高速公路ETC車(chē)道控制技術(shù)探討

劉勝龍

河南嵩陽(yáng)高速公路有限公司，河南 洛陽(yáng) 471000

近年來(lái)，國(guó)家采取“集資建路，有償使用，共同受益”的方針，配合“以路養(yǎng)路，以路建路”措施，有效地促進(jìn)了我國(guó)高速公路建設(shè)迅速發(fā)展。這些方針和措施決定我國(guó)高速公路具有一系列特征。雖然機(jī)電工程在整個(gè)高速公路建設(shè)投資中僅占一小部分，但它可充分發(fā)揮高速公路“高速、高效、安全、舒適”的特點(diǎn)，提高營(yíng)運(yùn)管理效率，使高速公路真正成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)物資流通不可缺少的大運(yùn)量高效率運(yùn)輸大通道。高速公路機(jī)電工程涉及的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域較廣，內(nèi)容很多.特別是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，高速公路機(jī)電工程在空間和時(shí)間上都有了質(zhì)的變化，它還與道路工程建設(shè)和高速公路營(yíng)運(yùn)管理有著非常密切的聯(lián)系，以下謹(jǐn)就公路ECT控制技術(shù)作以簡(jiǎn)要論述。

1 我國(guó)高速公路的特征

1.1 投資方式多樣化

我國(guó)高速公路大多由國(guó)家和地方貸款投資建設(shè)，道路產(chǎn)權(quán)歸國(guó)家所有，由國(guó)家委托地方組織營(yíng)運(yùn)管理公司，以企業(yè)法人形式進(jìn)行管理。同時(shí)也存在著各種集資方式興建的道路，如由地方政府、外商、社會(huì)集資或合資建設(shè)；發(fā)行股票上市，產(chǎn)權(quán)歸集體所有，由道路通行費(fèi)中提取一定比例資金擴(kuò)建新路等等。所有這些形式都必須在國(guó)家政策法律允許的范圍內(nèi)進(jìn)行，由道路管理公司經(jīng)營(yíng)，財(cái)政獨(dú)立核算，并服從政府交通行業(yè)主管部門(mén)的業(yè)務(wù)指導(dǎo)。

1.2 收費(fèi)道路

為償還貸款和保證投資獲取一定利潤(rùn)，國(guó)家規(guī)定在公路建成運(yùn)行后的經(jīng)營(yíng)期內(nèi)，可以對(duì)使用道路的車(chē)輛征收道路通行費(fèi)。通行費(fèi)用來(lái)償還建設(shè)投資本金與利息，交納稅額，維持道路養(yǎng)護(hù)和日常運(yùn)行。國(guó)家政策規(guī)定高速公路、一級(jí)公路可以采用收費(fèi)方式經(jīng)營(yíng)。

1.3 管理模式多樣化

我國(guó)高速公路建設(shè)規(guī)劃達(dá)幾萬(wàn)公里，穿越幾十個(gè)省市，只能由各省分期分段建設(shè)。這種形式在國(guó)家豐干線上尤為明顯，如京——珠主干線分為十幾個(gè)建設(shè)區(qū)段，僅湖南和廣東兩省就各有4個(gè)區(qū)段，分別籌集資金，分期施工建設(shè)。道路建設(shè)資金來(lái)源不同，業(yè)主不同，根據(jù)“誰(shuí)投資，誰(shuí)管理，誰(shuí)受益”的原則，由業(yè)主組建的建設(shè)和營(yíng)運(yùn)管理公司不同，其道路設(shè)施、管理模式、管理制度都各具特色。因此，在以高速公路為骨架的道路網(wǎng)絡(luò)中，可能由幾個(gè)或十幾個(gè)分屬不同業(yè)主的公司按照不同的模式運(yùn)作，道路收費(fèi)管理模式也必然多樣化。

2 ETC車(chē)道控制系統(tǒng)

車(chē)道控制系統(tǒng)管理和控制上述3個(gè)子系統(tǒng)及其它車(chē)道設(shè)各，系統(tǒng)的車(chē)道控制機(jī)相當(dāng)于電子收費(fèi)車(chē)道的神經(jīng)中樞。當(dāng)車(chē)道開(kāi)放，它指令交通燈顯示通行標(biāo)志。天線需要它發(fā)出信號(hào)喚醒。卡的有效性由它核對(duì)黃、黑名單后確定，并控制欄桿和交通信號(hào)燈作出正?；虍惓７磻?yīng)。正常收費(fèi)交易完成后，需要對(duì)傳來(lái)的數(shù)據(jù)編輯成文件，定時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給收費(fèi)站。發(fā)生沖卡逃費(fèi)異常通行，需要指揮車(chē)道天線連續(xù)探測(cè)無(wú)效代碼的運(yùn)動(dòng)軌跡，與攝錄的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)圖像對(duì)照，搜索并鎖定沖卡車(chē)輛，錄制車(chē)牌照?qǐng)D像，識(shí)別牌照號(hào)碼并于以存貯，編輯成文，連同圖像一并傳送給收費(fèi)站。

