石永紅

（山西省交通信息通信有限公司，山西 太原 030000）

2019年5月，《深化收費(fèi)公路制度改革取消高速公路省界收費(fèi)站實(shí)施方案》印發(fā)，要求進(jìn)一步深化收費(fèi)公路制度改革，加快取消全國高速公路省界收費(fèi)站，實(shí)現(xiàn)不停車快捷收費(fèi)。截至2020年1月1日零時(shí)，全國29個(gè)聯(lián)網(wǎng)省份的487個(gè)省界收費(fèi)站全部拆除，在各方工作部門的努力下，順利完成了“兩年內(nèi)基本取消高速公路省界收費(fèi)站任務(wù)”并“力爭(zhēng)提前”的目標(biāo)。

1 ETC門架系統(tǒng)

隨著ETC門架的投入使用，高速公路跨省收費(fèi)方式由收費(fèi)站工作人員結(jié)算轉(zhuǎn)變?yōu)橛珊笈_(tái)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)處理，在一定程度上杜絕了在收費(fèi)站前排長隊(duì)，節(jié)約了車主的等待時(shí)間，既保證了高速公路的暢通，又降低了高速公路收費(fèi)成本；同時(shí)，積極推進(jìn)電子不停車收費(fèi)，降低了車輛在收費(fèi)站排隊(duì)、停車起步油耗，產(chǎn)生的二氧化碳等各類污染物的排放，是建設(shè)低碳交通運(yùn)輸體系的必然選擇。

取消高速公路省界收費(fèi)站，高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)由封閉式收費(fèi)模式調(diào)整為開放式收費(fèi)制式，所有車輛實(shí)行分段計(jì)費(fèi)，出口收費(fèi)，ETC車輛通過OBU和綁定賬戶實(shí)現(xiàn)扣費(fèi)。高速公路采用自由流收費(fèi)方式，通過電子收費(fèi)技術(shù)對(duì)多條車道上自由行駛的車輛完成通行費(fèi)收取，自由流收費(fèi)針對(duì)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)是革命性的變化，圍繞相關(guān)的建設(shè)、管理和維護(hù)等模式也產(chǎn)生劇烈變化，ETC開放式自由流收費(fèi)形成以ETC為主，北斗等模式為輔的自由流收費(fèi)系統(tǒng)。

ETC門架系統(tǒng)主要包括：車道控制器、RSU、車牌圖像識(shí)別設(shè)備、高清攝像機(jī)構(gòu)成一體化設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備、供電設(shè)備、北斗授時(shí)設(shè)備、補(bǔ)光燈等構(gòu)成，通過工業(yè)交換機(jī)、收費(fèi)站三層交換機(jī)形成以太網(wǎng)保護(hù)，與站級(jí)服務(wù)、業(yè)務(wù)管理工作站相連。

站級(jí)管理系統(tǒng)通過主備鏈路與省聯(lián)網(wǎng)中心、部聯(lián)網(wǎng)中心連接。省界ETC門架系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖1所示，非省屆路段ETC門架系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖2所示。

圖1 省界ETC門架系統(tǒng)構(gòu)成圖

圖2 非省界路段ETC門架系統(tǒng)構(gòu)成圖

2 ETC收費(fèi)系統(tǒng)

車輛安裝ETC收費(fèi)系統(tǒng)后，車主只需要在車輛的前擋風(fēng)玻璃上安裝與車輛信息一致的OBU和CPU卡，通過收費(fèi)站時(shí)，高速費(fèi)用將會(huì)從CPU卡內(nèi)余額扣除當(dāng)次通行費(fèi)或從CPU卡綁定的銀行卡中自動(dòng)扣除。這種ETC收費(fèi)系統(tǒng)平均每輛車耗時(shí)2秒，是目前世界上最先進(jìn)最快速的收費(fèi)系統(tǒng)，ETC收費(fèi)通道的通行能力可以達(dá)到人工收費(fèi)通道的5～10倍。ETC收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)主要是由車道控制系統(tǒng)、收費(fèi)站管理系統(tǒng)、收費(fèi)中心管理系統(tǒng)、中央結(jié)算系統(tǒng)以及金融機(jī)構(gòu)組成ETC 車輛的收費(fèi)過程主要分為以下三步：

