淺談高速公路ETC/MTC混合車道建設(shè)與應(yīng)用

韓霜南

摘 要：隨著我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，在交通運(yùn)輸部要求高速公路ETC（電子不停車收費(fèi)）聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的大環(huán)境下，為了不造成資金和交通道路資源的浪費(fèi)，有必要對(duì)已有的MTC收費(fèi)系統(tǒng)和ETC收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行整合，本文結(jié)合青蘭高速邯鄲段ETC/MTC混合車道的建設(shè)，就收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行了分析，并對(duì)改造后的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：ETC；MTC；混合車道；建設(shè)與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）08-0120-02

隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，車流量的迅猛增加，收費(fèi)站經(jīng)常出現(xiàn)車輛排長(zhǎng)龍等待交費(fèi)通過(guò)的現(xiàn)象，而且這種現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，大大降低了高速公路的使用效率。傳統(tǒng)的人工半自動(dòng)化收費(fèi)模式與日漸增加的交通流量及車輛通行效率急需提高的矛盾已經(jīng)日益凸顯，低效落后的MTC模式（人工模式）己經(jīng)不能確保車輛快速暢通地通過(guò)高速公路收費(fèi)站，收費(fèi)模式的改革迫在眉睫，ETC車道的建設(shè)勢(shì)在必行。如何在不影響高速公路正常運(yùn)行的情況下，順利引入ETC收費(fèi)技術(shù)實(shí)現(xiàn)提高高速公路使用效率和服務(wù)水平成為高速管理者探尋的方案。本文結(jié)合青蘭高速邯鄲段段收費(fèi)站ETC改造工程中的實(shí)際情況，簡(jiǎn)要闡述在ETC改造工程建設(shè)中需注意的一些問(wèn)題。

1 ETC車道改造設(shè)計(jì)概述

ETC（Electronic Toll Collection）不停車收費(fèi)系統(tǒng)是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式。通過(guò)安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載電子標(biāo)簽與在收費(fèi)站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過(guò)收費(fèi)站不需停車而能交納通行費(fèi)快速通過(guò)的目的，提高了高速公路的使用效率和車戶的滿意度。

目前，國(guó)內(nèi)ETC車道建設(shè)改造主要有兩種模式，即專用車道模式與混合車道模式兩種。專用車道，是指僅允許ETC車輛運(yùn)行的車道；混合車道是指ETC車輛和MTC車輛均可通行的車道。

青蘭高速邯鄲段已開(kāi)通近10年，原設(shè)計(jì)收費(fèi)站出入口較少，個(gè)別站2入2出，雖經(jīng)過(guò)擴(kuò)站但隨著近年來(lái)車流量的大幅度增長(zhǎng)，收費(fèi)站規(guī)模仍顯偏小，不能滿足當(dāng)前收費(fèi)的要求，對(duì)車輛通行率和收費(fèi)效率均有較大影響。因此，綜合分析考慮ETC收費(fèi)系統(tǒng)、收費(fèi)站規(guī)模和近三年的車流量增長(zhǎng)率等，對(duì)收費(fèi)站進(jìn)行了ETC車道改建，每個(gè)收費(fèi)站至少保證兩條ETC車道（1上1下），采用ETC/MTC切換模式。

2 ETC/MTC混合車道設(shè)計(jì)方案

ETC/MTC混合車道是指在一條車道中既安裝ETC設(shè)備，同時(shí)又安裝MTC設(shè)備，使車道實(shí)現(xiàn)ETC和MTC之間自由切換。重新建設(shè)一個(gè)ETC專用車道需要投入大量資金，混合車道可以在很大程度上減少相同設(shè)備的設(shè)置，例如車道控制機(jī)、手動(dòng)欄桿機(jī)、雨棚信號(hào)燈等設(shè)備，節(jié)約項(xiàng)目投資，減少不必要的資金浪費(fèi)。ETC/MTC混合車道是在現(xiàn)有MTC車道的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改造，延長(zhǎng)原收費(fèi)島長(zhǎng)度，在原有的MTC車道的基礎(chǔ)之上增添ETC系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)的設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)MTC與ETC之間的輪流切換，方式比較靈活。

2.1 硬件

MTC、ETC車道設(shè)備混合布設(shè)。對(duì)于混合車道收費(fèi)系統(tǒng)，既要實(shí)現(xiàn)ETC的電子不停車收費(fèi)功能，又要可以進(jìn)行MTC的人工收費(fèi)處理，因此在硬件系統(tǒng)上必須將兩個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行集成改造。在MTC車道的基礎(chǔ)上增加ETC路測(cè)設(shè)備（RSU）、高速自動(dòng)欄桿機(jī)、線圈車輛檢測(cè)器、綜合信息顯示屏和ETC車牌識(shí)別系統(tǒng)。

混合車道增添設(shè)備。路測(cè)單元RSU：安裝路測(cè)單元及其控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)與車載單元OBU的通信，完成ETC交易。

線圈車輛檢測(cè)器：需要在延長(zhǎng)的車道不同位置安裝多個(gè)線圈車輛檢測(cè)器，對(duì)車輛的駛?cè)?、存在、離開(kāi)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)OBU交易流程控制。

