高速公路ETC系統(tǒng)應(yīng)用研究

劉科文

【關(guān)鍵詞】高速公路;ETC系統(tǒng);應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】U495 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2021）07-0052-03

0 引言

ETC收費(fèi)系統(tǒng)是高速公路通行管理中推出的智能化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)痕收費(fèi)，既提高了收費(fèi)的準(zhǔn)確性，也提高了收費(fèi)的便利性。在高速公路管理中，收費(fèi)口的擁堵問(wèn)題造成高速公路通行效率低，增加了高速公路的通行風(fēng)險(xiǎn)，所以必須采取有效的措施予以解決。ETC收費(fèi)系統(tǒng)的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了快速計(jì)算通行費(fèi)用、無(wú)痕收費(fèi)及快速通行的目標(biāo)，對(duì)提高高速公路的運(yùn)行效率和解決高速公路的收費(fèi)擁堵矛盾具有重要意義。因此，了解ETC收費(fèi)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)并做好ETC收費(fèi)系統(tǒng)的全面應(yīng)用，對(duì)高速公路通行管理和收費(fèi)管理具有直接影響。

1 ETC收費(fèi)系統(tǒng)概念及工作原理

1.1 概念

ETC收費(fèi)系統(tǒng)也稱為電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，主要的作用在于車輛通過(guò)高速或橋梁時(shí)能夠通過(guò)車載設(shè)備和高速公路的收費(fèi)設(shè)備進(jìn)行專程通信計(jì)算車輛的高速通行費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)不停車自動(dòng)收費(fèi)，提高了收費(fèi)的效率，縮短了收費(fèi)的時(shí)間，使車輛在高速公路上能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)痕收費(fèi)，解決了收費(fèi)效率問(wèn)題，緩解了高速公路的通行擁堵問(wèn)題。ETC系統(tǒng)是目前高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)普遍應(yīng)用的重要系統(tǒng)之一。高速公路車輛通行費(fèi)用的計(jì)算主要依靠高速公路中安裝的分段計(jì)費(fèi)設(shè)備及收費(fèi)站的終端計(jì)算車輛的通行費(fèi)用。傳統(tǒng)的收費(fèi)方式為車輛從收費(fèi)站的入口拿到通行計(jì)費(fèi)卡，在出高速口按照通行計(jì)費(fèi)卡的計(jì)費(fèi)金額繳納高速通行費(fèi)用。這種費(fèi)用計(jì)算方式主要為區(qū)間計(jì)費(fèi)，以通行卡的實(shí)際運(yùn)行里程數(shù)核算付費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，在通行費(fèi)用結(jié)算時(shí)以計(jì)費(fèi)卡的金額為準(zhǔn)。這種方式需要車輛在出高速公路口停車交納費(fèi)用，費(fèi)用的計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，繳納過(guò)程占用時(shí)間多，如果高速公路口通行車輛多容易造成擁堵。為了解決這一問(wèn)題，ETC收費(fèi)系統(tǒng)的出現(xiàn)成為必然趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了高速公路車輛通行不停車收費(fèi)的目的[1]。

1.2 工作原理

ETC收費(fèi)系統(tǒng)的工作原理為在通行車輛上安裝信號(hào)接收裝置，在高速公路的通行節(jié)點(diǎn)設(shè)置計(jì)費(fèi)裝置和信號(hào)發(fā)射裝置，在高速公路的收費(fèi)口安裝費(fèi)用計(jì)算裝置，通過(guò)車載設(shè)備和高速公路中設(shè)置的通行計(jì)費(fèi)設(shè)備及收費(fèi)站的計(jì)費(fèi)終端進(jìn)行專程通信，實(shí)時(shí)計(jì)算車輛的通行費(fèi)用及優(yōu)惠額度，實(shí)現(xiàn)對(duì)通行車輛的費(fèi)用計(jì)算。這種方式計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確，在費(fèi)用計(jì)算過(guò)程中能夠提高計(jì)費(fèi)效率，縮短計(jì)費(fèi)時(shí)間。既實(shí)現(xiàn)了分段計(jì)費(fèi)，也避免了費(fèi)用計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)惡意逃費(fèi)和充卡的現(xiàn)象。ETC收費(fèi)系統(tǒng)的主要原理為收費(fèi)系統(tǒng)信號(hào)發(fā)射和接收裝置的雙向通信，在通信中采取了專用通道通信的方式避免了通信信號(hào)被干擾，在通信信道的設(shè)計(jì)及通信的效率方面達(dá)到了實(shí)時(shí)通信的目標(biāo)，在通行費(fèi)用的計(jì)算效率和計(jì)算準(zhǔn)確性方面有了較大的提升，比傳統(tǒng)的計(jì)費(fèi)設(shè)備便利性高，在應(yīng)用過(guò)程中能夠達(dá)到計(jì)費(fèi)要求。所以，ETC收費(fèi)系統(tǒng)具有良好的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在收費(fèi)過(guò)程中達(dá)到收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，解決收費(fèi)站的車輛擁堵問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)快速收費(fèi)和無(wú)痕化收費(fèi)。ETC系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

