劉 金 妹

(內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024005)

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高速公路ETC收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用分析

劉 金 妹

(內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024005)

介紹了高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的組成與工作流程，結(jié)合ETC收費(fèi)系統(tǒng)在國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了高速公路應(yīng)用ETC系統(tǒng)的優(yōu)勢及存在的問題，從而為ETC系統(tǒng)的推廣研究提供基礎(chǔ)資料。

高速公路，ETC收費(fèi)系統(tǒng)，工作流程，節(jié)能環(huán)保

近幾年來，ETC成為人們談?wù)摰臒衢T詞匯，ETC是英文Electronic Toll Collection的首字母縮寫，即電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，是目前國內(nèi)外最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式。

1 ETC收費(fèi)系統(tǒng)概述

1.1 ETC收費(fèi)系統(tǒng)的組成

ETC系統(tǒng)由電子收費(fèi)后臺(tái)清算、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和電子收費(fèi)前端系統(tǒng)兩大部分組成，如圖1所示，其中，電子收費(fèi)前端系統(tǒng)又包括路側(cè)RSU天線和車載電子標(biāo)簽OBU、車輛檢測器、通行信號(hào)燈、費(fèi)額顯示器、車道控制器、自動(dòng)欄桿機(jī)等。

1.2 ETC收費(fèi)系統(tǒng)工作流程

ETC收費(fèi)系統(tǒng)工作流程如圖2所示，當(dāng)車輛進(jìn)入通訊范圍時(shí)，路側(cè)天線RSU與電子標(biāo)簽OBU和PC機(jī)的CPU卡進(jìn)行通訊，判斷車輛是否有效：

1)如有效則進(jìn)行交易，交易完成后，自動(dòng)欄桿抬起，通行信號(hào)燈變綠，費(fèi)額顯示器上顯示交易金額，車輛通過，駛至自動(dòng)欄桿下的落桿線圈后，欄桿自動(dòng)回落，系統(tǒng)等待下一輛車進(jìn)入；2)如無效則自動(dòng)報(bào)警并封閉車道，直到車輛離開檢測線圈，通行信號(hào)燈變紅，禁止駛?cè)搿?/p>

2 高速公路ETC收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 國外應(yīng)用現(xiàn)狀

在國外，最早的不停車收費(fèi)出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代的美國新澤西和紐約，E-Zpass系統(tǒng)是美國最著名的聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，承擔(dān)了43%的月平均交易量。另外，日本目前已經(jīng)在全國范圍內(nèi)的高速公路收費(fèi)網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)用了ETC收費(fèi)系統(tǒng)，收費(fèi)站點(diǎn)超過2 000個(gè)，用戶數(shù)量達(dá)4 000萬輛。

2.2 國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

國內(nèi)最早的ETC應(yīng)用出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，在交通量激增的情況下，ETC收費(fèi)業(yè)務(wù)需求增加，1992年香港十多條主要干線公路實(shí)行了不停車收費(fèi)，1999年山東和四川也實(shí)行了全省聯(lián)網(wǎng)不停車收費(fèi)，2004年和2008年，不停車收費(fèi)系統(tǒng)先后在廣東和長三角地區(qū)正式開通。2014年6月啟動(dòng)了全國ETC聯(lián)網(wǎng)結(jié)算中心系統(tǒng)建設(shè)，到2015年，高速公路電子不停車收費(fèi)實(shí)現(xiàn)了全國聯(lián)網(wǎng)。

3 高速公路ETC收費(fèi)系統(tǒng)優(yōu)勢分析

與傳統(tǒng)收費(fèi)方式相比，ETC收費(fèi)系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：

1)提高通行能力和服務(wù)水平，減輕車輛擁堵。車輛在經(jīng)過ETC車道時(shí)，可以不停車，全自動(dòng)繳扣通行費(fèi)，加快了收費(fèi)速度，據(jù)測算，國外已開通的ETC收費(fèi)系統(tǒng)每個(gè)車道通行能力為800輛/h～1 500輛/h甚至更高，其誤差僅為10E-6，這樣來看，一條ETC車道的通行能力相當(dāng)于3條～5條傳統(tǒng)車道的通行能力，通行效率大大提高，同時(shí)也提高了收費(fèi)站的服務(wù)水平，減輕了車流量較大時(shí)的擁堵現(xiàn)象。

2)節(jié)約了人力成本，減少費(fèi)額損失。與傳統(tǒng)的人工收費(fèi)系統(tǒng)不同，ETC收費(fèi)系統(tǒng)以IC作為數(shù)據(jù)載體，通過無線數(shù)據(jù)交換方式實(shí)現(xiàn)收費(fèi)計(jì)算機(jī)與IC卡的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存取功能，從而不需要人工參與收費(fèi)，減少了收費(fèi)站的人員配置數(shù)量，節(jié)約了人力成本，另外，由于ETC收費(fèi)屬于非現(xiàn)金交易，工作安全可靠，減少了費(fèi)額損失。

