摘 要：介紹了不停車收費系統(tǒng)(Electronic Toll Collection，簡稱ETC)的組成、類型以及工作流程，結(jié)合我省太舊高速公路MTC和ETC相結(jié)合的組合式聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的建設(shè)，簡要地分析了不停車收費系統(tǒng)(ETC)在我國現(xiàn)階段的應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞：ETC；MTC；組合式收費；系統(tǒng)
不停車收費系統(tǒng)(Electronic Toll Collection，簡稱ETC)是利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對過往車輛無須停車，即能夠?qū)崿F(xiàn)電子收費的系統(tǒng)。它特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。在傳統(tǒng)采用車道隔離措施下的不停車收費系統(tǒng)通常稱為單車道不停車收費系統(tǒng)；在無車道隔離的自由交通流下的不停車收費系統(tǒng)通常稱為自由流不停車收費系統(tǒng)。實施不停車收費，可以大大提高公路的通行能力，降低收費管理成本，提高車輛的營運效益，降低收費口的噪聲污染和廢氣排放，同時節(jié)約基建費用。
1不停車收費系統(tǒng)的組成
1.1前臺系統(tǒng)
工作任務(wù)主要為識別車輛在不停車收費車道的通行憑證；確定車輛進(jìn)出口地址和時間；判別車輛類型；計算本次通行費額；對通過車輛控制管理；編制收費數(shù)據(jù)文件；對沖卡逃費車輛現(xiàn)場抓拍圖象，捕捉證據(jù)；與后臺通信聯(lián)系交換數(shù)據(jù)。
它主要包括如下系統(tǒng)：車道微波通信系統(tǒng)、車輛檢測分類系統(tǒng)、逃費取證處理系統(tǒng)。
系統(tǒng)配置設(shè)備主要有：控制計算機、微波天線、讀寫模塊、檢測線圈、自動欄桿、費額顯示器、信號燈、報警器、抓拍及監(jiān)視錄像機等。
在單車道不停車收費系統(tǒng)中，收費車道作為整個不停車收費網(wǎng)絡(luò)體系的前臺，以車道控制系統(tǒng)為核心，控制和管理各種子系統(tǒng)，對通過不停車收費車道的各種車輛作原始記錄(客戶代碼、進(jìn)出收費車道號及時間、車型和本次通行費額等)，并整理成數(shù)據(jù)文件傳送給系統(tǒng)后臺。
1.2后臺系統(tǒng)
工作任務(wù)主要為向客戶發(fā)售車載標(biāo)識卡，并做卡的初始化；接受客戶補交金額和查詢；接收前臺收費數(shù)據(jù)文件；交易和結(jié)算；向前臺和客戶發(fā)送補交金額的黑名單指令和信息；存儲、管理抓拍圖象等。
它主要包括如下系統(tǒng)：計算機管理系統(tǒng)、道路運營管理系統(tǒng)、結(jié)算中心管理系統(tǒng)、客戶服務(wù)中心管理系統(tǒng)、銀行管理系統(tǒng)。
后臺有收費站、道路運營管理公司、結(jié)算中心、銀行和客戶服務(wù)中心等組成。根據(jù)收到的數(shù)據(jù)文件在道路運營管理公司和用戶之間進(jìn)行交易和財務(wù)結(jié)算。
后臺系統(tǒng)實際上是一個具有財務(wù)結(jié)算性質(zhì)的計算機網(wǎng)絡(luò)，車道控制機和客戶服務(wù)站是網(wǎng)絡(luò)終端，銀行、結(jié)算中心、收費站、道路運營管理公司、客戶服務(wù)中心等均為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)通過各個終端的工作，數(shù)據(jù)文件迅速可靠地傳送，利用專用軟件正確地完成全部工作。
1.3數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)及專用軟件
不停車收費系統(tǒng)配有功能強大的計算機及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，從而完成系統(tǒng)間各種數(shù)據(jù)、圖象等的采集、處理和分發(fā)，將各單元組成一個整體系統(tǒng)。
