocard
Mastercard și Cofinoga (probabil cărțile Maestro nu sunt acceptate și Electro). Taxele pot fi
plătite și folosind cardul privat de combustibil euroShell, Uta, Routex, Eurotrafic, DKV, Total
GR și Essocard. În cazul în care posesorul unui autovehicul cǎlǎtorește foarte des în Franța,
acesta poate plǎti folosind sistemul de platǎ automatǎ Liber -t.
4.4.3 Sistemul de plat ǎ automatǎ a taxelor Liber -t
Libert -t este un sistem de plată automată a taxelor de trecere pentru traversarea
secțiunilor autostrăzii și a unor poduri. Este un dispozitiv wireless care este atașat de parbriz
și permite trecerea mai ușoară prin porțile de drum. Când are loc trecerea prin porțile de
taxare, nu este necesarǎ oprirea completǎ a mașinii, ci numai înce tinirea pânǎ la o viteza de
30 Km/h, apoi datele sunt înregistrate în sistem și la sfârșit lunii, șoferul primește factura . [16]
34 4.5 Compara ție
În cazul sistemelor de plat ǎ din Rom ânia și din Portugalia plata trebuie s ǎ se fac ǎ
înainte de patrunderea în zona por ților de acces. Utilizarea serviciului VIA -T are avantajul de
trecere a zonei de plat ǎ fǎrǎ sa fie nevoie de oprire, pe l ângǎ celelalte țǎri unde necesit ǎ
oprirea.
În Rom ânia plata se face prin intermediul SMS, se trimite num ǎrul pl ǎcuței de
înmatriculare și categoria vehiculului cǎtre unitatea emitent ǎ, se prime ște mesajul de
confirmare și apoi se d ǎ acceptul realiz ǎrii tranzac ției. Pentru informare șoferii mai au
posibilitatea de a trimi te un SMS înapoi pentru a primi informa ții cu privire la categoriile de
taxare de pe drumul respectiv.
În Italia, taxa de drum trebuie plătită pentru toate vehiculele pe majoritatea
autostrăzilor iar rata acesteia este supusă TVA -ului. Cuantumul taxei de drum rezultă din
mărimea vehiculului și numărul de osii. Și aici întâlnim două moduri de plată: Viacard (nu
este personalizată pentru vehicul, așadar este indiferent ce fel de vehicul utilizează cardul) sau
Telepass (echivalen tul OBU), care este personalizat pentru un vehicul concret și este atașat
unui Viacard. Printre avantajele principale se numără posibilitatea de trecere prin stația
pentru colectarea taxei de drum fără oprire și posibilitatea achitării rapide grație plăți i cu
cardul.
În Portugalia sistemul de plat ǎ este diferen țiat, în sensul c ǎ exist ǎ un sistem de taxare
pentru cei din afara țǎrii, și unul pentru cei din țarǎ. Pentru cei din afara țǎrii exist ǎ doar
posibilitatea achit ǎrii taxei prin preplat ǎ, care poate f i achitat ǎ online, la casu țele po ștale sau
la puncte de întâmpinare în func ție de zona în care se afl ǎ. Pentru cei din țarǎ exist ǎ și
posibilitatea achit ǎrii în timpul c ǎlǎtoriei sau dup ǎ cǎlǎtorie.
În Fran ța sistemul de plat ǎ este caracterizat prin faptul c ǎ posesorii de autovehicule
care tranziteaz ǎ o anumit ǎ porțiune de autostrad ǎ nu trebuie s ǎ plateasc ǎ o tax ǎ, nefiind
încadra ți într-o anumit ǎ categorie. Taxa de drum este pl ǎtitǎ de cǎtre posesorii de autovehicule
a cǎror m asǎ depǎșește 3,5 tone, la care se mai adaug ǎ TVA -ul. În Fran ța, exist ǎ o list ǎ de
tuneluri care impun o tax ǎ de trecere , printre care se afl ǎ Eurotunelul care leag ǎ Franța de
Anglia.
