（道路与铁道工程专业论文）河南省高速公路收费系统的现状分析和联网改造策略研究.pdf

河南省高速公路收费系统的现状分析和联网改造策略研究 东南人学硕 i - 学位论文 摘要 摘要 随着各省高速公路网的逐步形成，高速公路联网改造己成为必然趋势。截止 2 0 0 2 年底，河南省高速公路通车总里程已达到1 2 3 1 公里，具备了实施联网收费的基本条件。 目前， 江苏、 浙江等高速公路发展较早的省份已经完成了高速公路收费系统的联网改造。 充分吸收国内高速公路收费系统联网改造中取得的经验，从河南省高速公路网规划和收 费系统的现状出发，尽早制定符合河南省高速公路实际情况的联网收费方案，将对河南 省高速公路网的建设起到重要的作用。 本论文通过对国内高速公路联网改造实施情况和河南省高速公路收费系统的建设现 状调查， 分析研究了河南省高速公路收费系统在将来的联网改造中可能采用的总体模式、 联网收费拆帐方案和网络拓扑结构。结合河南省高速公路收费系统的建设实际，重点研 究了河南省高速公路收费系统联网改造时必须面临的收费制式和通行券选择、联网收费 拆帐方案确定等技术问题的解决方案。 要实现高速公路收费系统的联网改造，不光要考虑收费制式和收费方式的选择以 及 通行券的统一，实现各路段的互通互联，还要对主线收费站进行拆除合并，同时还要考 虑新的收费技术的采用。其中不光要考虑技术方面的原因，还要考虑各路段投资运营者 的利益，这是一个非常复杂的系统工程。 本论文结合其他省份在联网改造中的实际，对 河南省高速公路收费系统联网改造应重点注意相关问 题提出了建议。 本论文的研究方法和研究成果可供河南省高速公路管理部门在制定全省高速公路收 费系统联网改造方案时参考。 关键词:高速公路收费系统改造联网收费 h e n a n e x p r e s s w a y t o ll s y s t e m c o n d it io n a n a ly s is a n d n e t w o rk t o llin g s y s te m s tr a t e g y s tu d y a b s t r a c t h e n a n e x p r e s s w a y t o ll s y s t e m c o n d it i o n a n a ly s is a n d n e t w o r k t o l l i n g s y s t e m s t r a t e g y s t u d y ab s t r a c t wit h t h e d e v e lo p m e n t o f e x p r e s s w a y n e t w o r k in e a c h p r o v i n c e , t h e t o ll c o l le c t io n s y s t e m o p t im iz a t io n a n d n e t w o r k t o l li n g s y s t e m s e t u p h a v e b e c o m e t h e m o s t d e m a n d . b y t h e e n d o f 2 0 0 2 , 1 2 3 1 k il o m e t e r s o f e x p r e s s w a y s h a v e b e e n b u i lt i n h e n a n p r o v i n c e ; b a s ic r e q u i r e m e n t f o r t o ll c o l le c t io n i n p r o v in c ia l le v e l i s a lr e a d y p r o v id e d . a t p r e s e n t , t h e t o ll c o l le c t io n s y s t e m o p t i m iz a t io n h a s c o m p l e t e d i n p ro v in c e s s u c h a s j ia n g s u a n d z h e j ia n g , w h e r e e x p r e s s w a y c o n s t r u c t io n s t a rt e d e a r ly . i t is c o n s id e re d t o b e v e ry im p o r t a n t t o s e t u p t h e n e t w o r k t o ll i n g s y s t e m p la n b a s e d o n t h e e x p e r ie n c e g a i n e d f r o m t o l l s y s t e m o p t i m iz a t io n p r a c t ic e i n o t h e r p r o v i n c e s a n d t h e d e v e lo p m e n t c o n d it i o n o f e x p re s s w