ETC的融合與發(fā)展

文/山東省交通運(yùn)輸廳信息中心 高奎剛

截至2017年年底，全國ETC車輛用戶已突破6000萬，全國高速公路客車ETC使用率接近40%，有些地區(qū)已經(jīng)超過50%。自2018年1月1日起，全國收費(fèi)公路通行費(fèi)增值稅電子發(fā)票開具工作全面實(shí)施，首要條件就是要辦理一張ETC卡，用于記錄用戶和車輛信息，也可以作為通行卡，自2019年下半年開始，還將進(jìn)一步實(shí)施基于5.8千兆赫茲的精確路徑收費(fèi)，這些舉措為ETC更好更快地發(fā)展提供了重要的歷史機(jī)遇。

問題的提出

早在2016年8月，國家發(fā)展改革委員會(huì)、交通運(yùn)輸部在聯(lián)合印發(fā)的《推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通 促進(jìn)智能交通發(fā)展的實(shí)施方案》（發(fā)改基礎(chǔ)〔2016〕1681號(hào)）中，就指出了交通與互聯(lián)網(wǎng)融合、ETC發(fā)展等方面存在的問題：“近年來，我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)與交通融合方面取得積極進(jìn)展，但在市場(chǎng)應(yīng)用、基礎(chǔ)條件、技術(shù)支撐、政策環(huán)境等方面仍然存在許多制約，難以滿足發(fā)展智能交通、培育新業(yè)態(tài)的需要。要提高ETC系統(tǒng)安裝、繳費(fèi)等的便利性，加大用戶發(fā)展力度，著重提升道路客運(yùn)車輛、出租車等各類營運(yùn)車輛使用率，力爭(zhēng)三年內(nèi)客車 ETC 使用率達(dá)到50%以上?！?/p>

以此為契機(jī)，各省市陸續(xù)開展了微信、支付寶、銀聯(lián)閃付等基于互聯(lián)網(wǎng)（手機(jī)支付）技術(shù)在高速公路的試點(diǎn)應(yīng)用。在此背景下，基于車牌識(shí)別的無感支付、信用支付、不停車移動(dòng)支付等新概念不斷被推出，湖南、廣東、山東、河南等省陸續(xù)展開試驗(yàn)，支付寶公司、騰訊公司、銀行系統(tǒng)等也積極參與其中，并在多省實(shí)驗(yàn)試點(diǎn)。由于使用該技術(shù)車輛無需安裝OBU、車道改造簡單、用戶申請(qǐng)注冊(cè)方便、可以對(duì)貨車發(fā)行應(yīng)用等而倍受追捧和熱議。一時(shí)之間，從網(wǎng)絡(luò)到媒體，從行業(yè)內(nèi)到行業(yè)外，從民間到官方，關(guān)于ETC已經(jīng)過時(shí)、技術(shù)已經(jīng)落后、不符合“互聯(lián)網(wǎng)+交通”發(fā)展理念、將會(huì)被其他支付手段所顛覆和取代的議論撲面而來。

針對(duì)此種議論，有人站出來反駁說：ETC是電子不停車收費(fèi)的統(tǒng)稱，不管是現(xiàn)有的ETC技術(shù)還是其他技術(shù)手段，都是ETC的一種形式。還有人說：先進(jìn)的并不一定是適用的，成熟的才是最好的，就像日本互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)走在世界前列，但其ETC技術(shù)并沒有大的改變。

但是這種反駁的聲音不夠堅(jiān)定，沒有提出足夠令人折服的理由，似乎反對(duì)ETC過時(shí)論就等同于反對(duì)創(chuàng)新、反對(duì)新技術(shù)新理念，讓想反駁和支持反駁的人未戰(zhàn)先怯。以山東為例，2017年10月以來，魯通卡和OBU銷售安裝數(shù)量較之前都有明顯下降，其中第四季度魯通卡銷售數(shù)量環(huán)比減少28.6%，OBU安裝數(shù)量環(huán)比減少32.9%，跟去年同期相比，下降幅度更大。而同時(shí)期移動(dòng)支付注冊(cè)用戶只有減少用戶數(shù)量的不足三分之一。因此，在此關(guān)鍵時(shí)刻，提出ETC的融合與發(fā)展問題，具有極強(qiáng)的針對(duì)性，通過比較不同的技術(shù)路線，提出發(fā)展建議。