它主要包括高速、安全、可靠、可擴(kuò)展的具有冗余能力的計算機網(wǎng)絡(luò)；開放性的通信協(xié)議；大型財務(wù)數(shù)據(jù)庫、交通管理數(shù)據(jù)庫等。
2不停車收費系統(tǒng)的類型
2.1收費站不停車收費系統(tǒng)
收費站不停車收費一般采取混合收費方式，既有不停車收費車道，又保留半自動收費車道。其主要特征為：
a)與半自動收費車道并列設(shè)置。在收費車道中，根據(jù)使用情況開設(shè)部分ETC專用收費車道；
b)車輛通過收費車道的車速較低，通常為30 km／h～50 km／h，通過率為600輛／h～1 000輛／h；
C)在車道出口端設(shè)置自動欄桿，以防無卡車輛通過。
收費車道入口設(shè)置不停車收費車道和信號燈。由于車輛密度不大，天線并不連續(xù)工作，無車輛通過時，天線處于休眠狀態(tài)。在天線輻射區(qū)外的車道，埋設(shè)一個環(huán)行線圈，當(dāng)車輛進(jìn)入線圈工作區(qū)時，線圈發(fā)出信號，激活天線進(jìn)入工作狀態(tài)。車輛進(jìn)入通信區(qū)，通過微波天線，車載標(biāo)識卡響應(yīng)天線的詢問信息，將客戶身份與車型代碼上傳給車道天線，由天線轉(zhuǎn)送給車道控制機進(jìn)行核查，如為有效合法卡，車道放行，信號燈變綠，如果進(jìn)一步交換信息，讀寫數(shù)據(jù)，可繼續(xù)通信，直到收費過程結(jié)束；如果進(jìn)入車道的車輛為非法無效卡車，或是無標(biāo)識卡的車輛，車道控制機將根據(jù)天線傳送的信息，指令自動欄桿關(guān)閉，攔截非法車輛，并發(fā)出聲光警報，現(xiàn)場人員將對其進(jìn)行處理。車道控制機將收集到的數(shù)據(jù)上傳至后臺系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和清算等，并將需發(fā)布的結(jié)果下傳車道。
這種方式適用于不停車收費用戶在所有繳費用戶中并非多數(shù)的情況。
2.2 自由流不停車收費系統(tǒng)
自由流不停車收費系統(tǒng)在道路主線上每隔一定里程設(shè)置一個橫跨道路上空的龍門架，架上安裝不停車收費設(shè)備，實施分段開放式不停車收費。車輛無須減速，以正常行駛速度完成收費工作。其主要特征為：
a)無收費島、亭之類設(shè)施；
b)進(jìn)入收費點時無須減速，車輛繼續(xù)高速行駛；
C)需要建立一套高精度逃費取證處理系統(tǒng)，現(xiàn)場抓拍捕捉車輛逃費證據(jù)，以便于事后依法處理，目前大多采用高速、高分辨率的攝像機對車輛牌照進(jìn)行抓拍；
d)在收費點附近，需建造一條與主線平行的普通收費車道，以便對非法無效卡車或無標(biāo)識卡的車輛收費；
e)車道天線控制器能控制多部天線并行工作，與多輛車載標(biāo)識卡同時通信。
此系統(tǒng)主要優(yōu)點為減少收費站建設(shè)投資，車速高，無行車延誤，車輛通行能力接近2 000輛／h。但設(shè)備投資大，技術(shù)上實現(xiàn)難度也較大，特別是如何防止和遏制逃費車輛是關(guān)鍵技術(shù)。
這種方式適用于不停車收費用戶在所有繳費用戶中已成為大多數(shù)的情況。3不停車收費系統(tǒng)的工作流程
各種類型的不停車收費系統(tǒng)的收費過程基本相同，其原理是在車輛上安裝一種標(biāo)識卡，在ETC收費車道安裝車載標(biāo)識卡讀寫設(shè)備，當(dāng)車輛進(jìn)入ETC收費車道時，標(biāo)識卡以微波通信方式與該車道的天線進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換，從卡上讀取車牌照號、車型信息等數(shù)據(jù)，如需要也可向車載標(biāo)識卡上寫入信息，系統(tǒng)根據(jù)讀取的信息，識別車輛合法與否，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計算收費金額，并從其賬戶上扣除響應(yīng)數(shù)額，記錄交易數(shù)據(jù)，控制車道外部設(shè)備等，具體流程為：