a y n e t w o r k a n d t o l l s y s t e m s . i n t h is p a p e r , t h e p o s s i b le g e n e r a l s y s t e m a r c h it e c t u r e s , t h e s c h e m e o f t o ll c o lle c t i o n s y s t e m , a n d t h e n e t w o r k t o p o lo g y f o r t h e t o l l s y s t e m o f e x p re s s w a y s in h e n a n a r e d is c u s s e d , b a s e d o n t h e in v e s t ig a t i o n o f o p t i m iz a t io n a c t iv i t ie s o f e x p r e s s w a y t o l li n g s y s t e m in o t h e r p r o v i n c e , a n d t h e c o n d i t i o n s o f e x p re s s w a y t o ll i n g s y s t e m s w it h i n h e n a n p r o v i n c e . t e c h n i c a l s o lu t i o n s f o r s e le c t in g o f t o l l s y s t e m m o d e a n d p a s s i n g t i c k e t t y p e , a n d t h e t o l l s p l itt i n g p la n h a v e b e e n d is c u s s e d . t o a c h ie v e a s u c c e s s f u l re s u lt o f t h e t o l l c o l l e c t io n s y s t e m o p t i m iz a t i o n a n d n e t w o r k t o ll in g s y s t e m s e t u p , s e v e r a l t e c h n ic a l is s u e s h a v e t o b e t a k e n in t o c o n s id e r a t io n . t h u s , t h e t a s k h a s b e c o m e a s y s t e m a t ic w o r k a s it in c lu d e s n o t o n ly c h o o s in g t h e s u it a b le t o l l s y s t e m a n d t h e p a s s in g t ic k e t , b u t a ls o d e m o li s h i n g o r c o m b in i n g ro u t e t o l l s t a ti o n s , a n d a d o p t i n g n e w t o lli n g t e c h n i q u e s . t h u s , t h e t a s k h a s b e c o m e a s y s t e m a t i c w o r k . p r o p o s a l s f o r it e m s t o w h ic h s p e c ia l a tt e n t io n s h o u ld b e p a id a r e s t u d ie d in t h is p a p e r . i t is h o p e d t h a t t h e m e t h o d a n d r e s u lt o f t h e s t u d y c a n p ro v id e u s e f u l i n f o r m a t io n t o t h e h e n a n e x p r e s s w a y a d m i n is t r a t io n a u t h o r it ie s , w h e n t h e p la n o f t o ll c o l le c t io n s y s t e m o p t im iz a t io n a n d n e t w o r k t o ll i n g s y s t e m is b e i n g e s t a b l is h e d k e y w o r d s : e x p r e s s w a y ; t o l l s y s t e m ; o p t im iz a t io n ; n e t w o r k t o l l in g 河南省高 速公 路收费系统的现状分析和联网 改造 策略研究 ( 东 南大学硕卜 学 位论 文 ) 第一章绪论 河南省高速公路收费系统的现状分析和联网改造策略研究 第一章绪论 ， . ， 问题的提出及研究的目的 我国自 二十世纪八十年代开始修建高速公路，短短的十多年时间，我国的高速公路 建设走过了发达国家三、四十年的发展历程。