徐克寧,楊學(xué)晨,王雪雪

(上海電科智能系統(tǒng)股份有限公司,上海 200063)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,日益嚴(yán)重的交通擁堵逐漸成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一.據(jù)交通部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)每年因?yàn)榻煌〒矶滤斐傻慕?jīng)濟(jì)損失超過2 500億元,約占城市人口可支配收入總額的20%[1].而我國(guó)目前大型城市土地資源緊缺,通過新建道路來(lái)提高交通供給很難實(shí)現(xiàn),因此采用交通需求管理政策是值得嘗試的.

交通擁堵收費(fèi)是交通需求管理政策中較為有效的一項(xiàng),從20世紀(jì)70年代開始,這一政策就逐漸在一些國(guó)家被用來(lái)緩解交通擁堵,并且隨著科技的發(fā)展,如今的擁堵收費(fèi)已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)不停車不降速的自由流收費(fèi),國(guó)際上已有多個(gè)城市進(jìn)行了此方面的嘗試并取得了較好的效果.

本文總結(jié)其成功經(jīng)驗(yàn),根據(jù)各城市的收費(fèi)特點(diǎn)分為5種收費(fèi)模式,分析各模式對(duì)收費(fèi)技術(shù)的性能要求.選擇了3種收費(fèi)技術(shù),通過其技術(shù)原理和相關(guān)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)各技術(shù)應(yīng)用在自由流擁堵收費(fèi)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)與不足,并對(duì)未來(lái)收費(fèi)技術(shù)的發(fā)展和選擇進(jìn)行探討.

1 收費(fèi)模式分類

國(guó)內(nèi)外各城市的實(shí)踐與研究經(jīng)驗(yàn)中,雖然各自的命名有所不同,但根據(jù)其收費(fèi)特點(diǎn)大致可歸類為(High-Occupancy Toll,HOT)車道收費(fèi)、通道收費(fèi)、邊界線收費(fèi)、區(qū)域收費(fèi)和距離收費(fèi).

1.1 HOT車道收費(fèi)

HOT車道收費(fèi)模式是道路中某1條或多條特殊的車道對(duì)單乘員或乘員較少的車輛進(jìn)行收費(fèi),乘員越多費(fèi)率越低,乘員數(shù)達(dá)到要求甚至可免費(fèi)通行[2].HOT車道通常與其他普通車道進(jìn)行物理隔離,利用經(jīng)濟(jì)手段鼓勵(lì)合乘出行,降低出行車輛數(shù),同時(shí)為擁堵車道中的普通車輛提供了1條或多條收費(fèi)使用的暢通車道.該模式需要感知設(shè)備覆蓋所有收費(fèi)車道的出入口,并能精確地識(shí)別車輛信息及其所在的車道.

1.2 通道收費(fèi)

通道收費(fèi)模式是對(duì)某1段關(guān)鍵的道路進(jìn)行收費(fèi),從而降低該道路的車流量,這種模式通常應(yīng)用在橋梁、隧道、高速公路等收費(fèi)場(chǎng)景,除了能緩解通道連接的兩地的擁堵,還能對(duì)目標(biāo)道路起保護(hù)作用,降低損耗,同時(shí)還能回籠資金[3].該模式要求感知設(shè)備可精準(zhǔn)地識(shí)別出車輛信息及其所在的道路,布設(shè)點(diǎn)位覆蓋全部可進(jìn)出收費(fèi)道路的斷面,如上下匝道與主線的連接處、交叉口等,是1種比較常見且簡(jiǎn)單的收費(fèi)模式.

1.3 邊界線收費(fèi)

邊界線收費(fèi)模式需要?jiǎng)澏?個(gè)或多個(gè)封閉的收費(fèi)區(qū)域,對(duì)駛?cè)牖蝰偝鰠^(qū)域邊界的車輛按通過次數(shù)進(jìn)行收費(fèi),從而減少車輛進(jìn)出區(qū)域的次數(shù),對(duì)出境、入境和過境3種交通流量較大的區(qū)域效果較明顯[4].該模式要求對(duì)每輛進(jìn)出區(qū)域邊界的車輛都能檢測(cè)到,因此需要在區(qū)域邊界的每個(gè)進(jìn)出口都布設(shè)感知設(shè)備.

1.4 區(qū)域收費(fèi)

區(qū)域收費(fèi)模式與邊界線收費(fèi)模式較為相似,都需要?jiǎng)澏ǚ忾]的收費(fèi)區(qū)域,但不同的是,區(qū)域收費(fèi)模式是對(duì)出現(xiàn)在區(qū)域內(nèi)的全部車輛進(jìn)行收費(fèi),無(wú)論是駛出區(qū)域、駛?cè)雲(yún)^(qū)域、還是只在區(qū)域內(nèi)部行駛[5],在設(shè)定時(shí)段內(nèi)僅收費(fèi)1次.這種收費(fèi)模式要求在區(qū)域內(nèi)廣泛布設(shè)感知設(shè)備,并補(bǔ)充流動(dòng)設(shè)備,盡可能檢測(cè)到區(qū)域內(nèi)的全部車輛,該模式對(duì)境內(nèi)交通流量較大的區(qū)域效果較明顯.