a)后臺系統(tǒng)初始化車載標(biāo)識卡，將車牌照號、車型、收費率等數(shù)據(jù)寫入標(biāo)識卡，并發(fā)放給客戶，建立相關(guān)客戶檔案；
b)車輛進(jìn)入ETC收費車道，感應(yīng)天線激活線圈，進(jìn)而激活微波天線，讀取標(biāo)識卡上的信息，并傳送給車道控制機進(jìn)行核查；
c)如為合法車輛，則進(jìn)行收費交易，依據(jù)后臺系統(tǒng)完成清算，通行燈變綠，顯示收費額和余額，車輛通過，記錄數(shù)據(jù)；
d)如為非法車輛，車道控制機觸發(fā)報警信號，同時控制自動欄桿下落，關(guān)閉車道，車道攝像機進(jìn)行圖像抓拍，車輛進(jìn)行人為處理。4不停車收費系統(tǒng)的應(yīng)用
目前，不停車收費主要應(yīng)用在高速公路收費系統(tǒng)中。根據(jù)交通量和道路使用者的需求，同時結(jié)合現(xiàn)有收費設(shè)施的狀況、ETC系統(tǒng)的性價比，我們應(yīng)有計劃、有步驟地在高速公路上實施不停車收費。從當(dāng)前情況看，在現(xiàn)有的收費廣場上設(shè)置ETC專用車道，形成MTC和ETC相結(jié)合的混合式收費模式是一種比較適合我國國情的做法，其中的主要工作是車道改造，同時采用兼容IC卡收費和ETC電子收費的兩片式電子標(biāo)簽。以山西省太舊高速公路混合式聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的建設(shè)為例，我們可以較具體地了解不停車收費系統(tǒng)在我國現(xiàn)階段的應(yīng)用情況。
4.1太舊高速公路及相關(guān)道路現(xiàn)有機電系統(tǒng)狀況
太舊高速公路目前已投入使用的有隧道閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。
a)隧道閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)包括隧道監(jiān)控室控制設(shè)備、隧道口的遙控攝像機、隧道內(nèi)的固定攝像機及相應(yīng)的傳輸設(shè)備；
b)收費系統(tǒng)采用的收費制式為封閉式，通行券為非接觸式IC卡，計算機管理、閉路電視監(jiān)視；
C)通信系統(tǒng)包括綜合業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)。其中程控交換系統(tǒng)與太原東山過境線、太原南過境線共用一套程控交換機。緊急電話系統(tǒng)分為3個獨立的子系統(tǒng)，控制臺分別設(shè)在平定、壽陽、武宿；
d)通信管道干線為3孔的PVC管，目前還可使用的有4個子孔。
4.2工程概況
本ETC收費系統(tǒng)設(shè)計范圍為在山西省太原—舊關(guān)高速公路武宿主線站以及舊關(guān)主線站各設(shè)置一進(jìn)一出的ETC車道。
ETC收費方式是采用“兩片式電子標(biāo)簽雙界面CPU卡”組合式收費技術(shù)，以高安全性的雙界面CPU卡與兩片式電子標(biāo)簽的有機結(jié)合，實現(xiàn)電子不停車收費，同時，在沒有ETC車道的站點可以通過CPU卡在人工收費車道刷卡通過。
4.3土建改造工程
ETC車道設(shè)置的一個重要原則是車輛在ETC車道通過時，如果出現(xiàn)異常情況，車輛不需要倒車就可以拐到旁邊的MTC車道?；谶@個原則，ETC收費島必須比MTC收費島要長，ETC收費島的欄桿與MTC收費島島頭平齊。
4.4 ETC車道施工
ETC車道施工工作內(nèi)容包括：
a)車道設(shè)備的基礎(chǔ)施工；
b)車道設(shè)備的線纜鋪設(shè)；
c)車道設(shè)備安裝；
d)車道設(shè)備的接線。
按其工序的連續(xù)性分為：基礎(chǔ)施工、線纜鋪設(shè)、設(shè)備安裝、設(shè)備接線。
總之，結(jié)合我國目前高速公路機電系統(tǒng)和收費技術(shù)的現(xiàn)狀，為降低高速公路運營成本，提高服務(wù)水平，解決高速公路融資者、運營管理者、道路使用者、社會公眾等諸多方面的矛盾，采用MTC和ETC相結(jié)合的混合式收費方式，是我國現(xiàn)階段高速公路聯(lián)網(wǎng)收費的發(fā)展方向。
（轉(zhuǎn)載）
