高速公路ETC車道控制技術探討

劉勝龍

河南嵩陽高速公路有限公司，河南 洛陽 471000

近年來，國家采取“集資建路，有償使用，共同受益”的方針，配合“以路養路，以路建路”措施，有效地促進了我國高速公路建設迅速發展。這些方針和措施決定我國高速公路具有一系列特征。雖然機電工程在整個高速公路建設投資中僅占一小部分，但它可充分發揮高速公路“高速、高效、安全、舒適”的特點，提高營運管理效率，使高速公路真正成為國民經濟物資流通不可缺少的大運量高效率運輸大通道。高速公路機電工程涉及的專業領域較廣，內容很多.特別是計算機信息技術的飛速發展，高速公路機電工程在空間和時間上都有了質的變化，它還與道路工程建設和高速公路營運管理有著非常密切的聯系，以下謹就公路ECT控制技術作以簡要論述。

1 我國高速公路的特征

1.1 投資方式多樣化

我國高速公路大多由國家和地方貸款投資建設，道路產權歸國家所有，由國家委托地方組織營運管理公司，以企業法人形式進行管理。同時也存在著各種集資方式興建的道路，如由地方政府、外商、社會集資或合資建設；發行股票上市，產權歸集體所有，由道路通行費中提取一定比例資金擴建新路等等。所有這些形式都必須在國家政策法律允許的范圍內進行，由道路管理公司經營，財政獨立核算，并服從政府交通行業主管部門的業務指導。

1.2 收費道路

為償還貸款和保證投資獲取一定利潤，國家規定在公路建成運行后的經營期內，可以對使用道路的車輛征收道路通行費。通行費用來償還建設投資本金與利息，交納稅額，維持道路養護和日常運行。國家政策規定高速公路、一級公路可以采用收費方式經營。

1.3 管理模式多樣化

我國高速公路建設規劃達幾萬公里，穿越幾十個省市，只能由各省分期分段建設。這種形式在國家豐干線上尤為明顯，如京——珠主干線分為十幾個建設區段，僅湖南和廣東兩省就各有4個區段，分別籌集資金，分期施工建設。道路建設資金來源不同，業主不同，根據“誰投資，誰管理，誰受益”的原則，由業主組建的建設和營運管理公司不同，其道路設施、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絡中，可能由幾個或十幾個分屬不同業主的公司按照不同的模式運作，道路收費管理模式也必然多樣化。

2 ETC車道控制系統

車道控制系統管理和控制上述3個子系統及其它車道設各，系統的車道控制機相當于電子收費車道的神經中樞。當車道開放，它指令交通燈顯示通行標志。天線需要它發出信號喚醒。卡的有效性由它核對黃、黑名單后確定，并控制欄桿和交通信號燈作出正常或異常反應。正常收費交易完成后，需要對傳來的數據編輯成文件，定時轉發給收費站。發生沖卡逃費異常通行，需要指揮車道天線連續探測無效代碼的運動軌跡，與攝錄的車輛運動圖像對照，搜索并鎖定沖卡車輛，錄制車牌照圖像，識別牌照號碼并于以存貯，編輯成文，連同圖像一并傳送給收費站。

3 ETC網絡體系后臺組成和功能

按后臺網絡體系，將形成收費站、收費專營公司、結算中心，銀行和客戶服務中心等多層次的管理子系統，其功能分別為。

3.1 收費站

收費站通常有多條電子收費車道和半自動收費車道，所形成的數據也分屬兩類；需要一套計算機網絡（局域網）采集和分別處理、上傳這些數據。

電子收費部分的功能為：宴時采集入口車道過車信息，出口車道收費交易記錄，經校驗后存人本地數據庫；實對采集違章車輛圖像井暫存；匯總各車道的原始數據文件（含違章車輛圖像），整理、打包、分時傳送給專營公司；接受下傳的客戶黑、黃名單，轉發給車道控制機。

