高速公路不停車收費(fèi)車道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與方案選型

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隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國高速公路的建設(shè)也達(dá)到了一定水平，而在高速公路建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速的當(dāng)前時(shí)期，人工收費(fèi)模式在現(xiàn)代化管理的今天越來越顯現(xiàn)出了自身的局限性和落后性，因此，采用無需現(xiàn)金支付通行費(fèi)用，利用科學(xué)先進(jìn)的電子繳費(fèi)方式來進(jìn)行費(fèi)用的繳納，使車輛無需停車等候就能夠順利通行的不停車收費(fèi)車道系統(tǒng)就成為了社會(huì)發(fā)展的必然產(chǎn)物。

1 不停車收費(fèi)系統(tǒng)概述

ETC=Electronic Toll Collection，即電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)。是指車輛在通過收費(fèi)站時(shí)，通過車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)車輛識(shí)別、信息寫入(入口)并自動(dòng)從預(yù)先綁定的IC卡或銀行帳戶上扣除相應(yīng)資金(出口)，是一種國際上正在努力開發(fā)和推廣普及的用于道路、大橋和隧道通行的電子收費(fèi)系統(tǒng)，采用這種收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)通道通行能力是人工收費(fèi)通道的5到10倍。

近年來，中國關(guān)于ETC的研究和建設(shè)也取得了一定進(jìn)步，和傳統(tǒng)的人工收費(fèi)系統(tǒng)不同，ETC技術(shù)是建立在以IC作為數(shù)據(jù)載體的基礎(chǔ)之上的，通過無線數(shù)據(jù)交換方式來實(shí)現(xiàn)收費(fèi)計(jì)算機(jī)與IC卡的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存取功能。計(jì)算機(jī)可以讀取IC卡中儲(chǔ)存的車輛固有信息(如車輛類別、車主、車牌號(hào)等)、道路運(yùn)行信息、征費(fèi)狀態(tài)信息，隨后按照既定的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，通過計(jì)算，從IC卡中扣除本次道路使用通行費(fèi)，同時(shí)，ETC也需要對車輛進(jìn)行自動(dòng)檢測和自動(dòng)車輛分類。

與傳統(tǒng)的人工收費(fèi)系統(tǒng)相比，ETC系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在給車主以及交通監(jiān)管部門都提供了很大的便利。使收費(fèi)站提高自身的車輛通行能力、給收費(fèi)站提供了更準(zhǔn)確的運(yùn)營數(shù)據(jù)、使車主獲得更好的服務(wù)和更通暢的通行環(huán)境、有效降低了車輛等候繳費(fèi)時(shí)排出的尾氣。ETC車道的建設(shè)也在很大程度上減少了基建投入，1條ETC車道的通行能力相當(dāng)于4條MTC車道的通行能力，ETC通道的投入運(yùn)營可以大大減少交通監(jiān)管部門的建設(shè)基金投入，可以節(jié)約40%基建費(fèi)。

2 各省ETC建設(shè)現(xiàn)狀

截至9月底，全國共有26個(gè)省份按國家標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)開展了ETC建設(shè)，累計(jì)建成ETC專用車道7600余條，我省共建成ETC專用車道352條，ETC收費(fèi)站數(shù)量共172個(gè)，ETC收費(fèi)站覆蓋率達(dá)到70%。計(jì)劃年底前將再建成ETC車道158條。

3 高速公路不停車收費(fèi)車道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則

高速公路不停車收費(fèi)車道系統(tǒng)在開發(fā)設(shè)計(jì)的過程中，需要體現(xiàn)以下幾項(xiàng)原則:

3．1 先進(jìn)性

為適應(yīng)如今相關(guān)技術(shù)的發(fā)展以及未來的應(yīng)用需要，系統(tǒng)要建立在先進(jìn)的軟件和硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)上，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)采用最新結(jié)構(gòu)技術(shù)與策略，以確保系統(tǒng)性能在設(shè)計(jì)中最優(yōu)，在今后也隨著計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)的發(fā)展而不斷提高。

3．2 開放性

當(dāng)今世界信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流就是開放系統(tǒng)，一個(gè)開放的系統(tǒng)能夠使世界范圍內(nèi)的各種產(chǎn)品的優(yōu)勢特性得到最充分的利用，在最小系統(tǒng)開銷下，便捷地對整個(gè)系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)充，充分保障系統(tǒng)的靈活性，并隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展而將這些新技術(shù)融于系統(tǒng)中以供采用。

