羅偉
(廣東利通科技投資有限公司,廣東 廣州 510670)
ETC系統(tǒng)是采用車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)完成車輛與收費(fèi)站之間的無(wú)線數(shù)據(jù)通訊,進(jìn)行車輛自動(dòng)感應(yīng)識(shí)別和相關(guān)收費(fèi)數(shù)據(jù)的交換。采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行收費(fèi)數(shù)據(jù)的處理,實(shí)現(xiàn)不停車、不設(shè)收費(fèi)窗口也能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)電子收費(fèi)系統(tǒng)。
ETC也是智能交通系統(tǒng)(ITS)體系結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要的組成部分[1]。ETC技術(shù)在國(guó)外已有較長(zhǎng)的發(fā)展歷史。美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家地區(qū)都大力推行ETC技術(shù)并獲得了良好的效果[2]。我國(guó)以IC卡、磁卡為介質(zhì),采用人工收費(fèi)方式為主的公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)方式無(wú)疑也受到這一潮流的影響。但ETC在中國(guó)起步相對(duì)落后,截至2013年底,全國(guó)安裝ETC的車輛僅為600萬(wàn)臺(tái)。2014年至2015年,受相關(guān)政策推動(dòng),ETC車道數(shù)大幅增加,易用性顯著增長(zhǎng),ETC的普及率也迅速上升。根據(jù)交通運(yùn)輸部數(shù)據(jù),截至2018年12月底,全國(guó)ETC用戶約7656萬(wàn),其中客車及乘用車用戶為7134萬(wàn),貨車用戶約為522萬(wàn)。李克強(qiáng)總理在《2019年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告》[3]中提出“兩年內(nèi)基本取消全國(guó)高速公路省界收費(fèi)站,實(shí)現(xiàn)不停車快捷收費(fèi)”。隨后,交通運(yùn)輸部印發(fā)《關(guān)于大力推動(dòng)高速公路ETC發(fā)展應(yīng)用工作的通知》,大力發(fā)展和支持智能交通ETC行業(yè)。廣東省也開(kāi)始全面推行ETC行業(yè)建設(shè),其ETC發(fā)行量連續(xù)多年全國(guó)第一,截至2019年底,ETC用戶總量達(dá)1952萬(wàn)[4],建成ETC車道7877條。
在ETC系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)中,首要任務(wù)是確保其無(wú)差錯(cuò)穩(wěn)定運(yùn)行。但因前端設(shè)備等現(xiàn)場(chǎng)情況,ETC系統(tǒng)會(huì)偶發(fā)車輛交易信息錯(cuò)誤等情況。因此,在加強(qiáng)對(duì)ETC關(guān)鍵設(shè)備和軟件巡檢的同時(shí),可以通過(guò)分析ETC車道日志,利用技術(shù)手段進(jìn)一步排除ETC系統(tǒng)的異常交易收費(fèi)情況。
ETC車道日志記錄車道的程序配置信息,具體包括:區(qū)域編碼4401、路段編碼35、站編碼4、車道號(hào)59、車道類型4。典型的ETC車道信息如圖1所示,經(jīng)查詢車道信息表,該車道是:廣東省深汕西高速坑梓收費(fèi)站,出口ETC車道,車道編號(hào)為59。同時(shí)也記錄了該車道的在用程序版本號(hào)LT002020050500020QLB,使用的是開(kāi)發(fā)商于2020年5月5日發(fā)布的ETC前置車道程序。
