ETC技術(shù)對我國智慧高速公路發(fā)展的推動作用

馬廉杰

摘 要：近幾年來，ETC技術(shù)在我國高速公路工程中被廣泛應(yīng)用，促進(jìn)我國智慧高速公路建設(shè)發(fā)展水平快速提升。通過使用ETC技術(shù)，不僅使我國高速公路開始形成智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)體系，同時為高速公路安全、穩(wěn)定運行奠定了堅實基礎(chǔ)。因此本文主要針對ETC技術(shù)對智慧高速公路發(fā)展起到的推動作用進(jìn)行分析，希望增強ETC技術(shù)應(yīng)用效果，促進(jìn)我國智慧高速公路發(fā)展獲得進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：ETC技術(shù);智慧高速公路;發(fā)展;推動作用

0 前言

我國ETC技術(shù)開始更加成熟，從根本上提升我國高速公路基礎(chǔ)設(shè)施綜合水平，開始形成智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化高速公路建設(shè)框架。使用ETC技術(shù)可為人們提供更加便利、快捷的出行服務(wù)，人們開始對ETC技術(shù)的應(yīng)用效果提出更高的要求，因此應(yīng)持續(xù)加強ETC技術(shù)應(yīng)用水平，才能對我國智慧高速公路未來發(fā)展起到更好地推動作用。

1 增強高速公路運營信息采集能力

智慧高速公路主要功能之一便是全路段感知，ETC技術(shù)應(yīng)用過程中，主要也是為增強道路整體的數(shù)據(jù)收集能力。通過使用ETC門架系統(tǒng)，可對過往車輛各類數(shù)據(jù)進(jìn)行快速收集，如車牌圖像、車輛運行狀態(tài)[1]、車內(nèi)人員狀態(tài)、環(huán)境情況等。使用設(shè)備包含攝像頭、ETC天線、控制器等，其中十分重要的組成部分為智能高清攝像頭。依據(jù)智能交通世界網(wǎng)統(tǒng)計結(jié)果來看，我國此次進(jìn)行的省界收費站取替工作，在我國高速公路中增加了10余萬臺高清監(jiān)控設(shè)備，使高速公路監(jiān)控點位覆蓋面積得到大范圍拓展。

各區(qū)域加裝設(shè)備過程中，大多數(shù)采用了華為信息采集設(shè)備。目前市面中超過70%的攝像機產(chǎn)品都使用了華為自主研發(fā)的海思芯片，這種芯片可發(fā)揮強大的技術(shù)價值，可使攝像機完成每幀200+車輛畫面抓拍、精準(zhǔn)識別非約束場景，可全天候?qū)崟r收集道路中的全部信息。使用這種機器還可采用更加靈活、快速地裝載第三方智能化算法，精準(zhǔn)分析可達(dá)到毫秒級。可以看出，通過使用ETC技術(shù)，可使高速公路道路信息采集能力大幅提升，拓展信息采集范圍，增強信息采集準(zhǔn)確性。

2 增強通信路網(wǎng)傳輸能力

目前使用的ETC門架通信系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)中，基本都使用了主備雙鏈路方式。主用鏈路中，包含敷設(shè)光纜、門架、一體機柜、收費通信光纜、收費站站級，共同形成以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)，備用鏈路中在各個收費站中配置4G路由器，后備網(wǎng)絡(luò)為運營商專線網(wǎng)絡(luò)。與此同時，還應(yīng)用ETC技術(shù)對現(xiàn)行高速公路收費專用通信傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了改造，確保各個ETC智慧站點之間可形成穩(wěn)定、高效傳輸，充分滿足管理與運營需求，各個地區(qū)還使用了具備多個業(yè)務(wù)承載能力、波分復(fù)用功能的OTN光傳送網(wǎng)，可實現(xiàn)超長距離信息傳輸網(wǎng)絡(luò)運行，還可在其中加載通信中繼站，為網(wǎng)絡(luò)信號穩(wěn)定性提供保障。對于路車通信交互方面，主要使用了DSRC技術(shù)，利用RSU天線與車載OBU電子標(biāo)簽達(dá)到通信傳輸效果。

3 應(yīng)用ETC技術(shù)可提升決策準(zhǔn)確性

雖然使用了ETC技術(shù)，但我國智慧高速公路建設(shè)工作依然任重道遠(yuǎn)，還需進(jìn)行深入發(fā)展。從目前情況來看，我國智慧高速公路已經(jīng)開始具備一定的智能管理能力，為人為決策提供支持與幫助。如在2019年，我國各個地區(qū)開始大范圍安裝ETC門架與智能化一體機柜，通過使用邊緣計算技術(shù)，可達(dá)到初級智能化高速公路建設(shè)目標(biāo)。如其中應(yīng)用的華為智慧站點路側(cè)邊緣計算單元，可對高速公路智慧站點進(jìn)行準(zhǔn)確的費率計算、離線收費等，還可對車輛進(jìn)行實時收費稽查。通過應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，可拓展數(shù)據(jù)處理機制范圍，從根本提升監(jiān)控系統(tǒng)運行效率，加強數(shù)據(jù)收集精準(zhǔn)性。在目前使用的ETC技術(shù)中，還包含云計算能力與大數(shù)據(jù)分析能力。可為高速公路ETC收費中心海量拆分結(jié)算與收費業(yè)務(wù)提供支持。尤其對于大數(shù)據(jù)分析與處理方面，華為經(jīng)過不斷研發(fā)與更新，推出了業(yè)界中具有最高性能的ARM-based處理器——鯤鵬920[2]。正是由于ETC技術(shù)中包含了云計算技術(shù)、邊緣技術(shù)等，才能使其對海量交通數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確、快速處理與分析，可達(dá)到初級人工智能水平。通過使用ETC技術(shù)，還可以對高速公路實際道路情況進(jìn)行分析，預(yù)測可能會發(fā)生的交通事故與擁堵情況，及時為智慧中心、公路駕駛?cè)藛T提供道路信息服務(wù)，減少事故發(fā)生幾率，降低事故擴散范圍。