1 9 8 9年我国大陆高速公路通车里程仅为 2 7 ， 公里;到 1 9 9 9年突破 ， 万公里;2 0 0 1 年底达到 1 . 9万公里，2 0 0 2年底达到2 . 5 2 万公里。 同全国的发展情况一样，河南省的高速公路建设也在近几年得到了迅猛的发展。自 1 9 9 6 年第一条高速公路郑洛高速公路建成通车， 实现了河南省高速公路零的突破， 2 0 0 2 年底全省高速公路通车总里程突破， 0 0 0 公里大关，达到1 2 3 1 公里。 由 于高 速公路投资巨大，许多国家都采用贷款修路，建成后通过收取通行费或汽油 税维持还贷和运营的模式进行高速公路的建设。我国为了解决交通发展和财政资金短缺 的矛盾，目 前所修建的高速公路基本上都是收费高速公路。 收费高速公路的建设使得公路收费技术在我国得到了蓬勃发展，目 前，我国高速公 路收费系统无论是设备配置还是系统功能均大大超过国外同类系统。 由于高速公路建设融资渠道的复杂，我国早期修建的高速公路基本上是以 “ 一路一 公司”的形式建设运营的。这一模式为吸引外资，解决行路难问题创出了一条新路。但 随着高速公路网的日渐庞大，这种 “ 一路一公司”的独立模式所引起的收费站点过多过 密的弊端，己 逐渐给高速公路的通行能力造成影响， 甚至违背了高速公路应具备的高速、 快捷的基本特征。为了提高高速公路的使用效率和服务质量，充分实现高速公路安全、 舒适、 高效的目 标， 自2 0 0 0 年起一些高速公路建设发展较早的省份开始提出联网收费的 概念，并开始了区域性小范围联网的尝试。交通部也于 2 0 0 0年9月颁发了 高速公路 联网收费暂行技术要求 ， 对各省高速公路联网收费的规划、设计、 建设和运营提出了指 导性的要求。 并明 确提出高 速公路应首先实现省( 自 治区、 直辖市 ) 内 联网收费， 逐步实现 省( 自 治区、 直辖市) 际间的联网，为全国 联网收费电 子货币 化做好基础工作。 河南省高 速公路收费系统的现状分析和联网改造策略研究 ( 东南大学硕士学位论文 ) 第一章绪论 联网收费是高速公路网发展的必然要求。 但由于各高速公路投资和建设时期的不同， 每条高速公路收费系统的软件和硬件均存在不同程度的差异。单从收费方式来讲，目 前 我国仍在采用的就有纯人工收费、计算机辅助的半自动收费、单车道不停车收费等多种 收费方式。 从所使用的通行券来看，目 前仍在采用的有纸质打印券、磁性券、条码券、 纸质穿孔卡、塑料基磁性卡、接触式i c卡和非接触式i c等s 种以上。面对如此复杂的 局面，要实现高速公路的全省联网，对原有高速公路收费系统的改造就在所难免。 本论文结合对河南省高速公路收费系统的建设现状以及国内其他省份在收费系统联 网改造中的经验，就河南省高速公路收费系统的总体系统框架和联网改造进行研究，其 具体目的为: 1 ，对现有收费系统的技术特点进行分析， 探索符合河南省实际情况的收费系统发展 a l 体框架: 2 .充分吸收其他省份在收费系统联网改造中所取得的经验， 保障河南省收费系统的 联网改造顺利实施: 3 .充分考虑河南省现有收费系统的模式和特点， 在联网改造时最大限度地保护原有 投资。 1 . 2 研究的内容 本论文的研究内容如下: 阐述高速公路收费系统的功能、组成、收费制式和收费方式。结合各种收费制式和 收费方式在国内高速公路的应用情况对其应用特点和优缺点进行分析比较。 对高速公路收费技术的发展现状和发展趋势进行分析。调查不停车收费系统、车牌 自 动识别系统等新技术在国内高速公路项目的应用情况并对其适用性和需求程度进行分 析研究。 重点调查了两片式电子标签十双界面i c卡的组合式电子收费技术方案的特点及 在国内试点工程的应用情况，并初步探讨了在河南省高速公路收费系统联网改造时采用 这一技术方案的可能性。 通过对河南省高速公路收费系统的建设现状调查，分析研究河南省高速公路收费系 统在将来的联网改造中可能采用的总体模式、联网收费拆帐方案和网络拓扑结构。结合 河 南省 高 速公路收费系统的现状分析和联网改 造策 略研究 东南大学硕上 学 位论 文 ) 第一章绪论 河南省高速公路收费系统的建设实际，重点研究了河南省高速公路收费系统联网改造时 必须面临的收费制式和通行券选择、联网收费拆帐方案确定等技术问题的解决方案。结 合其他省份在收费系统联网改造中取得的经验，对河南省高速公路收费系统的联网改造 中应考虑的其他具体技术问题提出建议。 河南省高 速公 路收费系统的现状分析和联网改造策略研究 ( 东南大学硕士学位论文) 第二章高速公路收费系统概述 第二章高速公路收费系统概述 2 . ， 高速公路收费系统的功能 收费系统作为高速公路管理运营的一个子系统，虽然收费方式各种各样，但一般来 说 应具备以下几个主要功能: 1 、收费系统要具有相对公平的费率 费率相当于商品的价格，车辆拥有者或道路使用者对价格是相当敏感的。