Taxele pot fi achitate în mai multe moduri, at ât în numerar, accept ând Euro, lira,
francul elvețian și dolarul , pot fi pl ǎtite și cu cardurile de combustibil, carduri de credit. În
cazul posesorilor care circul ǎ frecvent pe autostrad ǎ exist ǎ un sistem numit Liber -t care
permite plata acestora, șoferul primind anterior la sfar șitul fiec ǎrei luni o factur ǎ cu plata ce
trebuie efectuat ǎ și cu sec țiunile de autostrad ǎ tranzitate.
35 Capitolul 5. Soluția aleasǎ pentru partea practicǎ
5.1 Descrierea solu ției alese
În cadrul solu ției va fi prezentat un montaj experimental care va eviden ția modul în
care func ționeaz ǎ un sistem de plat ǎ electronic ǎ a taxelor pentru accesul pe drumurile publice
bazat pe plat ǎ cu cardul de credit.
Aplica ția realizat ǎ este format ǎ dintr -un modul care proceseaz ǎ informa ția din trafic și
face posibil ǎ acționarea unui servomotor care are rol de barier ǎ, acesta aleg ând dac ǎ permite
sau nu accesul autovehiculului pe drumul cu tax ǎ și un senzor care s ǎ coboare bariera, prin
detectarea prezen ței autovehiculului dincolo de barier ǎ. Astfel sistemul automatizat decide
când tre buie s ǎ deschid ǎ banda sau s ǎ o țina închis ǎ, ajut ând astfel la optimizarea traficului și
eliminarea blocajelor.
5.1.1 Schema bloc de func ționare a sistemului
Figura 1 5. Schema bloc de funcționare a sistemului
Blocul de detec ție are rolul de a detecta autovehiculele care urmeaz ǎ sǎ intre pe
drumurile publice. În cazul nostru detec ția este realizat ǎ de un cititor RFID RC522.
Blocul de afi șare are rolul de a afi șa pe ecran informa ția primit ǎ. În cazul nostru va
afișa avizul favorabil sau în caz contrar nefavorabil și suma achitat ǎ, afișarea fiind
realizat ǎ de un LCD 16×2.
Blocul de ac ționare este reprezentat de un servomotor sg90, care are rol ul de ac ționa în
cazul unui permis favorabil. BLOC DE DECIZIE BLOC DE ALIMENTARE
BLOC DE DETECTIE BLOC DE AFISARE
BLOC DE ACTIONARE
36 Blocul de decizie este reprezentat de o placu țǎ de dezvoltare Arduino UNO R3, care
prezint ǎ un microcontroler Atmega328 capabil s ǎ ia deciziile potrivite.
Blocul de alimentare, asigur ǎ alimentarea montajului.
5.2 Alegerea și caracterizarea componentelor alese
Pentru realizarea probei practice au fost folosite urm ǎtoarele componente electronice:
Nr. component ǎ Denumire component ǎ Descriere
1 Arduino Uno R3 Placǎ de dezvoltare
2 LCD (Liquid Crystal
Display) 16×2 Ecran de afi șare cu cristale
lichide
3 RC522 Cititor RFID
4 Servomoto r sg90 Mecanism pentru ridicarea
barierei
5 HC-SC04 Senzor cu ultrasunete
6 Fire de legatur ǎ Tatǎ-Tatǎ
7 TK4100 Etichete RFID
Tabel ul 4. Componente electronice [Realizare proprie]
5.2.1 Placa de dezvoltare Arduino Uno R3
5.2.1.1 Caracteristici generale
Arduino Uno R3 este o placă de dezvoltare ce folosește ca mijloc de calcul un
microcontroler Atmel pe 8 biți de tip ATMega328. Prin intermediul programării
microcontroler -ului, Arduino Uno R3 are ca scop crearea de dispozitive ce pot fi utilizate în
lumea reală.
Placa de dezvoltare pune la dispoziția utilizatorilor pini de intrare/ieșire digitală și
analogică ce pot pot fi interfațați cu o gamă largă de circuite integrate (senzori, traductoare,
module electronice, etc.) și/sau plăcuțe numite Shield -uri (Scuturi).