3 ETC網(wǎng)絡(luò)體系后臺(tái)組成和功能

按后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)體系，將形成收費(fèi)站、收費(fèi)專(zhuān)營(yíng)公司、結(jié)算中心，銀行和客戶(hù)服務(wù)中心等多層次的管理子系統(tǒng)，其功能分別為。

3.1 收費(fèi)站

收費(fèi)站通常有多條電子收費(fèi)車(chē)道和半自動(dòng)收費(fèi)車(chē)道，所形成的數(shù)據(jù)也分屬兩類(lèi)；需要一套計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)）采集和分別處理、上傳這些數(shù)據(jù)。

電子收費(fèi)部分的功能為：宴時(shí)采集入口車(chē)道過(guò)車(chē)信息，出口車(chē)道收費(fèi)交易記錄，經(jīng)校驗(yàn)后存人本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)；實(shí)對(duì)采集違章車(chē)輛圖像井暫存；匯總各車(chē)道的原始數(shù)據(jù)文件（含違章車(chē)輛圖像），整理、打包、分時(shí)傳送給專(zhuān)營(yíng)公司；接受下傳的客戶(hù)黑、黃名單，轉(zhuǎn)發(fā)給車(chē)道控制機(jī)。

3.2 專(zhuān)營(yíng)公司管理產(chǎn)系統(tǒng)

每一條獨(dú)立經(jīng)營(yíng)的公路都會(huì)有一家負(fù)責(zé)收費(fèi)工作的專(zhuān)營(yíng)公司，它既獨(dú)自管理普通收費(fèi)的全部數(shù)據(jù)和財(cái)務(wù)文件，還需要與結(jié)算中心合作，共同處理路網(wǎng)區(qū)域收費(fèi)中該公司承擔(dān)的工作和結(jié)算應(yīng)分享的費(fèi)額。具體工作為：分時(shí)采集各站暫存的數(shù)據(jù)，進(jìn)行整理，對(duì)車(chē)道控制器無(wú)法處理的違章記錄作出處理；匯總各站的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，編輯成所需要的數(shù)據(jù)文件，打印和統(tǒng)計(jì)各種數(shù)據(jù)指標(biāo)；向結(jié)算中心上傳加工后的數(shù)據(jù)文件，請(qǐng)求支付；接收結(jié)算中心下傳的黑、黃名單，轉(zhuǎn)發(fā)給各收費(fèi)站。

3.3 結(jié)算中心管理子系統(tǒng)

ETC給客戶(hù)帶來(lái)的最大好處是持卡可以在區(qū)域路網(wǎng)的任何道路行駛，而不須停車(chē)?yán)U費(fèi)。這些道路可能分屬不同的專(zhuān)營(yíng)公司，需要設(shè)立專(zhuān)門(mén)的結(jié)算中心，集中管理通行費(fèi)賬目。它應(yīng)統(tǒng)一核準(zhǔn)各專(zhuān)營(yíng)公司的數(shù)據(jù)，算出每一個(gè)客戶(hù)在當(dāng)次旅行中應(yīng)繳付的費(fèi)額，以便在該客戶(hù)的賬戶(hù)中扣除。同時(shí)，需要計(jì)算一定時(shí)間內(nèi)（如8、12或24h），在某公司管轄道路通行的所有客戶(hù)應(yīng)繳付費(fèi)額的總數(shù)，將此金額撥付給該專(zhuān)營(yíng)公司。具體工作為：接收各專(zhuān)營(yíng)公司上傳的數(shù)據(jù)文件；計(jì)算一定時(shí)間內(nèi)。正常通行時(shí)各客戶(hù)的通行費(fèi)額.和各專(zhuān)營(yíng)公司應(yīng)收入的通行費(fèi)總額；對(duì)跨公司的異常通行作出判斷和處理，如有入口無(wú)出口或有出口無(wú)入口信息的客戶(hù)等。

