嵌入式ETC系统与传统的PC式ETC系统相比,具有实时性高、稳定性好、功耗低、易扩展等优点。如何在保证高速公路收费安全性和可靠性的前提下,实现ETC收费功能由PC机向嵌入式计算机的成功移植,是当前工程界面临的一个技术难题。论文在分析了国内外ETC技术发展现状的基础上,提出了一种以嵌入式一体机为核心的嵌入式ETC系统,并对系统的软硬件设计、收费处理流程、收费数据加密算法等关键技术问题进行了深入研究。主要研究工作包括：(1)设计了一种与人工收费系统相兼容的ETC收费系统,该系统允许车辆从ETC/MTC进,从ETC/MTC出的任意组合方式。(2)完成了以嵌入式一体机为核心的ETC系统硬件设计。该嵌入式一体机主要由DM6446与GM8180组成,具有独立的业务处理与视频监控功能。实现了一体机与RSU、费额显示屏、双基色点阵屏之间的通信。(3)完成了嵌入式ETC系统软件设计。以Linux为平台,以QT为开发工具,实现ETC收费流程的处理、视频监控及交易信息显示、数据上传与存储等功能；实现基于CGI模式的远程维护功能。(4)设计了一种基于TDES原理的收费数据加密算法。该算法对系统中嵌入式一体机、RSU、OBU、IC卡之间传输的收费数据进行加密,保证数据的安全性及可靠性。(5)完成了系统软硬件测试,并解决了系统在运行过程中出现的一些技术难题。主要包括跟车问题的检测与解决方案的研究,以及系统实时性的提高。根据南宁、柳州、北海三站测试结果表明：本系统运行稳定、可靠,使用方便,数据传输安全性高,能够有效地提高高速公路收费站的通行效率,满足了ETC系统在运行中的要求。