如果所有 的车辆不分车型种类，采取统一的费率必然使一部分小型、轻型车感到不公，甚至使用 不收费公路，致使车辆分流，导致交通量大大低于设计通行能力;如果仅根据车型而不 分运行距离进行同 等收费，又会使一些短近途车辆分流;再者，若收费费率过高，必然 使通过高速公路的车辆减少，抑制了交通需求;相反，若费率过低，一方面会使交通需 求增大，导致交通拥挤，同时也不会获得预期的投资回报。 所以，收费费率要从多方面 考虑以求相对公平合理。 2 、收费必须尽量减少延误，提高收费车道的通行能力和不降低道路的服务水平 高等级公路特别是高速公路，必须保证车辆通行的安全快速， 将延误尽可能降到最 小程度，使通行能力尽量提高。因此，收费这一环节应力争保证最低程序的延误和不降 低服务水平。 3 、收费系统应具有严密性 收费系统在收费时应能区分不同车型种类、 运行距离， 按照车辆运行信息分别收费。 同时， 应避免或者杜绝漏收和作弊行为， 保证收费的准确性和完整性， 增加通行费收入， 不给任何通行者逃费的机会 费，使收费工作具有完备性 。或者讲，收费系统既要能控制全部通行车辆，还要全部收 4 、 收费系统应尽可能减轻收费人员的劳动强度， 保证收费的准确性， 提高劳动效率 收费系统应根据道路情况使其具有自 动化或半自 动化的设备手段，保证收费的准确 河南省高速公路收费系统的现状分析和联网改造策略研究 ( 东南人学硕上 学位论文) 第_章高速公路收费系统概述 性。既能最大可能地堵塞票款流失的漏洞，又减轻收费人员的劳动强度，进而提高服务 水平，降低延误时间，最终提高劳动生产率、 5 、收费系统必须具有一 定的统计功能 收费系统应该能够对每一个收费人员值班期内通过的交通量、车辆类型、收费金额 及票据使用情况做出统计，并对不同班次、收费站在各时间段内的有关信息资料做准确 的统计和分析工作。 6 、收费系统应具备报警及自 检功能 收费系统应能随时判别收费系统内各工作部件是否正常，并能对不正常的情况提供 报警信号，同时对己发生的故障能作自 动替代或指示排除方法及排除方向。 此外，收费系统还应具有分析收费信息等其他功能。 2 . 2 高速公路收费系统的 组成 从广义上讲， 收费系统应由收费政策 ( 包括是否收费、 为何收费和向谁收费) 、 经济 理论( 包括收费依据和收费标准) 、 管理机制( 包括收费机构和收费方式) 和收费技术( 收 费手段)四个部分构成、 这四 个层次互相联系、 相互制约共同 组成一个系统。 首先收费 目 标和收费政策要依据一定的经济理论，完全脱离经济理论，期望达到的主观目 标将难 以实现， 有时还会出现事与愿违的结果。即使理论上可行， 但实践中缺乏有效的收费机 制、组织和管理，良 好的主观愿望也难以 被现实所接受，同 样达不到预期的目 标。如果 缺乏必要的收费技术，合理的收费政策最终也不能实现。其次经济理论分析离不开政策 的引导，没有政策的引导，就难以对高速公路收费的影响进行评价，评价的结论也很难 被决策者所采用。 从狭义上讲，收费系统仅包括经济理论、 管理机制和收费技术三个部分。 具体来讲， 收费的依据、收费标准的确定，在收费系统正式启用前就必须确定。同时应包含收费管 理机构的构成和职能、收费方式 ( 即采用人工、半自 动化或全自 动的方式收费) 、收费技 术 ( 实质上是指采用什么样的设备手段来完成收费并保证费款的安全性及收费信息的汇 总分析)等的确定。 一般意义上的收费系统是指从车辆进入收费道路开始到实现收费，车辆交纳通行费 河南省高速公路收费系统的 现状分析和联网改造策略研究 ( 东南大学硕士学位论文) 第三章高速公路收费系统概述 直到费款安全进入储存点以及能提供各种收费站场、车道控制设备、车道外场设备、计 算机终端及收费站的计算机系统、管理某区段道路上各收费站的分中心计算机系统和管 理整个路段或区域内各分中心的中心收费计算机系统。 由于收费方式不同，收费系统的构成也有差异。 若收费方式是人工收费，则收费系 统简单到只有收费人员;若收费方式是全自 动收费系统，则其全部由已装入相应管理控 制软件的计算机系统和相应的管理软件及外部相关设备组成;介于两者之间的半自 动收 费系统，尽管其构成系统的各元素组合不一，但基本上是上述内容的增减。 2 . 3 高速公路的收费制式 国内外收费道路经过几十年的发展历史，积累了丰富的经验，其中收费制式也产生 了多种类型。应该说每种制式都有自己的特点和适用条件，在选择时应根据本地区路网 特点和条件选择最经济合理的制式，而不应不加分析盲目 套用某种固定模式。 以下简单论述一下各种制式的特点和适用条件: 2 . 3 . 1 全线均等收费制 ( 均一制) 均一制是最简单的一种收费制式，其收费站一般设置在收费公路的各个入口处 ( 包 括主线两端入口 和互通立交入口) ， 而主线和出口都不再设站， 这样，每辆车在进入收费 公路时都要经过一个收费站交费，然后就可以自由行驶，不再拦阻。 均一制的收费标准仅根据车型一个因素确定，与行驶里程无关，而且一般各个收费 站都取同一收费标准。 