圖1 典型的ETC車道信息
通過(guò)車道天線與車載OBU之間信息交互,可以獲取OBU硬件信息,具體包括:發(fā)行歸屬地、發(fā)行方標(biāo)識(shí)、類型、版本、編號(hào)、啟用日期、結(jié)束日期和硬件版本;ETC用戶車輛信息:OBUID、OBU車牌、車牌顏色、車型、車長(zhǎng)、車寬、車高、輪數(shù)、軸數(shù)、軸距、座位、特征描述和發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào),記錄到車道日志。
車道天線獲取的典型OBU信息如圖2所示。
圖2 典型的OBU信息
圖2中,“VST:303141549”是車道RSU接收到車載OBU回復(fù)的VST數(shù)據(jù)幀12 11 92 AD從十六進(jìn)制換算十進(jìn)制推導(dǎo)出303141549(OBUID十進(jìn)制);
“OBU狀態(tài):32”是十進(jìn)制32轉(zhuǎn)為二進(jìn)制0001000,其中01表示接觸式邏輯加密卡;“OBU狀態(tài)2(拆卸):1”是十進(jìn)制1轉(zhuǎn)為二進(jìn)制00000001,前0000,表示由路側(cè)根據(jù)防拆信息控制OBU的通行,后0001,表示OBU正常工作,未被拆卸狀態(tài)。
車道天線通過(guò)車載OBU也可以同步讀取其粵通卡信息,具體包括通行卡ID,余額信息、發(fā)行歸屬地、發(fā)行方標(biāo)識(shí)、通行卡類型和版本、車輛車牌和顏色、用戶類型(普通車、軍警車、救援車等類型)、綁定OBU(是否為套裝用戶標(biāo)志)等。車道天線獲取的典型粵通卡信息如圖3所示。
圖3 典型的粵通卡信息
日志文件記錄了設(shè)備狀態(tài),具體包括:地感信號(hào)、費(fèi)額顯示器顯示信息、遠(yuǎn)區(qū)和近區(qū)車牌識(shí)別結(jié)果、遠(yuǎn)區(qū)和近區(qū)RSU天線開(kāi)關(guān)命令、欄桿機(jī)抬降桿信號(hào)輸出、ETC車輛過(guò)車速度等。通過(guò)分析記錄的設(shè)備狀態(tài)變化,還原ETC車輛經(jīng)過(guò)收費(fèi)站的場(chǎng)景,校驗(yàn)ETC車輛交易流程的正確性。如圖4所示。
圖4 典型的設(shè)備狀態(tài)信息
2020年5月6 日09:38,某車輛從深汕西高速坑梓收費(fèi)站出口59車道駛出,車主發(fā)現(xiàn)費(fèi)額顯示器顯示“鄰道已交易 祝您一路平安”,該車輛正常通行離開(kāi)了收費(fèi)站。通過(guò)監(jiān)控錄像回放,發(fā)現(xiàn)鄰道58車道的欄桿機(jī)在該車輛交易過(guò)程中抬起,車道處于車輛放行狀態(tài)。
經(jīng)查該59車道為前置式ETC專用車道,車道天線品牌為埃特斯,天線型號(hào)為iAntenna-1,車道軟件為利通科技,軟件版本號(hào)LT002020
050500020 QLB。相鄰的58車道,車道類型、車道天線品牌型號(hào)和車道軟件版本均與59車道一樣。
第一步:根據(jù)車輛信息關(guān)鍵字,在59車道日志中檢索該車輛當(dāng)次完整的通行記錄。根據(jù)ETC車主提供的車牌粵B508TE或粵通卡號(hào)1510223000517713查找,日志記錄分析如下:
(1)根據(jù)車道地感信號(hào)變化,還原ETC車輛行車軌跡,判斷是否正常過(guò)車。
(2)ETC車輛在通行過(guò)程中,結(jié)合ETC出口交易流程,判斷日志記錄的設(shè)備(天線、車牌識(shí)別儀等)工作狀態(tài)是否正常。
59車道日志見(jiàn)圖5。
圖5 59車道日志
第二步:在通行記錄中可以查找到異常信息“鄰道已交易”。先要明確的是該ETC車輛從59車道通行駛出,其次初步判斷該車輛可能被相鄰58車道的天線交易成功。
圖6 59車道日志(通行記錄)
第三步:在相鄰的58車道的日志記錄里檢索該車輛交易信息。驗(yàn)證了車輛粵B508TE確實(shí)被鄰道58車道的天線成功交易,生成了出口流水記錄。
圖7 58車道日志
