楊勝龍
摘要:當(dāng)前,社會(huì)正呼喚高速公路在收費(fèi)后能提供更加高效、快捷的通行服務(wù),高速公路從業(yè)者應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流,以新時(shí)代交通發(fā)展?jié)M足人民群眾便捷出行的美好需求為目的,大力推動(dòng)諸如主線ETC自由流收費(fèi)等新興技術(shù)應(yīng)用。隨著國家法制和信用體系的不斷完善,也許在不遠(yuǎn)的將來,物理概念上的省界、匝道、端頭收費(fèi)站等都將不復(fù)存在,真正讓廣大車主在高速公路實(shí)現(xiàn)“無感通行”的機(jī)致體驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:ETC自由流;智能交通;收費(fèi)技術(shù)
中圖分類號(hào):P258 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
隨著我國高速公路建設(shè)的不斷發(fā)展,ETC已成為各省高速公路重要的繳費(fèi)方式。ETC技術(shù)以其自動(dòng)化程度高、免停車快速通行等特點(diǎn)逐漸被高速公路營運(yùn)方、車輛用戶所接受,但我國ETC技術(shù)主要布局于收費(fèi)站車道,還沒有探索ETC自由流化收費(fèi)的大規(guī)模應(yīng)用實(shí)踐。
一、ETC發(fā)展存在的問題
(一)技術(shù)發(fā)展方面
ETC技術(shù)應(yīng)用于收費(fèi)公路,在歐美國家有超過二十多年的歷史,主要采取單片式電子標(biāo)簽(0BU)技術(shù),簡單方便且成本低,但要求ETC車道覆蓋率很高,否則,起步階段用戶使用體驗(yàn)差。我國收費(fèi)公路ETC技術(shù)借鑒于日本,日本在本世紀(jì)初開始采用兩片式組合ETC收費(fèi)技術(shù),即電子標(biāo)簽(OBU)+IC卡模式,該技術(shù)更安全、靈活,在起步階段ETC車道覆蓋率低的情況下,可取出1C卡作為通行介質(zhì)。廣東省最早于2002年引入基于5.8GHzDSRC的兩片式組合ETC收費(fèi)技術(shù),并將其納入廣東省聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)地方標(biāo)準(zhǔn),2007年上升為交通運(yùn)輸部標(biāo)準(zhǔn),2015年9月底全國ETC聯(lián)網(wǎng)完成,目前,全國建成超過2萬條ETC車道,發(fā)展兩片式組合ETC用戶近6500萬個(gè)。我國收費(fèi)公路ETC技術(shù)十多年沒有大的變革,兩片式組合收費(fèi)模式在發(fā)展初期適應(yīng)我國高速公路建設(shè)國情,在ETC車道覆蓋率極低的情況下可滿足ETC用戶通行需求,但目前全國ETC車道覆蓋率超過95%,主線和省界站已達(dá)到99%,大部分用戶在通行時(shí)通常不再需要取出1C卡,由此可見,現(xiàn)階段兩片式組合ETC收費(fèi)技術(shù)的靈活性特質(zhì)在我國ETC應(yīng)用中的表現(xiàn)不再突出,相反,因交易時(shí)與車載單元(0BU)和1C卡安全認(rèn)證帶來的多次通信握手、1C卡自身讀寫異常等通行問題越來越突出。據(jù)統(tǒng)計(jì),ETC車道超過60%的通行異常問題與1C卡相關(guān),國標(biāo)ETC核心交易時(shí)間是270ms,各省因交易復(fù)雜程度不一,ET(漱心交易時(shí)間普遍超過300ms,核心交易時(shí)間長、交易異常率高導(dǎo)致ETC通行速度慢(國標(biāo)為20公里/小時(shí)),用戶通行體驗(yàn)一般。
(二)車道建設(shè)方面
我國ETC車道建設(shè)規(guī)模不夠超前,曰本高速公路大部分為ETC收費(fèi),每個(gè)收費(fèi)站僅保留一條人工自助收費(fèi)車道,而我國ETC車道級(jí)覆蓋率(ETC車道占總車道比例)不足三成,大部分收費(fèi)站僅有1入1出2條ETC車道。隨著車流量的不斷增長,單條ETC車道通行能力飽和,廣東珠江三角洲地區(qū)多條ETC車道日均通行量超過1萬車次,很多城市重要出入口收費(fèi)站ETC日均通行量超過5000車次,部分時(shí)段出現(xiàn)ETC洋道排隊(duì)情況。而ETC車流量占收費(fèi)站總車流量普遍不超50%,人工收費(fèi)仍是主流,在車道資源有限的情況下,ETC車道超前建設(shè)需求與MTC仍是主流車道之間的矛盾越發(fā)凸顯,ETC車道不可能無限建設(shè)下去,特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)重要城市出入口(如廣東珠江三角洲區(qū)域)受收費(fèi)站規(guī)模、物理車道條數(shù)等因素限制,必須依靠ETC自身技術(shù)突破。
(三)新技術(shù)挑戰(zhàn)方面
