高速公路收費站運營效率與管理模式創(chuàng)新研究

摘要：隨著高速公路交通流量的持續(xù)增長，傳統(tǒng)收費站面臨車流擁堵、排隊時間長和人工干預過多等問題，導致運營效率低下。為了提升收費站的運營效率，首先分析了收費站運營效率的衡量標準和傳統(tǒng)收費方式存在的問題，基于高速公路收費站傳統(tǒng)管理模式的局限性分析，提出了收費站創(chuàng)新管理模式的主要方向；其次從優(yōu)化收費流程、動態(tài)車道管理、多元支付方式推廣等方面提出了優(yōu)化高速公路收費站效率的策略；最后針對高速公路收費站運營模式存在的挑戰(zhàn)，提出了相應的對策，可為高速公路收費站運營效率與管理模式創(chuàng)新提供借鑒和參考。

關鍵詞：高速公路；收費站；運營效率；管理模式；創(chuàng)新

中圖分類號：F27 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.16.029

0 引言

隨著我國高速公路網絡的不斷擴展，收費站作為高速公路的重要組成部分，其運營效率對整體交通流暢性和社會經濟效益具有直接影響。然而，隨著交通流量的急劇增加，尤其是在高峰時段，傳統(tǒng)收費站模式面臨著諸多挑戰(zhàn)，如擁堵、排隊時間過長、效率低下等問題[1]，嚴重影響了通行效率和駕駛員的出行體驗。近年來，盡管智能交通系統(tǒng)（ITS）和電子不停車收費（ETC）等技術[26]的引入在一定程度上緩解了這些問題，但由于技術應用不均、管理模式創(chuàng)新滯后，收費站在高效運營方面仍存在較大提升空間。因此，提升收費站運營效率、優(yōu)化管理模式[7]成為當前交通管理領域亟待解決的課題。創(chuàng)新的管理模式和技術手段，如大數據分析[8]、人工智能和智能化收費系統(tǒng)的應用[910]，將為收費站帶來新的運營模式，不僅能提升管理效率，減少人工干預，還能通過智能化調度優(yōu)化資源配置，實現收費過程的精準高效和服務質量的提升。因此，本論文旨在通過探討高速公路收費站運營效率與管理模式創(chuàng)新，提升高速公路收費站的運營效率，解決現有管理模式中的瓶頸問題，為未來收費站的智能化、自動化轉型提供理論依據和實踐指導。

1 高速公路收費站運營效率分析

1.1 收費站運營效率的衡量標準

高速公路收費站基本功能涵蓋車輛通行、收費、交通管理等多個方面，衡量其運營效率的標準通常包括以下幾個方面。

（1）通行速度：通常指的是車輛通過收費站的平均時間，直接反映了收費站在高流量情況下的通行能力。較高的通行速度通常意味著收費站的處理能力較強，能夠快速處理大量車輛。

（2）收費時間：收費時間是指每輛車在收費站的實際停留時間。傳統(tǒng)的人工收費方式往往需要較長時間，影響了收費站的整體效率。隨著ETC等智能化收費技術的應用，收費時間有了顯著縮短，但仍然受到車道數量、收費模式等因素的影響。

（3）交通流量：交通流量指的是單位時間內通過收費站的車輛數量。高流量下，收費站需要具備相應的設施和管理能力，以保證車輛通行不受阻礙。

（4）排隊時間：排隊時間是衡量收費站擁堵狀況的關鍵指標，通常指車輛在收費站處等待的時間。排隊時間過長往往是由于車道數目不足、收費方式不合理或交通流量控制不當等原因造成的。

（5）服務質量：服務質量主要衡量駕駛員在通過收費站過程中的體驗，包括收費員的服務態(tài)度、車道通暢度、等候時間等因素。高效的服務能夠提升駕駛員的出行體驗，提高收費站的整體滿意度。

（6）資源利用率：資源利用率是指收費站各類資源（如車道、工作人員、設備等）的使用效率。較高的資源利用率通常意味著收費站在高流量情況下能夠維持較高的運作效率。

1.2 傳統(tǒng)收費方式存在問題分析

目前，盡管我國在一些地區(qū)已逐步推廣智能收費系統(tǒng)，但多數收費站仍主要采用傳統(tǒng)的收費方式。

（1）人工收費：傳統(tǒng)的人工收費方式是最常見的收費模式。車輛駛入收費站后，駕駛員需支付通行費用，收費員進行收費操作。人工收費雖然操作簡單、易于管理，但其處理速度慢、容易出現人為錯誤，導致通行效率低下。

