連榕濱

(福建高速公路集團(tuán)有限公司三明管理分公司，福建 三明 365000)

0 前 言

高速公路收費(fèi)體質(zhì)改革已經(jīng)迫在眉睫，這幾年由于經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，導(dǎo)致我國眾多地區(qū)高速收費(fèi)站服務(wù)無法滿足社會需求，眾多地區(qū)出現(xiàn)高速超負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象，這對于高速公路的使用帶來了諸多不便，為了滿足社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要求，并進(jìn)一步提高當(dāng)前高速路收費(fèi)站服務(wù)效率，穩(wěn)定促進(jìn)地區(qū)性經(jīng)濟(jì)發(fā)展，黨中央、國務(wù)院高度重視深化收費(fèi)公路制度改革、取消高速公路省界收費(fèi)站工作。相關(guān)政策在2018年5月實(shí)施，將推動取消高速公路省界收費(fèi)站。并且各省、市交通管理部門高度重視相關(guān)工作，并堅(jiān)決執(zhí)行相關(guān)要求，開展了專門調(diào)查小組去各地高速站點(diǎn)做服務(wù)指導(dǎo)工作。按照“試點(diǎn)先行、穩(wěn)妥有序”的原則，首先明確規(guī)劃試點(diǎn)省份，并根據(jù)地區(qū)性情況制定相關(guān)施工方案，其中包括工程技術(shù)、施工技術(shù)以及測試方案等內(nèi)容。

1 內(nèi)容概述

1.1 高速公路收費(fèi)站改擴(kuò)建背景

各項(xiàng)工作嚴(yán)格執(zhí)行黨中央相關(guān)指導(dǎo)要求，并于2018年12月首次在我國四省市開展，相關(guān)省份就包括了四川、重慶、江蘇與山東，并合計(jì)15個高速公路省界收費(fèi)站，此項(xiàng)工作的開展將有效解決當(dāng)?shù)厥召M(fèi)服務(wù)擁堵的現(xiàn)象，并提高高速公路整體服務(wù)效率，加快當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。在2018年12月，中央經(jīng)濟(jì)工作指導(dǎo)會議上就明確做出指示，要求各省、市、地區(qū)加快建設(shè)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，并妥善解決當(dāng)前在高速公路、港口、鐵路在收費(fèi)上的問題，既要降低收費(fèi)成本，也需要加快收費(fèi)管理的效率。2019年3月，在《政府工作報告》中再次就高速公路收費(fèi)體制提出相關(guān)指導(dǎo)意見，既要求加快高速公路收費(fèi)體制改革，有效降低收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，又需要對當(dāng)前高速公路服務(wù)中的問題做有效改善，尤其是治理對客貨運(yùn)車輛不合理審批和亂收費(fèi)、亂罰款等問題。努力實(shí)現(xiàn)各省基本取消省高速路收費(fèi)站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)道路交通流暢運(yùn)行，不亂收費(fèi)，不出現(xiàn)交通擁堵問題，真正將實(shí)惠惠及于人民，更好地實(shí)現(xiàn)區(qū)域性經(jīng)濟(jì)的高速、穩(wěn)定發(fā)展。2019年3月在北京召開的十三屆全國人大二次會上，國務(wù)院總理就對本次全國性的高速鐵路收費(fèi)服務(wù)改革做出了說明，整個工程要盡早、盡快實(shí)施，確保實(shí)現(xiàn)我國重點(diǎn)省份取消省界高速公路收費(fèi)站各項(xiàng)工作，并努力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，惠及于廣大人民群眾。

1.2 實(shí)施目標(biāo)

整個工作將嚴(yán)格執(zhí)行黨中央以及相關(guān)部門的指導(dǎo)工作要求，并努力加快推動深化收費(fèi)公路改革工作，其中就包括盡快取消各省高速公路收費(fèi)站點(diǎn)，努力現(xiàn)實(shí)收費(fèi)公路制度改革各項(xiàng)工作。各項(xiàng)工作的開展，能夠初步實(shí)現(xiàn)取消全國高速公路省界收費(fèi)站的工作，保障各省重點(diǎn)交通樞紐能夠?qū)崿F(xiàn)不停車快速繳費(fèi)，交通流暢。