（1）當(dāng)ETC車輛駛?cè)隕TC入口車道時(shí)，車道系統(tǒng)利用車輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)檢測(cè)為正常ETC用戶（OBU有效、未列入黑名單），寫入入口信息，不停車快捷通行。

（2）當(dāng)ETC 車輛通過ETC門架時(shí)，門架上控制系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射與接收裝置RSU識(shí)別車輛車載單元 OBU“電子標(biāo)簽”，讀取車型、車牌號(hào)碼、車牌顏色及入口信息等數(shù)據(jù)，依據(jù)本ETC門架的對(duì)應(yīng)路段費(fèi)率計(jì)通行費(fèi)，將所有 ETC 交易流水ETC 通行記錄、通行流水、交易日志、高清車牌抓拍圖像識(shí)別結(jié)果等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至省級(jí)聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)和部聯(lián)網(wǎng)中心系統(tǒng)。

（3）當(dāng)ETC車輛駛出ETC車道時(shí)，車道系統(tǒng)檢測(cè)為正常ETC用戶，根據(jù)車輛行駛情況，將該車輛通行記錄寫入CPU卡內(nèi)或扣除當(dāng)次通行費(fèi)（儲(chǔ)值卡用戶），交易成功后，車道欄桿自動(dòng)抬起放行。

2.1 車輛檢測(cè)技術(shù)AVD的監(jiān)控作用

高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)，是通過在車道的入口和出口處設(shè)置相應(yīng)的地感線圈，通過這些線圈感應(yīng)自動(dòng)檢測(cè)進(jìn)入和駛離ETC車道的車輛。

第一個(gè)線圈屬于前觸發(fā)線圈，可以檢測(cè)到車輛進(jìn)入ETC通道；第二個(gè)線圈屬于后觸發(fā)線圈，可通過線圈判斷出車輛的列隊(duì)情況，識(shí)別出正在交易的車輛，避開其他車輛的干擾，確保信息準(zhǔn)確；第三個(gè)線圈為抓拍線圈，有效記錄車輛駛離ETC通道；第四個(gè)線圈屬于抬桿線圈，用于交易完成的車輛離開。

2.2 車型自動(dòng)識(shí)別技術(shù)AVI的監(jiān)控作用

在我國，高速公路計(jì)費(fèi)執(zhí)行JT/T489－2019 收費(fèi)公路車輛通行費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，ETC通道自動(dòng)識(shí)別出不同的車型，輔助ETC收費(fèi)系統(tǒng)做出正確判斷。

車型自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是通過讀取測(cè)量車型物理特征的傳感器數(shù)據(jù)，由工控機(jī)對(duì)車輛的重量、大小、軸型、輪胎等信息進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。ETC收費(fèi)需要用戶提前辦理車輛電子標(biāo)簽，提前將座位數(shù)、車軸、輪胎、車型和尺寸等信息裝載到OBU及CPC卡內(nèi)，當(dāng)該車輛經(jīng)過高速公路設(shè)有電子ETC收費(fèi)系統(tǒng)的車道時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過讀取OBU 信息確定相應(yīng)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 車載單元OBU的監(jiān)控作用

ETC系統(tǒng)中，由于車輛分段式計(jì)費(fèi)，應(yīng)特別注意入口和出口的OBU處理。在入口處，通過計(jì)算機(jī)通信自動(dòng)生成入口處過車交易的明細(xì)記錄。其中關(guān)鍵步驟包括。

