1、 ETC收費系統在高速公路收費中的應用分析摘要:本文結合某高速公路的實際情況,重點分析了etc車道的工作原理和系統構成。并就etc系統工作流程和收費系統的特點進行了論述。 關鍵詞:高速公路;etc收費系統;通行能力 1 前言 隨著改革開放的不斷深入,國民經濟的快速發展,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萬公里,許多地區路網已基本形成。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。現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

2、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系統簡介 etc系統是利用微波(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,以實現車輛無需停車既可自動收取道路通行費用。目前,大多數etc系統均采用微波技術,本文主要針對此類系統進行綜述。 3 etc車道的工作原理和系統構成 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

3、個匝道收費站。lOcAlhOST自2005年起按照廣東省高速公路聯網收費實施方案要求實行合建合管,并入珠三角區域聯網收費。收費制式為“自動+人工”方式,即etc系統與mtc系統相結合的方式。在設計中,針對廣東地區,尤其是珠三角地區的交通狀況,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。 etc車道的工作原理 圖一所示為etc車道工作原理示意圖。當系統檢測到車輛進入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

4、據電子標簽中存儲的信息識別出車輛信息,根據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。 etc車道系統構成 聯網收費是當前收費的主要方式,而etc系統是聯網收費的組成部分。etc系統包括站級子系統和車道級子系統兩部分,其中車道級子系統負責實現etc車道的電子不停車收費,站級子系統負責后臺的etc交易數據服務、運營參數管理以及系統運行監控,并通過數據接口軟件,在站級實現etc系統與聯網收費系統的數據處理工作。 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

5、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視器上。在廣東地區,現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”。etc車道系統構成圖如圖二所示。 4 etc系統工作流程和收費系統的特點 etc系統工作流程 如圖二所示,etc出口車道的過車流程如下: 1)車輛進入通訊區域時,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,

6、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。 etc收費系統的特點 技術先進 系統采用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,是目前國內外應用較

7、多的收費技術。 安全可靠性高 微波通信采用交通部指定的頻段,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,有效保證交易數據的安全性。 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、能源消耗和環境污染等問題。 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。 適應范圍廣 本系統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,還適用于停車場、加油站

8、、公路規費的征集、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。通過兩年多來的統計報表來看,還沒發生過大的故障,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,現在etc通行車流已占總車流的10%,使用率逐步上升。 隨著聯網收費路段的增多,etc收費的優勢越來越突出,但其不足之處也顯現出來。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;跟車干擾時有發生;使用率的提高還有待統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。 參考文獻 1 謝子亮,張有光,戴隴咸.高速公路車道收費系統通用化設計與實現j.計算機工