（2）人工與ETC混合收費：隨著電子不停車收費（ETC）系統(tǒng)的推廣，部分收費站已經實施了人工與ETC混合收費模式。在這種模式下，ETC車道與人工車道并行工作。ETC車道能夠實現車輛快速通行，而人工車道則繼續(xù)負責處理不具備ETC設備的車輛。混合收費模式在一定程度上緩解了人工收費的壓力，但其效能受限于ETC的普及率和車道數量的配置。

雖然混合收費模式在一定程度上提高了通行效率，但由于ETC車道與人工車道并行運行，仍然存在資源分配不均和通行能力的局限。此外，部分車輛未安裝ETC設備，導致即使有ETC車道，仍需依賴人工收費，造成車道使用不均衡，進而影響收費站整體效率。

2 高速公路收費站管理模式創(chuàng)新

2.1 傳統(tǒng)管理模式的局限性

高速公路收費站傳統(tǒng)管理模式的局限性分析如下。

（1）人工收費需要大量人力：傳統(tǒng)收費站普遍依賴人工收費，這要求大量的收費員進行操作。工作強度較大，收費速度慢，操作繁瑣，通常會導致較長的排隊時間。此外，人工收費模式容易產生人為錯誤，導致收費不準確或漏收費等問題。

（2）排隊等待時間長：由于傳統(tǒng)收費模式的限制，車輛通過收費站時常需長時間排隊等候。排隊時間過長不僅使司機和乘客的出行體驗下降，也可能導致交通事故的發(fā)生，進一步增加社會成本。

（3）收費標準不統(tǒng)一：在一些地區(qū)，收費標準的制定缺乏統(tǒng)一性，存在一定的差異。不同收費站在收費標準、收費方式和政策執(zhí)行方面可能存在不一致性，導致運輸成本的不確定性。

（4）車道資源利用率低：在傳統(tǒng)管理模式下，車道資源的配置通常是固定的，而沒有根據實時流量情況進行動態(tài)調整，導致部分車道資源浪費，影響車輛通過效率。

（5）收費方式單一：雖然部分收費站已經實現了ETC功能，但總體上，ETC車道的比例相對較低，大部分收費站仍然依賴人工收費或者人工與ETC混合收費，無法充分利用現代化技術，導致車輛通行效率無法得到有效提升。

2.2 創(chuàng)新管理模式的主要方向

針對傳統(tǒng)收費站管理模式的局限性，提出了收費站創(chuàng)新管理模式的主要方向如下。

2.2.1 智能化管理模式

通過引入先進的技術手段，利用大數據、云計算、人工智能等技術對收費站的運營進行優(yōu)化和智能決策。這種模式能夠實時分析道路交通狀況、收費站的車流量等數據，自動調整車道分配、收費策略，并對設備運行進行監(jiān)控，及時預警和修復故障。

大數據分析與車流預測：通過收集和分析歷史交通流量數據、天氣數據、節(jié)假日等多種因素，利用大數據分析模型預測未來的車流量，為車道配置、收費策略和人員調度提供決策支持。

云計算平臺：利用云計算平臺實現跨區(qū)域的收費站數據共享和實時監(jiān)控，提供全面的運營分析，支持多種收費模式的動態(tài)調整，減少人為干預，提高系統(tǒng)運行的靈活性和穩(wěn)定性。

2.2.2 自動化收費系統(tǒng)

推廣無感支付和ETC收費系統(tǒng)，進一步發(fā)展自動化收費亭，是提升收費效率和減少人工操作的關鍵路徑。

ETC系統(tǒng)普及：進一步推動ETC車道的建設和優(yōu)化，提升收費站的整體通行能力，減少傳統(tǒng)人工收費帶來的延誤。

自動化收費亭：自動化收費亭結合車牌識別、支付設備、車道傳感器等技術，能夠實現自動化收費過程，減輕工作人員的工作負擔，提升收費精確度和效率。

2.2.3 車道管理的智能化

智能車道管理系統(tǒng)能夠根據實時的車流量數據，動態(tài)調整收費站的車道使用狀況，通過實時感知車流變化，合理分配車道資源。

動態(tài)車道分配：根據車流量的變化情況，智能車道管理系統(tǒng)可以動態(tài)調整車道數目，減少等待時間，優(yōu)化車輛的通行路徑。

智能流量預測與調度：智能車道系統(tǒng)結合大數據分析和預測技術，能夠提前預判流量高峰，合理調整車道配置，減少高峰時段的交通壓力。

2.2.4精細化運營管理

通過數據驅動的方式，對收費站的各項運營活動進行全面優(yōu)化。在車流波動較大的時段，利用實時數據進行靈活的車道調度、收費標準調整和人員調配，實現對車流的高效管控。

