小議取消省界收費(fèi)站工程ETC門架機(jī)電系統(tǒng)方案

宋 博

（陜西高速電子工程有限公司，陜西 西安 710000）

1 目標(biāo)定位

ETC門架系統(tǒng)是取消省界收費(fèi)站、實現(xiàn)電子不停車收費(fèi)的重要設(shè)施。其具備通行車輛分段計費(fèi)、流量調(diào)查等功能，實現(xiàn)車輛快速不停車通過和精確計費(fèi)。

圍繞高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)發(fā)展目標(biāo)，在總結(jié)2018年取消高速公路省界收費(fèi)站試點(diǎn)工作經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國高速公路建設(shè)、運(yùn)營和收費(fèi)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，明確提出實現(xiàn)電子不停車快捷收費(fèi)（ETC）、輔以車牌圖像識別、多種支付手段融合應(yīng)用的技術(shù)路徑。該技術(shù)路徑存在兩個重要前提條件：一是同步建立強(qiáng)有力的聯(lián)合稽查和信用管理體系，加強(qiáng)跨部門協(xié)作，保障取消高速公路省界收費(fèi)站后全國聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)秩序穩(wěn)定，創(chuàng)造良好的高速公路出行環(huán)境；二是全力推動ETC用戶發(fā)展，提高ETC普及率和使用率，實現(xiàn)不停車快捷收費(fèi)的同時，減少人工收費(fèi)比例，降低聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)運(yùn)營風(fēng)險。

2 ETC門架實施后的技術(shù)方案

1）同時支持雙片式OBU、單片式OBU和5.8GHz復(fù)合通行卡交易處理流程。

2）自動識別所有通行車輛（包括ETC車輛和MTC車輛）前后車牌顏色和車牌號碼，經(jīng)系統(tǒng)自動識別后，可由人工核對修正，將所有識別出的車牌顏色、車牌號碼和時間、門架信息及車輛圖像信息（二進(jìn)制圖片）等形成圖像流水記錄表，圖片信息及圖像流水記錄表在本地進(jìn)行存儲，并上傳至站級服務(wù)器及省中心。

3）實現(xiàn)ETC車輛分段計 費(fèi)扣費(fèi)，形成ETC交易流水，若扣費(fèi)失敗，應(yīng)形成ETC通行記錄。系統(tǒng)將ETC交易流水、ETC通行記錄、圖像流水記錄進(jìn)行自動匹配后，可由人工核對修正，篩選出扣費(fèi)失敗ETC車輛的圖像流水記錄，實時上傳至陜西省高速公路收費(fèi)管理中心系統(tǒng)。

4）實現(xiàn)MTC車輛分段計費(fèi)。將計費(fèi)信息寫入CPC卡內(nèi)，形成CPC卡通行記錄（包括計費(fèi)信息）。系統(tǒng)將CPC卡通行記錄、圖像流水記錄及時上傳至陜西省高速公路收費(fèi)管理中心系統(tǒng)和部聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)。

5）具備自檢、在線程序和應(yīng)用更新功能，并將ETC門架系統(tǒng)及設(shè)備狀態(tài)信息實時發(fā)送至陜西省高速公路收費(fèi)管理中心系統(tǒng)和部聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)，主要包括但不限于：車道控制器CPU、內(nèi)存、硬盤的占用率，關(guān)鍵設(shè)備 （PCI密碼卡、RSU、車牌圖像識別設(shè)備）在線狀態(tài)及工作狀態(tài)（如RSU發(fā)射、接收工作狀態(tài)），機(jī)柜溫度、濕度、防盜，供電和通信網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)。

6）接收并更新陜西省高速公路收費(fèi)管理中心系統(tǒng)逐級下發(fā)的ETC門架相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)。

