淺析高速公路ETC出口計重收費系統(tǒng)

夏小冬

摘 要：高速公路電子不停車收費系統(tǒng)就是所謂的ETC收費系統(tǒng)，是通過車載電子單元與收費島內(nèi)設(shè)置的自動識別系統(tǒng)組成。高速公路ETC 收費能夠有效提高過車收費效率，保證高速公路收費系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行。通過ETC出口計重收費系統(tǒng)的使用，則可以很好的解決高速公路的通行效率與收費準確性等問題，減少了車道上的車輛過車時間，提高了收費的準確性和工作效率，釋放了大量的人力財力。高速公路ETC出口計重收費系統(tǒng)，正在全國范圍內(nèi)逐步推廣，是目前較為可靠可行的自行通行管理方案。

關(guān)鍵詞：高速公路;ETC;計重收費

近年來，ETC 收費系統(tǒng)在國內(nèi)的應用得到極大推廣，我國高速公路的ETC已全面覆蓋。ETC 的發(fā)展，在節(jié)能減排、降低污染、減少占用土地、緩解通行壓力、為百姓提供快捷便利的出行服務(wù)等方面的優(yōu)勢愈來愈顯著。目前貨車計重收費仍多采用人工收費方式，在車輛通過效率上已不能跟上社會的發(fā)展。同時為更有效的治理超限超載，減少逃費，將ETC 系統(tǒng)與計重收費相結(jié)合，推廣計重ETC 系統(tǒng)已經(jīng)成為勢在必行之勢。

一、高速公路ETC 收費規(guī)劃

1、收費基本原則

ETC 計重收費基本原則也是根據(jù)貨車實際軸重或者總重進行收費，并根據(jù)貨車超載率規(guī)定收費檔次和收費標準，按以下原則進行設(shè)計規(guī)劃。

（1）實用性原則。實用性是在考慮ETC 系統(tǒng)構(gòu)架的基礎(chǔ)上，盡量降低改造工程量，充分利用現(xiàn)有布局，完善相應設(shè)施，保證ETC 運行，提高系統(tǒng)的實用性和可推廣性。

（2）穩(wěn)定性原則。由于ETC 自動收費體系是無人專門看管的全方位自動化系統(tǒng)，ETC 計重收費中需增加計重系統(tǒng)和費用計算系統(tǒng)，目前使用的普通計重系統(tǒng)尚且不能充分滿足ETC 系統(tǒng)需要，因此需要增加高穩(wěn)定性計重設(shè)備保證系統(tǒng)正常運行。

2、ETC 車道布局與分區(qū)。根據(jù)ETC 收費原則，結(jié)合系統(tǒng)處理邏輯，箱體車最大長度為16 m，平板車型最大長度為17.5 m，則需設(shè)置能保證貨車稱重的前置距離最小應為18 m，收費島內(nèi)需設(shè)置稱量臺，在現(xiàn)有ETC 車道系統(tǒng)過車邏輯的基礎(chǔ)上，將稱臺前置，能夠減少一定的額外工作量，提高通行效率。

二、高速公路ETC出口計重收費系統(tǒng)的設(shè)計

1、基本原理。ETC 出口計重收費系統(tǒng)，有計重設(shè)備前置ETC和計重設(shè)備后置ETC兩種解決方案。計重設(shè)備前置ETC系統(tǒng)的原理：在車輛進入ETC車道后，先觸發(fā)地感線圈，再啟動ETC系統(tǒng)的車道讀寫天線與車輛安裝的電子標簽和內(nèi)置處理器（CPU 卡），分辨車輛是否為有效車輛，區(qū)別車輛類型。隨后，車道島前欄桿機自動打開，車輛可以進入稱重區(qū)域計重。計重數(shù)據(jù)被采集上傳到車道控制器內(nèi)。計重設(shè)備后置ETC 系統(tǒng)的原理：車輛進入ETC出口，觸發(fā)地感線圈，讀寫天線讀取車輛的電子標簽信息，車輛有效則自動打開島前欄桿，車輛進入稱重臺稱重，數(shù)據(jù)上傳至控制器。車輛進入島尾，系統(tǒng)自動計算應收金額，實現(xiàn)電子標簽與天線的交易，完成后抬桿，信號燈變綠，語音提示金額并顯示。若出現(xiàn)無效車輛（無OBU或信息錯誤），或金額不足的情況，自動欄桿關(guān)閉。系統(tǒng)報警提示，指示進入MTC車道。