均一制具有如下优点: 1 、不会出现漏收情况; 2 、车辆行驶收费道路只需一次停车交费; 3 、收费手续简便，效率高，每辆车平均服务时间约为 8 秒; 4 、所需的收费广场规模较小，运营时需要的收费人员也较少; 河南省高 速公 路收费系统的 现状分 析和联网 改造策略研究 东南大学 硕士 学 位论文 ) 第二章高 速公 路收费系 统概述 5 、所需配备收费设备比较简单、数量较少; 6 、可以兼顾入口交通管理，可以获取分车型入口交通量等数据。 由于均一制实行入口一处性收费，如果道路里程较长，车辆行驶里程的差距较大而 交同样通行费，就显得不够公平合理。 因而均一制比较适合于里程较短，出入口 ( 互通式立交)多而且密集，车辆之间行 驶的里程差距不大 ( 1 0 -2 0公里以下)的收费道路。另外，对于那些交通量很大， 而收 费广场和互通立交的规模又受到严格限制的地方 ( 如靠近市区的环城公路等) 均一制往 往比较合适。 2 . 3 . 2 路段均等收费制 ( 开放式) 开 放式 收费 系 统 o p e n s y s t e m ) 又 称 栅栏 式 收费 系 统， ( b a r r ie r s y s t e m ) 或 路 障 式收费系统。 这种收费系统的收费站建在收费公路的主线上，距离较长的收费公路可以建多个收 费站， 间距一般在3 0 -5 0 公里不等， 各个出入口 不再设站， 这样车辆可以自由进出， 不 受控制，收费公路对外界呈 “ 开放”状态。 每个收费站的收费标准和均一制一样仅根据车型不同而变化，但各站的标准则因控 制距离不等可能有所区别。 车辆通过收费站时需停车交费，长途车辆可能经过多个收费站而需多次交费，这样 也大致体现了依据行驶距离决定收费金额的原则。 这种制式的优点是: ， .收费手续简便、效率高，每辆车平均服务时间约8 秒; 2 .所需修建的收费站和收费车道数量较少，即收费系统的规模较小; 3 . 收费站不建在互通立交处，因而对互通立交的形式没有限制; 4 . 收费设备简单、数量较少。总体来r，开放式系统经济性较好: 河南省高 速公路收费系统的 现状分析和联网改 造策略研究 ( 东南大学硕士学位论文) 第二章高速公路收费系统概述 5 .可以获取收费道路相应路段的分车辆上下行交通量等数量。 其缺点是: ， ，如在两上收费站间设有两个以上互通立交时，会出现漏收情况; 2 .和均一制相似， 由于不能严格按行驶里程收费， 因此收费标准的制度不能作到很 公平合理: 3 .长途车辆需多次交费。 当然， 如果对长途车辆实行联票制， 也可以 变为一次交费 多次验票。 开放式收费系统主要适用于独立收费的桥梁、隧道等，另外不封闭 ( 含有多个平交 路口)的收费公路也可以采用开放式。高速公路由于交通管理的需要，一般不采用此方 式。 2 . 3 . 3 按互通立交区段收费制 ( 封闭式) 封闭 式收费系统( c lo s e d s y s t e m ) 的收费 站建在收费公路的 所有入出口 处， 其中 起 终点主线收费站的广场形式与开放式相似，互通立交收费站建在入出匝道上，称互通立 交匝道收费站。 车辆进出收费道路都要经过收费站并受控制，但在道路内部则可以自由行驶，高速 公路对外界环境呈 “ 封闭”状态。 车辆驶入收费道路时，先要通过收费站的入口车道，领取一张通行券 ( 卡) ，上面记 录着该收费站名称或编号 ( 或称入口 地址编码) 等信息，当车辆驶离收费道路时，将通 过当地收费站的出口车道，届时将根据车型和行驶里程需停车两次，交费一次。收费标 准为依据车型和里程计算所得，每个收费站的收费标准将是多种的。 封闭式收费系统收费的依据是通行券 ( 卡) ，为了提高通行券 卡) 数处理的准确性 和效率，几十年来，国内 外就通行券 ( 卡) 信息的写入和读取这一核心技术不断进行研 究、更新，至7 0 年代以来，通行券处理技术历经打印券方式、穿扎卡片方式和磁性通行 券方式， 近年来在我国又出现了重复性使用的非接触i c卡通行卡技术和条码通行券技术 等。 河南省高 速公 路收费 系 统的 现状分析 和联网 改 造策略 研究 ( 东 南大 学硕士 学位论文) 第二章高 速公路收费系统概述 封闭系统的主要优点在于: 1 .严格按车型和行驶里程收费，公平合理; 2 没有漏收问题; 3 ，全程两次停车一次交费，道路使用者易接受; 4 .可以兼顾收费道路入出口的交通管理; 5 .借助通行券 ( 卡)上记录的信息，可以获取多种交通情报，如各入出口交通量， 全线各互通式立交的交通量分配 ( o d交通量)等; 6 .可提供收费流失程度的信息。 封闭系统的主要问题是: ， .入出口均需停车，入口处理效率较高，每辆车平均服务时间约 6秒;但出口需 验卡收费、 手续复杂，效率较低，平均服务时间在1 4 秒以 上， 对交通的影响较 大。 2 .每个出口均需设收费站， 因而收费站数量最多; 且因入出口均需建收费车道， 而 出口的所需收费车道尤其要多 ( 约为入口的两倍) ，所以收费站的建设规模大， 投资大，以人工或半自动收费方式运营时所需的收费员也多。 3 .为了便于收费和交通管理，最好将互通立交的四条匝道归拢在一处建收费广场。 4 ，由于收费依据车型和里程两个因素， 则来自 收费部门内部和道路使用者的作弊途 径也比单一因素 ( 车型) 为多。 