2 高速公路ETC系統(tǒng)的收費(fèi)方式

2.1 完全聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)

高速公路ETC系統(tǒng)在收費(fèi)管理過(guò)程中分為不同的收費(fèi)方式，其中完全聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的優(yōu)勢(shì)在于車載設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的完全鏈接，收費(fèi)系統(tǒng)及車載系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)作為通信媒介，在聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中所有信號(hào)依托互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸，解決了信號(hào)傳輸?shù)碾y點(diǎn)問(wèn)題，只要在有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域就能實(shí)現(xiàn)車輛通行費(fèi)用的自動(dòng)計(jì)算。這一方式充分利用了現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)，降低了設(shè)備的通信難度，以現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議作為主要的通信協(xié)議方式，提高了通信的準(zhǔn)確性，保證了互聯(lián)網(wǎng)在通信過(guò)程中扮演重要角色。完全聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)覆蓋面廣，適合的地段多，在通行費(fèi)用的計(jì)算準(zhǔn)確性和通行費(fèi)用的計(jì)算效率方面相對(duì)較高，滿足了通行費(fèi)用的計(jì)算要求，對(duì)解決通行費(fèi)用的計(jì)算問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)快速通信具有重要意義。目前，完全聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)是重要的收費(fèi)方式，成為多數(shù)地區(qū)使用的主要收費(fèi)方式之一。與其他收費(fèi)方式相比，完全聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)具有覆蓋面廣和應(yīng)用難度低的特點(diǎn)，能夠解決收費(fèi)終端設(shè)備和收費(fèi)系統(tǒng)的通信問(wèn)題[2]。ETC車道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2 電子聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)

電子聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)是指收費(fèi)裝置與車載信號(hào)終端在接收信號(hào)過(guò)程中采取專用通信網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行收費(fèi)，這種方式需要建設(shè)專用網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的發(fā)送和接收過(guò)程中能夠按照發(fā)送頻率發(fā)送收費(fèi)信號(hào)。這種方式的通信效率高，不受其他網(wǎng)絡(luò)的影響。由于采取專用網(wǎng)絡(luò)的方式，因此網(wǎng)絡(luò)的功能性方面較強(qiáng)，解決了信號(hào)的傳輸干擾問(wèn)題，同時(shí)避免了互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)不良及互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題影響網(wǎng)絡(luò)傳輸效果。電子聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)主要依托新建的通信網(wǎng)絡(luò)，在通信系統(tǒng)的應(yīng)用和通信系統(tǒng)的通行效率方面具備一定的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了專網(wǎng)專程通信，對(duì)通信系統(tǒng)的運(yùn)行和收費(fèi)系統(tǒng)功能的提升具有直接影響。電子聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)作為重要的收費(fèi)方式，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中達(dá)到了應(yīng)用目標(biāo)，推動(dòng)了收費(fèi)系統(tǒng)的升級(jí)，使整個(gè)收費(fèi)系統(tǒng)在具體應(yīng)用環(huán)境能夠根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)和系統(tǒng)的運(yùn)行要求做好系統(tǒng)的優(yōu)化和調(diào)整，保證系統(tǒng)在具體應(yīng)用環(huán)節(jié)達(dá)到應(yīng)用目標(biāo)。所以，掌握電子聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的特點(diǎn)并推動(dòng)電子聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的升級(jí)，對(duì)收費(fèi)系統(tǒng)的升級(jí)具有直接影響。

2.3 組合式電子收費(fèi)

