對公路收費系統建設幾個熱點問題的分祈

摘要：國家實行“貸款修路、收費還貸”二十年來的實踐表明，收費公路政策對推動我國公路建設和國民經濟發展起了巨大的推動作用，在特定時期，國家制定“貸款修路、收費還貸”政策是完全正確的。然而，如何化解公路收費政策存在的種種矛盾，建設安全便捷的收費系統，從而有效地提高效率、減少人員，收回應有的投資，是擺在我們面前一個現實的問題。

關鍵詞：收費系統 通行券 電子收費 體會

國標GB/T19367—2001《公路收費方式》已于2001年5月頒布，2002年1月1日開始實施。該標準的調研、制定過程不僅借鑒了國外的成功經驗.同時對我國十幾年來收費系統技術的發展進行了回顧和總結，并特別對當前存在的若干熱點問題進行了認真的研究。本文將在分析我國公路收費系統建設所應遵循的原則基礎上介紹對這些熱點問題的討論結果以及筆者的一些考慮。

一、公路收費政策存在的種種矛盾

毋庸置疑，公路收費政策在我國取得了巨大成功。短短的十幾年時間，正是依靠這項政策籌得的巨額建設資金，使我國從零開始一躍成為世界第二位的高速公路大國，我國的公路交通條件發生了質的飛躍。

但是，和世界上其他執行公路收費政策的國家一樣，這項政策的執行也充滿著矛盾：

（一）建設公路的目的是發展公路交通運輸，進而促進地區乃至全國的經濟發展。但實行公路收費后，制約了相當部分車輛使用收費公路，影響社會效益的發揮。收費站點過多、過密造成道路通行不暢，費額過高造成道路使用者負擔過重是最主要的影響因素[1]。

（二）實行公路收費政策是為了償還貸款和繼續發展，因此希望獲得盡可能高的收入。但收費公路增加了收費設施，其建設成本和運營成本均比免費公路高。在我國，由于大量采用人工或半自動收費方式，收費員及管理人員隊伍龐大，用于收費業余本身的投資及運營費用又占相當大的比重。

（三）建設收費公路本為方便道路使用者，但相當部分的道路使用者（或部門）對繳費有抵觸，甚至發生糾紛，等等。

二、建設收費公路成功的條件

（一）國家政策支持；

（二）公路網合理的規劃、布局，收費公路建設的實際可能性；

（三）國內外市場借貸的可能性；

（四）可靠的財務分析及風險的合理分擔；

（五）道路使用者的可接受性；

（六）管理效率及有效性；

（七）改善因收費帶來的交通延誤及其它不便，等等。

三、建設收費系統應遵循的原則

（一）經濟性原則—收費系統及收費管理業務自身應盡可能的少投入多產出。比較有效的途徑是：選擇投資及運營成本較低，且方便管理的收費方式及技術；提高收費系統自動化程度，盡可能精簡收費人員；在保證正常收費的前提下盡可能簡化系統配置，使每項設施都能發揮應有效益。

我國相當數量的收費公路效益不太理想，并面臨還貸的巨大壓力，因此更應十分注重經濟性原則。

（二）提高收費效率，提高收費車道的通行能力，降低收費人員的工作強度的原則。

（三）綜合運用管理手段和技術手段以最經濟的方法取得盡可能好的管理效果，避免過分依靠技術手段解決所有問題的原則。

（四）把握技術的先進性及適用性的界限，避免盲目追求技術先進而忽視適用性的原則。

（五）把握科研與生產的關系和界限的原則。科研來源于生產實踐并置服務于生產實踐，并依靠生產實踐不斷地完善提高。但科研與生產又有嚴格的界限，科研成果只有達到基本成熟時才可用于工程實踐，否則將造成重大損失，這方面的教訓己不勝枚舉[2]。

四、對若干熱點問題的分析與考慮

（一）是否應該采用自動分車型技術的問題

首先，從提高自動化程度，減少人工干預和作弊途徑的角度來看有必要采用。另外，一些車主為了少交費，甚至伙同汽車生產（或改裝）廠在車輛出廠證件上將載重噸位（或客車座位數）降檔，因此造成公路部門通行費收入的大量損失。這一問題的出現也使采用該技術變得迫切和必要。