Arduino Uno R3 are interfețe de comunicații seriale (utilizate pentru realizarea
legăturilor circuitelor integrate cu pinii plăcii de dezvoltare) și interfață USB (utilizată pentru
a încăr ca coduri pentru programarea microcontroler -ului).
37 5.2.1.2 Specificatiile tehnice ale placii de dezvoltare
Microcontroler Atmel ATMega328
Viteza ceasului microcontroler -ului 16 MHz
Memorie Flash (ATMega328) 32 KB (din care 0,5 KB folosi ți pentru boot
loader)
Memorie SRAM (ATMega328) 2 KB
Memorie EEPROM (ATMega328) 1 KB
Tensiune de operare 5V
Tensiune a de alimentare recomandat ǎ 7-12 V
Pini de intrare/ie șire digital ǎ 14 (din care 6 pot func ționa în mod PWM)
Pini de intrare/iesire analogic ǎ 6
Port USB 2.0
Curent de ie șire pentru un pin digital 20 mA
Curentul de ie șire pentru pinul de 3,3 V 50 mA
Lungime 68,6 mm
Lǎtime 53,4 mm
Greutate 25 g
Tabel ul 5. Specifica ții tehnice ale pl ǎcii de dezvoltare Arduino Uno R3 [17]
5.2.1.3 Schema electric ǎ
Figura 1 6. Schema electric ǎ Arduino UNO R3 [18]
38 5.2.1.4 Microcontroler -ul ATMega328
Componenta principal ǎ a plăcii de dezvoltare Arduino UNO este microcontroler -ul
ATMega328.
ATMega328 este un microcontroler de putere mică pe 8 biți. Acest circui t integrat
poate executa instrucțiuni într -un singur ciclu de ceas.
Microcontroler -ul ATMega328 are următoarele caracteristici generale:
Realizeaz ǎ simultan func ții de citire/scriere;
Comunic ǎ serial cu alte circuite integrate;
Poate fi reprogramat;
Realiz eazǎ conversia analog -digital ǎ;
Prezint ǎ funcții de cronometrare și întrerupere;
Codul de programare este re ținut de microcontroler și în lipsa aliment ǎrii;
Convertorul analog -digital al microcontroler -ului ATMega328 este un convertor cu
aproximări succesive (descris anterior). Convertorul în cauză este capabil să măsoare orice
tensiune cuprinsă între 0÷5 V. Dacă semnalul de intrare este prea mic în amplitudine,
convertorul poate preamplifica semnalul respectiv.
Figura 1 7. Microcontroler -ul ATMeg a328 [19]
5.2.1.5 Breadbord
Breadboard -ul este o placă de testare prin intermediul căreia se realizează montaje
electronice ce necesită componente externe.
Componentele se montează pe liniile plăcii de testare și se conectează cu fire de
legătură la placa de dezvoltare Arduino Uno R3.
39 5.2.2 Liquid Cristal Display 16×2 (LCD)
Pentru afi șarea informa țiilor se va utiliza un ecran cu cristale lichide 16×2.
Informa țiile ce vor fi afișate sunt:
Menționarea faptului c ǎ se așteaptǎ urmǎtorul autovehicul ;
Menționarea faptului c ǎ are accesul permis;
Mentionarea faptului c ǎ suma respectiv ǎ a fost extras ǎ din cont;
Ecranul LCD este un modul electronic de afișare cu iluminare cu LED. Caracteristica
16×2 înseamnă că acest ecran poate afișa 16 caractere pe 2 linii. Fiecare caracter este afișat
într-o matrice de 5×7 pixeli. De asemenea, ecranul LCD 16×2 este capabil să afișeze
orice caracter cu valori ale codului ASCII cuprinse între 0 și 255.