首先，判定OBU有效性，將OBU自身啟用的時(shí)間與省聯(lián)網(wǎng)中心所給出的時(shí)間快速比較，完成對(duì)OBU有效性的判斷。

其次，讀取OBU及CPU卡中的基本信息，主要包括車型、卡類型、OBU編號(hào)、CPU卡編號(hào)等。

最后，為車載單元OBU和工控機(jī)設(shè)備的通信，需寫入工控機(jī)的數(shù)據(jù)主要包括自動(dòng)識(shí)別車牌的收費(fèi)站編號(hào)、車輛類型、車輛通過的時(shí)間和入口的狀態(tài)有效性等以及車輛相應(yīng)交易明細(xì)的形成。在完成信息讀入和通信后，應(yīng)該在駛離高速公路（自動(dòng)欄桿機(jī)抬起）之前，通過實(shí)時(shí)上傳的方式，將車輛對(duì)應(yīng)的交易明細(xì)通信到收費(fèi)站的服務(wù)器中記錄。出口處的交易明細(xì)主要包括入口的通信時(shí)間、車道號(hào)、車型、終端機(jī)的編碼、收費(fèi)站的名稱和終端的交易序號(hào)等，完成OBU累計(jì)計(jì)費(fèi)。

2.4 車牌圖像識(shí)別系統(tǒng)的監(jiān)控作用

ETC車輛的交易成功率和通行信息的準(zhǔn)確獲取，關(guān)系到通行費(fèi)能否正常收取，若交易失敗，形成交易流水的，ETC門架系統(tǒng)可通過ETC路側(cè)RSU讀取車輛OBU中的車輛信息車型、車牌顏色，輔以車牌圖像識(shí)別信息，形成ETC通行記錄作為通行費(fèi)計(jì)繳依據(jù)；對(duì)于交易失敗又未獲取OBU信息的車輛可通過車牌識(shí)別系統(tǒng)獲取車輛抓拍圖片和車牌信息，經(jīng)系統(tǒng)或人工校核，且結(jié)果100%無誤的，作為通行費(fèi)扣繳依據(jù)；對(duì)于部分ETC門架系統(tǒng)未獲取任何信息的少數(shù)車輛，后臺(tái)系統(tǒng)可通過已獲取的該車輛通行其他ETC門架系統(tǒng)的信息擬合路徑推算其可能漏計(jì)的收費(fèi)路段，輔以車牌圖像識(shí)別信息可作為通行費(fèi)扣繳依據(jù)。

3 稽查功能

聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)稽查系統(tǒng)由部、省兩稽查系統(tǒng)構(gòu)成，通過在收費(fèi)車道設(shè)置固定稽查點(diǎn)或搭載移動(dòng)稽查點(diǎn)，利用5.8GHZDSRC稽查設(shè)備、車牌圖像識(shí)別設(shè)備對(duì)經(jīng)過車輛進(jìn)行稽查，記錄車輛信息、抓拍圖像等證據(jù)信息，上傳后臺(tái)，供省級(jí)稽查系統(tǒng)進(jìn)行核對(duì)，再進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，對(duì)異常情況進(jìn)行篩選，有針對(duì)性地重點(diǎn)稽查。

省級(jí)稽查系統(tǒng)將稽查信息上傳至部級(jí)稽查系統(tǒng)，接入全國重點(diǎn)營運(yùn)車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)和全國貨運(yùn)車輛監(jiān)管和公共服務(wù)平臺(tái)車輛行駛數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合其他行業(yè)車輛信息數(shù)據(jù)建立交通運(yùn)輸行業(yè)車輛信息數(shù)據(jù)庫，生成全國范圍違規(guī)車輛狀態(tài)名單，進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，并將交通運(yùn)輸行業(yè)車輛信息數(shù)據(jù)和違規(guī)車輛狀態(tài)名單提供給?。▍^(qū)、市），為道路經(jīng)營主體運(yùn)營管理提供依據(jù)。

4 結(jié)語

隨著ETC收費(fèi)系統(tǒng)的不斷發(fā)展建設(shè)，其收費(fèi)快捷、通行便利、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)日益凸顯，這種收費(fèi)方式必然成為未來高速公路收費(fèi)方式的發(fā)展趨勢(shì)。通過分析ETC設(shè)備硬件系統(tǒng)的工作過程，結(jié)合監(jiān)控軟件的細(xì)化實(shí)現(xiàn)，可為專業(yè)人士更好認(rèn)識(shí)ETC收費(fèi)系統(tǒng)提供參考，同時(shí)為進(jìn)一步提高ETC系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性打下基礎(chǔ)。