由于ETC車道程序配置了相鄰車道共享交易成功流水的設(shè)置,避免了鄰道交易產(chǎn)生重復(fù)扣費(fèi)的問(wèn)題。
根據(jù)59和58車道的日志分析,該ETC車輛在通行59車道時(shí),先被鄰道58車道的天線交易成功后,再被59車道的天線交易。
由于程序的相鄰車道交易信息共享功能,59車道程序檢索到了該車輛在58車道的成功交易信息,所以在59車道的費(fèi)顯直接顯示:“鄰道已交易,祝您一路平安”。
根據(jù)案例分析情況,作3個(gè)方面的優(yōu)化建議。
系統(tǒng)集成商對(duì)軟件配置進(jìn)行檢查、優(yōu)化共享功能,主要包括:
(1)檢查軟件配置,確保配置正確。
(2)繼續(xù)優(yōu)化同一收費(fèi)站相鄰ETC車道程序互聯(lián)互通,數(shù)據(jù)共享功能。
(3)排查車道異常設(shè)備,修復(fù)隱患問(wèn)題,減少車道故障的發(fā)生。
(4)對(duì)同一收費(fèi)廣場(chǎng)歸集統(tǒng)一品牌天線進(jìn)行調(diào)試。
天線廠家對(duì)車道天線進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化:
(1)部署天線控制盒同步線。
(2)對(duì)天線等關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,檢查天線軟件為最新版本,調(diào)整天線信號(hào)覆蓋范圍和信號(hào)強(qiáng)度,信號(hào)只覆蓋本車道。
(3)經(jīng)初步測(cè)試系統(tǒng)交易成功率達(dá)到99%以上、鄰道干擾未發(fā)現(xiàn)。
軟件、天線調(diào)優(yōu)后,車道開(kāi)通使用,現(xiàn)場(chǎng)觀察實(shí)際過(guò)車情況,進(jìn)一步確定系統(tǒng)交易成功率達(dá)到99%以上(剔除用戶、營(yíng)運(yùn)攔截及關(guān)鍵設(shè)備因素)、鄰道干擾未發(fā)現(xiàn)。
通過(guò)車道日志分析,可以對(duì)ETC車輛的各種特殊情況:鄰道交易、無(wú)電子標(biāo)簽、無(wú)卡、寫(xiě)卡超時(shí)、寫(xiě)卡失敗、無(wú)入口信息,重復(fù)扣費(fèi)、余額不足等進(jìn)行詳細(xì)分析,明確問(wèn)題的原因并對(duì)癥下藥,保證ETC車道系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
隨著對(duì)車道日志的進(jìn)一步分析,不難發(fā)現(xiàn)衡量車道性能的單項(xiàng)指標(biāo)很多,有無(wú)電子便簽率、寫(xiě)卡失敗率、無(wú)卡率等等。它們之間存在著數(shù)量級(jí)差異,可以建立一種叫“阻滯增長(zhǎng)模型”對(duì)單項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分,建立一種叫“因子分析模型”對(duì)車道綜合性能進(jìn)行評(píng)分。通過(guò)這兩種評(píng)分模型,將車道單項(xiàng)性能指標(biāo)信息反映到綜合評(píng)分中,能夠準(zhǔn)確反映車道各項(xiàng)性能的信息。
ETC車道運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的大量歷史收費(fèi)數(shù)據(jù),根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型和算法,進(jìn)行價(jià)值數(shù)據(jù)挖掘及應(yīng)用。同時(shí)也積極探索高速公路智能交通與“互聯(lián)網(wǎng)+”融合發(fā)展的模式和路徑,通過(guò)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)處理等技術(shù)手段進(jìn)行信息整合,進(jìn)一步提升ETC車道工作效率。