Figura 1 8. Schema electric ǎ a LCD 16×2 [20]
40 5.2.3 Servomotor sg90
5.2.3.1 Configura ția pinilor
Numarul pinului Culoarea pinului Descriere
1 Maro Pinul de mas ǎ este conectat la
masa sistemului
2 Rosu Puterea tensiunii de intrare
este de cea tipic ǎ de 5 V
3 Orange Semnalul PWM este dat prin
acest fir pentru a conduce
motorul
Tabel ul 6. Configura ția pinilor servomotorului [21]
Pentru a face acest motor să se rotească, trebuie să alimentăm motorul cu + 5V
folosind firul roșu și firul maro și să tri mitem semnale PWM la firul color Orange. Prin
urmare, avem nevoie de ceva care ar putea genera semnale PWM pentru a face acest lucru cu
motorul, acest lucru ar putea fi ceva de genul unei platforme 555 Timer sau a altor platforme
Microcontroler precum Ardu ino, PIC, ARM sau chiar un microprocesor cum ar fi Raspberry
Pie. [21]
Figura 1 9. Servomotor sg90 [21]
Este utilizat în aplica ții robotizate, ca mod de mi șcare pentru juc ǎrii, pentru controlul
poziției robo ților umanuizi etc.
41 5.2.4 Cititor de carduri RFID RC522
Modulul RFID cu chip RC522 este un cititor de carduri, ușor de utilizat, cu costuri
reduse și se aplică dezvoltării de echipamente și de aplicații avansate. Acest modul poate fi
încărcat direct în diferite forme de cititoare. Utilizează o tensiune de 3.3V, iar comunicarea se
poate face prin intermediul interfeței SPI. [22]
Figura 20. Cititor RFID RC522 [22]
5.2.4.1 Caracteristici tehnice
Curent: 13 -26mA / DC 3.3V ;
Curent inactiv: 10 -13mA / DC 3.3V ;
Consum in stand -by: <80uA ;
Viteza maximă: <30mA ;
Frecvență de operare: 13.56MHz ;
Tipuri de carduri acceptate: S50, S70, UltraLight, Pro, Desfire ;
Temperatura mediului de operare: -20-80 grade Celsius ;
Mediu Temperatur ǎ de depozitare: -40-85 grade Celsius ;
Umiditate relativă: 5% -95%;
Rata de transfer a datelor: Max. 10Mbit / s ;
Caracteristici fizice ale produsului: Dimensiuni: 40mm × 60mm ;
42 5.2.5 Senzor cu ultrasunete HC -SC04
Senzorul ultrasonic HC -SR04 este unul dintre cei mai utilizați senzori pentru aflarea
distanței. În special folosit pentru proiectele cu plăci de dezvoltare Arduino, are avantaje față
de senzorii analogici, necesitând doar pini I/O digitali și are im unitate mai mare la zgomotul
din jur. Senzorul emite ultrasunete la o frecvență de 40000Hz care circulă prin aer, iar dacă
întâlnește un obstacol, acesta se va întoarce înapoi spre modul, astfel, luând in considerare
viteza sunetului se poate calcula dista nța până la obiect. [23]
Figura 21. Senzor cu ultrasunete HC -SC04 [23]
5.2.5.1 Caracteristic i tehnice
Tensiune de alimentare: 5V
Curent consumat: 15mA
Distanță de funcționare: 2cm – 4m
Unghi de măsurare: 15 grade
Eroare de doar 3mm
Durată semnal input: 10us
Dimensiuni: 45mm x 20mm x 15mm
5.2.6 Tag RFID TK4100
Cartelele de proximitate ISO FUNDAN 1K sunt cele mai versatile carduri tip
legitima ție. Realizate din PVC sau PET sunt posibil de personalizat cu orice design grafic pe
ambele fe țe.
43 Cardurile RFID ISO FUNDAN 1K pot fi utilizate pentru: Sisteme de Control Acces,
Pontaj Electronic, Ticketing, Identificare în campus, Sisteme de fidelizare, Colectarea taxelor.