多功能費(fèi)額顯示器：采用點(diǎn)陣式費(fèi)額顯示器，除可以顯示車型、交易金額外還可以顯示ETC交易信息。

前置自動(dòng)欄桿機(jī)：在ETC收費(fèi)模式下用于控制ETC車輛通行，如RSU與OBU間的交易操作成功，自動(dòng)欄桿機(jī)打開(kāi)允許車輛通過(guò)，否則自動(dòng)欄桿機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)，并通過(guò)多功能費(fèi)額顯示器聲、光報(bào)警提示司機(jī)交易不成功，在MTC模式下處于始終打開(kāi)狀態(tài)。ETC車道設(shè)備布置圖如圖1所示。

2.2 軟件切換

ETC與MTC兩種收費(fèi)方式的差異在于一種是全自動(dòng)收費(fèi)，一種是半自動(dòng)人工收費(fèi)，因此如果想讓車道同時(shí)具有ETC功能和MTC功能，就需要選擇一種切換方式，在兩種收費(fèi)模式間自由切換，現(xiàn)有兩種方案：上班時(shí)選擇收費(fèi)模式和車輛處理過(guò)程中切換收費(fèi)模式。改造后的青蘭高速采取第一種模式。

優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)原有車道軟件改動(dòng)小，只需增加ETC/MTC程序轉(zhuǎn)換模塊即可實(shí)現(xiàn)，不需修改原有程序處理流程；其他監(jiān)控、財(cái)務(wù)等軟件不需修改。通常情況下，混合車道采用ETC收費(fèi)模式，保證ETC車輛快速交易通過(guò)收費(fèi)站，當(dāng)突然車流量增大，道口緊張時(shí)，仍可切換回MTC模式，緩解其他車道通行壓力。

該模式的不足之處是：在MTC模式下，RSU會(huì)被停用，影響正常的ETC車輛快速通行，只能停車?yán)U費(fèi)，不能實(shí)現(xiàn)ETC車道設(shè)計(jì)時(shí)車輛快速繳費(fèi)通過(guò)收費(fèi)站的目的。

3 改造后的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

重新建設(shè)ETC專用車道毫無(wú)疑間需要投入大量的資金，但是在個(gè)別收費(fèi)站或收費(fèi)站的某個(gè)收費(fèi)時(shí)間段，建立的ETC專用車道，并沒(méi)有太多車輛通行，這對(duì)于道路交通資源來(lái)說(shuō)是非常大地浪費(fèi)。通過(guò)ETC/MTC混合車道的建設(shè)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在不同的收費(fèi)模式間相互切換，滿足兩種收費(fèi)方式的需求，而且可以在很大程度上減少相同設(shè)備的購(gòu)置，減少不必要的資金投入，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

對(duì)道路使用者來(lái)說(shuō)ETC收費(fèi)系統(tǒng)可以節(jié)約能源消耗、縮短交易等待時(shí)間。對(duì)運(yùn)營(yíng)者來(lái)說(shuō)混合車道的建設(shè)不僅可以提高服務(wù)水平、降低經(jīng)營(yíng)成本，而且是很必要。很多時(shí)候在收費(fèi)站口會(huì)出現(xiàn)MTC車道堵著很多車而ETC車道無(wú)車輛通行的現(xiàn)象，這不但浪費(fèi)了道路交通資源，而且還給車輛通行者造成了擁堵，浪費(fèi)了大量的等待時(shí)間，而ETC/MTC混合車道的建設(shè)就能很好地解決上述這些間題，及時(shí)將ETC切換到MTC進(jìn)行收費(fèi)，可以充分利用收費(fèi)車道緩解交通壓力，具有較好的社會(huì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

交通運(yùn)輸部要求ETC收費(fèi)系統(tǒng)要在我國(guó)高速網(wǎng)中逐步實(shí)現(xiàn)全覆蓋，新建在建高速均有ETC專用車道，如何對(duì)正在運(yùn)營(yíng)的高速進(jìn)行合理改造成是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，增設(shè)ETC專用車道對(duì)于某些地區(qū)來(lái)說(shuō)會(huì)造成資金以及交通資源的閑置，鑒于此，ETC/MTC混合車道收費(fèi)模式能夠在一定程度上解決該間題，即實(shí)現(xiàn)了ETC的覆蓋，又不至于造成資源浪費(fèi)，在完整保持原MTC車道處理流程的同時(shí)，又增加了處理ETC車輛的功能，提高了車道利用率，具有非常好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[l]劉勝龍.高速公路ETC車道控制技術(shù)探討[J].科技傳播，2011（11）.

[2]高代兵.ETC與MTC混合車道收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J].中國(guó)交通信息產(chǎn)業(yè)，2010（5）：72-74.

[3]楊洋，黃征，金濤.基于ETC和MTC高速公路組合式聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007，30（21）：144-147.

[4]周家才，李維勛，吳映輝.不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)在高速公路收費(fèi)中的應(yīng)用[J].科技廣場(chǎng)，2009，165（2）：165一166.

[5]周楊.高速公路收費(fèi)系統(tǒng)MTC車道軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].陜西：西安電子科技大學(xué)，2012.