2、計重設(shè)備的選擇。在以往的高速公路收費站MTC車道計重收費過程中，時常會有車輛由于不規(guī)范行駛導致出現(xiàn)偷逃通行費的現(xiàn)象，為此，在現(xiàn)行設(shè)備及管理措施不完善的情況下，要實現(xiàn)高速公路收費站在無工作人員值守的狀況下自動完成計重并自動扣除費用這一過程，那么就需要十分可靠、穩(wěn)定的動態(tài)稱重設(shè)備來完成對車輛軸型的識別以及稱重準度的計算等。當前，合適的高速公路ETC出口計重收費系統(tǒng)在計重設(shè)備的選擇上應當滿足以下條件：① 稱量的限速應當在20 km/h 以內(nèi);② 稱重限速范圍內(nèi)具有比較高的準確度;③ 具有解決不規(guī)范行車或防止偷逃費功能;④ 設(shè)備可以較好的跟已有的高速公路ETC 收費系統(tǒng)相融合。

3、車道設(shè)備的布局。在收費過程中，貨車與其他類型的車輛相比，不但需識別車輛的里程數(shù)據(jù)和車型，而且需對車輛的總重量與軸型等信息進行采集。尤其，總重量這個數(shù)據(jù)采集的準確與否，直接關(guān)系到高速公路ETC 出口計重收費系統(tǒng)設(shè)計的能否實現(xiàn)，為此，必須充分考慮車道設(shè)備的布局。

（1）單天線的秤臺前置式車道設(shè)備布局。單天線的秤臺前置車道設(shè)備布局要求在高速公路出口收費站必須將收費廣場布設(shè)得足夠大，并延長ETC車道安全島，在不更改已有的高速公路ETC出口車道設(shè)備布局與流程的情況下再增設(shè)計重設(shè)備。而單天線的秤臺前置布局方案主要考慮了貨車稱重數(shù)據(jù)在駛?cè)肼窚yRSU識別交易以前己完成檢測并將數(shù)據(jù)進行傳輸，貨車過卡邏輯大體上保留以往高速公路ETC 收費系統(tǒng)的過卡邏輯。其車道設(shè)備的布局如圖1所示。

（2）雙天線的秤臺后置式車道設(shè)備布局。秤臺后置車道設(shè)備布局相對較為復雜，對收費廣場以及運營管理有比較高的要求。為此，為了保障車輛通行有序暢通以及交易快速高效，許多高速公路ETC收費系統(tǒng)采取雙天線的布局。車型費用預判的設(shè)計。該設(shè)計需按照駛?cè)敫咚俟稥TC出口車道的貨車車型去判斷車輛的總載重，然后根據(jù)總載重設(shè)置一定的重量緩沖量并設(shè)置車型重量閾值，最后結(jié)合A功能區(qū)天線讀取的OBU（即On board Unit 的縮寫，中文稱：車載單元）數(shù)據(jù)判斷車輛應當交納的費用。如果通行卡內(nèi)的余額不足，那么報警則提示車輛駛?cè)隡TC車道進行計重人工收費。ETC 出口車道加裝稱重設(shè)備的設(shè)計。在高速公路ETC出口車道中加裝稱重設(shè)備，把車輛駛?cè)氤隹谇暗臄?shù)據(jù)以及重量等信息錄入到OBU內(nèi)，做為預判車輛出口通行計重費用的依據(jù)，并判斷車輛通行卡里的余額是否足額，最終實現(xiàn)高速公路車輛通過ETC出口計重收費。

4、計重數(shù)據(jù)序列和ETC 出口車道車輛數(shù)據(jù)序列的匹配及異常處理。當高速公路上的車輛駛?cè)階 功能區(qū)時，首先篩選ETC 相關(guān)信息有誤的車輛，排除成功以后記錄通行車輛OBU內(nèi)的車牌號碼、車型等數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過A功能區(qū)與計重設(shè)備光幕、實時重量的配合，確保OBU內(nèi)數(shù)據(jù)與車輛稱重數(shù)據(jù)相匹配的待交易緩存正常。當車輛達到B功能區(qū)交易區(qū)域時，交易天線首先驗證車輛OBU的車輛信息，與車輛緩存隊列信息一致之后，進行扣費交易。

近幾年來，我國ETC 系統(tǒng)正處于快速發(fā)展階段，全國各省份都在大力推廣?？梢灶A計未來幾年將會有大量ETC 系統(tǒng)建設(shè)工作。高速公路收費站引進ETC 系統(tǒng)，不僅有利于實現(xiàn)高速公路停車收費的智能化，而且有利于提高車輛過卡的通行率。

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