展望未來，ETC將與各類車載電子終端裝置一同向著一體化、多功能、智能化的方向發(fā)展，智能ETC+技術(shù)將更具生命力。

ETC面臨的挑戰(zhàn)

新技術(shù)的挑戰(zhàn)

自2016年下半年開始，微信、支付寶、銀聯(lián)閃付等支付方式開始在高速公路收費(fèi)站逐漸應(yīng)用，作為現(xiàn)金收費(fèi)的一種補(bǔ)充手段，車輛入口領(lǐng)卡，出口交卡并停車掃碼（刷卡）支付。從實(shí)際效果看，能夠滿足部分用戶手機(jī)支付的需求，但總用戶量和交易量并不太大。以2017年6月北京“收費(fèi)公路移動(dòng)支付技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)”為標(biāo)志，基于車牌識(shí)別的無感支付、信用支付、不停車移動(dòng)支付等概念相繼提出，一些大型互聯(lián)網(wǎng)公司和高速公路運(yùn)營企業(yè)相互合作，在實(shí)驗(yàn)應(yīng)用方面取得了一定效果。

基本思路有兩種，一方面是通過手機(jī)App（微信公眾號(hào)、網(wǎng)站等）綁定“車牌+支付賬戶”，如支付寶公司、騰訊公司的“車牌付”方案，需入口領(lǐng)卡，出口交卡，通過車牌識(shí)別從注冊(cè)綁定賬戶中自動(dòng)扣款，省略了注冊(cè)用戶出口時(shí)掏出手機(jī)掃碼的過程。另一方面是通過手機(jī)App（微信公眾號(hào)、網(wǎng)站等）綁定“車牌+云平臺(tái)+支付賬戶”，如山東、湖南等省的無感支付、不停車移動(dòng)支付方案，車輛入口時(shí)通過車牌識(shí)別與云平臺(tái)信息交互，注冊(cè)用戶不領(lǐng)卡放行，出口時(shí)通過車牌識(shí)別與云平臺(tái)信息確認(rèn)，注冊(cè)用戶從綁定賬戶自動(dòng)扣款，省略了注冊(cè)用戶入口領(lǐng)卡、出口交卡的過程，在條件合適的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)低速不停車通行?；谲嚺谱R(shí)別的無感支付、信用支付、不停車移動(dòng)支付等因?yàn)樯贽k安裝流程簡單，極大地方便了用戶，尤其是有較大需求的貨車用戶，且受到負(fù)責(zé)運(yùn)營的有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)公司、銀行的擔(dān)保，如果出現(xiàn)通行費(fèi)漏交由他們先行墊付。

但是，新技術(shù)也存在一定的問題，獨(dú)立于ETC密鑰體系之外，難以保證基礎(chǔ)信息和通行數(shù)據(jù)安全。基于車牌識(shí)別的無感支付、信用支付、不停車移動(dòng)支付等系統(tǒng)的運(yùn)行均獨(dú)立于ETC密鑰體系之外，其用戶基礎(chǔ)信息、通行交易數(shù)據(jù)等不能受到密鑰體系、TAC等的監(jiān)督驗(yàn)證，無法保證相關(guān)基礎(chǔ)信息、交易數(shù)據(jù)的正確性、完整性和不可修改性。用戶個(gè)人隱私安全、網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全、交易數(shù)據(jù)安全等完全依賴于第三方的互聯(lián)網(wǎng)支付平臺(tái)、銀行支付平臺(tái)等，安全風(fēng)險(xiǎn)較大。