組合式電子收費(fèi)主要采用互聯(lián)網(wǎng)和專用通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)連接方式，這種方式融合了互聯(lián)網(wǎng)和專用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，在通信過(guò)程中既能依托專用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行終端之間的通信，又能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的有效傳輸。在專用網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不通暢或者互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)不強(qiáng)的地區(qū)采取網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)的方式實(shí)現(xiàn)收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)的通信，既解決了通信效率問(wèn)題，也提高了通信的準(zhǔn)確性，保證收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)在通信過(guò)程中達(dá)到通信要求。所以，在網(wǎng)絡(luò)通信中應(yīng)了解通信的方式和特點(diǎn)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的具體要求做好通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。組合式電子收費(fèi)能夠解決網(wǎng)絡(luò)的通信問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高效通信，推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)通信效率的升級(jí)，是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信的主要方式之一，對(duì)解決網(wǎng)絡(luò)通信矛盾和提高網(wǎng)絡(luò)通信效率具有直接影響。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)通信中應(yīng)了解網(wǎng)絡(luò)通信的要點(diǎn)和通信要求，按照收費(fèi)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)選擇通信方式，保證融合式網(wǎng)絡(luò)通信在具體應(yīng)用環(huán)境達(dá)到通信要求，降低通信難度，為網(wǎng)絡(luò)通信提供技術(shù)支持，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信的快速升級(jí)，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)空間的功能。

3 高速公路ETC系統(tǒng)應(yīng)用方案

3.1 項(xiàng)目介紹

為了提高高速公路的通行效率，解決高速公路的通行擁堵問(wèn)題和收費(fèi)管理問(wèn)題，在現(xiàn)有的收費(fèi)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用要求和技術(shù)升級(jí)要求，選擇了ETC收費(fèi)系統(tǒng)作為主要的收費(fèi)管理系統(tǒng)。本次選擇廣西賀州—巴馬高速公路作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，目的在于檢驗(yàn)ETC系統(tǒng)的基本功能，掌握ETC收費(fèi)系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，保證ETC收費(fèi)系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮積極作用。在實(shí)踐過(guò)程中，按照ETC收費(fèi)系統(tǒng)的硬件標(biāo)準(zhǔn)要求建立了分段信號(hào)收發(fā)裝置，并且在系統(tǒng)的集成方面建立了系統(tǒng)控制中心，對(duì)車輛的通行費(fèi)用進(jìn)行全面的計(jì)算，保證系統(tǒng)在通行過(guò)程中達(dá)到通行要求[3]。

3.2 ETC專用車道參數(shù)

ETC收費(fèi)系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中需要對(duì)車道進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證車道在費(fèi)用計(jì)算過(guò)程中達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)算的目標(biāo)。車道設(shè)置分成通行車道和收費(fèi)車道兩種方式。在通行車道設(shè)置中，需要在固定節(jié)點(diǎn)安裝計(jì)費(fèi)設(shè)備，對(duì)通過(guò)的車輛進(jìn)行計(jì)費(fèi)。在裝置中安裝信號(hào)收發(fā)裝置及費(fèi)用計(jì)算裝置，對(duì)通過(guò)的車輛檢測(cè)其是否安裝 ETC終端設(shè)備，如果安裝了一體機(jī)終端設(shè)備，計(jì)算通行的費(fèi)率，并將其與上一段通行費(fèi)用累加，將數(shù)據(jù)傳輸給收費(fèi)中樞系統(tǒng)，由收費(fèi)中樞系統(tǒng)分配數(shù)據(jù)，使收費(fèi)中心在數(shù)據(jù)管理方面能夠做到實(shí)時(shí)更新。在車輛通過(guò)收費(fèi)通道時(shí)需要在收費(fèi)站設(shè)置ETC專用車道，在車道中安裝信息通信設(shè)備和車道檢測(cè)設(shè)備及車載ETC系統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備，保證車載ETC設(shè)備能夠與收費(fèi)車道的設(shè)備互聯(lián)計(jì)算車輛的通行費(fèi)用并予以放行。設(shè)置專用車道便于區(qū)分ETC系統(tǒng)與普通的收費(fèi)系統(tǒng)，避免了兩種系統(tǒng)混用對(duì)車輛通行造成影響?？紤]到ETC收費(fèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)及要求，以及ETC通行設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中的特點(diǎn)，在專用車道設(shè)計(jì)中需要做好車道的標(biāo)識(shí)。

