高 虎(甘肅省定西高速公路管理處,甘肅 定西 743000)
ETC不停車收費是智能高速公路機電系統(tǒng)中的重要組成部分,是確保智能收費高速公路高效運行的的關(guān)鍵所在。隨著社會的進步和科技的發(fā)展,各行業(yè)、各部門對交通資源的需求正在日益增加,在小型車輛逐步實現(xiàn)ETC全路段覆蓋后,對貨車ETC不停車收費系統(tǒng)提出了建設(shè)需求要求。國內(nèi)目前有山東、陜西、江西、浙江、山西、廣西等省份開始了ETC貨車通行試點,其主要采用改造客車ETC通道,使用MTC車道改造等方式來進行,從效果來看,仍然沒有形成統(tǒng)一的技術(shù)標準和方案,故如何在甘肅省內(nèi)應(yīng)用ETC方案,是需要進行討論的問題。
貨車ETC技術(shù)工作原理與普通ETC車道基本一致,在車輛上安裝車載單元,車道側(cè)頂方安裝RSU 天線,當ETC貨車經(jīng)過入口車道時自動記錄入口信息,通過出口車道時由計算機自動準確計算用戶的行駛里程,同時通過靜態(tài)秤稱重,計算并收取相應(yīng)費用[1]。高速公路ETC 系統(tǒng)由高速公路ETC聯(lián)網(wǎng)收費清算中心系統(tǒng)、ETC 卡中心及客服系統(tǒng)、收費分中心系統(tǒng)、收費站系統(tǒng)、車道系統(tǒng)、車載OBU等組成。
對于ETC專用貨車車道,正常通過貨車的收費管理不需要人的干預(yù),收費過程自動完成。在正常車輛通過的情況下,ETC貨車駛?cè)隕TC 收費車道,ETC 車道路側(cè)讀寫設(shè)備通過DSRC 通信方式對ETC 車輛上安裝的電子標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)進行讀寫、交換等處理,完成不停車收費交易。收費交易完成后,車道計算機控制接口設(shè)備,電動欄桿抬起、通行信號燈為綠燈,放行車輛。車輛通過后,外部設(shè)備復(fù)原,準備下次車輛進入。車道計算機保存本次收費信息,并將該收費記錄上傳至收費站[2]。
出現(xiàn)異常情況時,車輛的收費管理通常需要管理人員的現(xiàn)場處理,異常情況包括非ETC用戶闖入ETC 車道、非法ETC 用戶(包括電子標簽壞、電子標簽過期、OBU與RSU 認證未通過、電子標簽已被注銷、黑名單用戶、中間換卡等)及非正常交易的用戶(如交易未成功完成)[3]。此時,通行信號燈為紅燈,電動欄桿不開啟,需要人工干預(yù),由現(xiàn)場管理人員將電動欄桿開啟,并由管理人員將車輛引導(dǎo)至相鄰的收費車道接受人工收費處理,通過刷非現(xiàn)金支付卡,進行入口信息寫入或收取通行費。
對于ETC/MTC 混合車道,ETC 車輛由電子標簽讀寫器進行全自動收費。MTC 及異常ETC 車輛的收費管理由該收費車道的收費人員進行人工收費處理,其流程同MTC收費流程。
貨車實行計重收費,需要在每個收費站安裝準確的靜態(tài)秤,從而實現(xiàn)準確稱重與計量,減少貨車通過的爭議。
受收費車道長度的限制,ETC天線、欄桿機等設(shè)備安裝位置需要進行科學(xué)的研究和設(shè)計。同時甘肅省內(nèi)收費站普遍車道數(shù)量較少,設(shè)置專門的ETC貨車通道可能影響普通車輛的通行。
綜上所述,如果要解決這一問題,可以考慮實行雙天線、雙欄桿、雙稱臺、雙光柵的運行模式,解決思路如下。
當車輛進入車道前,前置天線工作,對車輛進行所持OBU是否有效進行識別,如有效,則抬欄桿,車輛放入,進行計重,稱臺貨車車輛數(shù)控制在2輛及以內(nèi),有二輛車時,前置欄桿不抬,待第一車稱重數(shù)據(jù)輸出后,后車方可進入車道。為稱重準確,采用整車計重一車一桿的連續(xù)過車模式。一般情況下,第二輛車進入時,第一輛車已稱重完畢,基本上實現(xiàn)連續(xù)過車。
圖1 貨車ETC解決規(guī)劃圖
第一輛車稱重數(shù)據(jù)出來后,控制器發(fā)出交易信號,后天線可以交易,交易成功后放行,同時后車進行稱重,輸出稱重信息給工控機,待前車交易成功后,相關(guān)信息給后天線交易。如期間有客車,則不用稱重,交易更簡單。
3.4.1 前置天線的作用:識別是否有效持有OBU車輛:
1)識別車輛有否標簽;
2)識別車輛標簽是否有效;
3)識別車輛OBU錢包是否有足夠的錢。
貨車如在安全島前不進行有效識別,則進入車道后很難倒退,影響正常車輛通行。
3.4.2 前置攔桿的作用:
1)分流無標簽車;
2)降低車輛通行速度,如通行速度過大(時速大于20公里)時整車加軸減軸計重誤差概率加大,通過前攔桿合理的控制邏輯,絕大部分貨車可實現(xiàn)準確的整車計重。
3.4.3 前置攔桿控制邏輯:
1)秤臺上無貨車時,后車連續(xù)放入;
2)秤臺上多車,但僅有一輛貨車且已整車計重時,后車連續(xù)放入;
3)秤臺上有一輛尚未整車計重的貨車時,暫不放入后續(xù)車輛,直到該貨車整車計重條件出現(xiàn)后,再放入。
3.4.4 雙光柵整車計重邏輯:
1)當車尾離開光柵時,秤臺上僅有一輛車,整車計重;
2)當前車尾離開后光柵時,秤臺上僅有一輛車,則也可整車計重,為此,設(shè)計了攔桿控制邏輯。
3.4.5 雙稱臺整車稱:
第一節(jié)稱臺為獨立的軸組稱,與后三節(jié)搭接的三節(jié)稱臺并聯(lián),是為更準確識別軸數(shù)與計量軸載。
在公路收費系統(tǒng)中,貨車ETC是今后ETC的發(fā)展方向,也是高速公路收費站排堵的一個最有效措施之一,方便廣大貨車,也方便管理部門。本文對貨車ETC不停車收費技術(shù)的工作原理、技術(shù)路線、應(yīng)用范圍、存在局限及其解決措施進行了系統(tǒng)分析,對于促進貨車ETC不停車收費技術(shù)改革,保障高速公路的運行通暢和質(zhì)量安全具有指導(dǎo)意義。