臺(tái)灣高速公路采用開放式收費(fèi)模式，其ETC起步較晚，但發(fā)展較快。

車牌識(shí)別準(zhǔn)確度不高，大量糾紛投訴等難以處理。車牌識(shí)別方案完全依賴攝像頭對(duì)車牌進(jìn)行抓拍，受光學(xué)接觸式工作原理和技術(shù)條件制約，從理論上既無法達(dá)到100%的準(zhǔn)確度，也難以像ETC那樣實(shí)現(xiàn)電子信息的高準(zhǔn)確度讀取。在實(shí)際應(yīng)用中，由于受到雨、雪、霧、反光、車牌污損、設(shè)備衰減等各種因素的影響，車牌實(shí)際識(shí)別率只會(huì)更低。據(jù)了解，湖南、河南等省在實(shí)際應(yīng)用中，車牌識(shí)別準(zhǔn)確率一般為80%至90%。

新技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和安全性要求極高、依賴性極大。無感支付、信用支付、不停車移動(dòng)支付等系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)在線運(yùn)行，判斷用戶狀態(tài)，處理通行數(shù)據(jù)，對(duì)綁定賬戶在線扣費(fèi)，改變了目前收費(fèi)系統(tǒng)可在不聯(lián)網(wǎng)的情況下脫機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)支付平臺(tái)（后臺(tái)銀行系統(tǒng)）的實(shí)時(shí)性、安全性要求極高，依賴性極大。如果發(fā)生技術(shù)故障或網(wǎng)絡(luò)斷網(wǎng)等問題，將會(huì)造成收費(fèi)站大面積擁堵。此外，混合通行效率不高、無法開具通行費(fèi)增值稅發(fā)票、與交通運(yùn)輸部精確路徑識(shí)別有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不符、相關(guān)通行數(shù)據(jù)無法驗(yàn)證上傳、POS機(jī)需要定期關(guān)機(jī)重啟等技術(shù)問題也比較突出。

以電子車牌為代表的RFID技術(shù)的挑戰(zhàn)

電子車牌（Electronic Vehicle Identification，EVI），也有人稱之為“汽車電子標(biāo)識(shí)”，是由公安部門主導(dǎo)研發(fā)的第二代汽車身份證，原理是基于RFID技術(shù)的車載電子標(biāo)簽。RFID讀寫器和電子標(biāo)簽在實(shí)現(xiàn)讀寫距離更遠(yuǎn)、速度更快、靈敏度更高、使用壽命更長、對(duì)應(yīng)復(fù)雜環(huán)境力更強(qiáng)、加密傳輸?shù)确矫婢〉枚囗?xiàng)突破，以EVI為代表的RFID技術(shù)在政策支持、應(yīng)用范圍、建設(shè)成本等方面具有極大的優(yōu)勢(shì)。

目前，EVI已經(jīng)在多個(gè)城市試點(diǎn)，但因?yàn)樯婕败囕v和用戶個(gè)人隱私、信息安全等多方面因素，而相關(guān)法律法規(guī)還不夠健全，故全面推行尚有難度。同時(shí)，EVI技術(shù)是基于GB29768-2013協(xié)議，采用RFID無源電子標(biāo)簽，工作頻率840MHz。雖然早在2013年，公安部門就已經(jīng)與工信部門簽訂協(xié)議，并向國家標(biāo)準(zhǔn)委提出了6個(gè)汽車電子標(biāo)識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)申請(qǐng)，但這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)與智能交通系統(tǒng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還有部分差別。

車聯(lián)網(wǎng)DSRC和LTE-V標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)的挑戰(zhàn)

車聯(lián)網(wǎng)（V2X，Vehicle to Everything，車與一切事物相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)）和無人駕駛技術(shù)是未來智能交通的發(fā)展大勢(shì)，ETC與車聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān)、休戚與共，其標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)必然會(huì)對(duì)ETC產(chǎn)生重大影響。目前，世界上關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有DSRC和LET-V之爭(zhēng)。DSRC由美國、歐盟、日本等國家主導(dǎo)，經(jīng)過多年研發(fā)、測(cè)試與應(yīng)用已經(jīng)成熟，在很多方面具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。2015年9月，美國交通部撥出4200萬美元開展基于DSRC的V2X安全測(cè)試，歐盟的協(xié)同式智能交通系統(tǒng)和日本的V2X（C-ITS)也是基于DSRC技術(shù)，雖然具體實(shí)施技術(shù)路線還有差別。