隨著手機(jī)移動(dòng)支付技術(shù)發(fā)展,各行各業(yè)無現(xiàn)金支付比例越來越高,而高速公路收費(fèi)長期以來只有現(xiàn)金和ETC支付兩種模式,車輛用戶要求高速公路行業(yè)兼容手機(jī)移動(dòng)支付的呼聲不斷提高。近年來,采用后臺(tái)綁定移動(dòng)支付賬戶、前端借助高清圖像識(shí)別+地圖信息技術(shù)(GIS)實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)的創(chuàng)新實(shí)踐在很多省份如火如荼開展,特別是在大型互聯(lián)網(wǎng)公司的推動(dòng)下,如支付寶在河南等地推出的無感支付,微信在山東推出的ITC支付等,ETC技術(shù)發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。而公安部電子車牌技術(shù)(基于RFID技術(shù))已在多地開展試驗(yàn),相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已出臺(tái),同為車輛身份的微波識(shí)別技術(shù),如果在全國機(jī)動(dòng)車中推行實(shí)施并與支付打通,可能直接取代現(xiàn)有ETC收費(fèi)技術(shù)。同時(shí),國家大力推行北斗高精度導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用,交通運(yùn)輸部也要求高速公路行業(yè)研究該技術(shù)在收費(fèi)、道路拯救、養(yǎng)護(hù)等方面的應(yīng)用,這也將對(duì)ETC技術(shù)產(chǎn)生威脅??偠灾?,如果ETC技術(shù)不能適應(yīng)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)發(fā)展,將很有可能被其他新型收費(fèi)技術(shù)跨界取代。
二、ETC創(chuàng)新發(fā)展思路
(一)匝道ETC自由流+匝道收費(fèi)站聯(lián)動(dòng)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路:在收費(fèi)站匝道以龍門架方式部署ETC設(shè)備,將ETC收費(fèi)提前到匝道進(jìn)行,相當(dāng)于預(yù)設(shè)一條自由流化ETC交易車道。對(duì)低速(80km/h)經(jīng)過匝道的ETC車輛提前交易,而收費(fèi)廣場的ETC和MTC車道只需要進(jìn)行交易車輛名單核對(duì)和補(bǔ)充二次冗余交易(一次交易未成功前提下),即可快速完成車輛收費(fèi)。該技術(shù)通過“匝道交易、車道驗(yàn)證”模式,極大提升了收費(fèi)站ETC車道通行能力,通過與MTC車道聯(lián)動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)收費(fèi)廣場ETC化的目標(biāo),達(dá)到提升收費(fèi)廣場整體車輛通行能力的目的。匝道ETC自由流車道布局。
(二)主線ETC自由流+主線收費(fèi)站聯(lián)動(dòng)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路:在匝道ETC自由流技術(shù)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高ETC車輛在高速行駛(100km/h)條件下的一次交易成功率,同時(shí),革新ETC天線技術(shù),探索單個(gè)ETC天線管理多條車道(2條或以上)的可靠性,降低主線ETC自由流建設(shè)成本。
三、技術(shù)驗(yàn)證
某省在2017年開展匝道ETC自由流技術(shù)研究,并在2017年底至2018年初先后開通東新南浦站、廣珠西石洲站和廣清新華站三套匝道ETC自由流收費(fèi)系統(tǒng),整體試點(diǎn)達(dá)到預(yù)期效果,單條ETC車道通行速度理論值提升3倍以上,整個(gè)收費(fèi)站廣場通行效率提升30%。
核心指標(biāo)驗(yàn)證一:匝道一次交易成功率。即匝道ETC交易成功次數(shù)占整個(gè)收費(fèi)站ETC通行次數(shù)的比例,通過測試,面道一次交易成功率超過98%。核指標(biāo)驗(yàn)證二:ETC車道核心交易時(shí)間。艮P在匝道完成ETC交易后在收費(fèi)站ETC車道驗(yàn)證時(shí)的核心交易時(shí)間,由原來的約300ms大幅下降至目前的15-30ms。核心指標(biāo)驗(yàn)證三:MTC車道通行能力。即沒有采用匝道ETC自由流完成預(yù)交易前的ETC用戶進(jìn)入MTC車道完成交易的時(shí)間,與采用匝道ETC自由流技術(shù)后已完成匝道預(yù)交易的ETC車輛進(jìn)入聯(lián)動(dòng)的MTC車道的交易時(shí)間對(duì)比,MTC車道通過車牌識(shí)別驗(yàn)證預(yù)交易名單庫,可實(shí)現(xiàn)道準(zhǔn)快速通行。
結(jié)束語
本文在對(duì)國內(nèi)高速公路ETC收費(fèi)技術(shù)發(fā)展瓶頸分析的基礎(chǔ)上,研究ETC朝自由流化演進(jìn)的可行性和主要技術(shù)形態(tài),并通過介紹廣東省匝道ETC自由流收費(fèi)技術(shù)驗(yàn)證取得的成果,探討未來智能交通中高速公路ETC自由流收費(fèi)技術(shù)的發(fā)展趨勢。
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