實時調度與響應：精細化運營管理依賴于大數據分析平臺，實時監(jiān)控車道和車輛的狀態(tài)，能夠在交通流量激增時迅速調整車道和收費策略，確保通行效率不受影響。

智能排隊管理：通過分析排隊時間和車道狀況，精確控制排隊的流向和速度，減少擁堵現象，提升整體服務水平。

3 優(yōu)化收費站運營效率的策略

3.1 優(yōu)化收費流程

優(yōu)化收費流程的核心目標是減少車主的等待時間和提高車輛通過的速度，具體策略如下。

精簡收費環(huán)節(jié)：目前的收費流程往往較為繁瑣，尤其在人工收費模式下。通過精簡收費環(huán)節(jié)，采用電子支付手段，推廣無感支付、ETC等自動化支付方式，減少人工干預。

優(yōu)化收費站布局和車道配置：優(yōu)化收費站內部的車道設置，根據車流量的變化情況進行車道資源的合理配置。將不同類型的車輛分流至不同車道，避免出現車道不均、擁堵等現象。

流程再造與智能引導：借助大數據和人工智能技術，收費站可以提前識別不同車道的通行能力，自動調配資源，避免因單一車道負荷過重導致的長時間排隊。此外，利用電子顯示屏、指示燈和智能引導系統(tǒng)，能夠引導車輛快速進入適當的車道，避免車輛盲目選擇車道造成的浪費和擁堵。

設置高峰期優(yōu)先通道：在高峰時段，根據實際交通流量和車流密度，設置專用的優(yōu)先通道。例如，在節(jié)假日、旅游旺季等特殊時段，臨時開放部分收費車道，提高通行效率，縮短排隊時間。

3.2 動態(tài)車道管理

動態(tài)車道管理是提升收費站通行能力的有效手段。具體策略包括：

實時監(jiān)控車道流量：通過傳感器、攝像頭、地磁探測器等設備，實時監(jiān)測各車道的車輛流量和排隊情況。根據實時數據，系統(tǒng)能夠動態(tài)評估各車道的負荷，及時作出調整。

智能車道調度：智能車道調度系統(tǒng)可以根據車流量的變化和車道狀態(tài)，自動決定是否增加或關閉車道，以及車道的功能模式（如：ETC專用、人工收費、混合收費等），提高車道的利用率。

優(yōu)化高峰期車道分配：在高峰時段，根據不同收費方式（ETC車道、人工車道、混合車道等）對車流的影響，靈活調整車道數目及開放模式。

車道優(yōu)先級管理：通過數據分析，對通行能力較強的車道給予更高的優(yōu)先級，確保車輛能夠優(yōu)先通過。

3.3 推廣多元支付方式

逐步推廣多元支付方式，減少車輛排隊等待時間，具體策略如下：

推廣無感支付和ETC系統(tǒng)：車輛通過ETC車道時，可以實現不停車、不下車的自動收費，大幅提升通行效率。

引入移動支付和二維碼支付：借助支付寶、微信支付等移動支付方式，通過手機掃描二維碼或綁定賬戶進行支付，能夠有效減少現金支付的時間，提升通行效率。

多種支付方式并行：考慮到不同用戶群體的需求，收費站應設置多個支付通道，滿足用戶多元化的支付需求。

電子支付優(yōu)化：隨著電子支付手段的多元化，收費站應進一步優(yōu)化支付系統(tǒng)，保證支付系統(tǒng)的高效運行，避免因支付系統(tǒng)故障或支付延遲造成的通行時間增加。

3.4 收費員角色的轉型

逐步轉變收費員角色，其不再是收費過程的直接操作人員，而是轉向更高效的服務和監(jiān)督角色。

減少人工干預，提高服務質量：在智能收費系統(tǒng)逐步普及的情況下，收費員的主要職責將從單純的收費工作轉變?yōu)橛脩籼峁┓蘸徒鉀Q問題。收費員可以在自動化收費系統(tǒng)出現故障時進行快速響應，或者幫助司機解決支付過程中的問題。同時，收費員還可以對交通流量、車道使用情況進行實時監(jiān)控，并提供服務指導，提升用戶體驗。