另外， 封闭式系统依据通行券 ( 卡) 判断行驶里 程及路径进行收费， 运营时会产生比均一制和开放式多得多的特殊情况， 这些都 增加了管理上的难度。 5 .所需要的收费设备比 较复杂、 昂贵， 通行券( 卡) 消耗需要一定费用。 总起来说， 封闭式的运营成本较高。 综上 所述，封闭式系统的优缺点均较突出，且收费站数量越多，其优缺点突出。一 河南省高速公路收费系统的 现状分析和联网改造策略研究 ( 东南大学硕士学位论文) 第二章高速公路收费系统概述 般来说，封闭式系统适用于道路距离较长、车辆行驶里程差距较大的场合。随着高速公 路网的不断扩大，封闭式收费方式与已经成为我国高速公路收费的主要制式。 2 . 3 . 4 混合收费制式 ( i ) 混合收费制式 ( i )是均一制和开放式的混合形式。全路以五 一 通立交为界分为左右两 大路段分别收费。 主线收费广场设在互通立交入出匝道之间， 收取跨区段行驶的通行费， 4条匝道的收费车道则分别收取某一区段的费用，跨路段行驶的长途车辆则需再次交费。 ( i )型混合式与封闭式相比省去了主线两端主线收费站和互通立交的匝道收费站，并使 得互通立交的型式不受限制。其主要优点是: ， .不会产生漏收 2 .收费手续简便、效率高，对交通的影响较小; 3 .和封闭式相比， 收费广场数量有所减少， 总的收费站数和收费车道大幅度减少( 约 1 / 3以上) : 4 .部分互通立交不用建收费站，对其立交形式不再限制; 5 .收费标准的制定基本公平合理 6 .收费管理简化，收费设备简化，总的运营成本较低; 7 .适应分段建设和分段收费的要求。 其主要缺点在于: 1 .路段内互通立交较多时不能精确地按里程收费，收费标准只能做到基本合理; 2 .对于长距离收费道路， 长途车辆需多次交费。 但也可以采用联票制的办法解决这 个问题。 2 . 3 . 5 混合收费制式 ( i i ) 混合收费制式川) 是开放式与封闭式的混合形式， 主要用于收费公路和城市联络线。 河南省高 速公 路收费系统的现状分析和联网改造策略研究 ( 东南大学硕十学位论文) 第_章高 速公 路收费系统概述 如果城市联络线需要单独收费而距离又较短时，宜采用于放制式，此时可以 利用收费公 路 ( 封闭式系统) 的主线广场或匝道广场的位置合建 (c i i ) 型混合式收费广场。 此广场的 入口车道除完成封闭式系统入口发通行券的功能外还收取联络线的通行费;出口车道则 同时收取封闭式系统的和联络线的应收通行费。 2 . 4 高速公路的收费方式 收费方式是指收取过路费中的一 系列操作过程，涉及到车型的分类、通行券、通行 费的计算、付款方式和停车1 不停车收费等因素。每种因素又有不同形式，不同的形式组 合成不同的收费方式，但它们之间存在着关联和制约作用。根据收费过程，收费方式可 分为人工收费、半自 动收费、全自 动计费人找零、全自 动收费等方式;从用户 ( 驾驶员) 的角来分，可分为停车和不停车收费方式。 2 . 4 . 1 人工收费方式 人工收费方式系指收费过程全部由 人工完成的方式，即人工判车型、人工套用收费 标准，人工收钱、找零、给发票，或人工收取次数票。该方式需要有较多的收费人员与 较单调繁琐的 程序， 采用人监督人的方式。 它又可分单座收费和串 列收费方式。 单座收 费是指每一收费车道上调协一个收费亭，且只有一个收费员，每次只对一部车辆进行收 费服务的工作方式。目 前我国不采用此种收费方式。串列收费指单一收费车道上纵向 设 置两个或三个收费亭，每个收费亭有一名收费员，收费亭前后紧临，且收费亭之间没有 空间容纳其它车辆，因此一次循环可服务两辆或三辆车，能明显提高车道利用率，目 前 我国广东少数路段采用这一方式。 在开放式系统收费中，人工收费方式的过程是:车辆进入收费站入口时，收费员目 测判断车辆类型后，按规定的费率确定应收的金额，驾驶员将应缴的费用交给收费员， 在收费员完成找零后，发给驾驶员一张印好的收据，上面记载着时间、地点、收费金额 等信息，以便以后查询，然后放行。 在封闭式收费系统中，入口处由收费员判断车型，发放印有入口信息的通行券 ( 在 发放前已 事先印刷好) ， 在出口处，驾驶员将通行券交给收费员，收费员再次判断车型， 根据所行驶的里程和费率收取通行费，给发票，然后放行。在封闭式中，因为采取了入 口发券，出口收费，入、出口票据核对的方式，因而可防止较为简单的作弊行为。 河南省高 速公路收费系统的现状分析和联网改造策略研究 ( 东南大学硕士学位论文) 第止章高速公路收费系统概述 人工收费方式的特点是除基本的土建费以外，不需要任何收费设施，也无任何管理 设备，投资较少，造价低，可迅速建成实施收费，在处理异常情况时有很大的灵活性， 但也容易产生误差和作弊行为。由于收费全过程为人工处理，在车辆行驶里程计算和车 型分类上难免会出现差错，造成争吵和漏收，也很难防止作弊现象的发生。这不但给收 费管理工作带来很大麻烦，而且也会造成收费收入巨大损失。例如河南郑州黄河公路大 桥在收费初期，近5 0名收费人员， 参与贪污的就有4 0 人之多，贪污金额高达2 7 万元。 因此如何防止漏收、闯卡和作弊贪污现象的发生，己成为人工收费管理工作一大突出难 题。 2 . 4 . 2 半自动收费方式 半自 动收费方式指通行费的计算过程由机器和人工共同完成，人工收费的方式。