1、不停車收費系統解決方案不停車收費系統解決方案、系統概述不停車收費系統（又稱電子收費系統 Electronic Toll CollectionSystem，簡稱ETC系統）是以現代通信技術、電子技術、自動控制技術、計算機和網絡技術等高新技術為主導，實現車輛不停車自動收費的智能 交通子系統，是目前世界上最先進的路橋收費方式。該系統通過路側天 線與車載電子標簽之間的專用短程通訊，在不需要司機停車和其他收費 人員操作的情況下，自動完成收費處理過程。現有的不停車電子收費系 統功能包括：收費數據采集、管理收費車道的交通、車道控制機與后臺 結算網絡的數據接口、業務內部管理功能、查詢系統。車道控制子系統 用于

2、控制和管理各種外場設備與安裝在車輛上的電子標簽的通信，記錄 車輛的各種信息，并實時傳遞給收費站管理子系統。收費站管理子系統 負責收集管理傳送過來的數據。ETC管理中心是 ETC系統的最高管層，既要進行收費信息與數據的處理和交換，又要行使必要的管理職能，它 包括各公路的收費專營公司、結算中心和客戶服務中心，根據收到的數 據文件在公路收費專營公司和用戶之間進行交易、拆賬和財務結算，配 有多臺功能強大的計算機，完成系統中各種數據、圖像的采集和處理。為適應我國國情，交通部高速公路聯網收費暫行技術要求要求 采取“人工半自動收費為主，電子不停車收費為輔”的組合方式，并明 確提出“電子不停車收費系統宜米用兩

3、片式ETC電子標簽加雙界面 CPU卡的高安全性組合預付卡方案， 以實現電子不停車收費方式與 IC 卡半自 動收費方式的兼容與互補”，即在ETC的技術基礎上進一步發展出了組合 式電子收費技術。組合式電子收費方式將 ETC收費方式和IC卡半自動收 費方式進行有機結合， 它及解決了高速公路聯網收費的電子化支付問題， 又能克服ETC應用初期管理與推廣應用方面面臨的困難。、系統構成 2.1組合式電子收費系統運營框架如圖所示:圖2-1高速公路組合式收費系統運營模式如下：(1) 一卡通服務中心主要負責支付卡與電子標簽的管理(其中包括支付卡與電子標簽的發行及日常管理、支付卡的后臺結算等)，并向用戶提供多種客戶

4、服務，同時負責統一技術規范和“聯網收費、一卡通行”的有關管理 條例。作為整個系統的運營中心，一卡通服務中心向用戶提供各種完善的客戶服務；為路橋業主提供結算服務；委托發行代理發行儲值卡；委托清算銀 行完成清算的劃帳業務。(2) 路橋業主是收費系統的投資建設單位，負責收費系統的運營管理及維護。路橋業主接受一卡通服務中心提供帳務清分等系統服務，向一卡通服 務中心繳納一定比例的結算服務費。(3) 銀行主要負責根據一卡通服務中心的轉帳指令，實現對一卡通服務 中心、路橋業主及記帳卡用戶間的帳務清算。(4) 用于高速公路組合式收費系統的電子支付卡(IC卡)及電子標簽(OBU由一通服務中心統一進行初始化和發行

5、，用戶在服務中心或其指 定的營業網點辦理電子支付卡和電子標簽申購手續。一卡通服務中心為用戶提供各項服務；對于記帳卡用戶，還應與銀行簽訂帳戶的轉帳授權書，以保 證一卡通服務中心能夠及時獲取通行費用。(5) 用戶持有電子支付卡并安裝了兩片式電子標簽， 則可使用本路段上 面的ETC車道，享受不停車收費的服務，當然也可以從 MTC車道通過；但如 果只申請了電子支付IC卡，則只能從MTC車道通過。(6) 用戶在MTC和ETC車道的通車和消費交易數據通過收費站上傳到收 費管理中心，由收費管理中心進行清算。(7) 帳號卡用戶需定期(例如月結)到收費管理中心進行還款，儲值卡(預付卡)用戶則需在余額不足的時候到

6、指定服務網點進行IC卡充值。2.2系統架構示意圖圖2-2在規劃和設計聯網收費一卡通行系統的時候，系統的整個架構從完整性 上考慮，應該包括區域收費系統和一卡通服務系統兩大部分。區域收費系統 是指區域級聯網收費系統，即通常包括車道系統、收費站系統、收費分中心 （區域）系統、收費中心系統四級架構。一卡通服務系統是指聯網收費的后 臺支撐結算系統和支付卡的發行與用戶服務系統。組合式收費系統在收費站級以上部分，與一般的收費系統配置完全一致，所不同的是在前臺的車道級系統上，采用一種獨特的以“兩片式電子標 簽+雙界面CPU卡”為核心的組合式收費技術，實現了一張卡片可以從任意 的ETC車道或者MTC車道出入。典