Figura 2 2. Cititor RFI D [24]
5.3 Prezentare schem ǎ electric ǎ general ǎ
Figura 2 3. Schema electricǎ
44 5.4 Prezentarea software -ului
5.4.1 Organigrama logic ǎ
DA NU
DA
START
INIȚIALIZARE
SETĂRI
RULARE
PROGRAM
AFIȘARE
VERIFICARE
CARD AFIȘARE
AFIȘARE
RIDICĂ
BARIERA
VERIFICARE
SENZOR ÎNCHIDE
BARIERA
45 5.4.2 Mediul de programare
Pentru programarea microcontroler -ului plăcii de dezvoltare se utilizează mediul de
dezvoltare Arduino IDE (Integrated Development Environment). Limbajul de programare
folosit pentru scrierea codului se numește C/C++.
Limbajul de programare C/C++ este un limbaj ce permite programarea pe obiecte.
Pentru a realiza un cod scris în limbajul C/C++, trebuie parcurse următoarele trei
etape:
editare – crearea unui fi șier în care va fi scris codul surs ǎ;
compilare – dupa ce codul surs ǎ este transferat în memoria in terna a pl ǎcii de
dezvoltare prin intermediul mediului respectiv, se verific ǎ erorile, iar codul surs ǎ este
convertit în cod obiect;
execu ție – lansarea efectiv ǎ în execu ție a codului obiect;
Arduino IDE include librăria software numită Wiring, ce permite proceduri comune de
intrare/ieșire.
Un cod tipic Arduino IDE scris în C/C++ conține două funcții principale, și anume:
setup() – functie care se ruleaz ǎ la începutul programului o singur ǎ datǎ, pentru a
inițializa set ǎrile codului respectiv;
loop() – funcție repetitiv ǎ (se apeleaz ǎ în mod repetat) p ânǎ când placa de dezvoltare
nu mai este alimentat ǎ.
5.4.3 Programul surs ǎ
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#include <Servo.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9
MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); // Create MFRC522 instance.
Servo servo1; Servo servo2;
LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2); // Initializare display
const int trigPin = 7;
const int echoPin = 8;
long duration;
int distance;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
46 pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
initServoSettings();
initRFIDSettings();
initLCD();
}
void loop()
{
checkRFID();
checkSensor();
}
void initRFIDSettings()
{
SPI.begin(); // Initiate SPI bus
mfrc522.PCD_Init(); // Initiate MFRC522s
}
void initServoSettings()
{
pinMode(1,OUTPUT);
servo1.attach(14); //analog pin 0
servo1.write(10);
}
void initLCD()
{
lcd.begin(16, 2);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Apropiati cardul");
}
void checkRFID()
{
if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent())
{
return;
}
if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial())
{
return;
}
String content= "";
byte letter;
for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++)
{
47 content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" :
" "));
content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
}
content.toUpp erCase();
if (content.substring(1) == "61 55 F9 CF") //change here the UID
of the card/cards that you want to give access
{
accessGranted();
delay(3000);
initLCD();
}
else
{
accessDenied();
delay(3000);
servo1.write(10);
initLCD();
}
}
void checkSensor()
{
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
distance= duration*0.034/2;
if(distance < 4)
{
servo1.write(10);
Serial.println("TEST");
}
}
void accessGranted()
{
lcd.begin(16, 2);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Plata efectuata");
lcd.setCursor(5,1);
lcd.print("10RON");
servo1.write(100);
}
void accessDenied()
48 {
lcd.begin(16, 2);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Plata nu a fost");
lcd.setCursor(3,1);
lcd.print("efectuata");
servo1.write(12);
}
5.5 Estim ǎri economice ale costurilor de proiectare
Nr.crt. Denumire
component ǎ Cantitate Preț
1 Placǎ de dezvoltare
Arduino R3 1 119 RON
2 Liquid Cristal
Display 16×2 (LCD) 1 15,97 RON
3 Tag-uri RFID 125
kHz 2 10 RON
4 RC5222 1 16,99 RON
5 Servomoto r sg90 1 18 RON
6 HC-SC01 1 25 RON
7 Placǎ de testare
Breadboard 1 5,49 RON
8 Fire de Legatur ǎ
Tatǎ-Tatǎ 13 10 RON
9 Cablu de alimentare
USB 30 cm 1 3,49 RON
Tabel 7. Estim ǎri economice ale costurilor de proiectare
TOTAL COSTURI: 223,94 RON
49 Capitolul 6. Concluzii
În urma studiului realizat și a probei practice, s -a ajuns la concluzia c ǎ existen ța unor
sisteme de plat ǎ automat ǎ pentru accesul pe drumurile publice constituie un mare plus în ceea
ce înseamn ǎ combaterea un or probleme majore în domeniul trans portului rutier. Pentru
Sistemele de Transport Inteligente (STI) existen ța unui astfel de sistem realizeaz ǎ rezolvarea
unei probleme vechi din trafic și anume congestia.
