高速公路收費系統(tǒng)設(shè)計探索

陳麗花 許 豪 王長華

（浙江省機電設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 310002）

改革開放以來，我國公路客貨運輸需求增長極快，對外開放、經(jīng)濟發(fā)展對公路交通無論是數(shù)量還是質(zhì)量都提出了更高要求，迫切要求我們盡快建成一個完善的、干支相連、城鄉(xiāng)相通、快速的公路交通網(wǎng)絡(luò)，為經(jīng)濟騰飛創(chuàng)造一個良好的交通運輸環(huán)境。但我國還是一個發(fā)展中國家，財力不足，資金緊缺，在加快公路建設(shè)步伐時，完全依賴國家投資是不夠的，即使采取集資、貸款、引進外資等辦法彌補資金缺口，仍將面臨還本付息問題。因此，在高等級公路建成交付使用后，對在公路上行駛的車輛收取通行費，用以償還建路資金，維持道路養(yǎng)護管理費用支出，是近二十年來各地自行摸索并得到國家明確認可的做法。它標志著商品經(jīng)濟觀念在公路建養(yǎng)管領(lǐng)域內(nèi)已被大多數(shù)人所理解和接受。

1 現(xiàn)有收費系統(tǒng)概述

1.1 車道控制機

車道控制機安裝在收費亭內(nèi)，由于現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣，必須采用工業(yè)級計算機。車道控制機除配備CPU、內(nèi)存、硬盤外，還要配備各種接口，其中包括與主機通信的接口（或網(wǎng)卡）、控制外設(shè)的數(shù)字I/O接口（包括通行信號燈、電動欄桿、車輛檢測器、費額顯示器等）、鍵盤、顯示接口、打印機接口等?？傊?，硬件要考慮字長、主頻、內(nèi)存、硬盤、接口、MTBF（MCBF），MTTR等指標；軟件須考慮擴充性、兼容性、可操作性，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、速率、誤碼率。

1.2 收費員終端

收費員終端是人機對話的窗口，顯示器用于顯示收費員輸入的信息及所需的信息，提示收費員下一步的操作。

1.3 電動欄桿

電動欄桿由電機、減速機、傳動部件、控制板、金屬箱體、欄桿等組成。電動欄桿安裝在出口車道收費亭后部，與車輛檢測器配合使用。全自動收費系統(tǒng)中，司機交費后，欄桿自動抬起；半自動收費系統(tǒng)中電動欄桿受控于車道控制機。通常收費員按放行鍵時，欄桿抬起，車輛駛過后檢測器欄桿自動落下。欄桿被車輛碰撞時易于損壞，欄桿的傳動機構(gòu)應(yīng)具有桿落下時受阻停轉(zhuǎn)的功能。電動欄桿的起落速度直接影響車道的通行能力，通常不多于2秒。欄桿的使用壽命不少于200萬次。電源、功率、潤滑油的使用應(yīng)符合標準。

1.4 票證打印機

出口車道配備票證打印機，以打印票證取代事先印刷好的票證。印刷票證對于開放式或均一式收費較適用，因為這兩種收費制式票證種類少，通?？煞?種車型，票證可為3～5種。對于封閉式收費系統(tǒng)，費額的種類很多，全線各收費站之間的收費標準也不完全一致，如此多種的票證，從印刷、保管到發(fā)放各環(huán)節(jié)均需要專人負責(zé)。

通行費票證上有兩種信息：預(yù)印刷信息和現(xiàn)場打印信息，預(yù)印刷的信息包括業(yè)主的名稱、高速公路名稱、收據(jù)監(jiān)制單位名稱、收據(jù)順序號；現(xiàn)場打印的信息包括日期、時間、收費員號、收費站號、車型、收款額等。

1.5 費額顯示器

費額顯示器安裝在出口車道，給司機提供應(yīng)繳費額信息。當采用預(yù)付卡時，還應(yīng)將卡上余款信息告知司機。

1.6 車輛檢測器

車輛檢測器埋設(shè)在每個車道出口處的路面中，用于統(tǒng)計出、入口車道的交通量，控制出口車道的自動欄桿落下。車輛檢測器可檢測兩輪以上各種車輛，當拖掛車通過時判為一輛車；當兩輛車快速、慢速或相距很近（間距不小于1米）通過檢測器時，應(yīng)判為兩輛車。金屬物體在兩車道之間的收費島上移動時，不能影響檢測器的性能和精度，檢測器計數(shù)誤差不大于千分之一。檢測器由環(huán)形線圈和電子部分組成，電子部分除處理檢測信息外，應(yīng)有與車道機的接口，將車輛信息送給車道機。檢測器靈敏度可調(diào)，并有復(fù)位按鈕。

