etc收费系统在高速公路收费中的应用

ETC 收费系统在高速公路收费中的应用 1、前言 随着改革开放的不断深入,国民经济的快速发展 ,高速公路的建设正蓬勃开展,通 车里程不断增加。截止到 2007 年底,全国高速公路里程已达到 5.4 万公里,许多 地区路网已基本形成。在“贷款修路”的前提下,必须收费还贷,因此收费是高速公 路建成后营运管理的主要工作。现阶段的收费模式基本上是人工收费方式。人 工收费方式有许多弊端,主要是:效率低下,造成高速公路营运成本高及收费站交 通堵塞和所造成的环境污染问题,可能造成资金流失 ,同时也给客户带来不便。所 以,探索一种先进的收费方式自动收费是收费技术的发展方向。而不停车电子 收费是当前自动收费技术中比较成熟的一种方式1。 2、ETC 系统简介 ETC 系统是利用微波(或红外或射频)技术、电子技术、计算机技术、通信 和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术设备和软件(包括 管理)所组成先进系统,以实现车辆无需停车既可自动收取道路通行费用。目前 , 大多数 ETC 系统均采用微波技术,本文主要针对此类系统进行综述。 3、ETC 车道的工作原理和系统构成 某两条高速公路分别由广东省建设公司和江门市地方政府投资建设,全长 58 公里,全线设置 1 个主线收费站、6 个匝道收费站。自 2005 年起按照广东 省高速公路联网收费实施方案要求实行合建合管,并入珠三角区域联网收费。 收费制式为“自动+ 人工”方式,即 ETC 系统与 MTC 系统相结合的方式。在设计 中,针对广东地区,尤其是珠三角地区的交通状况,对整个路段的交通流进行分析, 有选择性对 1 个主线收费站和 3 个匝道收费站分别设置一进一出两条 ETC 车 道。本文就该合管路段使用 ETC 车道两年来的营运情况对 ETC 车道作简要介 绍。 3.1 ETC 车道的工作原理 当系统检测到车辆进入 ETC 车道的时侯,安装在支架上的微波天线与车载 单元(OBU)上的“ 电子标签”自动交换信息,ETC 车道计算机根据电子标签中存储 的信息识别出车辆信息,根据车辆行驶情况从车主的银行账号或储值中扣除通行 费。交易成功后,车道栏杆自动抬起,放行车辆;车辆通过后, 栏杆自动降下。整个 过程不需人工干预,车辆不停车快速通过 ETC 收费车道 3。 3.2 ETC 车道系统构成 联网收费是当前收费的主要方式,而 ETC 系统是联网收费的组成部分。 ETC 系统包括站级子系统和车道级子系统两部分,其中车道级子系统负责实现 ETC 车道的电子不停车收费,站级子系统负责后台的 ETC 交易数据服务、运营 参数管理以及系统运行监控,并通过数据接口软件,在站级实现 ETC 系统与联网 收费系统的数据处理工作。 在各个设备中,电子标签读写天线通过 RS232 串行线直接到位于收费亭的 车道计算机上,读写天线与车载电子标签之间的信息交换由应用程序直接控制 ;其 它设备如自动栏杆、费额显示器、车道通行灯、车辆检测器等设备通过车道控 制器与车道计算机连接;视频信号通过字符叠加器叠加在过车信息后传递到收费 站的监视器上。在广东地区,现广泛使用的是两片式电子标签 “粤通卡”, 该高速公 路 ETC 车道采用的电子标签为“粤通卡”。 4、ETC 系统工作流程和收费系统的特点 4.1 ETC 系统工作流程 ETC 出口车道的过车流程如下: 1)车辆进入通讯区域时,压到埋入地下的线圈,启动读写天线; 2)读写天线与电子标签进行通信,判别电子标签的有效性,有效则进行交易, 无效则报警并保持车道封闭,直到车辆离开检测线圈 ; 3)如交易成功,车道控制栏杆抬起,车道交通信号灯变绿, 费额显示器上显示 交易信息; 4)车辆通过抓拍线圈时,系统进行图像抓拍,字符叠加器将过车信息叠加到抓 拍图像中; 5)车辆通过落杆线圈后,栏杆自动回落,车道通信灯变红; 6)系统保存交易信息,并上传至收费站服务器,一个收费流程完成, 等待下一 车辆进入。 4.2 ETC 收费系统的特点 4.2.1 技术先进 系统采用 5.8GHz 频段的微波专用短距离通信(DedicatedShort-Range Communication,简称 DSRC)技术,采用两片式电子标签作为车载单元 (OBU),兼 容人工半自动收费和不停车收费,是目前国内外应用较多的收费技术。 4.2.2 安全可靠性高 微波通信采用交通部指定的 5.8GHZ 频段,CPU 卡通过 PBOC 金融交易安 全认证,符合中国金融集成电路(IC)卡规范,与中国人民银行金融安全交易标 准相兼容,有效保证交易数据的安全性。 4.2.3 收费效率高 单次收费为 3 秒,每小时可处理 1200 辆缴费车辆, 是人工收费的 2-4 倍。提 高了收费站的通行能力,解决了因人工收费造成排队而引起的交通堵塞、车辆延 误、能源消耗和环境污染等问题。 4.2.4 降低营运成本 在运行时无需人工干预、无人值守,最大限度减少营运成本 ,有效避免了错收、 漏收及收费作弊等行为。 4.2.5 适应范围广 本系统适用于封闭式出入口收费站、开放式收费站等,不仅适用于公路收费 系统,还适用于停车场、加油站、公路规费的征集、车辆的年审检测等交通管理 的一体化服务。 5、结束语 该路段当初设置的四条 ETC 收费车道技术较先进,安全可靠性高。通过两 年多来的统计报表来看,还没发生过大的故障,收费效益大大高于其它人工收费车 道,收费车辆等待时间大大低于其它人工收费车道,现在 ETC 通行车流已占总车 流的 10%,使用率逐步上升。 随着联网收费路段的增多,ETC 收费的优势越来越突出 ,但其不足之处也显 现出来。由于采用短波通信,其传送距离不能太远,而且