7）區(qū)間測速，可基于車輛通過時間來計算車輛在該路段上的平均行駛速度。

8）交調(diào)功能，可對交通流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行及時有效的采集。當(dāng)車輛通過檢測區(qū)域以后，系統(tǒng)會根據(jù)相關(guān)局部特征，重構(gòu)車輛輪廓，從而進(jìn)行車型識別、數(shù)據(jù)存儲以及打包，并將統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，滿足高速公路交通情況調(diào)查工作的需要。

9）外場監(jiān)控，對外場情況進(jìn)行監(jiān)視，掌握高速公路交通狀況，及時發(fā)現(xiàn)交通阻塞、突發(fā)事件和特殊事件等，并進(jìn)行觀察和記錄。

10）圖片檢索，通過查詢車輛車牌號碼、車牌顏色等數(shù)據(jù)可對ETC門架系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，得出相應(yīng)的圖像流水?dāng)?shù)據(jù)。

11）與北斗授時時鐘同步，精準(zhǔn)記錄每個卡點(diǎn)時間。

3 門架收費(fèi)原則

1）ETC車輛利用門架計費(fèi)，后臺稽核補(bǔ)費(fèi)；2）現(xiàn)金收費(fèi)門架計費(fèi)，出口收費(fèi)；3）信用機(jī)制減少惡意逃費(fèi)

4 現(xiàn)實面臨的風(fēng)險

1）ETC發(fā)行量小，使用率低；2）出入口擁堵；3）漏費(fèi)與惡意逃費(fèi)；4）收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整，分流普通路，通行費(fèi)收入減少；5）缺乏技術(shù)驗證；6）入口拒超難。

5 具體ETC門架現(xiàn)場實施方案

1）ETC門架系統(tǒng)后臺系統(tǒng)，ETC門架系統(tǒng)后臺系統(tǒng)的服務(wù)器推薦采用2臺冗余熱備或1臺容錯服務(wù)器；2）ETC門架系統(tǒng)前端系統(tǒng)，多排冗余ETC門架系統(tǒng)，車道控制器、RSU和車牌圖像識別設(shè)備不需要進(jìn)行冗余備份。

單排ETC門架系統(tǒng)，推薦對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行冗余備份，具體如下：1）車道控制器，車道控制器采用2臺，互為冗余熱備；2）RSU，3）布設(shè)原則，2+1車道使用4個RSU天線，3+1車道使用6個RSU天線，4+1車道使用8個天線。

l門架：每個車道中間安裝一臺RSU天線，每兩個行車道交界處安裝一臺冗余RSU天線。所有RSU天線均處于協(xié)同工作狀態(tài)。RSU控制器一主一備，互為冗余熱備。主備RSU控制器分別使用獨(dú)立的IP地址與ETC門架系統(tǒng)車道控制器或后臺系統(tǒng)進(jìn)行通信。主備RSU控制器之間進(jìn)行通信以確認(rèn)相互工作狀態(tài)。

l RSU控制器與RSU天線之間的通信，1）網(wǎng)口：兩個冗余工業(yè)交換機(jī)，一個連接 編號為奇數(shù)的RSU天線，另一個連接編號為偶數(shù)的RSU天線；2）RS422接口：可采用主備RSU控制器分別控制全部RSU天線的模式；3）RSU設(shè)備供電采用冗余方案，設(shè)備布設(shè)及拓?fù)涫疽鈭D 以2+1車道（車道1、2+應(yīng)急車道）為例，3+1車道、4+1車道參照執(zhí)行。

6 結(jié)語

ETC門架系統(tǒng)工程是一個全國性的聯(lián)動工程，作為參建的一員有幸加入并具體參與了此項工程。目前硬件建設(shè)已基本實施到位，軟件的調(diào)試還在不斷的優(yōu)化之中，相信在不久以后信用體系是根本，高速公路運(yùn)營全國統(tǒng)一管理、全國的治超體系聯(lián)網(wǎng)將是大趨勢，快速繳費(fèi)、快速通行，車輛身份識別，車路協(xié)同，將會更好的節(jié)約運(yùn)營管理費(fèi)。將開啟智慧高速新的里程。