宋 博

（陜西高速電子工程有限公司，陜西 西安 710000）

1 目標定位

ETC門架系統(tǒng)是取消省界收費站、實現(xiàn)電子不停車收費的重要設施。其具備通行車輛分段計費、流量調(diào)查等功能，實現(xiàn)車輛快速不停車通過和精確計費。

圍繞高速公路聯(lián)網(wǎng)收費發(fā)展目標，在總結2018年取消高速公路省界收費站試點工作經(jīng)驗的基礎上，結合我國高速公路建設、運營和收費技術發(fā)展現(xiàn)狀，明確提出實現(xiàn)電子不停車快捷收費（ETC）、輔以車牌圖像識別、多種支付手段融合應用的技術路徑。該技術路徑存在兩個重要前提條件：一是同步建立強有力的聯(lián)合稽查和信用管理體系，加強跨部門協(xié)作，保障取消高速公路省界收費站后全國聯(lián)網(wǎng)收費秩序穩(wěn)定，創(chuàng)造良好的高速公路出行環(huán)境；二是全力推動ETC用戶發(fā)展，提高ETC普及率和使用率，實現(xiàn)不停車快捷收費的同時，減少人工收費比例，降低聯(lián)網(wǎng)收費運營風險。

2 ETC門架實施后的技術方案

1）同時支持雙片式OBU、單片式OBU和5.8GHz復合通行卡交易處理流程。

2）自動識別所有通行車輛（包括ETC車輛和MTC車輛）前后車牌顏色和車牌號碼，經(jīng)系統(tǒng)自動識別后，可由人工核對修正，將所有識別出的車牌顏色、車牌號碼和時間、門架信息及車輛圖像信息（二進制圖片）等形成圖像流水記錄表，圖片信息及圖像流水記錄表在本地進行存儲，并上傳至站級服務器及省中心。

3）實現(xiàn)ETC車輛分段計 費扣費，形成ETC交易流水，若扣費失敗，應形成ETC通行記錄。系統(tǒng)將ETC交易流水、ETC通行記錄、圖像流水記錄進行自動匹配后，可由人工核對修正，篩選出扣費失敗ETC車輛的圖像流水記錄，實時上傳至陜西省高速公路收費管理中心系統(tǒng)。

4）實現(xiàn)MTC車輛分段計費。將計費信息寫入CPC卡內(nèi)，形成CPC卡通行記錄（包括計費信息）。系統(tǒng)將CPC卡通行記錄、圖像流水記錄及時上傳至陜西省高速公路收費管理中心系統(tǒng)和部聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)。

5）具備自檢、在線程序和應用更新功能，并將ETC門架系統(tǒng)及設備狀態(tài)信息實時發(fā)送至陜西省高速公路收費管理中心系統(tǒng)和部聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)，主要包括但不限于：車道控制器CPU、內(nèi)存、硬盤的占用率，關鍵設備 （PCI密碼卡、RSU、車牌圖像識別設備）在線狀態(tài)及工作狀態(tài)（如RSU發(fā)射、接收工作狀態(tài)），機柜溫度、濕度、防盜，供電和通信網(wǎng)絡工作狀態(tài)。

6）接收并更新陜西省高速公路收費管理中心系統(tǒng)逐級下發(fā)的ETC門架相關系統(tǒng)參數(shù)。

7）區(qū)間測速，可基于車輛通過時間來計算車輛在該路段上的平均行駛速度。

8）交調(diào)功能，可對交通流量等數(shù)據(jù)進行及時有效的采集。當車輛通過檢測區(qū)域以后，系統(tǒng)會根據(jù)相關局部特征，重構車輛輪廓，從而進行車型識別、數(shù)據(jù)存儲以及打包，并將統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行上傳，滿足高速公路交通情況調(diào)查工作的需要。

9）外場監(jiān)控，對外場情況進行監(jiān)視，掌握高速公路交通狀況，及時發(fā)現(xiàn)交通阻塞、突發(fā)事件和特殊事件等，并進行觀察和記錄。

10）圖片檢索，通過查詢車輛車牌號碼、車牌顏色等數(shù)據(jù)可對ETC門架系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)進行檢索，得出相應的圖像流水數(shù)據(jù)。

11）與北斗授時時鐘同步，精準記錄每個卡點時間。

3 門架收費原則

1）ETC車輛利用門架計費，后臺稽核補費；2）現(xiàn)金收費門架計費，出口收費；3）信用機制減少惡意逃費

4 現(xiàn)實面臨的風險

1）ETC發(fā)行量小，使用率低；2）出入口擁堵；3）漏費與惡意逃費；4）收費標準調(diào)整，分流普通路，通行費收入減少；5）缺乏技術驗證；6）入口拒超難。

5 具體ETC門架現(xiàn)場實施方案

1）ETC門架系統(tǒng)后臺系統(tǒng)，ETC門架系統(tǒng)后臺系統(tǒng)的服務器推薦采用2臺冗余熱備或1臺容錯服務器；2）ETC門架系統(tǒng)前端系統(tǒng)，多排冗余ETC門架系統(tǒng)，車道控制器、RSU和車牌圖像識別設備不需要進行冗余備份。

單排ETC門架系統(tǒng)，推薦對關鍵設備進行冗余備份，具體如下：1）車道控制器，車道控制器采用2臺，互為冗余熱備；2）RSU，3）布設原則，2+1車道使用4個RSU天線，3+1車道使用6個RSU天線，4+1車道使用8個天線。

l門架：每個車道中間安裝一臺RSU天線，每兩個行車道交界處安裝一臺冗余RSU天線。所有RSU天線均處于協(xié)同工作狀態(tài)。RSU控制器一主一備，互為冗余熱備。主備RSU控制器分別使用獨立的IP地址與ETC門架系統(tǒng)車道控制器或后臺系統(tǒng)進行通信。主備RSU控制器之間進行通信以確認相互工作狀態(tài)。

l RSU控制器與RSU天線之間的通信，1）網(wǎng)口：兩個冗余工業(yè)交換機，一個連接 編號為奇數(shù)的RSU天線，另一個連接編號為偶數(shù)的RSU天線；2）RS422接口：可采用主備RSU控制器分別控制全部RSU天線的模式；3）RSU設備供電采用冗余方案，設備布設及拓撲示意圖 以2+1車道（車道1、2+應急車道）為例，3+1車道、4+1車道參照執(zhí)行。

6 結語

ETC門架系統(tǒng)工程是一個全國性的聯(lián)動工程，作為參建的一員有幸加入并具體參與了此項工程。目前硬件建設已基本實施到位，軟件的調(diào)試還在不斷的優(yōu)化之中，相信在不久以后信用體系是根本，高速公路運營全國統(tǒng)一管理、全國的治超體系聯(lián)網(wǎng)將是大趨勢，快速繳費、快速通行，車輛身份識別，車路協(xié)同，將會更好的節(jié)約運營管理費。將開啟智慧高速新的里程。