这 种方式中采用人工判断车型，所有其它主要信息都由人工输入计算机。它通过使用计算 机、电子收费设备、交通控制和显示设施代替部分人工操作，降低了收费员的劳动强度， 将人工审计核算、人工财务统计报表转变为计算机数据管理，极大地减轻了收费管理人 员的劳动强度，使收费公路的收费管理系统化和科学化; 通行费流失会有所减少，漏洞 会得到一定程度的控制，但投资要大一些，造价要高一些。目 前我国的收费站，绝大部 分使用此种收费方式。 我国普遍采用的半自 动收费方式为人工判定车型、人工收费、计算机统计、车辆检 测器计数 ( 车辆数) 、自 动栏杆、电 视监控。 在收费站监控室， 监控员可以 监视收费人员 的工作和车辆通行情况， 并进行录像。 录像机可以采用2 4小时连续工作方式或由监控人 员根据需要采用人工控制方式。其中电 视监控部分主要用于防止收费员在车型、免费车 辆上作弊及驾驶员冲卡的情形发生。 由于采用了计算机和电视监控等自 动化辅助收费和管理设备， 这种方式与人工收费 系统相比在观念上产生了一个飞跃，在实际上也产生了相当良 好的效果。对于收费员的 舞弊行为和驾驶员的冲卡行为，自 动化设备的采用，至少在初期可以产生相当大的威慑 作用，收费额会有相当大的增加。同时，由于计算机记录了每辆车的数据，因此可自 动 统计交通流数据，其统计数据的可靠性比人工统计有很大的提高。 但是，这种方式需人工判车型，实施电视监控 ( 图像监控)仍需要监控员不间断地 注视监视屏幕才能发挥作用。一但威慑心理消失，收费员舞弊的可能性仍然存在。因为 杜绝舞弊的基础是建立在监控员一丝不苟的工作态度上。但事实上，要求监视者连续几 河南省高速公路收费系统的 现状分析和联网改造策略研究 ( 东南大学硕士学位论文) 第二章高速公路收费系统概述 个小时监视屏幕，而且还要兼顾几个或十几个以上屏幕而不发生疏忽，仅就人的生理特 性而言也不可能的。同时， 希望通过审查2 4小时录像来发现漏洞也很困难， 检查效果较 差。 在实际应用中，一般通过计算机统计分析各种报表数据来有的放矢地查看录像带， 发现一些收费舞弊行为。 例如， 根据不同时段、不同车道的车流量以及车辆类型分布进 行分析，总结出交通流量和车型分布曲线，用其对木班次所通过的车流的类型分布与收 费收入进行分析， 对同一收费车道同一时段不同收费员收费车辆数与收费金额进行分析， 对同一时段不同收费车道收费车辆数与收费金额进行分析，判断其合理性，并给出参考 提示，管理人员可据此去查看本班次的录像带。由 于录像带记录了所有通过的车辆，并 且在屏幕上还叠加着当班收费员对每一个车辆的分车型收费的情况，管理人员很容易查 出收费员是否作弊。这种收费方式并没有从机制上解决收费员既计算费额，又直接收费 的问题，系统仅仅是统计、稽查。 2 . 4 . 3自动计费 人工找零 自 动计费，人工找零的方式是指收费过程中的全部费额计算由系统自 动完成 ( 监控 员可进行误差修正) ， 收费员收取现金， 找零的收费方式。 它通过使用计算机系统、自 动 预分类系统、 牌照自 动识别系统、自 动发卡机 ( 仅封闭式需要) 、自 动收卡机、多重车辆 计数、交通控制、语音提示和显示设施等代替人工在计算费额过程中的全部操作，收费 员只能根据系统显示的费额收取通行费后找零。这种方式的特点是几乎代替了全部人工 操作。大幅度降低了收费员的劳动强度， 将费额计算和收取现金彻底分离开来，前者由 系统完成，后者人工操作，取缔了收费员对费额计算的影响，防止了收费员作弊和司乘 人员逃费。 这种收费方式虽然比半自 动收费方式的建设成本高，但从机制上根本解决了收费员 作弊的问题。收费员的劳动强度大幅度下降，管理人员和稽查人员的配置数量和劳动强 度及管理费用明显下降。 即使在全自 动收费方式下，如果没有充分的法律保障和银行信用体系保障，这种方 式将会长期存在下去，只有彻底取消现金交易后，这种方式才会完全过渡到全自 动收费 方式，否则，将是这种方式与全自 动收费方式并存于同一路段，同一收费站甚至同一车 道。山西的原太高速公路和太原东山过境高速公路在我国率先采用这种收费方式。 河南省高 速公 路收费系统的 现 状分析 和联网 改 造策略 研究 ( 东南 人学 硕_ l 学位论文 ) 第二章高速公路收费系统概述 2 . 4 . 4 全自 动收费 全自 动收费是指收取通行费的全过程均由系统完成，司机与车辆直接与系统交互， 操作人员不需直接介入，只需对设备进行管理监督及处理特别事件。全自 动收费方式是 在全自 动计费， 人工找零的基础上， 采用非现金交易的方式;非现金交易的种类有很多， 如储值卡、计帐卡、牌照识别记 帐、银行信用卡、不停车车载卡等，国外也有采用投币 或投代币的自 动结算方式。全自 动收费方式又可分为全自动停车收费方式和全自 动不停 车收费方式。这种收费方式是发展的方向。 1全自 动停车收费方式 这种方式在国外广泛应用于停车场，在高速公路上也有长很的历史。但是由于我国 分类标准、管理者观念等多方面的原因，一直没有得到普及，直到近年来电子技术的发 展，自 动分类、牌照自 动识别、自 动收/ 发卡机等技术有了长足的进步，以及分类标准研 究的不断深入和部分省市对分类标准的调整，再加上信用卡的普及和金融体制的改革， 才使得近年全自 动停车收费方式在我国发展起来。 