7、型應用方式如下圖 2-3所示：進入車道駛岀車道流程說明MTC入 口站MTC出 口站MTC入口站，用戶取出IC卡，交給收費人員在讀卡機上刷卡，系 統向IC卡中寫入口信息；MTC出口站，用戶取出IC卡，交由收費人員在讀卡機上刷卡，系 統從IC卡中讀取入口信息，計算扣款額，執行車道動作；ETC入口站，用戶不停車通過，ETC系統通過無線通信方式將入口 信息發至電子標簽，電子標簽向IC卡中寫入入口信息；ETC出 口站，用戶不停車通過，ETC系統通過RSU/OBI之間無線通信讀取電子標簽和IC卡中的入口信息等相關信息，計算扣款額， 執行車道動作。MTC入 口站ETC出口站ETC入口站MTC出 口站ETC入

8、口站ETC出口站圖2-32.3 ETC車道控制流程如下圖所示:ETC收費車道系統是組合式收費系統設計的關鍵。按照交通部聯網收 費暫行技術要求中提出的ETC車道設計基本原則是“內側、低速、專用”， 這個要求是切合國內高速公路的使用實際的。組合式收費車道系統正是遵循 這一原則，并結合“兩片式電子標簽+雙界面CPU卡”的技術特點，把 ETC 車道系統設計成相對低速的收費車道。在匝道式收費車道條件下，這種車道 系統一般允許的速度是在60公里/小時以下，為了便于收費現場管理，一般 把車道通行速度限制在30公里/小時以內，限速主要通過輔助的交通標志和安全控制設施（自動欄桿）來實現。在這個設計速度下，每個匝

9、道的通行能力已經超過1500車次/小時，比普通的MTC車道（180250車次/小時）高出57倍，比較充分地發揮了 ETC車道快速處理的能力。2.4 ETC車道系統構成如下圖所示：天線控制器RS232RS232字符疊加器車道 計算機收費 站監 視器車檢僉器交通信號燈攝像機落桿機檢測線圈抓拍線圈落桿線圈圖2-5當車輛進入通信范圍時，首先壓到觸發線圈，啟動讀寫天線；讀寫天線 與電子標簽（車載機+CPU卡）進行通信，判別車輛電子標簽是否有效，如 有效則進行交易，無效則報警并保持車道關閉，直到車輛離開檢測線圈；如 交易成功，系統控制欄桿抬升，通行信號燈變綠，費額顯示牌上交易信息； 車輛通過抓拍線圈時，系

10、統進行圖像抓拍，字符疊加器將過車信息疊加到抓 拍圖像中；車輛通過落桿線圈后，欄桿自動回落，通行信號燈變紅；系統保 存交易記錄，并將其上傳至收費站服務器中，等待下一輛車進入。、系統功能 ? 高速公路無需停車快速通過? 非現金電子支付? 緩解交通壓力四、系統特點擴展性強ETC車道可根據實際需要進行逐步擴展，初期可以只在高速公路主線收費站和車流量大、形成交通瓶頸的城市出入口收費站設置ETC車道，以實現電子不停車收費，提高收費效率，緩解交通壓力。而大多數匝道收費 站的交通量較小、收費車道數量少，單設一條ETC專用車道既困難又不經濟，不符合按需進行系統配置的原則，因此暫不設置ETC車道，待用戶群擴大、需

11、求真正形成后再進行擴充設置。在該方案大大降低了高速公路收 費系統實現“一卡通行”的改造成本，在資金投入和系統規模上富有彈性、 易于試點和推廣，投資風險大大降低。真正“一卡通行”用戶安裝電子標簽后，可將支付卡插入電子標簽，在有提供ETC收費服務的車流量大的收費站和主線站通過 ETC車道，實現免停車、免現金的 支付卡交費；而在車流量小的匝道收費站，可以將支付卡抽出，交給收費 員，使用停車方式的支付卡交費。真正實現了持一張路橋收費卡即可從任 何一個收費站的任何一條入口車道（無論ETC或 MTC進入封閉的高速公路， 又可以從任何一個收費站的任何一條出口車道 （無論ETC或 MTC交費通過。真正電子錢包

12、在傳統的單片式電子標簽收費系統和普通非接觸邏輯加密 IC 卡系統 中，由于缺乏足夠安全的雙向認證技術，最多只能當作記帳卡使用，無法進行實時的資金驗證，給系統運營單位帶來巨大的透支風險。組合式收費技術方案采用高安全性的 CPU卡作為存儲介質，并采取規范的雙向認證技術，可以勝任在任何沒有實時在線連接和后臺驗證的收費點，脫機進行基 于電子錢包方式的金融交易。這種技術，在應用上完全符合中國人民銀行（PBOC發布的中國金融集成電路（IC）卡規范，為聯網收費開展儲值卡業務提供了安全、可靠的解決途徑，并且符合國家大力倡導的金卡工程 和電子商務發展方向。支持多應用擴展IC 卡電子支付方式的引入， 還使得組合式收費技術的擁有了另一個明顯 優點，即系統具備極強的多