LTE-V由大唐、華為、電信等多家中國企業(yè)共同推出，是中國的智能交通和車聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短程通信解決方案，受到中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA，China Communications Standards Association）的高度重視。LTE-V面向5G系統(tǒng)的演進(jìn)，采用“廣域蜂窩式（LTE-V-Cell）+短程直通式通信（LTE-V-Direct）”模式，基于現(xiàn)有蜂窩技術(shù)的擴(kuò)展，支持大帶寬、大覆蓋通信；LTE-V-Direct可以獨(dú)立于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)車輛與周邊環(huán)境節(jié)點(diǎn)低時(shí)延、高可靠的直接通信，滿足行車安全需求。

從理論上講，LTE-V可以比DSRC提供更好的服務(wù)質(zhì)量。但由于目前DSRC標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比較成熟，而LTE-V標(biāo)準(zhǔn)仍在研究階段，因此，未來LTE-V還有一些不確定因素。

臺(tái)灣地區(qū)ETC經(jīng)驗(yàn)與啟示

美國的E-ZPass系統(tǒng)，采用單片式OBU，根據(jù)車輛類型的不同而OBU顏色也不同，同時(shí)采取靈活的開戶政策吸引顧客。德國的“GPS+GSM”系統(tǒng)，載重12噸以上的貨車可注冊(cè)申請(qǐng)安裝OBU，OBU與GPS系統(tǒng)自動(dòng)感應(yīng)，計(jì)算在高速公路上行駛的實(shí)際公里數(shù)，通過GSM系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，車輛通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)自動(dòng)結(jié)算，避免收費(fèi)站前堵車。其他如馬來西亞的MLFF系統(tǒng)、新加坡的ERP系統(tǒng)、葡萄牙的Via－Verde系統(tǒng)、挪威的Autopass系統(tǒng)等，都是ETC的典型應(yīng)用，各有特色。但我認(rèn)為，在所有國家或地區(qū)的ETC技術(shù)方案中，最有借鑒意義的應(yīng)該是日本和我國臺(tái)灣省，我國現(xiàn)行的ETC技術(shù)方案已經(jīng)借鑒了日本雙片式OBU等模式。

臺(tái)灣地區(qū)高速公路采用開放式收費(fèi)模式，其ETC起步較晚，但發(fā)展較快，自2006年以來，已經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。首先是OBU階段，2006年2月至2010年10月。技術(shù)方案與大陸現(xiàn)行的ETC技術(shù)路線非常相似，采用DSRC紅外技術(shù)，雙片式OBU和雙界面CPU卡。經(jīng)過4年多共發(fā)展OBU用戶110萬，約占全臺(tái)汽車保有量的16%，ETC使用率約40%。此后是VTP階段，2010年10月至2011年5月。因?yàn)榇嬖谂c我國內(nèi)陸目前ETC相同的問題和不足，OBU成本高、申辦安裝不方便、使用面窄等原因，ETC的安裝率和使用率在達(dá)到40%左右時(shí)出現(xiàn)了發(fā)展瓶頸。2010年10月開始推廣基于車牌識(shí)別的VTP系統(tǒng)。車輛不再安裝OBU，而是通過網(wǎng)站或App提前注冊(cè)，將車輛與銀行卡后臺(tái)綁定，通行高速公路車輛通過車牌識(shí)別技術(shù)自動(dòng)扣款（類似于目前支付寶公司的“車牌付”方案）。由于對(duì)車牌識(shí)別技術(shù)先天缺陷的估計(jì)不足，平均5%左右的差錯(cuò)率讓民眾無法接受，導(dǎo)致大量用戶投訴，民怨沸騰。第三階段是e-Tag階段，2011年5月至今。為平息民怨，臺(tái)當(dāng)局和遠(yuǎn)通電收公司不得不于2011年5月緊急叫?；谲嚺谱R(shí)別的VTP系統(tǒng)，而推出基于RFID技術(shù)的無源e-Tag電子標(biāo)簽系統(tǒng)，通信頻率930MHz。e-Tag推出后，由于既克服了OBU申辦流程太復(fù)雜的缺陷，又克服了車牌識(shí)別差錯(cuò)率太高的不足。因此，僅僅經(jīng)過一年多的發(fā)展，至2012年底時(shí)e-Tag用戶數(shù)量迅速達(dá)到176萬之巨，占ETC用戶總數(shù)的64%，占全臺(tái)汽車總量的26%。