2 工程概況

2.1 基本情況

2018年5月國務(wù)院提出了取消高速公路省界收費(fèi)站重大決策，并首先在蘇、魯、渝、川四個地區(qū)優(yōu)先試行，截至到2018年的12月底，已經(jīng)初步取消了四個地區(qū)兩兩間來往的所有省試點(diǎn)高速收費(fèi)站。

1)首先是維持原有省兩級運(yùn)營管理模式:并在其中新設(shè)立專項(xiàng)省聯(lián)動的運(yùn)營管理機(jī)制。

2)其次是拆除原有物理上的省界收費(fèi)站，并在其中新建立虛擬收費(fèi)站。

3)相關(guān)技術(shù)采取MTC，并以復(fù)合通行卡作為通行介質(zhì)，并施行分省計(jì)費(fèi)、統(tǒng)一收費(fèi)規(guī)則。

4)最后是在整體改擴(kuò)建中設(shè)立聯(lián)合稽查體系，用作對車輛車牌的甄別。

2.2 效果分析

收費(fèi)站點(diǎn)的取消并改擴(kuò)建最早在蘇、魯、川、渝四省間施行，并有效地提高了當(dāng)?shù)貐^(qū)域性交通網(wǎng)絡(luò)的同行效率，而相關(guān)工作也給后續(xù)其他省份試點(diǎn)工作做了有效參考，并作為理論性依據(jù)。

3 高速公路省界收費(fèi)站改擴(kuò)建相關(guān)技術(shù)

3.1 取消高速公路省界收費(fèi)站技術(shù)路徑

1)取消高速公路省界收費(fèi)站，設(shè)置ETC門架系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對所有車輛(包括ETC車輛和MTC車輛)分段計(jì)費(fèi)。

2)ETC車輛通過車載單元(OBU)和后臺記賬形式自動完成扣費(fèi)。

3)MTC車輛采用5.8 GHz復(fù)合通行卡(CPC卡)作為通行介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)“分段計(jì)費(fèi)、出口收費(fèi)”。

4)保留入/出口收費(fèi)站。合理設(shè)置ETC車道數(shù)量，確保ETC車輛不停車快捷通行；MTC車道完成對未安裝OBU車輛及特殊情況下的收費(fèi)。

5)貨車由計(jì)重收費(fèi)調(diào)整為按車(軸)型收費(fèi)，安裝OBU實(shí)現(xiàn)不停車快捷收費(fèi)，同步實(shí)施入口治超，新建稱重檢測設(shè)施(設(shè)備)設(shè)置在收費(fèi)廣場右側(cè)適當(dāng)位置，入口稱重檢測數(shù)據(jù)要與收費(fèi)車道協(xié)同聯(lián)動。

6)為避免ETC車輛因中途拔卡、卡片松動、儲值卡余額不足等問題導(dǎo)致交易失敗，ETC車輛交易逐步由儲值卡向記賬卡、由雙片式OBU應(yīng)用向單片式OBU應(yīng)用過渡。

7)ETC車輛采用記賬形式扣費(fèi)，通過ETC賬戶綁定銀行賬戶或其他第三方支付賬戶，自動完成通行費(fèi)支付；ETC/MTC混合出口車道應(yīng)支持現(xiàn)金、ETC用戶卡、手機(jī)移動支付等多種支付方式供用戶選擇。

系統(tǒng)構(gòu)成：ETC門架系統(tǒng)由以下主要設(shè)備和設(shè)施組成：車道控制器、RSU、車牌圖像識別設(shè)備、高清攝像機(jī)、站級服務(wù)器、防雷接地設(shè)施、補(bǔ)光燈、通信設(shè)備、供電設(shè)備等。

