高速公路ETC 與自由流收費(fèi)方法的結(jié)合探究

覃煒懿 張虹

摘要：文章從高速公路ETC和自由流收費(fèi)方法的現(xiàn)實(shí)狀況入手，分析了高速公路ETC的發(fā)展現(xiàn)狀和國內(nèi)外自由流ETC運(yùn)行現(xiàn)狀，并提出了一些結(jié)合高速公路ETC與自由流收費(fèi)系統(tǒng)的可行方法，為全面有效推進(jìn)公路收費(fèi)系統(tǒng)的合理運(yùn)行提供借鑒和參考。

高速公路;ETC;自由流;收費(fèi)方法

0 引言

高速公路ETC（全稱為ElectronicTollCollection），意為不停車收費(fèi)系統(tǒng)。在當(dāng)前收費(fèi)環(huán)節(jié)中主要是應(yīng)用于單車道、車速低于40km/h的低速情況，而對于城市路橋收費(fèi)情況來說，其可以支持車速達(dá)到80km/h以上的通行情況。ETC收費(fèi)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，沒有車道隔離設(shè)施，通行車輛可以在不減速的狀態(tài)下通過收費(fèi)點(diǎn)，此時(shí)司機(jī)基本感受不到收費(fèi)過程。但高速公路ETC收費(fèi)系統(tǒng)和城市自由流收費(fèi)系統(tǒng)之間存在著較大差異，車主需要安裝2套收費(fèi)系統(tǒng)，增加車主繳費(fèi)復(fù)雜度，還會(huì)造成社會(huì)資源的浪費(fèi)。

1 高速公路ETC和自由流收費(fèi)方法的現(xiàn)實(shí)狀況

1.1 高速公路ETC的基本情況

高速公路ETC收費(fèi)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，充分利用電子自動(dòng)支付完成收費(fèi)模式，在互換車輛信息和判斷車輛情況的過程中需要使用短程微波。具體應(yīng)用時(shí)，如果車輛經(jīng)過ETC車道，事先安裝好的道路檢測裝置可以針對車輛加以識(shí)別和判斷，通過微波天線有效傳輸車輛的相關(guān)信息，并收集反饋信息將其再次傳輸?shù)紼TC車道系統(tǒng)中，后臺(tái)計(jì)算機(jī)需要全面分析車輛及其實(shí)際需要支付的費(fèi)用，從而自動(dòng)扣取車輛電子賬戶中的收費(fèi)金額。完成這一系列流程后，收費(fèi)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出一定的命令升起車道欄桿允許車輛通過。高速公路ETC收費(fèi)系統(tǒng)全程不需要人工的參與，工作效率較高。高速公路ETC系統(tǒng)以DSRC專用短距離通訊標(biāo)準(zhǔn)為技術(shù)核心，當(dāng)前國際上通用的標(biāo)準(zhǔn)化體系分別為美國ASTM/IEEE、[JP]歐洲CEN/TC278以及日本ARIB。這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系之間并不相容，所應(yīng)用的地區(qū)范圍也有所不同，但是其所選擇的頻率范圍存在著一致性，即為5.8～5.9GHz范圍。

1.2 高速公路自由流ETC發(fā)展情況

1.2.1 國外情況

近些年來，世界范圍內(nèi)多個(gè)國家和地區(qū)為有效避免市區(qū)內(nèi)的車輛擁堵現(xiàn)象，廣泛使用多車道自由流ETC收費(fèi)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)不需要停車操作，不占用征地，效率較高。以日本為例，其于2001年正式營運(yùn)ETC系統(tǒng)，現(xiàn)階段已經(jīng)構(gòu)建了世界最大規(guī)模的聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，ETC車道已經(jīng)覆蓋到日本國內(nèi)的全部高速公路收費(fèi)站，ETC車道利用率極高[1]。日本現(xiàn)采用“電子標(biāo)簽+ETC（或IC）卡”的雙片式技術(shù)，其擁有更為完善的ETC標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行體系，使得ETC收費(fèi)可得到順利過渡，朝著高速自由流收費(fèi)方向發(fā)展。日本較早意識(shí)到ETC自由流相結(jié)合的重要性，并積極采用科學(xué)合理的方式開展改造工作，達(dá)到良好的收費(fèi)效果[2]。

1.2.2 國內(nèi)情況

國內(nèi)在ETC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)方面還存在著較多不足，僅僅能夠針對單車道和車輛低速行駛方面的收費(fèi)需求加以滿足，無法良好適應(yīng)多車道自由流電子收費(fèi)系統(tǒng)的需求。目前多個(gè)省市已經(jīng)逐步推廣ETC自由流收費(fèi)系統(tǒng)，以達(dá)到公路網(wǎng)內(nèi)多義性路徑識(shí)別目的[3]。

現(xiàn)階段匝道ETC自由流收費(fèi)技術(shù)已經(jīng)正式獲得專家認(rèn)證，該項(xiàng)目開創(chuàng)了5.8GHz的ETC自由流收費(fèi)業(yè)務(wù)新模式，創(chuàng)建并應(yīng)用了國內(nèi)首套高速公路匝道ETC自由流聯(lián)動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，有望大幅提升ETC和MTC車道通行效率。以東永高速公路為例，當(dāng)?shù)谽TC自由流項(xiàng)目工程于2019年9月底前完成基礎(chǔ)項(xiàng)目設(shè)施建設(shè)，并于12月底之前通過機(jī)電及設(shè)備聯(lián)網(wǎng)調(diào)試，2020-01-01正式投入使用ETC自由流收費(fèi)系統(tǒng)。