1.由于實行公路收費政策時間不長，也由于部分收費公路費額標準相對偏高，我國道路使用者對這一政策的接受程度還不能令人滿意。在這個時期我國公路收費需特別注重用戶負擔的公平合理性問題，這就使得國內絕大多數收費公路采用比較合理（按里程收費）而不經濟的封閉制式，車型分類標準也采用了比較為合理而不夠簡單明確的按貨車噸位和客車座位數的分類方法。按這種分類方法，人工判別尚不容易，自動分車型就更加困難。

2.如像歐美國家按車輛外形參數（如車高、軸數、輪數或軸距等）來分則十分簡明，人工和自動分型均容易實現。但我國目前的車輛構成十分復雜，國內外生產（改裝）的車種達上千種，如以外形參數分型很難保證公平合理性。

3.再借鑒幾個經濟發達的收費公路大國，在半自動收費的地方，其自動分車型技術也未普遍應用。而采用這項技術的地方也多作為后置式使用（車型分類儀設置在車道尾部），作為對人工判車型的校核。究其原因也在于技術尚未完全成熟以及運營管理方面存在某些問題（如誤差的處理以及投資等問題） [3]。

綜合考慮以上因素，以及部分省市的迫切要求，標準將自動分車型設備列為可選項，再有條件地方可以設置。同時也希望通過部分省市的試點取得經驗，為將來修訂分類標準和推廣自動分車型技術創造條件。

附帶說明的是如果在封閉式系統的出口車道采用了自動分車型技術，那么入口車道就可以不再分車型，采用自動發券機的入口車道也不需要安裝自動分車型設備。

（二）在封閉式系統中是否采用牌照自動識別技術以防范換（通行）券作弊的問題

對向行駛的車輛換券作弊是封閉式系統通過縮短里程少交費的一種作弊形式，而同一車輛換牌作弊（入口掛地方車牌，出口改掛軍車牌）則更直接將應交費車變成免費車了。以上形式的作弊現象目前呈現蔓延趨勢，己成為不可忽視的問題。而在入口將車牌號碼寫入通行券、出口進行核查是一種防范措施。國內外某些系統采用在不定期抽檢時人工鍵入牌號尾數的方法，也有將人工輸入車牌號作為入口固定操作的實例。

1.采用此技術的投入較大（據不完全調查每車道3萬元以上），在幾乎是”零成本”的人工輸入車牌號方案的比對下，使用自動識別技術的性價比不占優勢。

2.由于應用環境、車牌狀態以及技術本身等多種因素的限制，自動識別率和精度不可能達到100%（一般說法可以達到90%以上），而一個可用系統由于拒識或誤識所造成的誤差以及進而需要遠程入口圖像調用的比例應控制在千分位數量級。目前采用OCR （字符識別）+車牌圖像匹配（入出口對拒識車牌提取特征參數進行比對的方法有效地提高綜合識別率，但又引發出新的問題：其一是特征參數位數較多，難以寫入通行券（卡），需通過網絡傳輸；其二是無法與人工輸入方案在一個系統中混合使用，即如采用自動識別技術則所有入口車道均需安裝，而僅在繁忙的收費站安裝的設想也很難實現了[4]。

（三）關于在入口車道增加圖像抓拍功能，并在出口車道與出口抓拍的圖像對照核查，以防范換券作弊的問題

這種方法理論上可行，實際不可行。存在的問題除與牌照自動識別技術相類似外，還在于圖像信息量過大（壓縮后也有幾十KB），無法隨通行券（卡）攜帶，而需要以通行券編號為線索反查入口圖像。如果每輛車都要核查的話，對計算機網絡和數據庫的要求將非常高，而且造成的交通延誤將是不可接受的。

