ETC收費系統(tǒng)在高速公路收費中的應用
2012-09-11 來源：作者：張卓森 來源：中國論文網(wǎng)
1、前言
隨著改革開放的不斷深入,國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,高速公路的建設正蓬勃開展,通車里程不斷增加。截止到2007年底,全國高速公路里程已達到5.4萬公里,許多地區(qū)路網(wǎng)已基本形成。在“貸款修路”的前提下,必須收費還貸,因此收費是高速公路建成后營運管理的主要工作?，F(xiàn)階段的收費模式基本上是人工收費方式。人工收費方式有許多弊端,主要是:效率低下,造成高速公路營運成本高及收費站交通堵塞和所造成的環(huán)境污染問題,可能造成資金流失,同時也給客戶帶來不便。所以,探索一種先進的收費方式—自動收費是收費技術的發(fā)展方向。而不停車電子收費是當前自動收費技術中比較成熟的一種方式[1]。
2、ETC系統(tǒng)簡介
ETC系統(tǒng)是利用微波（或紅外或射頻）技術、電子技術、計算機技術、通信和網(wǎng)絡技術、信息技術、傳感技術、圖象識別技術等高新技術設備和軟件（包括管理）所組成先進系統(tǒng),以實現(xiàn)車輛無需停車既可自動收取道路通行費用。目前,大多數(shù)ETC系統(tǒng)均采用微波技術,本文主要針對此類系統(tǒng)進行綜述。
3、ETC車道的工作原理和系統(tǒng)構成
某兩條高速公路分別由廣東省建設公司和江門市地方政府投資建設,全長58公里,全線設置1個主線收費站、6個匝道收費站。自2005年起按照《廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費實施方案》要求實行合建合管,并入珠三角區(qū)域聯(lián)網(wǎng)收費。收費制式為“自動+人工”方式,即ETC系統(tǒng)與MTC系統(tǒng)相結合的方式。在設計中,針對廣東地區(qū),尤其是珠三角地區(qū)的交通狀況,對整個路段的交通流進行分析,有選擇性對1個主線收費站和3個匝道收費站分別設置一進一出兩條ETC車道。本文就該合管路段使用ETC車道兩年來的營運情況對ETC車道作簡要介紹。
3.1 ETC車道的工作原理
當系統(tǒng)檢測到車輛進入ETC車道的時侯,安裝在支架上的微波天線與車載單元（OBU）上的“電子標簽”自動交換信息,ETC車道計算機根據(jù)電子標簽中存儲的信息識別出車輛信息,根據(jù)車輛行駛情況從車主的銀行賬號或儲值中扣除通行費。交易成功后,車道欄桿自動抬起,放行車輛;車輛通過后,欄桿自動降下。整個過程不需人工干預,車輛不停車快速通過ETC收費車道[3]。
3.2 ETC車道系統(tǒng)構成
聯(lián)網(wǎng)收費是當前收費的主要方式,而ETC系統(tǒng)是聯(lián)網(wǎng)收費的組成部分。ETC系統(tǒng)包括站級子系統(tǒng)和車道級子系統(tǒng)兩部分,其中車道級子系統(tǒng)負責實現(xiàn)ETC車道的電子不停車收費,站級子系統(tǒng)負責后臺的ETC交易數(shù)據(jù)服務、運營參數(shù)管理以及系統(tǒng)運行監(jiān)控,并通過數(shù)據(jù)接口軟件,在站級實現(xiàn)ETC系統(tǒng)與聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作。
在各個設備中,電子標簽讀寫天線通過RS232串行線直接到位于收費亭的車道計算機上,讀寫天線與車載電子標簽之間的信息交換由應用程序直接控制;其它設備如自動欄桿、費額顯示器、車道通行燈、車輛檢測器等設備通過車道控制器與車道計算機連接;視頻信號通過字符疊加器疊加在過車信息后傳遞到收費站的監(jiān)視器上。在廣東地區(qū),現(xiàn)廣泛使用的是兩片式電子標簽“粵通卡”,該高速公路ETC車道采用的電子標簽為“粵通卡”。
4、ETC系統(tǒng)工作流程和收費系統(tǒng)的特點
4.1 ETC系統(tǒng)工作流程
ETC出口車道的過車流程如下:
1）車輛進入通訊區(qū)域時,壓到埋入地下的線圈,啟動讀寫天線;
2）讀寫天線與電子標簽進行通信,判別電子標簽的有效性,有效則進行交易,無效則報警并保持車道封閉,直到車輛離開檢測線圈;
3）如交易成功,車道控制欄桿抬起,車道交通信號燈變綠,費額顯示器上顯示交易信息;
4）車輛通過抓拍線圈時,系統(tǒng)進行圖像抓拍,字符疊加器將過車信息疊加到抓拍圖像中;
5）車輛通過落桿線圈后,欄桿自動回落,車道通信燈變紅;
6）系統(tǒng)保存交易信息,并上傳至收費站服務器,一個收費流程完成,等待下一車輛進入。
4.2 ETC收費系統(tǒng)的特點
4.2.1 技術先進
系統(tǒng)采用5.8GHz頻段的微波專用短距離通信（DedicatedShort-Range Communication,簡稱DSRC）技術,采用兩片式電子標簽作為車載單元（OBU）,兼容人工半自動收費和不停車收費,是目前國內(nèi)外應用較多的收費技術。
4.2.2 安全可靠性高
微波通信采用交通部指定的5.8GHZ頻段,CPU卡通過PBOC金融交易安全認證,符合《中國金融集成電路（IC）卡規(guī)范》,與中國人民銀行金融安全交易標準相兼容,有效保證交易數(shù)據(jù)的安全性。
4.2.3 收費效率高
單次收費為3秒,每小時可處理1200輛繳費車輛,是人工收費的2-4倍。提高了收費站的通行能力,解決了因人工收費造成排隊而引起的交通堵塞、車輛延誤、能源消耗和環(huán)境污染等問題。
4.2.4 降低營運成本
在運行時無需人工干預、無人值守,最大限度減少營運成本,有效避免了錯收、漏收及收費作弊等行為。
4.2.5 適應范圍廣
本系統(tǒng)適用于封閉式出入口收費站、開放式收費站等,不僅適用于公路收費系統(tǒng),還適用于停車場、加油站、公路規(guī)費的征集、車輛的年審檢測等交通管理的一體化服務。
5、結束語
該路段當初設置的四條ETC收費車道技術較先進,安全可靠性高。通過兩年多來的統(tǒng)計報表來看,還沒發(fā)生過大的故障,收費效益大大高于其它人工收費車道,收費車輛等待時間大大低于其它人工收費車道,現(xiàn)在ETC通行車流已占總車流的10%,使用率逐步上升。
隨著聯(lián)網(wǎng)收費路段的增多,ETC收費的優(yōu)勢越來越突出,但其不足之處也顯現(xiàn)出來。由于采用短波通信,其傳送距離不能太遠,而且不能有阻擋物,造成誤報警較多,有些車輛需幾次進出才能讀卡;跟車干擾時有發(fā)生;使用率的提高還有待統(tǒng)一電子標簽的推廣普及。但隨著短波通信技術水平的不斷提高,其技術日漸成熟和難以比擬的靈活性和可擴展性,其在交通建設領域的應用將會有更加廣闊的前景。