3)節(jié)能環(huán)保。由于傳統(tǒng)收費(fèi)方式增加了收費(fèi)時(shí)間，高速公路收費(fèi)站常常出現(xiàn)排隊(duì)長龍，尤其是高速公路主線收費(fèi)站，當(dāng)交通量急增時(shí)，車輛將發(fā)生大面積的擁堵，車輛擁堵時(shí)就會(huì)出現(xiàn)頻繁啟停，以及長時(shí)間怠速，這些都會(huì)使燃油消耗和廢氣排放急劇增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，車輛啟動(dòng)時(shí)的油耗是正常行駛時(shí)油耗的3倍～6倍，怠速3 min的油耗可以讓車輛行駛1 km，而ETC收費(fèi)系統(tǒng)屬于全自動(dòng)，高效率的不停車收費(fèi)模式，避免了車輛的頻繁啟停和怠速，從而使油耗大大降低，據(jù)有關(guān)部門測算，車輛緩慢經(jīng)過傳統(tǒng)收費(fèi)車道時(shí)的油耗量是正常通過ETC車道時(shí)的16倍～20倍。開通ETC收費(fèi)通道，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

4)方便長途旅行。長途旅行，不可避免要通過高速公路收費(fèi)站，如果采用傳統(tǒng)的繳費(fèi)方式，要經(jīng)歷堵車、排隊(duì)后才能完成繳費(fèi)，有時(shí)花費(fèi)十幾分鐘，有時(shí)甚至需要一個(gè)多小時(shí)，這給行車者造成了時(shí)間上的浪費(fèi)和精神上的疲勞。采用ETC收費(fèi)則可以避免這樣的現(xiàn)象發(fā)生，使車輛能夠快速通過收費(fèi)站點(diǎn)，在給行車者節(jié)省時(shí)間的同時(shí)，也給其帶來了精神上的愉悅感。

4 高速公路ETC收費(fèi)系統(tǒng)存在的問題

與傳統(tǒng)的收費(fèi)方式相比，ETC收費(fèi)具有明顯的優(yōu)勢，但在運(yùn)營的過程中，仍然存在一些問題需要我們?nèi)ジ纳坪徒鉀Q，主要有以下幾個(gè)方面：

1)其他車輛誤入ETC車道，導(dǎo)致?lián)矶隆ｋS著ETC收費(fèi)系統(tǒng)的全國聯(lián)網(wǎng)，ETC車道開通數(shù)量不斷增加，使用ETC的車輛也明顯增加，但其他一般車量誤入ETC車道的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。誤入ETC車道后，不僅自己走不了，后面的車輛也無法通行，特別是在節(jié)假日車輛較多時(shí)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)矶隆?/p>

2)存在近車干擾，造成通行費(fèi)流失。ETC收費(fèi)系統(tǒng)存在的近車干擾主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：a.如果前后兩車距離太近，即使其中一輛車沒有安裝OBU，RSU只與安裝了OBU的車輛發(fā)生交易，但由于線圈感應(yīng)，兩車仍然可以相繼通過收費(fèi)站點(diǎn)，造成了通行費(fèi)的流失；b.如果都安裝了OBU的前后兩車距離太近陸續(xù)經(jīng)過ETC車道時(shí)，RSU與后車發(fā)生了交易，車道欄桿抬起，前面未交易的車駛離了車道，反而交易完成的后車被攔截，這樣在出口處也會(huì)發(fā)生通行費(fèi)的流失；c.如果ETC車道與傳統(tǒng)車道上的相鄰車輛都安裝了OBU，RSU與傳統(tǒng)車道上的車輛發(fā)生了交易，但ETC車道欄桿抬起，ETC車道上的未交易車輛駛離收費(fèi)站點(diǎn)，同樣造成了通行費(fèi)的流失。

3)自動(dòng)欄桿附近存在通信盲區(qū)，ETC車道需要倒車的情況嚴(yán)重。

目前的ETC車道布局中，天線位于欄桿前2 m左右，天線和OBU的方向特性使車輛在到達(dá)天線下方時(shí)已不能正常通信，因此欄桿前約有2 m以上為通信盲區(qū)，當(dāng)車輛在通信區(qū)內(nèi)沒有完成交易而行駛到盲區(qū)時(shí)，就無法繼續(xù)進(jìn)行交易，需要車輛倒車后重新進(jìn)行交易，從而影響車輛通行。

4)各類ETC收費(fèi)系統(tǒng)之間存在兼容問題，制約其發(fā)展應(yīng)用。隨著ETC收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，市場也日漸增大，但各高速公路管理公司引進(jìn)的ETC系統(tǒng)存在不兼容性，這在ETC收費(fèi)聯(lián)網(wǎng)的情況下，勢必會(huì)制約其進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。

5 結(jié)語

隨著高速公路ETC聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的開通，加之ETC收費(fèi)的突出優(yōu)勢體現(xiàn)，ETC收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，但目前仍然存在近車干擾、通信盲區(qū)、不兼容等問題，需要我們改善和解決。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，ETC收費(fèi)系統(tǒng)必將以其優(yōu)越的靈活性和可擴(kuò)展性在高速公路收費(fèi)管理中得到推廣。

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[5] 何培舟.ETC存在的問題及解決方案淺析[J].中國交通信息化，2016(7)：114-115.

The application analysis on highway ETC toll collection system

Liu Jinmei

(Inner Mongolia Career Technical College, Chifeng 024005, China)

This paper introduced the composition and working process of highway ETC electronic toll collection system, combining with the application current situation of ETC toll collection system at home and abroad, analyzed the advantages and existing problems of highway application of ETC system, so as to provide basic information for the promotion of ETC system.

highway, ETC toll collection system, working process, energy saving and environmental protection

1009-6825(2016)30-0154-03

2016-08-19

劉金妹(1984- )，女，碩士，講師

U412.366

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