關(guān)于高速公路實(shí)施貨車ETC車道模式的探討

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摘 要： 結(jié)合廣東省高速公路實(shí)現(xiàn)全國ETC聯(lián)網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，文章闡述了高速公路實(shí)施貨車ETC車道模式提出的背景和意義、實(shí)施條件和合理性、實(shí)施技術(shù)方案，以及實(shí)施貨車ETC面臨解決的問題，指出實(shí)施貨車ETC不停車收費(fèi)符合環(huán)保、低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展及提高道路通行能力的積極作用，將實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的研究及應(yīng)用推廣。

關(guān)鍵詞： 高速公路;貨車;ETC

自2014年3月份交通運(yùn)輸部下發(fā)了《關(guān)于開展全國高速公路電子不停車收費(fèi)聯(lián)網(wǎng)工作的通知》后，各省市高速公路通過升級ETC軟件和實(shí)施車道硬件改造，逐步推進(jìn)全國ETC聯(lián)網(wǎng)工作，并于2014年12月第一批包括北京、天津、河北等14個(gè)省市在內(nèi)的高速公路成功實(shí)現(xiàn)ETC聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，至2015年6月河南、湖北、廣東等15個(gè)省市相繼完成了聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全國29個(gè)省份ETC基本聯(lián)網(wǎng)。ETC聯(lián)網(wǎng)后，已安裝了ETC電子標(biāo)簽的車輛可以在本省內(nèi)高速公路上不停車通行ETC車道之外，還可在全國其他已聯(lián)網(wǎng)省份的高速公路ETC車道不停車?yán)U費(fèi)快速通行，實(shí)現(xiàn)“一卡在手全國通行”的便捷效果。然而，現(xiàn)行使用的ETC方式只能對小汽車、客車進(jìn)行通行收費(fèi)，對于貨車的通行收費(fèi)僅限于入口ATC自助發(fā)卡車道或MTC人工車道領(lǐng)卡，出口MTC人工收費(fèi)模式下通行。因此，結(jié)合現(xiàn)有ETC車道應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和貨車計(jì)重的使用，研究推廣實(shí)施貨車ETC不停車收費(fèi)，對進(jìn)一步解決收費(fèi)擁堵，提高通行效率和收費(fèi)服務(wù)水平具有重要意義。

一.方案實(shí)施的條件和合理性

實(shí)現(xiàn)貨車不停車計(jì)重收費(fèi)的關(guān)鍵是把計(jì)重系統(tǒng)與ETC收費(fèi)系統(tǒng)的有機(jī)融合，根據(jù)不停車收費(fèi)車道特點(diǎn)，RSU（roadsideunit，路側(cè)單元）和OBU（onboardunit，車載單元）設(shè)備的穩(wěn)定性，計(jì)重系統(tǒng)與收費(fèi)系統(tǒng)的兼容穩(wěn)定性，將極大的影響車輛的通行效率。然而為提高對貨車的稱重精度，廣東省乃至全國大部分高速公路近兩年內(nèi)陸續(xù)改造了原有的石英式傳感器和彎板式傳感器稱臺(tái)，實(shí)施稱重精度等級較高的整車式稱重系統(tǒng)或軸組式稱重系統(tǒng)，實(shí)施后結(jié)果顯示，貨車稱重精度比原有稱重系統(tǒng)的精度提高了約3.43%，貨車通行費(fèi)收入提高了約10%。因此，在現(xiàn)有ETC車道上加裝稱重系統(tǒng)，升級ETC車道軟件和定制貨車專用OBU和通行卡，可在影響較小的情況下實(shí)現(xiàn)貨車ETC車道的改造，并在保證MTC車道和ETC車道相同稱重精度的前提下，給予ETC通行扣費(fèi)優(yōu)惠折扣，對鼓勵(lì)貨車車主或駕駛員通行貨車ETC車道，提高收費(fèi)站不停車通行能力起著較大激勵(lì)作用。

二.實(shí)施方案分析

1、系統(tǒng)概述

根據(jù)現(xiàn)有的ETC交易系統(tǒng)，車道軟件系統(tǒng)獲取車輛信息需要通過布設(shè)在車道的RSU和OBU通信完成。根據(jù)影響最小化原則，為了兼容現(xiàn)有的交易系統(tǒng)，車道增加計(jì)重平臺(tái)，實(shí)施貨車ETC使用的OBU需要定制，其OBU內(nèi)寫入的車輛特征信息，當(dāng)貨車駛?cè)隕TC車道時(shí)，其前端RSU能夠及時(shí)有效的讀取OBU及通行卡內(nèi)信息，若OBU及通行卡有效，則前置欄桿放行進(jìn)入車道計(jì)重平臺(tái)，否則引導(dǎo)車輛駛離該車道;車輛進(jìn)入計(jì)重平臺(tái)時(shí)通過紅外車輛分離器、輪軸輪胎判別設(shè)備實(shí)現(xiàn)車輛分離和車型識(shí)別，稱重系統(tǒng)對車輛稱重后形成完整的稱重信息緩存動(dòng)態(tài)庫中，車道軟件通過RSU識(shí)別的信息及調(diào)取的稱重信息，按相應(yīng)的費(fèi)率完成通行費(fèi)計(jì)算后，后端RSU再次進(jìn)行OBU及通行卡校驗(yàn)交易，完成自動(dòng)扣費(fèi)流程后抬桿放行車輛，實(shí)現(xiàn)貨車不停車通行ETC車道。