ETC門架系統(tǒng)主要功能包括：①同時支持雙片式OBU、單片式OBU和CPC卡交易處理流程。②自動識別所有通行車輛(包括ETC車輛和MTC車輛)車牌顏色和車牌號碼，經(jīng)系統(tǒng)自動識別后，可由人工核對修正，將所有識別出的車牌顏色、車牌號碼和時間、門架信息及車輛圖像信息(二進(jìn)制圖片)等形成圖像流水記錄，圖片及圖像流水記錄保存在站級服務(wù)器。③實(shí)現(xiàn)ETC車輛分段計(jì)費(fèi)扣費(fèi)，形成ETC交易流水，若扣費(fèi)失敗，應(yīng)形成ETC通行記錄。系統(tǒng)將ETC交易流水(或通行憑證)、ETC通行記錄、圖像流水記錄進(jìn)行自動匹配后，可由人工核對修正，篩選出扣費(fèi)失敗ETC車輛的圖像流水記錄，實(shí)時上傳至省聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)和部聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)。④實(shí)現(xiàn)MTC車輛分段計(jì)費(fèi)。將計(jì)費(fèi)信息和過站信息寫入CPC卡內(nèi)，形成CPC卡通行記錄。系統(tǒng)將CPC卡通行記錄、圖像流水記錄及時上傳至省聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)和部聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)。⑤具備自檢、在線程序和應(yīng)用更新功能，并將ETC門架系統(tǒng)及設(shè)備狀態(tài)信息實(shí)時發(fā)送至省聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)和部聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)，主要包括但不限于：車道控制器CPU、內(nèi)存、硬盤的占用率，關(guān)鍵設(shè)備(RSU、車牌圖像識別設(shè)備)在線狀態(tài)及工作狀態(tài)(如RSU發(fā)射、接收工作狀態(tài))，機(jī)柜溫度、濕度、防盜，供電和通信網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)。⑥接收并更新省聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)逐級下發(fā)的ETC門架相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)。⑦與北斗授時時鐘同步。⑧應(yīng)配備完備的應(yīng)用軟件、關(guān)鍵設(shè)備、供電和通信網(wǎng)絡(luò)冗余，確保ETC門架系統(tǒng)24 h不間斷工作。⑨應(yīng)具備以獨(dú)立作業(yè)的方式工作，在通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時可脫機(jī)離線操作，此時所有作業(yè)數(shù)據(jù)均可存儲在本地，并且待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動將本地滯留數(shù)據(jù)逐級上傳至省聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)和部聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)，同時保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性、真實(shí)性、不可抵賴性和安全性不受破壞。⑩有必要的防雷和接地保護(hù)，具備防雷擊和防浪涌沖擊的能力，確保人和設(shè)備的安全。

3.2 省界ETC門架系統(tǒng)布局

ETC門架系統(tǒng)由上、下行雙方向部分組成。設(shè)置在省界的ETC門架系統(tǒng)，上/下行方向各設(shè)置兩個門架。每個門架宜具備關(guān)鍵設(shè)備(RSU、車牌圖像識別設(shè)備等)冗余設(shè)置，當(dāng)主設(shè)備發(fā)生故障時，備用設(shè)備應(yīng)立即啟用工作。同向兩個門架同時工作，互為冗余備份，當(dāng)其中一個門架發(fā)生故障或日常維護(hù)時，另一個門架可承擔(dān)所有收費(fèi)工作。為避免門架間信號相互干擾，同向設(shè)置兩個門架時，其間距應(yīng)大于500 m。

對于同向不具備設(shè)置兩個門架條件的路段，可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置單門架，同時應(yīng)考慮關(guān)鍵設(shè)備的冗余設(shè)置。

3.3 基礎(chǔ)要求

ETC門架系統(tǒng)供電應(yīng)滿足以下要求：①應(yīng)配備可靠電源系統(tǒng)，保障ETC門架系統(tǒng)24 h不間斷供電，并對供電情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測；②供電設(shè)備工作環(huán)境溫度范圍：-20 ℃～+55 ℃(寒區(qū)-35 ℃～+40 ℃)；③MTBF：至少為10 000 h。通信要求ETC門架系統(tǒng)通信應(yīng)滿足以下要求：①ETC門架系統(tǒng)與上級系統(tǒng)應(yīng)建立可靠的通信鏈路，采用主備雙鏈路，主用鏈路采用站內(nèi)到門架間新布的收費(fèi)通信網(wǎng)絡(luò)，備份通信鏈路采用通信系統(tǒng)原有的主干光纜專線網(wǎng)絡(luò)；②網(wǎng)絡(luò)帶寬應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需求合理規(guī)劃；③如主線路斷開，鏈路將自動切換到備用網(wǎng)絡(luò)；④通信設(shè)備工作環(huán)境溫度范圍：-20 ℃～+55 ℃(寒區(qū)-35 ℃～+40 ℃)；⑤MTBF：至少為10 000 h。

3.4 ETC門架系統(tǒng)安全要求

ETC門架系統(tǒng)參照網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)中在安全通信網(wǎng)絡(luò)、安全區(qū)域邊界及安全計(jì)算環(huán)境方面的三級安全保護(hù)要求。