3.3 ETC專用車道布局

ETC在專用車道布局方面需要做好車道的標(biāo)識(shí)，按照車道的類型和車道的通行需要安裝車道通信設(shè)備和信號(hào)傳輸設(shè)備，保證ETC專用車道與普通的車道有所區(qū)別。在通行車道方面不需要進(jìn)行特殊標(biāo)識(shí)，在收費(fèi)站的ETC車道方面需要進(jìn)行特殊標(biāo)識(shí)，以此區(qū)別ETC車道與普通車道。除了在車道上安裝監(jiān)控設(shè)備和費(fèi)率計(jì)算設(shè)備，還要在車道上安裝網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，保證車道費(fèi)率計(jì)算設(shè)備能夠?qū)⒂?jì)費(fèi)信息傳輸給收費(fèi)站，使收費(fèi)終端控制系統(tǒng)能夠?qū)κ召M(fèi)的金額和收費(fèi)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，按照收費(fèi)的要求做好工作。收費(fèi)站ETC車道設(shè)計(jì)關(guān)系到收費(fèi)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，對(duì)系統(tǒng)硬件設(shè)備要求較高，在應(yīng)用過(guò)程中需要達(dá)到高效運(yùn)行的要求[4]。所以，ETC系統(tǒng)應(yīng)關(guān)注硬件設(shè)備及系統(tǒng)的安裝，做好系統(tǒng)的校正和硬件設(shè)備的配置，在應(yīng)用過(guò)程中達(dá)到準(zhǔn)確收費(fèi)的要求。在車道的布局方面，需要參考車道的收費(fèi)功能和車道的收費(fèi)方式及收費(fèi)特點(diǎn)，設(shè)置車道的硬件設(shè)備并做好車道的標(biāo)識(shí)，使車道在應(yīng)用過(guò)程中達(dá)到ETC系統(tǒng)的使用要求。

3.4 ETC專用車道收費(fèi)操作

ETC專用車道收費(fèi)主要采用系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算費(fèi)率的方式，計(jì)算速度快、計(jì)算準(zhǔn)確性高，在車道費(fèi)用計(jì)算環(huán)節(jié)應(yīng)根據(jù)車道的收費(fèi)設(shè)備和車道的使用類型及車道的通信系統(tǒng)做好車道收費(fèi)設(shè)備的設(shè)置。車輛完成付費(fèi)動(dòng)作之后方可通過(guò)收費(fèi)站。ETC系統(tǒng)以無(wú)痕化收費(fèi)為主，由車輛的ETC終端設(shè)備自動(dòng)完成識(shí)別和交費(fèi)動(dòng)作，由系統(tǒng)進(jìn)行費(fèi)用的核算和扣除，保證車輛在費(fèi)用繳納過(guò)程中達(dá)到交費(fèi)要求，解決車道交費(fèi)審核問(wèn)題。ETC專用車道交費(fèi)采用系統(tǒng)自動(dòng)核算的方式，能夠提高車輛交費(fèi)計(jì)算的準(zhǔn)確性，保證車道消費(fèi)計(jì)算達(dá)到收費(fèi)管理要求，確保車輛在交費(fèi)過(guò)程中解決消費(fèi)難題，提高車輛費(fèi)用審核的有效性。所以，在車輛交費(fèi)審核中車道的收費(fèi)應(yīng)安裝專用的設(shè)備裝置，實(shí)現(xiàn)費(fèi)用的計(jì)算和收取。

3.5 卡片管理模式

ETC收費(fèi)設(shè)備在車載設(shè)備方面需要插入費(fèi)率計(jì)算卡，通過(guò)收費(fèi)卡機(jī)計(jì)費(fèi)完成交費(fèi)動(dòng)作。在卡片管理方面分成兩種不同的形式。傳統(tǒng)的一體機(jī)設(shè)備采用的收費(fèi)卡為客戶的信用卡，需要客戶在銀行開(kāi)通信用卡業(yè)務(wù)線并將信用卡插入ETC設(shè)備才能完成交費(fèi)工作。隨著系統(tǒng)的不斷升級(jí)，ETC終端設(shè)備插入的卡片由銀行卡更換為IC卡，防止了銀行卡盜刷的現(xiàn)象，安全性更高，對(duì)整個(gè)收費(fèi)管理環(huán)節(jié)影響更直接，使客戶能夠通過(guò)IC卡綁定銀行卡或支付寶的方式完成線上支付，解決了無(wú)痕化支付的問(wèn)題，使系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中達(dá)到安全性要求，提高收費(fèi)效率[5]。

4 結(jié)論

收費(fèi)方式對(duì)車輛的通行效率和收費(fèi)管理的效率產(chǎn)生直接的影響。ETC收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)新了收費(fèi)方式，實(shí)現(xiàn)了無(wú)痕化收費(fèi)，對(duì)解決社會(huì)矛盾和提高收費(fèi)管理效果具有良好的作用。參考收費(fèi)管理要求及收費(fèi)管理的難點(diǎn)，ETC技術(shù)的應(yīng)用解決了收費(fèi)矛盾，使系統(tǒng)在收費(fèi)管理中能夠根據(jù)系統(tǒng)收費(fèi)管理的特點(diǎn)和具體情況做好系統(tǒng)的升級(jí)，保證高速公路在收費(fèi)管理方面達(dá)到收費(fèi)要求。

參 考 文 獻(xiàn)

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