（四）關于通行劵方案的選擇問題

通行劵技術是封閉式系統的核心技術。在國外，二十世紀八十年代投入應用的一次性紙質磁性劵技術至今仍是主流技術，而且沒有更新的趨勢。

1.評價通行券（卡）技術方案的主要因素

評價通行券（卡）技術方案的優劣至少可以從以下幾個方面進行考慮。

（1）用于自動讀寫數據的通行劵載體應具備一定的數據容量（100字節以上）和較高的可靠性一具有較強的抵御各種自然和人為破壞（所存信息）的能力。

（2）具有較高的讀寫速度（1秒以內）。

（3）具有較高的數據安全性，可以有效地防止偽造、涂改等行為。

（4）除擁有自動讀寫的數據外，一般還應附有明文印刷的主要入口信息，當自動識讀不成功時由人工進行試讀并收費。

（5）讀寫設備應具備盡可能高的可靠性、使用壽命，以及盡可能低的維護工作量，并且盡可能采用標準化的通用產品。

（6）盡可能低的讀寫設備價格和通行券（卡）的綜臺使用成本（包括直接成本和管理成本）等。

2.影響通行券使用效果的主要因素

通過對國內多種通行券（卡）的分析比較，可以看到影響使用效果的主要因素有以下三個：

（1）信息載體類型——直接影響數據容量、數據的可靠性和安全性。

磁性劵采用磁記錄技術，按ISOⅢ有效數據為107位。磁記錄的可靠性稍低，實際運行中不可讀比率為千分之幾。二維條碼和IC卡則可以記錄1KB以上數據，數據可能性和安全性均很高，二維條碼更具有檢錯和糾錯功能，進一步提高了數據的可靠性。

（2）信息載體使用方法（一次性/重復性）——直接影響管理難易程度和使用成本。

一次性使用的紙質劵可攜帶明文印刷信息，對網絡的依賴小，可適應分段分期建設時有設備路段和暫無設備路段（使用預印刷劵）混合收費的要求；一次性使用后即作廢，便于管理；綜合使用成本因介質不同而不同，磁性劵成本較高（6分—8分/張），條碼劵成本較低（3分—4分/張）。

重復性使用的塑料集卡沒有明文印刷信息，出口因卡片原因不能自動試讀時需通過網絡（或其他手段）反查入口站址，對網絡的依賴大。出現車道控制器等設備故障或停電時則無法收費。由此也無法適應分段分期建設混合收費的要求；重復性使用的通行卡需不斷地在入出口車道和收費站之間搬運、調配，對價格較高的非接觸IC卡甚至要對每張卡進行跟蹤管理，系統管理較復雜，管理工作量及管理費用較大；重復性使用的通行卡的直接使用成本取決于通行卡單價和平均使用壽命，而通行卡的損壞流失率對實際壽命影響最大。非接觸式IC卡每張約16—20元，如果平均日損失率能控制在1‰以下，其平均使用壽命約500次（按每日一次計算）則直接成本可以和二維條碼劵相比（約4分/次）[5]。

通過比較可看出一次性方案明顯優于重復性方案。

（3）自動讀寫技術類型（接觸式或非接觸式讀寫）——直接影響讀寫設備的可靠性、造價及維護成本。

接觸式讀寫的典型例子是磁性券方案，磁頭需與運動中的通行券上的磁條進行接觸式讀寫操作，使得磁頭易污染和磨損；明文印刷多用微型針式打印機，壽命有限。以上均需經常保養和定期更換零部件，維護工作量和成本較大。

條碼劵方案在采用熱轉印打印機的入口現場實時打印條碼和明文數據.其寫數據操作可以認為是接觸式的（熱打印頭與運動中的碳帶相接觸），但工業級的熱轉印打印機在打印質量、速度、可靠性及維護性等方面均優于傳統針式打印機，

作為人口發券設備也比磁券發券機可靠、價廉。

非接觸式讀寫的典型例子是非接觸式IC卡和紙質條母券。非接觸式IC卡將射頻識別技術和IC卡和紙質條碼劵。非接觸式IC卡將射頻識別技術和IC卡技術結合起來，實現了IC卡無緣化和非接觸讀寫。使其具有可靠性高、壽命長、信息量大、安全性能好和維護量小等優點。條碼劵方案再出口采用光電識讀儀（激光掃描或圖像傳感器等類型）進行非接觸式自動識讀，可靠性很高，平均無故障時間可達數萬小時。