Sistemele Inteligente de Transport (STI) includ o gamă largă de instrumente și servicii
derivate de la tehnologiile informației și comunicațiilor. Aceste sisteme au potentialul de a
furniza beneficii semnificative legate de eficiența operațională, calitatea serviciilor,
managementul infrastructurii, și în același timp pentru imbunătă țirea siguranței, reducerea
impactului de mediu și serviciilor de informare pentru utilizatori. Sistemele STI sunt utilizate
pentru:
– automatizarea managementului traficului;
– suportul operațiilor de transport public;
– management la cerere;
– servicii pentru informarea călătorilor și planificarea călătoriei;
– managementul parcului de vehicule și al mărfurilor;
– managementul incidentelor și suport pentru servicii de urgențe;
– servicii de plată electronic ă și colectare a taxelor;
– tehnologii ava nsate la bordul vehiculelor.
Un sistem de platǎ electronicǎ a taxelor de acces pe drumurile publice, este un sistem
de colectare automatǎ a taxelor de trecere, de la autovehicule aflate în mișcare sau oprite, prin
tehnologii wireless cum sunt comunicarea prin radiofrecvențǎ sau scanarea opticǎ.
Implementarea unui astfel de sistem are avantajul de reducere a cheltuielilor prin
reducerea de personal la cabinele de taxare, nefiind necesar ǎ existen ța operatorilor, dar și
indirect de reducere a traficului, luc ru ce duce reducerea timpului de a șteptare în zona de
taxare. Un alt avantaj îl constituie, colectarea taxelor pentru realizarea repara țiilor de
infrastructur ǎ pe sec țiunile de autostrad ǎ cu risc de avarie, în aceast ǎ categorie intr ând și
podurile.
În lucr area practic ǎ, am utilizat pentru eviden țierea modului de func ționare a unui
sitem de plat ǎ automat tehnica de identificare prin radio -frecven țǎ. Aceast ǎ tehnic ǎ presupune
existen ța unei etichete RFID și a unui cititor, care folosite împreun ǎ pot detecta existen ța unui
vehicul.
În concluzie, accentul în realizarea sistemelor de acces pe drumurile publice, se va
pune pe realizarea elimin ǎrii factorului uman, acolo unde este posibil, pe reducerea
consumului de combustibili, de bani, de timp și de accidente, îndeplinind sarcinile STI.
