試論高速公路ETC收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用

黃湛

摘要：隨著我國高速公路的快速發(fā)展，ETC收費(fèi)模式成為未來高速公路收費(fèi)公路發(fā)展的重要方向。在這篇文章中，主要說明了ETC在高速公路上的當(dāng)前優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并說明了ETC在高速公路上的前景。

關(guān)鍵詞：高速公路;ETC;應(yīng)用

近年來，隨著高速公路事業(yè)的快速發(fā)展，高速公路收費(fèi)站的傳統(tǒng)手動(dòng)收費(fèi)模式越來越不適合交通發(fā)展的需要。收費(fèi)站存在車輛擁擠、交通事故、環(huán)境污染等問題。這是排隊(duì)的車輛為了支付費(fèi)用而引起的。事實(shí)證明，光靠擴(kuò)建收費(fèi)站基礎(chǔ)設(shè)施的方法，不僅需要大量的人力資源，資材、財(cái)源也有限，難以應(yīng)對日益增長的交通需求。作為一個(gè)重要的發(fā)展方向，高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的ETC可以達(dá)到高速公路交通的目的，將收費(fèi)站內(nèi)車輛擁擠的問題降到最低。

一、ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)的概念

ETC的正式名稱是電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)。通過安裝在車輛上的車載電子標(biāo)簽，當(dāng)應(yīng)收費(fèi)的車輛通過收費(fèi)車道時(shí)，收發(fā)天線發(fā)射射頻激勵(lì)信號，喚醒車載電子標(biāo)簽設(shè)備（OBU），標(biāo)簽與讀寫器之間經(jīng)過相互的認(rèn)證，達(dá)到相互信任后，通過專用短程通信技術(shù)（DSRC） 實(shí)現(xiàn)天線和 IC 卡之間的信息交互。收費(fèi)道口工控機(jī)能夠讀取IC卡中保存的車輛固有信息（車型、車牌號碼等）、道路交通信息、收費(fèi)狀況信息，按照高速公路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，扣除相應(yīng)的通行費(fèi)。

二、ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)的工作流程

在ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)的特定工作流程中，工作原理如下。首先，處理對象的車輛進(jìn)入系統(tǒng)感應(yīng)區(qū)域后，引起線圈回路電感量的變化，車檢器輸出相應(yīng)邏輯信號，讀取/寫入天線變?yōu)榛钴S。其次，讀取/寫入天線接收到命令后，立即發(fā)送電子標(biāo)簽信號，接著發(fā)送信息反饋。反饋可讀取且有效時(shí)，進(jìn)入下一步。無效時(shí)自動(dòng)警告，并保持關(guān)閉狀態(tài)。第三，交易順利的話，車道控制器會(huì)向ETC自動(dòng)欄桿機(jī)發(fā)出指示，在抬升自動(dòng)欄桿欄桿的同時(shí)，車種和交易費(fèi)用等信息會(huì)顯示在費(fèi)額顯示器上。第四，當(dāng)車輛進(jìn)入車牌識別范圍時(shí)，抓拍設(shè)備自動(dòng)對車輛圖像進(jìn)行抓拍并保存。第五，車輛通過后線圈，系統(tǒng)發(fā)出自動(dòng)欄桿落下指示，自動(dòng)欄桿落。第六，車輛完全通過后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保存信息，通過數(shù)據(jù)傳輸隊(duì)列及時(shí)上傳，整個(gè)過程完成。

三、ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

1.能有效提高收費(fèi)工作效率

ETC實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)工作的完全自動(dòng)化，收費(fèi)操作在機(jī)器與機(jī)器之間通過電子信號以極快的速度進(jìn)行，避免了人工收費(fèi)帶來的速度慢、差錯(cuò)多、營私舞弊等問題，極大地提高了收費(fèi)工作的效率。

2.能有效緩解收費(fèi)站擁堵問題

統(tǒng)計(jì)表明，ETC收費(fèi)車道的通行能力可達(dá)2500輛/h，是人工收費(fèi)的5-8倍，相當(dāng)于增加5-8條人工收費(fèi)車道，大大提升了高速公路收費(fèi)車道的通行能力，從而有效緩解車輛在通過收費(fèi)站時(shí)的擁堵現(xiàn)象。

3.能有效減少對環(huán)境的污染

根據(jù)研究，車輛在啟動(dòng)、加速時(shí)油耗最高，對環(huán)境的污染也最大，由于ETC車道不需要車輛頻繁啟停，只需勻速通過即可，可避免車輛在怠速等待和啟動(dòng)加速時(shí)排放大量的廢氣，起到節(jié)能減排的作用。

四、ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

ETC是1990年代中期首次導(dǎo)入我國的。1996年，廣東省在佛山、順德、南海等地設(shè)置并使用ETC通道。同年末，北京在首都機(jī)場高速公路實(shí)施了3個(gè)月的ETC收費(fèi)公路的試運(yùn)行，第2年開始試運(yùn)行。自1996年以來，大部分的城市都開始了ETC服務(wù)。