3.4 銀行管理子系玩

ETC繳費(fèi)屬非現(xiàn)金交易，它采用預(yù)付和記賬兩種方式。預(yù)付方式要求客戶(hù)登記使用ETC時(shí)需交付一筆開(kāi)戶(hù)費(fèi)，它包含標(biāo)識(shí)卡的成本費(fèi)和預(yù)付通行費(fèi)。客戶(hù)每在ETC路網(wǎng)卡通行一次，就會(huì)從客戶(hù)賬戶(hù)中扣除；當(dāng)賬戶(hù)余額不足時(shí)，需通知客戶(hù)補(bǔ)充資金。記賬方式是定期算出應(yīng)繳費(fèi)額，客戶(hù)一次交清，這種方式使專(zhuān)營(yíng)公司承擔(dān)壞賬風(fēng)險(xiǎn)。ETC的實(shí)質(zhì)是通行費(fèi)不在公路現(xiàn)場(chǎng)和通行時(shí)刻用現(xiàn)金支付，而是選擇另一個(gè)時(shí)間和地點(diǎn)支付。因此，客戶(hù)的金額和賬目也需要一個(gè)單位進(jìn)行管理，銀行是理想單位。

3.5 客戶(hù)服務(wù)中心管理子系統(tǒng)

服務(wù)中心面向客戶(hù)，具體功能為：代理客戶(hù)申辦標(biāo)識(shí)卡手續(xù)。向客戶(hù)發(fā)放標(biāo)識(shí)卡并對(duì)其作初始化操作；編制客戶(hù)資金賬號(hào)，連同收人資金一并存入銀行；按照所收到的黃名單，及時(shí)通知客戶(hù)補(bǔ)交金額；向客戶(hù)提供消費(fèi)明細(xì)賬查詢(xún)、資金補(bǔ)充和打印服務(wù)等。

后臺(tái)可以將結(jié)算中心、銀行和客戶(hù)服務(wù)中心建成三個(gè)獨(dú)立單位，也可以讓銀行兼職三者。由于銀行具有開(kāi)展此種業(yè)務(wù)的潛力和豐富的金融財(cái)務(wù)經(jīng)驗(yàn)又有面向廣大客戶(hù)的服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，可收收事半功倍之效。它還可減少ETC的復(fù)雜性，減輕專(zhuān)營(yíng)公司的操作難度和管理負(fù)擔(dān)，便于公司集中精力開(kāi)拓ETC市場(chǎng)。

4 ETC數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和專(zhuān)用軟件

公路通行地域決定數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)是由若干局域網(wǎng)聯(lián)成的廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)為各單元內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)，如收費(fèi)站有多條收費(fèi)車(chē)道，這些車(chē)道控制機(jī)與站子系統(tǒng)的主機(jī)（或服務(wù)器）就可聯(lián)接成星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以太網(wǎng)；廣域網(wǎng)為各單元間的聯(lián)接網(wǎng)+如專(zhuān)營(yíng)公司與收費(fèi)站和結(jié)算中心間的聯(lián)接。廣域網(wǎng)可利用modem通過(guò)公用網(wǎng)（電話網(wǎng)等）實(shí)現(xiàn)；也可通過(guò)半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)已建立的光纖專(zhuān)用網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，后者可能更適合我國(guó)公路建設(shè)的實(shí)際情況。

建造廣域網(wǎng)要充分利用已有設(shè)備的潛力，要從多方面考慮網(wǎng)絡(luò)的安全，要兼職多媒體傳輸，可靠性、擴(kuò)展性和冗余能力等，應(yīng)該選擇開(kāi)放性好的協(xié)議。ETC專(zhuān)用軟件既有財(cái)務(wù)性的大型數(shù)據(jù)庫(kù)，也有與公路交通緊密相關(guān)的大型數(shù)據(jù)庫(kù)。前者銀行已有長(zhǎng)期使用經(jīng)驗(yàn)，有成熟的軟件可供參考：后者則與當(dāng)?shù)氐慕煌ㄓ嘘P(guān)，需要慎重對(duì)待。

5 結(jié)論

綜上所述，ETC是進(jìn)入高速公路系統(tǒng)不久的新鮮事物，雖然優(yōu)點(diǎn)突出，但畢竟經(jīng)驗(yàn)不多，還需要在多次建造和使用中，積累經(jīng)驗(yàn)，逐漸成熟。

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