3．3 規(guī)范性

標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化是系統(tǒng)獲得成功的重要條件，總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)甚至接口的設(shè)計(jì)都應(yīng)嚴(yán)格按照國際和國家通用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，并將標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、統(tǒng)一化貫穿于系統(tǒng)的整體開發(fā)設(shè)計(jì)以及項(xiàng)目生命周期中的每一個(gè)階段。

3．4 繼承性

高速公路網(wǎng)“一卡通”收費(fèi)系統(tǒng)作為我國公路交通領(lǐng)域中推行的新型收費(fèi)方式，要對已建和在建的高速公路系統(tǒng)的收費(fèi)特征進(jìn)行充分考慮，對原有的收費(fèi)管理方式中的精華部分和豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有一個(gè)擇取性的繼承和兼容，并且使其落實(shí)到新型“一卡通”收費(fèi)系統(tǒng)當(dāng)中。

3．5 安全性

設(shè)計(jì)一個(gè)功能強(qiáng)大的安全控制系統(tǒng)，保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的任何一個(gè)對象以及環(huán)節(jié)，滿足國際與國內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，即實(shí)現(xiàn)個(gè)人認(rèn)證、訪問控制、權(quán)限設(shè)置、通信認(rèn)證等，以保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

3．6 模塊化

在對系統(tǒng)的總體功能進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)依據(jù)實(shí)際功能將其分解為若干個(gè)易處理的子系統(tǒng)，隨后在各個(gè)系統(tǒng)中劃分出不同功能的模塊。

4 高速公路不停車收費(fèi)車道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4．1 關(guān)于收費(fèi)管理模塊

車主可以通過預(yù)先建立的賬戶來進(jìn)行預(yù)繳費(fèi)，賬戶和車輛標(biāo)識(shí)碼要設(shè)置為唯一，不能有重復(fù)現(xiàn)象，高速公路各路段可以按照路線及車型從車主的賬戶中自動(dòng)扣除相關(guān)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)收費(fèi)，當(dāng)出現(xiàn)欠費(fèi)的情況時(shí)，系統(tǒng)要做出相應(yīng)提示，并把車輛的相關(guān)信息、車主信息和欠費(fèi)金額等自動(dòng)添加到欠費(fèi)車輛信息表，便于通知車主及時(shí)充值繳費(fèi)。

4．2 關(guān)于信息查詢模塊

采用人機(jī)交互式的信息查詢方式，具有權(quán)限的用戶可以通過在用戶查詢界面中輸入關(guān)鍵字的方式來快速獲得感興趣的字段或數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些字段來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和瀏覽，利用內(nèi)嵌查詢語言的方式來完成統(tǒng)計(jì)和查詢。

4．3 關(guān)于數(shù)據(jù)管理模塊

系統(tǒng)可以設(shè)置用戶的使用權(quán)限，使用戶在系統(tǒng)管理員的允許范圍內(nèi)來對軟件的各功能進(jìn)行使用操作，使系統(tǒng)正常運(yùn)作、數(shù)據(jù)保密，系統(tǒng)用戶通過管理界面進(jìn)入到系統(tǒng)中，可以通過設(shè)置登陸口令及驗(yàn)證碼、及時(shí)更改密碼的方式來保證系統(tǒng)的安全性，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障而使數(shù)據(jù)丟失時(shí)，可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份和修復(fù)來重新建立起一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫，將新的信息通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入添加到數(shù)據(jù)庫中，對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的刪除和修改等，確保數(shù)據(jù)庫的及時(shí)性、正確性。

5 結(jié)語

高速公路不停車收費(fèi)車道系統(tǒng)利用車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)來完成車輛和收費(fèi)站之間的無線數(shù)據(jù)通訊，通過設(shè)計(jì)先進(jìn)的系統(tǒng)工作模式來達(dá)到高速公路智能收費(fèi)的目的，該系統(tǒng)的建立和落實(shí)有效提高了高速公路的車輛通行率，給車主提供了極大的便利，也利于高速公路的未來發(fā)展，促進(jìn)我國高速公路事業(yè)的發(fā)展。

［1］李堅(jiān)，王秀媛．高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀研究［J］．自動(dòng)化與信息工程，2007(02):1-4．

［2］郭敏，過秀成．高速公路收費(fèi)系統(tǒng)［M］．北京:人民交通出版社，2003∶2-11．