3.2 專營公司管理產系統

每一條獨立經營的公路都會有一家負責收費工作的專營公司，它既獨自管理普通收費的全部數據和財務文件，還需要與結算中心合作，共同處理路網區域收費中該公司承擔的工作和結算應分享的費額。具體工作為：分時采集各站暫存的數據，進行整理，對車道控制器無法處理的違章記錄作出處理；匯總各站的原始數據進行加工，編輯成所需要的數據文件，打印和統計各種數據指標；向結算中心上傳加工后的數據文件，請求支付；接收結算中心下傳的黑、黃名單，轉發給各收費站。

3.3 結算中心管理子系統

ETC給客戶帶來的最大好處是持卡可以在區域路網的任何道路行駛，而不須停車繳費。這些道路可能分屬不同的專營公司，需要設立專門的結算中心，集中管理通行費賬目。它應統一核準各專營公司的數據，算出每一個客戶在當次旅行中應繳付的費額，以便在該客戶的賬戶中扣除。同時，需要計算一定時間內（如8、12或24h），在某公司管轄道路通行的所有客戶應繳付費額的總數，將此金額撥付給該專營公司。具體工作為：接收各專營公司上傳的數據文件；計算一定時間內。正常通行時各客戶的通行費額.和各專營公司應收入的通行費總額；對跨公司的異常通行作出判斷和處理，如有入口無出口或有出口無入口信息的客戶等。

3.4 銀行管理子系玩

ETC繳費屬非現金交易，它采用預付和記賬兩種方式。預付方式要求客戶登記使用ETC時需交付一筆開戶費，它包含標識卡的成本費和預付通行費。客戶每在ETC路網卡通行一次，就會從客戶賬戶中扣除；當賬戶余額不足時，需通知客戶補充資金。記賬方式是定期算出應繳費額，客戶一次交清，這種方式使專營公司承擔壞賬風險。ETC的實質是通行費不在公路現場和通行時刻用現金支付，而是選擇另一個時間和地點支付。因此，客戶的金額和賬目也需要一個單位進行管理，銀行是理想單位。

3.5 客戶服務中心管理子系統

服務中心面向客戶，具體功能為：代理客戶申辦標識卡手續。向客戶發放標識卡并對其作初始化操作；編制客戶資金賬號，連同收人資金一并存入銀行；按照所收到的黃名單，及時通知客戶補交金額；向客戶提供消費明細賬查詢、資金補充和打印服務等。

后臺可以將結算中心、銀行和客戶服務中心建成三個獨立單位，也可以讓銀行兼職三者。由于銀行具有開展此種業務的潛力和豐富的金融財務經驗又有面向廣大客戶的服務網點，可收收事半功倍之效。它還可減少ETC的復雜性，減輕專營公司的操作難度和管理負擔，便于公司集中精力開拓ETC市場。

4 ETC數據傳輸網絡和專用軟件

公路通行地域決定數據傳輸網絡是由若干局域網聯成的廣域網。局域網為各單元內部互聯網，如收費站有多條收費車道，這些車道控制機與站子系統的主機（或服務器）就可聯接成星形拓撲結構以太網；廣域網為各單元間的聯接網+如專營公司與收費站和結算中心間的聯接。廣域網可利用modem通過公用網（電話網等）實現；也可通過半自動收費系統已建立的光纖專用網實現，后者可能更適合我國公路建設的實際情況。

建造廣域網要充分利用已有設備的潛力，要從多方面考慮網絡的安全，要兼職多媒體傳輸，可靠性、擴展性和冗余能力等，應該選擇開放性好的協議。ETC專用軟件既有財務性的大型數據庫，也有與公路交通緊密相關的大型數據庫。前者銀行已有長期使用經驗，有成熟的軟件可供參考：后者則與當地的交通有關，需要慎重對待。

5 結論

綜上所述，ETC是進入高速公路系統不久的新鮮事物，雖然優點突出，但畢竟經驗不多，還需要在多次建造和使用中，積累經驗，逐漸成熟。

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