2.系統(tǒng)分工

根據(jù)系統(tǒng)概述，貨車ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)主要由三部分子系統(tǒng)構(gòu)成，一是路側(cè)RSU負(fù)責(zé)完成與車載OBU通信，上傳及校驗(yàn)車輛信息，扣取通行費(fèi);二是車道整車式計(jì)重系統(tǒng)對進(jìn)入車道完成車輛分離、輪軸識(shí)別及車輛稱重，計(jì)重系統(tǒng)將車輛稱重信息緩存并上傳至收費(fèi)系統(tǒng);三是車道收費(fèi)系統(tǒng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，獲取車輛相應(yīng)信息并進(jìn)行安全審核，進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)費(fèi)，完整扣款操作后，放行該車輛。

2.1車輛識(shí)別模塊

車輛識(shí)別模塊主要用于實(shí)現(xiàn)通行車輛的類型（普通ETC車輛和貨車ETC車輛）識(shí)別和判斷，以確保系統(tǒng)可根據(jù)車型進(jìn)行相應(yīng)的處理服務(wù)。車輛識(shí)別模塊是通過車道天線與車載OBU間的通信，完成對OBU及卡片信息的采集和處理后來識(shí)別判斷車輛類型。除此之外，還可從中識(shí)別車輛OBU及其卡片的有效性、出入口信息和路徑信息，以及根據(jù)所獲取到的車輛識(shí)別結(jié)果和信息實(shí)現(xiàn)黑名單判定、有效啟用日期判定、車類轉(zhuǎn)換等信息，并通過車道收費(fèi)系統(tǒng)完成車輛的處理操作流程，主要可分以下兩類：

①對于普通ETC車輛的識(shí)別和交易處理，基本與現(xiàn)有處理模式一致，即當(dāng)ETC車輛在前端天線完成交易時(shí)，則前后欄桿抬起并放行。

②對于貨車ETC車輛的識(shí)別，主要由前后端兩組微波天線分工完成，即系統(tǒng)首先通過前端天線和電子標(biāo)簽之間的通信獲取車輛數(shù)據(jù)，并進(jìn)行身份識(shí)別處理操作，當(dāng)車輛完成稱重后數(shù)據(jù)上傳至車道收費(fèi)系統(tǒng)，并完成收費(fèi)計(jì)算后，通過后端天線和電子標(biāo)簽之間的通信完成相應(yīng)的交易處理操作，并抬桿放行車輛。

2.2定制OBU及通行卡

貨車使用的OBU需要統(tǒng)一定制發(fā)行，OBU使用一張ESAM卡來存儲(chǔ)相關(guān)的車輛信息以及交通部要求的發(fā)行信息，其中的一些文件已經(jīng)由交通部規(guī)劃使用或者保留，為符合交通部相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。貨車通行信息可寫入相應(yīng)的區(qū)域，初步確定為一個(gè)可以自由讀、寫的文件，數(shù)據(jù)讀寫沒有權(quán)限要求，需要采取必要的技術(shù)手段保證數(shù)據(jù)的安全性、正確性以及完整性。

2.3計(jì)重系統(tǒng)

目前主要采用整車式計(jì)重平臺(tái)進(jìn)行車輛稱重，有效提高了稱重精度和減少復(fù)稱率，從而減少計(jì)重收費(fèi)爭議及投訴。計(jì)重平臺(tái)可獨(dú)立完成輪軸識(shí)別、車輛分離及車輛稱重，并具備車輛異常行駛行為的稱重功能，能實(shí)時(shí)有效的將車輛完整稱重信息上傳至收費(fèi)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與收費(fèi)系統(tǒng)的通信及數(shù)據(jù)交換功能。

2.4車道收費(fèi)系統(tǒng)

根據(jù)相關(guān)省份的RSU標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，車道收費(fèi)系統(tǒng)獲取貨車的車輛信息以及附加的計(jì)重信息，對其進(jìn)行安全審核及收費(fèi)計(jì)算，根據(jù)收費(fèi)系統(tǒng)處理結(jié)果完成扣款交易并抬桿放行車輛，實(shí)時(shí)更新系統(tǒng)流水日志及車載OBU及通行卡的通行信息。

