淺析高速公路貨車ETC不停車收費(fèi)技術(shù)應(yīng)用

高 虎（甘肅省定西高速公路管理處，甘肅 定西 743000）

1 引 言

ETC不停車收費(fèi)是智能高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的重要組成部分，是確保智能收費(fèi)高速公路高效運(yùn)行的的關(guān)鍵所在。隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展，各行業(yè)、各部門對交通資源的需求正在日益增加，在小型車輛逐步實現(xiàn)ETC全路段覆蓋后，對貨車ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)提出了建設(shè)需求要求。國內(nèi)目前有山東、陜西、江西、浙江、山西、廣西等省份開始了ETC貨車通行試點，其主要采用改造客車ETC通道，使用MTC車道改造等方式來進(jìn)行，從效果來看，仍然沒有形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和方案，故如何在甘肅省內(nèi)應(yīng)用ETC方案，是需要進(jìn)行討論的問題。

2 貨車ETC不停車收費(fèi)技術(shù)原理

貨車ETC技術(shù)工作原理與普通ETC車道基本一致，在車輛上安裝車載單元，車道側(cè)頂方安裝RSU 天線，當(dāng)ETC貨車經(jīng)過入口車道時自動記錄入口信息，通過出口車道時由計算機(jī)自動準(zhǔn)確計算用戶的行駛里程，同時通過靜態(tài)秤稱重，計算并收取相應(yīng)費(fèi)用[1]。高速公路ETC 系統(tǒng)由高速公路ETC聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)清算中心系統(tǒng)、ETC 卡中心及客服系統(tǒng)、收費(fèi)分中心系統(tǒng)、收費(fèi)站系統(tǒng)、車道系統(tǒng)、車載OBU等組成。

對于ETC專用貨車車道，正常通過貨車的收費(fèi)管理不需要人的干預(yù)，收費(fèi)過程自動完成。在正常車輛通過的情況下，ETC貨車駛?cè)隕TC 收費(fèi)車道，ETC 車道路側(cè)讀寫設(shè)備通過DSRC 通信方式對ETC 車輛上安裝的電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫、交換等處理，完成不停車收費(fèi)交易。收費(fèi)交易完成后，車道計算機(jī)控制接口設(shè)備，電動欄桿抬起、通行信號燈為綠燈，放行車輛。車輛通過后，外部設(shè)備復(fù)原，準(zhǔn)備下次車輛進(jìn)入。車道計算機(jī)保存本次收費(fèi)信息，并將該收費(fèi)記錄上傳至收費(fèi)站[2]。

出現(xiàn)異常情況時，車輛的收費(fèi)管理通常需要管理人員的現(xiàn)場處理，異常情況包括非ETC用戶闖入ETC 車道、非法ETC 用戶(包括電子標(biāo)簽壞、電子標(biāo)簽過期、OBU與RSU 認(rèn)證未通過、電子標(biāo)簽已被注銷、黑名單用戶、中間換卡等)及非正常交易的用戶(如交易未成功完成)[3]。此時，通行信號燈為紅燈，電動欄桿不開啟，需要人工干預(yù)，由現(xiàn)場管理人員將電動欄桿開啟，并由管理人員將車輛引導(dǎo)至相鄰的收費(fèi)車道接受人工收費(fèi)處理，通過刷非現(xiàn)金支付卡，進(jìn)行入口信息寫入或收取通行費(fèi)。

對于ETC/MTC 混合車道，ETC 車輛由電子標(biāo)簽讀寫器進(jìn)行全自動收費(fèi)。MTC 及異常ETC 車輛的收費(fèi)管理由該收費(fèi)車道的收費(fèi)人員進(jìn)行人工收費(fèi)處理，其流程同MTC收費(fèi)流程。

3 ETC貨車不停車收費(fèi)甘肅省應(yīng)用問題

3.1 計量問題

貨車實行計重收費(fèi)，需要在每個收費(fèi)站安裝準(zhǔn)確的靜態(tài)秤，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確稱重與計量，減少貨車通過的爭議。