通過比較可以看出非接觸式讀寫方式明顯優于接觸式讀寫方式。

標準規定的三種通行券方案各有優缺點，在現階段都有應用的條件，應允許共存。

筆者認為磁性劵技術為早期引進技術，具有一次性的優勢，也有接觸式讀寫的劣勢。出于節省投資及運營費用的考慮，除已建系統繼續使用外，新建系統不宜再推薦使用。

非接觸式IC卡方案由國外介紹進入我國，由于非接觸讀寫的突出優點迅速得到推廣，但經過幾年運行，其重復性使用的問題也得到較多的暴露，在聯網收費的環境下，網絡越大，涉及管理單位越多，問題講越嚴重。現在應該是對這一方案認真總結和重新認識的時候了。

二維條碼劵方案是我國自主創新的成果，兼有一次性使用和非接觸讀操作的優勢，升具有良好的數據安全性和低成本的特點，因此這一技術特別適合子通行券方案。河南全省80多個收費站（300多條車道）已使用這一技術，運轉情況良好，這一接術應該擁有廣闊的發展空間。

（五）關于全自動電子收費方式的問題

電子（不停車）收費方式在經濟發達國家正在大力發展，大有逐漸取代（人工）半自動收費方式的趨勢，這一先進的收費方式在這些國家也取得了良好的社會和經濟效益。電子收費方式在這些國家能夠如此發展不僅是科技進步的結果，也是與健全的法制、健全的金融體系、管理部門，比較合理的管理體制和道路使用者比較良好的道德規范等因素分不開的[6]。

1.加緊研究、制定電子收費方式的相關標準，并與國際標準和國際主流技術接軌。這一工作在國家ITS研究中心的主持下正在進行，本標準的電子收費方式部分也屬于這一工作范圍。

2.選擇具備條件的地方建設電子收費系統；

3.根據國外和國內的經驗，設計、建設符合地方實際電子收費系統。

五、體會與想法

通過上述比較筆者有一些體會和想法，提出來與業界人士探討：

（一）短短十幾年時間，我國的收費系統從開始的全面引進、消化吸收，發展到今天已基本可以獨立承建，成績是很大的。現在國內外有這么多單位、公司投身于收費系統的研究開發，于收費系統的不斷完善非常有利。

（二）和國外目前類似系統相比，我國收費系統的防作弊系統功能比較強大，其中應用閉路電視的數據疊加、圖像抓拍等功能對加強監督、提高圖像檢索效率都起到了很好的作用。

（三）但是應該看到，總體上我國目前的系統比國外類似系統要復雜得多。同樣是半自動的封閉式收費系統，我們在車道級的設備配置比較多（歐洲基本上沒有收費亭和車道的攝像機等設備），而且不斷還有新的想法和設備出現；車道級特殊處理的種類較多，操作流程考慮的比較完善和復雜，報表比較復雜，數量較多；收費站與收費（分）中心之間的數據、圖像傳輸要求很高（現在的趨勢2MBPS帶寬都已不夠，而國外大量采用公網ISDN或撥號電話傳輸數據，很少有專網的情況）；近年在國內曾經和正在采用的重復性磁性通行卡、接觸式IC通行卡和非接觸式IC通行卡等方案使系統管理難度和工作量大幅度上升；由于聯網收費，很多地方提出要建更高水平的寬帶網，建一個拆帳清分中心動輒上干萬投資，為了識別路徑要建路徑標識站等等。

誠然，由于國情不同，上述一些做法是必要的。但同樣是收費系統，我們這些高額的投入能否吸取更多的交通量，能否有效地提高效率、減少人員，最終能否有相應的投資回報呢？這是擺在我們面前的一個現實問題，公路經營管理部門、建設部門、系統設計部門和系統開發集成商都應冷靜、認真地進行思考，然后做出選擇。

參考文獻：

[1]劉偉，羅仁堅.我國收費公路發展規模的探討[J].綜合運輸，2000（5）：13—15.

[2]邱中柱.對構建和諧收費公路的幾點思考[J].交通企業管理，2007（3）：39—40.

[3]衛靜.國外收費公路對我國公路發展的啟示[J].交通企業管理，2008（1）：73—74.

[4]蔣學川，易術.我國公路收費發展面臨的問題和未來關鍵技術研究[J].公路交通科技，2008（4）：151—154.

[5]孫學工.收費公路發展的國際經驗與啟示[J].中國物價，2004（3）：54—58.

[6]張寶勝.美國收費公路的發展[J].中外公路·第23卷，2003（6）：92—94.