不停车收费技术（ETC）应用于高速公路联网收费系统的初步分析

摘要：随着目前科学技术水平的不断提高，发展电子不停车收费技术（ETC）逐步成为提高收费站的通行效率，解决高峰时段车辆通行的必由之路,下面,我们将就不停车收费技术在高速公路建设中的应用,做一下初步分析。
　　关键词：不停车，收费技术，高速公路
　　山东省从2001年开始启动高速公路“一卡通”联网收费工程以来，联网收费系统建设按照“统一规划、分步建设、逐步联网”的原则进行。从联网收费系统运行八年多时间来看，整体情况良好，面临的主要问题是：部分大站高峰时段的通过率问题，这也同时是困扰在高速公路管理人员心头的一个问题。随着目前科学技术水平的不断提高，发展电子不停车收费技术（ETC）逐步成为提高收费站的通行效率，解决高峰时段车辆通行的必由之路,下面,我们将就不停车收费技术在高速公路建设中的应用,做一下初步分析。
　　电子不停车收费技术是目前世界交通运输领域的前沿研究课题，也是我国交通科技发展的重点方向，其核心是针对日益严重的交通需求和环境保护压力，采用信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术及网络技术等对传统交通运输系统进行深入的改造，以提高系统资源的使用效率、系统安全性，减少资源的消耗和环境污染。由于它涉及交通基础设施投资的回收，又是缓解收费站交通堵塞“瓶颈”的有效手段，减少了环境污染，所以各国都把不停车收费系统作为智能交通系统（ITS）领域最先投入应用的系统来开发。交通部于2000年10月发布的交公路发[2000]463号《高速公路联网收费暂行技术要求》中明确指出：“电子不停车收费是收费技术的发展方向，有条件的省（自治区，直辖市）可逐步发展。”,并在“十五”期间列入交通科技的技术创新重点之一。
　　一、电子不停车收费技术（ETC）的现状及发展趋势
　　ETC是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。ETC技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我们山东省目前以IC卡为介质,采用人工半自动收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。
　　在高速公路建设快速发展的同时，我们山东省高速公路收费系统也有了很大的发展。十多年来，高速公路收费系统已经由全面引进阶段逐步过渡到自主开发与引进相结合的阶段。主要体现在按区域联网收费、按线路联网收费、采用高新科学技术提高收费管理手段三个方面。随着社会、经济的快速发展，特别是跨省市国道主干线高速公路网络的逐步形成，社会对收费系统的技术要求将会越来越高，自动化程度较高的收费技术必然逐步取代传统的人工作业方式，ETC技术会在适宜的路段得到采用。
　　二、实施ETC的优越性
　　不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。在传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统，在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过，故可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道,不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。
　　三、ETC在我国的应用
　　为规范和促进不停车收费在国内的应用，交通部于1998年组织交通部公路科学研究所等有关单位开展网络环境下不停车收费系统的研究，对有关接口规范和技术指标给出了指导性意见，并在1999年组织北京、广东、江苏、四川的交通厅开展示范工程建设。同时，也计划在更多的省、市开展推广工作，以充分发挥网络不停车收费系统的优势。
　　从我们山东省目前的情况来看,人工半自动收费技术发展成熟,相当长时间内仍占主导地位。但非现金支付方式将受到欢迎,尤其是在采用非接触IC卡做通行券的路网中,它能很好地避免现金交易的弊端。省内部分运营了多年的高速公路，比如济青、京福，其交通量已经达到相当水平，部分收费站的通行能力确实不能满足高峰交通的需要，面临扩建收费站和改建ETC车道的选择。在这个时候，实施ETC收费显然要优于进行土建扩展。
　　能够兼容IC卡收费和ETC电子收费的双界面卡及其组合式电子收费技术方案将成为公路网自动化收费技术发展的探索和关注焦点。在以IC卡收费为基础的系统中开展ETC电子付费较为容易，仅需在交通拥堵的收费站或有特别需求的收费站安装ETC车道系统就可以，没有必要让ETC系统自身单独构成一个封闭式网络。涉及的主要工作是车道改造任务,有一定的工作量，但不存在重复投资或浪费的问题。
　　在我国高速公路发展较快的一些省份，比如广东省，已经采用“两片式电子标签+双界面CPU卡”的组合式收费技术方案实现了ETC收费，建立了分布全省13个重要城市的“粤通卡”客户服务中心。司机们只要办一张“粤通卡”，就可通行广佛、佛开、开阳等高速公路，无需用现金购买路费，在开通ETC的车道，不必停车缴费。
　　从更长期的角度看，ETC技术除了服务于电子收费外，很有潜力扩展到加油、停车、服务区消费等领域。
　　四、开展ETC收费应用的初步分析
　　我省济青、京福等高速公路车流量很大，尤其是济南站和鲁冀站等车流量较大的收费站，通行能力远远不能满足高峰交通量的需要，在“五一”、“十一”、“春运”高峰车流量中，仍然显示了通过能力的严重不足。
　　我们认为，“两片式电子标签+双界面CPU卡”组合式ETC做法，应该是适合我省收费情况的解决方案，值得推广应用。具体操作如下：在收费站各设1进1出两条ETC车道，同时，启动联网收费系统预留的预付卡功能，建立我省高速公路不停车收费和预付费的“鲁通卡”（“两片式电子标签+双界面CPU卡”组合式ETC）系统。它具有以下优点：
　　（一）最大限度地利用系统资源
　　在同一路段内，组合式收费系统使用多种收费方式，包括停车的现金收费、停车的记帐卡、储值卡收费和不停车的记帐卡、储值卡收费。传统的收费方式，人工收费与ETC收费相互独立，实施ETC收费还必须重新建立一个独立的收费管理系统。而组合收费收费系统，人工收费和ETC收费公用同一个收费管理系统，所以，能最大限度地利用系统资源。
　　（二）降低了ETC实施难度
　　组合式收费技术富有弹性，改造容易，易于试点和推广，使得建设的难度大大减少，运营风险大大降低。ETC车道可根据实际需要进行逐步扩展，初期可以只在主线收费站和车流量大的城市出入口收费站设置ETC车道；而大多数匝道收费站因车流量少，暂不设置ETC车道。在收费项目的发展过程中，只要收费管理系统支持组合式收费，ETC车道可以根据各实际车流量的增长情况随时增设。
　　（三）高安全性，符合金融规范
　　组合式收费方案使用的高安全性CPU卡，通过了金融交易安全认证，符合《中国金融集成电路（IC）卡规范》，与中国人民银行金融安全交易标准相兼容。卡片的管理通过集中统一的规划，采用了相当的技术手段和管理手段，使得其安全性得到足够的保证。与少数地方采用逻辑加密卡作为支付卡的方式比较，组合式收费系统具有无可比拟的优势，更利于在较大的范围内进行推广。
　　不停车收费系统（ETC）在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等