3.系統(tǒng)應(yīng)用需求

3.1入口ETC與計(jì)重治超結(jié)合

收費(fèi)站入口車道實(shí)施貨車ETC車道，須貫徹落實(shí)交通部《超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)定》等法律法規(guī)，對違法超限的車輛加強(qiáng)管制，確保路段路面交通安全，達(dá)到有效減少交通安全隱患，提高行車安全系數(shù)的要求。因此，入口貨車ETC車道改造時(shí)須同時(shí)加裝計(jì)重平臺(tái)，定制相應(yīng)的貨車OBU及通行卡，在車輛駛?cè)肴肟谪涇嘐TC車道時(shí)，前端天線提前對不合格車輛進(jìn)行篩選，保證此類車輛不會(huì)駛?cè)隕TC車道和計(jì)入車輛緩存等待隊(duì)列，避免影響符合標(biāo)準(zhǔn)要求的車輛通行貨車ETC車道的通行效率。而當(dāng)有效車輛排隊(duì)進(jìn)入車道計(jì)重平臺(tái)并完成車輛識(shí)別及稱重后，收費(fèi)系統(tǒng)既定的各類車輛載重上限，與車輛稱重信息進(jìn)行判定，確定車輛載重符合要求后，后置交易天線將車輛的識(shí)別信息寫入車載OBU，放行車輛駛?cè)敫咚?，反之則車道收費(fèi)系統(tǒng)不抬桿放行車輛。

3.2出口ETC與計(jì)重收費(fèi)結(jié)合

自2011年廣東省實(shí)施出口計(jì)重收費(fèi)后，貨車在駛離高速時(shí)通行安裝了計(jì)重平臺(tái)的MTC車道，若實(shí)施貨車ETC車道，同時(shí)須加裝與MTC車道相同精度等級的計(jì)重平臺(tái)，車輛駛出高速時(shí)就可選擇通行貨車ETC車道或MTC車道，而實(shí)施的貨車ETC車道要具備現(xiàn)有ETC車道的通行效率高、交易方便和費(fèi)用優(yōu)惠等優(yōu)點(diǎn)，才會(huì)更大吸引司乘人員走ETC車道。為提高ETC車道通行能力，當(dāng)貨車駛?cè)胴涇嘐TC車道時(shí)，由前置的路側(cè)標(biāo)識(shí)單元先對車輛進(jìn)行識(shí)別，OBU及通行卡信息審核后，車輛方可進(jìn)入車道排隊(duì)等候，當(dāng)車輛進(jìn)入計(jì)重平臺(tái)完成稱重后，車道收費(fèi)系統(tǒng)根據(jù)獲取的車輛通行信息、計(jì)重信息完成費(fèi)用計(jì)算、扣費(fèi)后，快速完成通行交易。

為實(shí)現(xiàn)快速通行目標(biāo)，系統(tǒng)對標(biāo)識(shí)單元、稱重設(shè)備及車道設(shè)備的可靠性、兼容性要求較高，實(shí)施前須做好設(shè)備選型和測試工作，源頭上把控好設(shè)備質(zhì)量。同時(shí)，因不停車通行的特點(diǎn)，系統(tǒng)要能準(zhǔn)確判定排隊(duì)車輛，保證車輛信息的緩存及上傳的準(zhǔn)確性，不能出現(xiàn)數(shù)據(jù)隊(duì)列混亂情況，否則將嚴(yán)重影響收費(fèi)交易及通行效率。

三、存在問題

現(xiàn)階段實(shí)施貨車ETC車道仍存在一系列問題，如高速公路收費(fèi)站通行復(fù)雜，旁車干擾、無標(biāo)簽或標(biāo)簽失效的車輛誤駛?cè)朐撥嚨赖纫蛩?，將?huì)影響車道的通行效率;同時(shí)可能因計(jì)重平臺(tái)的不穩(wěn)定性，收費(fèi)系統(tǒng)無法獲取稱重信息或獲取的稱重信息偏差大而影響正常繳費(fèi)，引發(fā)司乘人員爭議及投訴問題;經(jīng)調(diào)查目前高速上行駛的貨車主要為四軸以上車輛，車輛重量多達(dá)30噸以上，貨車在不停車通過約4m寬的車道時(shí)存在較高的安全風(fēng)險(xiǎn)，若因系統(tǒng)故障來不及抬桿，貨車通過時(shí)不能及時(shí)剎車而導(dǎo)致沖卡或更嚴(yán)重的安全事故等問題。

因此，實(shí)施貨車ETC不停車收費(fèi)模式已具備技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益的可行性，但仍受某些客觀因素影響，國家需要不斷完善法律法規(guī)，建立健全規(guī)章制度，司乘人員要不斷提高自身素質(zhì)修養(yǎng)，同時(shí)作為運(yùn)營管理者需要不斷提高運(yùn)營管理水平和服務(wù)水平來解決存在問題。

四、結(jié)論

實(shí)施貨車ETC是高速公路智能化、信息化建設(shè)的方向，積極開展貨車ETC不停車計(jì)重收費(fèi)技術(shù)創(chuàng)新研究，不斷推動(dòng)交通運(yùn)輸行業(yè)節(jié)能減排，是發(fā)展現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的本質(zhì)要求，也是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通運(yùn)輸行業(yè)的迫切要求，也是建設(shè)低碳交通運(yùn)輸體系的必然選擇。

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