服務和監(jiān)督職能加強：收費員可以通過電子屏幕、無線電等手段實時與系統(tǒng)互動，監(jiān)督車道的運行狀況。對于出現不正常通行或支付問題的車輛，收費員可以及時通過遠程控制系統(tǒng)進行干預。

崗位技能轉型與培訓：收費員的培訓內容和技能要求發(fā)生相應變化。除了原有的收費操作技能外，收費員還需具備設備監(jiān)控、系統(tǒng)操作、客戶服務等方面的知識，適應智能化管理模式。

3.5 智能化收費站的布局

為了適應未來高速公路智能化發(fā)展的趨勢，收費站的設計和布局應充分考慮智能化元素，具體策略包括：

合理配置車道與智能設備：根據車流量的變化，合理配置ETC專用車道、人工收費車道、混合收費車道以及自動化收費亭。同時，通過安裝車牌識別系統(tǒng)、交通監(jiān)控設備和信息屏幕等智能設備，進一步提升收費站的運營效率。

智能化收費亭與自助服務區(qū)：設計自助服務區(qū)和智能化收費亭，提供電子支付、信息查詢、票據打印等多種自助服務。車輛無須停車即快速完成支付，提升通行速度。自助服務區(qū)還提供客戶服務、交通信息、路線規(guī)劃等多功能服務。

信息系統(tǒng)與車道管理系統(tǒng)的集成：通過信息系統(tǒng)和車道管理系統(tǒng)的緊密結合，實現車輛實時監(jiān)控、車道資源調度、故障檢測與響應等功能。通過智能化的布局，使收費站能夠動態(tài)響應不同流量狀況，優(yōu)化車道配置和資源使用。

綠色環(huán)保設計：智能化收費站的設計應注重環(huán)境保護，采用太陽能、LED照明等環(huán)保能源，減少對環(huán)境的破壞，提高社會效益。

4 收費站運營模式創(chuàng)新的挑戰(zhàn)與對策

推進收費站運營模式創(chuàng)新的過程中，仍然面臨著一系列的挑戰(zhàn)。為了確保創(chuàng)新措施的順利實施，并最大化其效益，需要針對以下幾個方面提出有效的對策。

4.1 技術難題

在智能化和自動化收費系統(tǒng)的推廣過程中，技術難題是不可忽視的關鍵問題，主要包括系統(tǒng)整合、數據安全、技術可靠性等方面。

系統(tǒng)整合問題：高速公路收費系統(tǒng)涉及多個子系統(tǒng)，如ETC支付系統(tǒng)、車道管理系統(tǒng)、數據監(jiān)控系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的整合是一個復雜且高成本的過程。不同廠商提供的系統(tǒng)可能存在兼容性問題，導致信息流、控制流不暢，影響收費站的高效運作。因此，推進收費站智能化改造時，必須選擇能夠實現高效數據交換和統(tǒng)一管理的系統(tǒng)架構，進行系統(tǒng)間的標準化整合。為解決系統(tǒng)整合問題，可以引入開放式平臺和標準化協議，促進不同廠商系統(tǒng)之間兼容性，確保不同設備之間能夠順利交互。

數據安全問題：在智能化收費站中，車輛的行駛信息、支付數據以及個人信息都會通過系統(tǒng)進行處理，這帶來了較大的數據安全隱患。加強數據加密和身份驗證機制，采用多重認證技術防止非法入侵。同時，定期進行安全審計和漏洞掃描，確保系統(tǒng)免受安全威脅。

技術可靠性問題：智能化收費系統(tǒng)出現故障或技術不穩(wěn)定，將會嚴重影響收費站的正常運營，導致車流受阻、效率降低。因此，應選擇成熟且經過市場驗證的技術解決方案，注重硬件設備的冗余設計，確保系統(tǒng)出現故障時能夠快速切換到備用方案，最大限度降低系統(tǒng)停機的影響。

4.2 成本與投資問題

智能化收費站改造需要大量的資金投入，包括設備購置、系統(tǒng)建設、人員培訓、維護管理等多個方面。在收費站管理模式創(chuàng)新的初期階段，如何平衡成本與收益，是一個亟待解決的問題。

高投入的資金壓力：智能化改造涉及的技術設備和基礎設施建設投入較大，尤其是在短期內，回報率較低。從長遠來看，雖然智能化收費系統(tǒng)能夠減少人工成本、提高效率，但初期的資本投入仍然對收費站運營單位形成較大壓力。為應對資金壓力，政府可考慮提供財政補貼、優(yōu)惠貸款等政策支持，幫助收費站降低改造成本。同時，收費站還可以通過逐步推進，分階段實現系統(tǒng)升級。