4 增加高速公路試點工作效率與速度

2018年，我國國務(wù)院發(fā)布了《加快推進(jìn)新一代國家交通控制網(wǎng)與智能公路試點通知》，但這項工程會消耗大量的成本投入，為各個地區(qū)的高速公路試點建設(shè)工作產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。通過使用ETC技術(shù)，由于其具有特殊的優(yōu)越性能，可幫助人們快速步入智慧高速公路發(fā)展時代，提升智慧高速公路試點建設(shè)速度。

從目前情況來看，我國北京、江蘇、河北、廣東等九個省市為試點地區(qū)，開展智慧公路工程建設(shè)過程中，主要包含內(nèi)容為基礎(chǔ)設(shè)施智能化、公路運輸一體車路協(xié)同化、互聯(lián)網(wǎng)+等，從一定程度上可大幅提升工程建設(shè)質(zhì)量。如浙江在智慧高速公路工程建設(shè)過程中，重點部分為杭紹甬智慧高速公路復(fù)線項目工程。與此同時，在湖南湘江新區(qū)中建設(shè)的智慧高速公路工程已經(jīng)開始使用，部分路段采用了5G網(wǎng)絡(luò)，同時設(shè)置路測通信與監(jiān)測設(shè)備，可為道路運行提供5G+C-V2X[3]通信技術(shù)測試場景。再如我國北京段延崇智慧高速公路工程也已通過了交工驗收。可以看出，在多個地區(qū)的共同努力下，智慧公路建設(shè)水平與速度都在持續(xù)增加，由于得到ETC技術(shù)的良好支持，相信在未來我國智慧高速公路建設(shè)范圍會得到大面積拓展，造福更多人民。

5 促進(jìn)通信5G與汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展

在智慧高速公路建設(shè)中應(yīng)用ETC技術(shù)，可對高速公路路網(wǎng)與通信網(wǎng)形成高效改造，使我國智能汽車產(chǎn)業(yè)與5G技術(shù)獲得共同發(fā)展。目前我國現(xiàn)行使用的ETC系統(tǒng)大部分為DSRC技術(shù)，逐漸開始與5G兼容，增強整體架構(gòu)開放性。近幾年來我國5G技術(shù)的快速發(fā)展，位于世界前端，2019年五月，騰訊公司發(fā)布《5G時代車路協(xié)同創(chuàng)新應(yīng)用白皮書》;同年七月份，我國5G推動技術(shù)組發(fā)布安全技術(shù)白皮書;2020年，我國工信部長表示：“在未來我國的道路改造方面，應(yīng)堅決并積極推行5G+LTE-V2X。”可以看出從5G技術(shù)誕生之后，對推動我國智慧交通發(fā)展產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響與價值。例如我國的京禮高速公路中就已經(jīng)融入了5G技術(shù)，在其中使用了智能感知定位設(shè)備與5G基站，打造智能型路燈桿綜合體，可為高速公路運營過程提供數(shù)據(jù)交換與定位服務(wù)，還可從根本上提升車路協(xié)同技術(shù)應(yīng)用效果。可以看出，5G技術(shù)在我國交通行業(yè)中發(fā)揮了重要的推動作用。

另一方面，由于ETC技術(shù)可促進(jìn)我國智能汽車行業(yè)獲得更好發(fā)展，目前使用的ETC系統(tǒng)中主要使用OBU電子標(biāo)簽，但其僅作為初級形態(tài)，可達(dá)到ETC自由流收費應(yīng)用效果。但在未來發(fā)展進(jìn)程中，可將其作為車載終端，綜合感知道路運輸情況與車流實時情況，同時與路邊基站、云平臺建立連接，加強信息交互性，最終形成智能電子標(biāo)簽、 道路監(jiān)測設(shè)備、云平臺共同融合的前端融合框架中心。

6 結(jié)語

近幾年來我國十分注重智能高速公路建設(shè)工作，尤其是ETC技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以使我國各個區(qū)域之間形成更加完善的一體化管理網(wǎng)絡(luò)，同時還可進(jìn)一步提升高速公路路網(wǎng)、通信網(wǎng)、車輛識別技術(shù)等多個技術(shù)的應(yīng)用水平，為高速公路管理者提供更加精準(zhǔn)的道路數(shù)據(jù)信息，為駕駛?cè)藛T提供實時路況，從根本上提升高速公路的智能性，為出行者提供更加優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、安全的道路服務(wù)。相信在不同地區(qū)相關(guān)部門的共同努力下，ETC技術(shù)應(yīng)用效果獲得進(jìn)一步提升，形成更加完善的智慧高速公路構(gòu)建體系。

參考文獻(xiàn)：

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