50 Dicționar explicativ de termeni și abrevieri
ITS – Intelligent Transport System s – Sisteme de Transport Inteligente
GNSS – Global Navigation Satellite System – Sistem de naviga ție global ǎ prin satelit
DSRC – Dedica ted Short Range Comunication – Comunica ții pe distan țe scurte
ANPR – Automatic Number Plate Recognation – Recunoa șterea automat ǎ a placu ței
de înmatriculare
LPR – License Plate Recognition – Recunoa șterea placu țelor de înmatriculare cu
licen țǎ
RFID – Radio Frequency Identification – Identificare prin radio – frecven țǎ
LCD – Liquid Crystal Display – Afișare cu cristale lichide
SMS – Short Message Service – Serviciu pentru mesaje scurte
51 Bibliografie
[1] https://ieeexplore.ieee.org/document/7980336/ ;
[2] http://www.go -etc.jp/english/about/index.html ;
[3] http://www.aspmb.ro/circulatiexec.html ;
[4] https://www.iso.org/standard/50368.html ;
[5] https://www.i so.org/standard/64127.html ;
[6] https://www.etsi.org/technologies -clusters/technologies/automotive -intelligent –
transport/dsr c-electronic -fee-collection ;
[7] http://www.rollsoft.ro/wp -content/uploads/2013/06/RFID1.pdf ;
[8] https://www.rcrwireless.com/20151020/featured/what -is-dsrc-for-the-connected –
car-tag6;
[9] https://www.researchgate.net/figure/DSRC -based -communications -V2I-and-V2V –
links -can-be-used -to-disseminate -safety -messages_fig1_311321318 ;
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_tol l_collection ;
[11] https://searchnetworking.techtarget.com/definition/GNSS ;
[12] https://www.a uto-bild.ro/headline/taxa -de-pod-fetesti -cernavoda -prin-sms-
66235.html ;
[13] https://www.tolls.eu/italy ;
[14] http://www.autostradetech.it/en/solutions/security -access -control/control –
and-management -of-parking -lots-with-telepass.html ;
[15] http://theportugalnews.com/news/online -toll-payment -scheme/37817 ;
[16] https://www.tolls.eu/france ;
[17] https://store.arduino.cc/usa/arduino -uno-rev3;
[18] https://www.arduino.cc/en/uploads/Tutorial/ArduinoUNO_sch.png ;
[19] http://crash -bang.com/wp -content/uploads/2014/03/ATMega328 -Pins.jpg ;
[20] http://farhek.com/jd/0s16q712/hd44780 -part/an12176 /;
[21] https://components101.com/servo -motor -basics -pinout -datasheet ;
[22] https://www .electrodragon.com/product/mifare -rc522 -rfid-card-
readerdetector -ic-card/ ;
[23] https://www.robofun.ro/ultrasonic -sensor -hc-sr04;
[24] https://ww w.robofun.ro/rfid_tag_125_khz ;
52
Anex ǎ
Listǎ de figuri
Figura 1. Interconectarea și func ționarea STI [1]
Figura 2. Arhitectura STI [1]
Figura 3. Exemplu de drum saturat [2]
Figura 4. Grafic care prezintǎ principalele procente ale zonelor unde au loc blocaje rutiere [2]
Figura 5. Modul în care funcționeazǎ sistemul de platǎ electronica [2]
Figura 6. Modul de funcțion are a unui sistem RFID [7]
Figura 7. Tehnologie pe baza de DSRC [8]
Figura 8. Sistem de recunoaștere automatǎ a plǎcuței de înmatriculare [10]
Figura 9. Exemplu de SMS pentru achitarea taxei [12]
Figura 10. Exemplu de SMS ca a fost emisǎ taxa [12]
Figura 11. Informare cu privire la categoriile de taxar e pe acest drum [12]
Figura 12. Telepass [14]
Figura 13. Semn de avertizare cu privire la existența unui sistem de platǎ automatǎ [15]
Figura 14 . Punct de acces pentru taxarea simplificatǎ [15]
Figura 15. Schema bloc de funcționare a sistemului [Realizare proprie]
Figura 16. Schema electricǎ Arduino UNO R3 [17]
Figura 17. Microcontroler -ul ATMega328 [18]
Figura 18. Schema electricǎ a LCD 16×2 [19]
Figura 19. Servomotor sg90 [21]
Figura 20. Cititor RFID RC522 [22]
Figura 21. Senzor cu ultrasunete HC -SC04 [23]
Figura 22. Tag RFID [24]
Figura 23. Schema electricǎ [Realizare proprie]
53
Listǎ de tabele
Tabelul 1. Aplicații STI conform ISO [Realizare proprie]
Tabelul 2. Standarde europene de implementare a tehnologiei DSRC [6]
Tabelul 3. Domeniul frecvențelor alocate RFID [7]
Tabelul 4. Componente electronice [Realizare proprie]
Tabelul 5. Specificații tehnice ale plǎcii de dezvoltare Arduino Uno R3 [17]
Tabelul 6. Configurația pinilor servomotorului [21]
Tabelul 7. Estimǎri economice ale costurilor de proiectare [Realizare proprie]
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Dumitrumihai8412 [614001] (ID: 614001)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.