1.7 通話設(shè)備

收費站內(nèi)部通話設(shè)備，由主機和分機組成，主機安裝在收費站控制室，分機安裝在收費亭及站長室。該設(shè)備為控制室值班員與收費員提供直接的話音通路，通常采用有線傳輸系統(tǒng)。通話主機面板上應(yīng)有帶指示燈的每個分機的通話按鈕、揚聲器的音量控制旋鈕、群呼按鈕和工作狀態(tài)指示燈；分機由揚聲器／麥克風(fēng)和呼叫按鈕組成。

2 電子收費系統(tǒng)設(shè)計展望

電子收費系統(tǒng)是將原本收費站采取人工收費的作業(yè)過程自動化，車輛不必減速繳費而可快速通過，由于其具有消除收費站附近車輛延遲、節(jié)省人工及簡化收費手續(xù)等優(yōu)點。近年來已經(jīng)逐漸在歐美各國的收費公路上布設(shè)使用，我國也有許多地方開始使用電子收費系統(tǒng)。電子收費系統(tǒng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域有兩個，其一為征收道路通行費，其目的是為回收興建道路所投入的工程成本，是基于財務(wù)上的目的，常見的為高速公路、橋，是梁與隧道的收取通行費；其二為道路定價（以降低社會成本為目的，藉由征收“擁擠費”的方式來改變擁擠地區(qū)年至年間車輛的交通行為，以舒緩交通擁擠為目標，）香港實施的電子式道路定價就是以此為出發(fā)點。

2.1 電子收費車道交通工程措施

隨著電子收費制度的逐步研發(fā)與測試，在不久的將來，收費系統(tǒng)即將邁入另一個嶄新的新紀元，然而，使用智能科技之前，更重要的是應(yīng)有完善計劃與相關(guān)設(shè)施的配合，而這其中，法規(guī)的規(guī)定與執(zhí)行的配合度，將是關(guān)鍵。以下即以與目前相關(guān)的法規(guī)規(guī)定，從交通工程設(shè)計與執(zhí)行現(xiàn)況，就車道的配置、交通管制設(shè)施（標志、標線等）以及配合性執(zhí)法的難易度等，加以整理分析，希望能針對有關(guān)問題，進一步研究后續(xù)的相應(yīng)對策。

2.2 車道配置的探討

有關(guān)電子收費車道配置原則，除需考慮通行能力、服務(wù)水準及車流交織的安全性外，整體性的交通管理及重車過磅等諸多復(fù)雜因素，也必須加以考慮。目前收費廣場小型車電子收費車道位于最內(nèi)側(cè)車道，若依此設(shè)計，高峰時段將無法使用調(diào)撥車道，可能降低其機動性，因此，一種觀點傾向?qū)⑿⌒蛙囯娮邮召M車道設(shè)于小型車最外側(cè)車道，而大型車電子收費車道設(shè)于最外側(cè)第二車道，這樣相對減少大型車的交織距離，而不論何種方式，均會造成電子收費大型車與最外側(cè)車道的大型車輛交織的情形，究竟何種配置形式較佳，應(yīng)根據(jù)實際情況確定。

2.3 標志的探討

由于電子收費車道的特殊需求，目前相關(guān)收費站的標志設(shè)施，均必須重新規(guī)劃考慮，其主要考慮的問題是標志的位置、顏色、形式及功能，由于電子收費系統(tǒng)在目前是一個比較新的項目，所以缺乏必要的規(guī)范和實踐，國外資料多要求在距收費亭約處的中央分隔島設(shè)置有綠底白字“電子收費”字樣的懸臂式指示標志，顏色、字體、字高和反光性能應(yīng)符合國標《道路交通標志》的要求，如能夠設(shè)計出更為醒目且容易辨認的標志也是可以探討的。

2.4 標線的探討

主要應(yīng)考慮其顏色、劃設(shè)方式及功能分類，例如目前收費站前大多有減速標線的劃設(shè)，以提醒道路使用者減速停車繳費，未來設(shè)置電子收費車道后，該類標線即已不符合需求，當應(yīng)重新劃設(shè)，然而是否取消減速標線并不是一概而論的，必須加以探討。

2.5 電子收費車道設(shè)置形式與功能分析

收費站干擾車流運作的情形，長久以來一直被認為是無法避免的問題，甚至被視為是高速公路車流運作不順暢，而導(dǎo)致車流延滯的主因。

結(jié)束語

高速公路電子收費系統(tǒng)的實施，除了象征收費制度上一項新的改革、新技術(shù)的提升外，更重要的，應(yīng)是一種觀念上的創(chuàng)新、科技上的整合，同時更是一項與全體道路使用者息息相關(guān)的措施。所以，對于新措施的實施成功與否，道路使用者的接受度、配合度與支持度，都是我們在設(shè)計之時要考慮的重要因素。

[1]宗嚴復(fù).規(guī)范公路收費行為.嚴格公路收費管理[J].湖北財稅，1995-12-15.

[2]周國光，李顏娟.規(guī)范公路收費權(quán)轉(zhuǎn)讓行為的政策研究[M].中國公路學(xué)報，2005-12-30.