1)安全物理環(huán)境ETC門架系統(tǒng)應(yīng)盡量減少部署在室外的設(shè)備種類和數(shù)量，可將計(jì)算設(shè)備布設(shè)在具有溫濕度控制、防盜防破壞條件的室內(nèi)場所，并通過有線通信網(wǎng)絡(luò)與室外設(shè)備連接。應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾環(huán)境，避免對ETC門架系統(tǒng)設(shè)備的正常工作造成影響。布設(shè)RSU、車牌圖像識別等設(shè)備的門架，嚴(yán)禁非授權(quán)人員攀登，室外機(jī)柜應(yīng)具備防護(hù)、防水、防潮、防塵和溫濕度控制等措施，可通過電子門鎖、視頻監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等手段對箱體開啟情況進(jìn)行監(jiān)控記錄，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的丟失、損壞等異常狀態(tài)。應(yīng)配備可靠電源系統(tǒng)，保證ETC門架系統(tǒng)的持續(xù)電力供應(yīng)。

2)安全通信網(wǎng)絡(luò)ETC門架相關(guān)通信設(shè)備的業(yè)務(wù)處理能力具備冗余空間，滿足業(yè)務(wù)高峰期需要。應(yīng)保證部站、省站等傳輸線路網(wǎng)絡(luò)的帶寬滿足業(yè)務(wù)高峰期需要。應(yīng)通過VLAN、防火墻區(qū)域設(shè)置等技術(shù)手段，部署安全網(wǎng)關(guān)設(shè)備等措施，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)安全和通信傳輸安全等通信網(wǎng)絡(luò)安全要求。

3)安全區(qū)域邊界應(yīng)通過配備具備邊界防護(hù)、入侵檢測、檢測預(yù)警等功能的設(shè)備實(shí)現(xiàn)邊界防護(hù)、訪問控制、入侵防范等區(qū)域邊界安全要求。

4)安全計(jì)算環(huán)境應(yīng)通過采用HTTPS或SSH等安全通信協(xié)議，配置交換機(jī)訪問控制列表，開啟邊界防護(hù)設(shè)備日志審計(jì)功能，完善相關(guān)設(shè)備安全策略，安裝惡意代碼防范軟件，應(yīng)用軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性、保密性，數(shù)據(jù)本地存儲或傳輸至路段中心等措施，實(shí)現(xiàn)身份鑒別、入侵防范、訪問控制、惡意代碼防范、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)保密性和數(shù)據(jù)可用性等計(jì)算環(huán)境安全要求。

5)物聯(lián)網(wǎng)安全擴(kuò)展ETC門架系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備(RSU、車牌圖像識別等)應(yīng)通過部署接入防護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)IP/MAC地址等屬性信息注冊管理，實(shí)現(xiàn)與部、省聯(lián)網(wǎng)中心之間基于交通運(yùn)輸行業(yè)證書的接入控制。ETC門架系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)支持遠(yuǎn)程集中管控。

3.5 ETC門架切換思路

為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平穩(wěn)過渡與切換，保證全國高速聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)運(yùn)營工作順利進(jìn)行，采取“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施、同步切換”的推進(jìn)思路，分為省(區(qū)、市)內(nèi)收費(fèi)系統(tǒng)升級切換和全國取消省界收費(fèi)站并網(wǎng)兩大步驟。即各省(區(qū)、市)完成建設(shè)改造后，先由封閉式聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)切換到入/出口管控下自由流收費(fèi)系統(tǒng)，待穩(wěn)定運(yùn)行一段時間后，再取消全國省界收費(fèi)站，在同一時間點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全國高速公路并網(wǎng)運(yùn)行。由于貨車涉及到從計(jì)重收費(fèi)調(diào)整為按車型收費(fèi)，因此，貨車計(jì)費(fèi)方式的調(diào)整要與全國并網(wǎng)切換時間同步。

4 總 結(jié)

我國在2018年就開始在全國開展高速公路收費(fèi)體質(zhì)改革已工作，開始在各省間施行取消高速路收費(fèi)站的計(jì)劃，并有效對當(dāng)前收費(fèi)站進(jìn)行改擴(kuò)建處理，這樣有效地減輕了當(dāng)前高速公路服務(wù)壓力，既促進(jìn)了高速事業(yè)的高速發(fā)展，也惠及于人民，促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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