在臺(tái)灣省ETC的發(fā)展中，車牌識(shí)別是ETC的過渡階段而不是發(fā)展方向。EVI技術(shù)可以作為現(xiàn)有雙片式OBU技術(shù)方案各種不足的有效輔助，目前路網(wǎng)比較單一收費(fèi)方式的一種有效補(bǔ)充，是ETC發(fā)展的過渡階段而不是發(fā)展方向。EVI技術(shù)可以用于停車場(chǎng)等車流量不是太大、時(shí)效性要求不是太高的其他場(chǎng)所，可以作為一種輔助手段應(yīng)用于高速公路收費(fèi)系統(tǒng)，但不建議作為主要手段大面積應(yīng)用。由于技術(shù)瓶頸難以突破，差錯(cuò)率較高，容易引起大量用戶投訴和嚴(yán)重社會(huì)負(fù)面影響，應(yīng)從臺(tái)灣地區(qū)ETC發(fā)展歷程中汲取教訓(xùn)，避免重蹈覆轍。

從DSRC技術(shù)向RFID技術(shù)過渡的經(jīng)驗(yàn)值得重視。雙片式OBU技術(shù)方案的確存在較多不足，隨著技術(shù)的發(fā)展和公眾需求變化應(yīng)該不斷改進(jìn)提升才是正確的態(tài)度，而RFID具有較多的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。據(jù)報(bào)道，很多國家對(duì)于我國臺(tái)灣省從OBU方案向基于RFID技術(shù)的e-Tag方案過渡經(jīng)驗(yàn)都很感興趣，自2015年以來，國際智能交通大會(huì)等多個(gè)活動(dòng)組織邀請(qǐng)臺(tái)灣介紹有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，白俄羅斯、哈薩克斯坦、越南、波斯尼亞等有關(guān)國家亦想引進(jìn)臺(tái)灣地區(qū)經(jīng)驗(yàn)。

ETC不會(huì)被顛覆或取代，變化的只是其技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。臺(tái)灣ETC發(fā)展經(jīng)過OBU系統(tǒng)、車牌識(shí)別VTP系統(tǒng)、e-Tag系統(tǒng)，ETC沒有被顛覆或取代，變化的只是ETC的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。臺(tái)灣基于RFID的e-Tag技術(shù)，跟10年前的吉林省ETC應(yīng)用和目前公安部正在試點(diǎn)的電子車牌有很多相似之處。臺(tái)灣在發(fā)展e-Tag技術(shù)的同時(shí)，對(duì)OBU用戶和VTP用戶做到了同步兼容，在平衡過渡中尋求更好的發(fā)展。

e-Ta g的快速普及與其價(jià)格低廉、申辦安裝、查詢繳費(fèi)等極為方便和應(yīng)用廣泛密不可分。通過電子信息讀取的技術(shù)手段都需要專用設(shè)備的安裝，但基于RFID技術(shù)的電子標(biāo)簽成本低、安裝使用極為方便，極大滿足公眾需求和社會(huì)大面積應(yīng)用。在臺(tái)灣遠(yuǎn)通電收服務(wù)中心、中油服務(wù)站點(diǎn)、大多數(shù)汽車品牌銷售服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)、4大超商（7—ELEVEN、全家、萊爾富、OK超商）及其遍布臺(tái)灣每一個(gè)角落的連鎖店都可以申辦安裝。申辦時(shí)只需帶車輛通行證、車主身份證明文件，通過檢測(cè)、粘貼、信息寫入、首次儲(chǔ)值一次完成。賬戶低于一定額度時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)短信提醒用戶，并可通過上述申辦點(diǎn)或手機(jī)App、網(wǎng)站等完成消費(fèi)查詢、賬戶繳費(fèi)。