投資回報周期長：智能化收費系統(tǒng)的改造雖然能夠提高運營效率，但回報周期較長。初期的資金投入大、運營收入增速慢，使得不少投資者對其投資回報持謹慎態(tài)度。為縮短投資回報周期，收費站可通過引入增值服務（如廣告、交通信息推送等）來增加額外收入。

運營成本增加：雖然智能化改造在長遠來看能夠減少人工成本，但在系統(tǒng)建設、技術維護和設備更新方面，初期仍會增加一定的運營成本。在智能化系統(tǒng)建設中，應注重投資的長期效益和綜合效益，合理規(guī)劃和優(yōu)化投入。此外，可以通過跨區(qū)域協作和共享平臺，減少重復建設和運維成本，提高資源使用的經濟性。

4.3 社會接受度問題

新的收費方式（如無感支付、ETC車道）對公眾習慣的改變帶來一定的挑戰(zhàn)。

公眾疑慮和投訴：部分車主可能對無感支付、ETC收費系統(tǒng)等新方式存在抵觸情緒，擔心信息泄露、收費不準確等問題。要加強公眾宣傳和教育，尤其是通過媒體、社區(qū)宣傳、現場指導等方式，增強公眾對新技術的了解和信任。收費站可設置專門的幫助熱線和服務窗口，為用戶解答疑問，提供必要的幫助。

用戶隱私保護：在使用ETC、移動支付等技術時，用戶的個人信息和交易數據會通過系統(tǒng)進行傳輸和存儲，如何保護用戶隱私成為公眾關注的重點。收費站管理部門應嚴格遵守相關隱私保護法規(guī)，采用先進的加密技術，確保用戶數據不被泄露。定期發(fā)布透明的隱私政策，并加強對外部合作方的審查，確保數據的安全性和合規(guī)性。

4.4 管理與法規(guī)問題

收費站運營模式創(chuàng)新過程中，可能會面臨管理和法規(guī)的相關問題。新技術的引入往往涉及現有管理體系和法律法規(guī)的適應性調整，因此，需要對相關政策進行優(yōu)化和完善。

法律、法規(guī)的滯后性：當前，許多關于高速公路收費的法律和政策仍然是基于傳統(tǒng)收費模式制定的，而智能化收費系統(tǒng)的引入，要求相應的法律和政策進行調整。特別是在無感支付、數據隱私保護、智能收費設備管理等方面，現有的法規(guī)可能無法完全適應新的需求。政府和相關管理部門應加快出臺適應智能化收費系統(tǒng)的法律法規(guī)，確保新技術的合法合規(guī)應用。

管理模式的創(chuàng)新與監(jiān)管：創(chuàng)新管理模式往往伴隨著新型的運營模式和管理流程，要求監(jiān)管機制與時俱進，確保創(chuàng)新措施的實施不偏離法律法規(guī)的框架。收費站的管理部門應加強對創(chuàng)新管理模式的監(jiān)督與評估，確保新技術和新流程在實施過程中能夠遵循公正、透明的原則。

5 結論

本文針對高速公路收費站運營效率與管理模式創(chuàng)新進行研究，主要研究結果和結論如下。

（1）從通行速度、收費時間、交通流量、排隊時間、服務質量和資源利用率6個方面分析了高速公路收費站運營效率的衡量標準，基于傳統(tǒng)收費方式存在的問題分析，指出雖然混合收費模式在一定程度上提高了通行效率，但由于ETC車道與人工車道并行運行，仍然存在資源分配不均和通行能力的局限。

（2）從人力成本、排隊時間、收費標準、車道資源利用率和收費方式等方面分析了收費站傳統(tǒng)管理模式的局限性，指出高速公路收費站應向智能化管理模式、自動化收費系統(tǒng)、車道管理的智能化和精細化運營管理發(fā)展方向。

（3）針對收費站運營中瓶頸問題，從優(yōu)化收費流程、動態(tài)車道管理、多元支付方式推廣等方面提出了優(yōu)化高速公路收費站效率的策略，以提升整體效率和用戶出行體驗。

（4）針對高速公路收費站在技術、成本與投資、社會接受度以及管理與法規(guī)等方面存在的挑戰(zhàn)，提出了相應的對策，可為高速公路收費站運營效率與管理模式創(chuàng)新提供借鑒和參考。

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