以福建省為例，“十三五”末全省高速公路的通車?yán)锍桃淹黄?000公里，覆蓋了全省84個(gè)縣（市、區(qū)），鄉(xiāng)鎮(zhèn)通高速公路覆蓋率高達(dá)80%以上，路網(wǎng)密度已達(dá)發(fā)達(dá)國家水平，目前該省建設(shè)并運(yùn)營280余個(gè)收費(fèi)站，均包含至少一進(jìn)一出ETC車道，覆蓋率達(dá)100%。同時(shí)，為了鼓勵(lì)使用ETC電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，福建省高速公路對ETC電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的用戶實(shí)行5%通行費(fèi)的優(yōu)惠政策。截至2019年12月9日，福建省ETC用戶總量達(dá)514.07萬輛。同時(shí)，福建省高速公路入口與出口ETC使用率分別達(dá)到了71.19%和72.8%，連續(xù)數(shù)月排全國第1位。

五、ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)存在的問題

ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)有許多優(yōu)勢，在高速公路收費(fèi)方面做出了巨大的貢獻(xiàn)，但從近幾年ETC系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)來看，此階段的ETC系統(tǒng)還存在以下一些問題：

1、長通信區(qū)的跟車干擾問題

不停車收費(fèi)系統(tǒng)的通信區(qū)約為自動(dòng)欄桿前的2-10之間，而在長通信區(qū)因?yàn)橥ㄐ欧秶螅?jīng)常有多輛車同時(shí)出現(xiàn)的情況，在前面的車輛不能正常交易而后車可交費(fèi)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)前車被放行，后車被攔截的失誤。

2、短通信區(qū)的通行速度低的問題

短通區(qū)的ETC通信區(qū)域大約是自動(dòng)欄桿前的1米-6.6米之間，待收費(fèi)交易時(shí)，車輛離欄桿近，必須減速慢行，緩慢通過，這方面對通行效率有很大影響。

3、自動(dòng)欄桿存在通信盲區(qū)的問題

目前系統(tǒng)設(shè)備天線位于欄桿前大概2米的地方，因車載OBU和設(shè)備天線具有接收方向特性，導(dǎo)致車載OBU在到達(dá)設(shè)設(shè)備接收天線下方時(shí)已經(jīng)不能正常通信。通信區(qū)位于欄桿前2米左右，當(dāng)車輛車速過快，或者其它原因?qū)е略谕ㄐ艆^(qū)沒有完成交易而行駛到欄桿前時(shí)，此時(shí)欄桿不能自動(dòng)抬起，則收費(fèi)無法完成，從而使得車輛通行變慢。

六、ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)的發(fā)展方向

1.加大ETC的宣傳和推廣力度

目前，ETC業(yè)務(wù)還處于發(fā)展階段，作為一種新事物，還不能夠被部分車主所認(rèn)知，以福建省為例，ETC使用率已達(dá)到了72.8%，還有提高空間。為了吸引更多的用戶辦理ETC，應(yīng)當(dāng)加大宣傳力度，必要時(shí)可增加優(yōu)惠幅度，利用經(jīng)濟(jì)杠桿，來吸引車主安裝ETC設(shè)備，車主和社會(huì)的認(rèn)可反過來可推動(dòng)ETC事業(yè)的發(fā)展。

2.提升ETC技術(shù)

條件齊全的情況下，可以將ETC電子標(biāo)簽“前裝”。也就是說，汽車制造商在車輛出廠前會(huì)先把ETC電子標(biāo)簽放在平臺上，汽車會(huì)向電子標(biāo)簽供電。解決電子標(biāo)簽電池壽命短的問題。用戶直接購買車。去最近的高速公路管理部門或指定的合作銀行申請儲(chǔ)值卡。

結(jié)語

ETC收費(fèi)方式積極推進(jìn)了ETC收費(fèi)技術(shù)，有效解決了高速公路收費(fèi)站排隊(duì)和停車費(fèi)造成的當(dāng)前交通延遲矛盾和堵車問題，大大提高了收費(fèi)站的容量。高速公路的運(yùn)營管理水平和交通服務(wù)水平起著重要的作用。隨著ETC收費(fèi)技術(shù)的成熟，ETC收費(fèi)系統(tǒng)被認(rèn)為是健康、迅速發(fā)展的，在高速公路和其他行業(yè)中越來越普及和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]石永紅.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)在ETC收費(fèi)中的應(yīng)用研究[J].中國設(shè)備工程，2021（13）：255-256.

[2]許婷琴，鄔亮.高速公路通信系統(tǒng)的收費(fèi)與監(jiān)控應(yīng)用解析[J].運(yùn)輸經(jīng)理世界，2021（12）：1-3.