2 全自 动不停车收费方式 全自动不停车收费方式是在全自 动停车收费的基础上发展起来的，在停车自 动收费 系统的基础上增加车载卡处理单元。利用电子、计算机与通讯技术，使驾驶员不需停车 在收费站付费，以缓解因收费而造成的交通排队现象的技术。 全自 动不停车收费方式可分为单向式不停车收费方式和双向式不停车收费方式两 类。 单向式不停车收费方式的基本原理是:在车上安装一个车载电子标签 ( 车载卡) ( 只 读) ，当车辆通过收费站时， 车载卡发射出信号， 收费站接收装置读取车载卡中的信息并 进行记录，然后将每一收费站点的资料回传给收费中心计算机，进行资料更新、登记等 统计工作。在一段时期内，打印出每辆车使用次数与总费用，通知驾驶员缴费或从预交 金中扣除。目 前我国 佛山大桥的不停车收费系统采用了 此种方式。作为对这种方式的改 进，双向式不停车收费方式不但能无线读出车载卡 ( 可读写)的信息，而且可无线写入 信息到车开载卡中， 这种卡的出现， 使得封闭式收费系统中增加不停车收费功能。当然， 这种车载卡也提供了更多样的结算方式，比如储值卡结算方式。使用车载卡的优越性主 要在长期用户身上，因此更为可行的收费方式应该是建立自 动计费、人工找零、停车自 动收费和不停车全自 动收费的一种混全收费方式，对于长期用户，采用车载卡，使用专 河南省高速公路收费系统的 现状分析和联网改造策略研究 ( 东南大学硕上 学位论文) 第_章高速公路收费系统概述 用不停车收费车道，对过路客或很少使用收费道路者，则使用其它类型的收费方式。 3 停车自 动收费与不停车自 动收费的比较 不停车自 动收费系统在停车自 动收费系统的基础上增加了快速通行的特性。 特别适 合于流量大、固定车流多的城市附近的开放式收费站或城市道路控制。车辆通过收费站 时无需减速和停车， 有效地提高了 有限空间的 利用率，并极大地提高了 收费 站的通行能 力， 解决了因 停车收费 所造成的收费站交通堵塞。 解决了因堵塞所造成的工时 损失、能 源消耗和坏境污染等问题。但其存在以下不足: ( 1 ) 不 停 车 收 费 车 道 只 能 服 务 于 装 有 本 系 统 识 别 的 车 熬 卡 的 车 辆 ， 服 务 群 体 很 小 ; ， 2 )无车载卡车辆容易冲卡，且无足够的法律保障管理者的利益; ( 3 ) 在封闭式收费的高速公路网中， 大量的匝道站流量并不大， 每一个收费站至少 需有一入、一出的不停车车道、带来全网土建和机电 投入的大幅上涨，或者必须要求装 有车载卡的车辆通过匝道站时需停车，且每一匝道站至少要有一入、一出车道能够处理 车载卡。 停车自 动收费方式可以与自动计费、人工找零的现金结算方式、半自 动收费方式并 存。1 在高速公路网中，全部采用自 动计费、人工收费的方式是可行的，全自 动计费、人 工找零与停车自 动收费方式以 及不停车收费方式并存也是可行的。短时间内，只有不停 车收费方式是不可能的，大面积推广不停车收费也存在一定的问题。 河南省高 速公路收费系统的现状分析和联网改造策略研究 ( 东南大学硕卜 学位论文) 第三章高速公路收费技术发展现状及国内 应用情况调查 第三章高速公路收费技术发展现状及国内应用情况调查 3 . ， 国内外收费公路与收费技术发展历程 3 . 1 . 1 国外高速公路收费系统现状 国外高速公路的收费状况大体分为以下几种情况: 1 .德国、英国、 瑞士等国，高速公路的建设和管理费用全都由政府负担，高速公路 全部实行不收费制度。英国只有一部分特殊的桥梁收取过桥费。德国统一以来为尽快改 善原东德的交通状况，也有部分高速公路开始收取通行费来弥补国家高速公路建设资金 的不足。 2 .日 本的高速公路是由日 本道路公团、 首都高速道路公团等半官半民式的公司投资 建设和管理的，全线实行收取通行费的原则，这也是日 本高速公路发展迅速的一个主要 原因。 3 .美国、 法国、意大利等国家，部分高速公路收取通行费，收费公路的比例不尽相 同。 美国洲际高速公路的建设费用， 联邦政府负担9 0 %，州政府负担1 0 %。因此绝大部 分道路不收通行费，只有一部分投资费用较高的路段、特殊的桥梁和隧道设施收取通行 费，在美国收费高速公路仅一万余公里。美国用收取汽油税的方法来部分补偿高速公路 建设费用的不足。 法国、意大利等国家，收费高速路占 绝大部分。法国有8 0 % -9 0 %的高速公路是由 政府批准的高速公路特许公司投资修建和管理，这些道路要靠收取道路通行费来回收投 资和支付日常管理费用，但收费率一般是由政府根据国家经济情况与公司协调确定和调 整，只有 ， 0 % -2 0 %的城市高速公路、城市间高速公路、连编者按主要港口及战略目的 干线高速公路是由政府投资修建的，这些道路是不收费的。 发达国家建设高速公路的历史较长，已形成一整套完善的收费系统，很多高科技的 成果在收费系统中得到了充分的应用。 河南省高 速公路收费系 统的 现状分析 和联网改 造策略 研究 ( 东 南大学硕卜 学 位论文) 第三章高速公路收费技术发展现状及国内应用情况调查 3 . 1 . 2 国内高速公路收费