2 高速公路ETC與自由流收費(fèi)方法的結(jié)合

想要實(shí)現(xiàn)高速公路ETC和自由流收費(fèi)系統(tǒng)的良好結(jié)合，還面臨著較多技術(shù)難點(diǎn)。結(jié)合匝道ETC自由流收費(fèi)技術(shù)的應(yīng)用情況加以細(xì)致分析，積極探索出適應(yīng)當(dāng)前高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的發(fā)展模式，將能夠起到良好效果[4]。

2.1 匝道ETC自由流收費(fèi)系統(tǒng)

推進(jìn)高速公路ETC自由流收費(fèi)系統(tǒng)的良好發(fā)展，需要結(jié)合現(xiàn)有ETC、自由流收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，不斷開展科技創(chuàng)新工作，提升ETC自由流收費(fèi)的現(xiàn)代化、便捷化水平。采用匝道ETC自由流收費(fèi)技術(shù)系統(tǒng)可以起到積極效果。在具體設(shè)計(jì)和建設(shè)這一收費(fèi)系統(tǒng)的過程中，首先，需要在收費(fèi)站匝道設(shè)置好相應(yīng)的ETC設(shè)備，采用龍門架方式可以起到良好的部署效果，使得ETC收費(fèi)可以在匝道提前進(jìn)行。這種設(shè)計(jì)方法類似于事先設(shè)定好一條自由流化的ETC交易車道。如果車輛以80km/h以內(nèi)的低速通過匝道，可以開展提前交易活動(dòng)。對于收費(fèi)廣場來說，ETC車道和MTC車道可以針對交易車輛名單進(jìn)行細(xì)致核對，而在一次交易未成功的前提下需要補(bǔ)充二次冗余交易，同樣可在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行有效收費(fèi)[5]。其次，匝道ETC自由流收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用，充分利用了“匝道交易、車道驗(yàn)證”的模式特點(diǎn)，增加收費(fèi)站的ETC車道通行能力。該模式可以充分聯(lián)動(dòng)MTC車道，實(shí)現(xiàn)良好的收費(fèi)目標(biāo)，促進(jìn)整個(gè)收費(fèi)廣場的車輛通行能力。詳見圖1。

2.2 ETC自由流收費(fèi)模式

充分融合高速公路ETC和城市路橋收費(fèi)系統(tǒng)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)ETC自由流系統(tǒng)的良好發(fā)展。在具體開展ETC自由流收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)工作的過程中，采用高速公路ETC專用OBU+市內(nèi)ETC自由流收費(fèi)車道+車牌信息記錄技術(shù)路線模式，可以取得良好的管理效果[6]。這一設(shè)計(jì)方案落實(shí)中，通過記賬式后臺(tái)結(jié)算模式，可以確保車輛的快速通行。大力推廣高速公路監(jiān)控中心發(fā)行的OBU，各個(gè)車輛都要安裝這一系統(tǒng)，作為車輛唯一標(biāo)識(shí)加以應(yīng)用，針對車輛中的多種信息加以充分記錄，包含車牌和車型等。車主需要事先和收費(fèi)機(jī)構(gòu)簽訂一系列的銀行委托協(xié)議，這樣在通過收費(fèi)路段的時(shí)候，憑借OBU就可以開展非現(xiàn)金方面的繳費(fèi)活動(dòng)，其中主要是由銀行按照協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容予以代付的[7]。在現(xiàn)實(shí)運(yùn)行中，記賬式后臺(tái)結(jié)算模式較為復(fù)雜，積極推廣市內(nèi)ETC自由流收費(fèi)模式，可以起到更好作用。這一模式運(yùn)行中，車輛收費(fèi)系統(tǒng)中心會(huì)讀取市內(nèi)ETC自由流收費(fèi)車道所通行的車輛OBU，針對車輛實(shí)際通行的具體次數(shù)和地帶加以記錄，形成完整的收費(fèi)依據(jù)，在結(jié)算中心系統(tǒng)的統(tǒng)一運(yùn)作下，可以開展定期劃賬繳費(fèi)和清算活動(dòng)，達(dá)到收費(fèi)目的。在ETC自由流收費(fèi)車道運(yùn)作環(huán)節(jié)中，車輛監(jiān)控系統(tǒng)可以憑借車輛檢測器及時(shí)獲取到車輛的駛?cè)胄畔?，不僅ETC天線可以針對車輛的OBU信息加以讀取，同時(shí)還可以借助于車道攝像機(jī)，針對車輛通行的各項(xiàng)信息加以收集，包含通行時(shí)間、通行路段以及車牌號(hào)等。信息讀取成功會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的交易數(shù)據(jù)，而如果失敗則僅能生成通行信息并保存通行圖像[8]。

3 結(jié)語

積極結(jié)合高速公路ETC和自由流收費(fèi)系統(tǒng)，可以有效避免城市路橋收費(fèi)系統(tǒng)的擁堵現(xiàn)象，加強(qiáng)技術(shù)保障，大幅度降低社會(huì)成本，給社會(huì)公眾提供良好出行條件，增加經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。高速公路ETC和自由流收費(fèi)系統(tǒng)結(jié)合環(huán)節(jié)，要積極采用先進(jìn)的科學(xué)設(shè)計(jì)方案，通過匝道ETC自由流收費(fèi)系統(tǒng)和ETC自由流收費(fèi)模式，將能取得良好效果。

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