3.2 車道設(shè)置問題

受收費(fèi)車道長度的限制，ETC天線、欄桿機(jī)等設(shè)備安裝位置需要進(jìn)行科學(xué)的研究和設(shè)計。同時甘肅省內(nèi)收費(fèi)站普遍車道數(shù)量較少，設(shè)置專門的ETC貨車通道可能影響普通車輛的通行。

3.3 貨車ETC解決思路

綜上所述，如果要解決這一問題，可以考慮實行雙天線、雙欄桿、雙稱臺、雙光柵的運(yùn)行模式，解決思路如下。

當(dāng)車輛進(jìn)入車道前，前置天線工作，對車輛進(jìn)行所持OBU是否有效進(jìn)行識別，如有效，則抬欄桿，車輛放入，進(jìn)行計重，稱臺貨車車輛數(shù)控制在2輛及以內(nèi)，有二輛車時，前置欄桿不抬，待第一車稱重數(shù)據(jù)輸出后，后車方可進(jìn)入車道。為稱重準(zhǔn)確，采用整車計重一車一桿的連續(xù)過車模式。一般情況下，第二輛車進(jìn)入時，第一輛車已稱重完畢，基本上實現(xiàn)連續(xù)過車。

圖1 貨車ETC解決規(guī)劃圖

第一輛車稱重數(shù)據(jù)出來后，控制器發(fā)出交易信號，后天線可以交易，交易成功后放行，同時后車進(jìn)行稱重，輸出稱重信息給工控機(jī)，待前車交易成功后，相關(guān)信息給后天線交易。如期間有客車，則不用稱重，交易更簡單。

3.4 設(shè)備應(yīng)用

3.4.1 前置天線的作用：識別是否有效持有OBU車輛：

1）識別車輛有否標(biāo)簽；

2）識別車輛標(biāo)簽是否有效；

3）識別車輛OBU錢包是否有足夠的錢。

貨車如在安全島前不進(jìn)行有效識別，則進(jìn)入車道后很難倒退，影響正常車輛通行。

3.4.2 前置攔桿的作用：

1）分流無標(biāo)簽車；

2）降低車輛通行速度，如通行速度過大（時速大于20公里）時整車加軸減軸計重誤差概率加大，通過前攔桿合理的控制邏輯，絕大部分貨車可實現(xiàn)準(zhǔn)確的整車計重。

3.4.3 前置攔桿控制邏輯：

1）秤臺上無貨車時，后車連續(xù)放入；

2）秤臺上多車，但僅有一輛貨車且已整車計重時，后車連續(xù)放入；

3）秤臺上有一輛尚未整車計重的貨車時，暫不放入后續(xù)車輛，直到該貨車整車計重條件出現(xiàn)后，再放入。

3.4.4 雙光柵整車計重邏輯：

1）當(dāng)車尾離開光柵時，秤臺上僅有一輛車，整車計重；

2）當(dāng)前車尾離開后光柵時，秤臺上僅有一輛車，則也可整車計重，為此，設(shè)計了攔桿控制邏輯。

3.4.5 雙稱臺整車稱：

第一節(jié)稱臺為獨(dú)立的軸組稱，與后三節(jié)搭接的三節(jié)稱臺并聯(lián)，是為更準(zhǔn)確識別軸數(shù)與計量軸載。

4 結(jié) 語

在公路收費(fèi)系統(tǒng)中，貨車ETC是今后ETC的發(fā)展方向，也是高速公路收費(fèi)站排堵的一個最有效措施之一，方便廣大貨車，也方便管理部門。本文對貨車ETC不停車收費(fèi)技術(shù)的工作原理、技術(shù)路線、應(yīng)用范圍、存在局限及其解決措施進(jìn)行了系統(tǒng)分析，對于促進(jìn)貨車ETC不停車收費(fèi)技術(shù)改革，保障高速公路的運(yùn)行通暢和質(zhì)量安全具有指導(dǎo)意義。