1.5 距離收費(fèi)

距離收費(fèi)模式是根據(jù)車輛在收費(fèi)道路上或收費(fèi)區(qū)域內(nèi)的行駛里程進(jìn)行收費(fèi),原則上該模式可根據(jù)不同道路的擁堵情況動(dòng)態(tài)調(diào)整收費(fèi)費(fèi)率,同時(shí)還可避免車輛在收費(fèi)區(qū)域繞行而不繳費(fèi),是1種更為公正合理的收費(fèi)模式[6].

但在實(shí)際應(yīng)用中,該模式還存在著一些技術(shù)難題,它需要記錄每輛車的行駛軌跡,并將車輛信息與軌跡信息綁定回傳到后臺(tái)系統(tǒng),而在稽查取證時(shí),攝像頭所拍攝的車輛圖像并不能完整地反映出車輛的行駛軌跡,會(huì)對(duì)執(zhí)法造成一定的困難.此外,在建筑物密集的市區(qū)內(nèi),由于建筑物的遮擋與反射,會(huì)導(dǎo)致定位系統(tǒng)的偏差,影響車輛定位的精度.所以目前該模式僅在個(gè)別國(guó)家用于高速公路的收費(fèi),尚未實(shí)踐于擁堵收費(fèi)政策.

表1對(duì)上述5種收費(fèi)模式的應(yīng)用場(chǎng)景、車輛定位精度要求、感知設(shè)備布設(shè)點(diǎn)位選取原則以及典型案例進(jìn)行了整理.

表1 不同收費(fèi)模式所需的技術(shù)條件及案例

2 收費(fèi)技術(shù)分析

如今科技發(fā)達(dá),感知技術(shù)多重多樣,但市場(chǎng)上可用于自由流擁堵收費(fèi)的技術(shù)手段并不是特別多.總體上,自由流擁堵收費(fèi)一般要求技術(shù)能精準(zhǔn)地識(shí)別高速行駛的車輛,對(duì)識(shí)別的精度和速度有著很高的要求.此外,完成擁堵收費(fèi)的流程還需要根據(jù)車輛信息和所在道路信息計(jì)算應(yīng)收費(fèi)的金額,通知車主,然后車主主動(dòng)支付或后臺(tái)自動(dòng)扣費(fèi).整個(gè)收費(fèi)過程需要保存完整的憑證,以便處理識(shí)別錯(cuò)誤、逾期未支付以及車主對(duì)收費(fèi)有疑問的情況.目前國(guó)際上常見的符合自由流擁堵收費(fèi)要求的技術(shù)主要有視頻車牌識(shí)別、無(wú)線射頻識(shí)別、衛(wèi)星定位3種.

2.1 視頻車牌識(shí)別技術(shù)

2.1.1 技術(shù)原理概述

視頻車牌識(shí)別(Automatic Number Plate Recognition,ANPR)技術(shù)在自由流擁堵收費(fèi)領(lǐng)域應(yīng)用的十分廣泛,幾乎世界上所有的擁堵收費(fèi)都采用了該技術(shù),只不過有些將其應(yīng)用于車輛識(shí)別,有些將其應(yīng)用于稽查取證.該技術(shù)用于車輛識(shí)別時(shí),主要適用于邊界線收費(fèi)模式和區(qū)域收費(fèi)模式.

ANPR技術(shù)以圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺等原理為基礎(chǔ),通過分析攝像機(jī)拍攝的車輛圖像,獲取車牌號(hào)碼,完成車輛識(shí)別.其中主要包含圖像抓拍、車牌定位、字符分割和字符識(shí)別等模塊.

圖1 視頻車牌識(shí)別技術(shù)流程圖

實(shí)現(xiàn)流程為:當(dāng)車輛觸發(fā)視頻虛擬線圈(設(shè)備調(diào)試階段在攝像畫面內(nèi)設(shè)置)時(shí),攝像機(jī)抓拍車輛圖像,然后車牌定位模塊、字符分割模塊開始工作,將車牌號(hào)碼的每個(gè)字符分隔開方便字符識(shí)別模塊處理,最后輸出車牌號(hào)碼[7].

但這種識(shí)別方式并不能達(dá)到100%識(shí)別率,往往需要人工操作進(jìn)行完善補(bǔ)充.在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)于ANPR技術(shù)對(duì)無(wú)法識(shí)別的車輛,其圖像或視頻信息將會(huì)被傳輸?shù)饺斯ぷR(shí)別系統(tǒng),進(jìn)行人工核查確認(rèn)車輛牌照信息.

采用ANPR作為車輛識(shí)別技術(shù)時(shí),擁堵收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)方式通常為通過車主預(yù)留的銀行卡信息自動(dòng)扣費(fèi),或車主定期到指定的繳費(fèi)點(diǎn)如郵局、加油站等地進(jìn)行繳費(fèi),對(duì)于逾期未繳費(fèi)的,會(huì)將收費(fèi)賬單和催繳通知寄送到車主的通信地址,嚴(yán)重的還會(huì)處以罰款.

2.1.2 相關(guān)經(jīng)驗(yàn)

倫敦是最早提出擁堵收費(fèi)政策的城市,在其最擁堵的中心城區(qū)內(nèi),除了進(jìn)出中心城區(qū)的車輛以外,區(qū)域內(nèi)本身的車輛就已經(jīng)為道路交通造成了較大的負(fù)擔(dān),經(jīng)過多年的研究與論證,倫敦選擇了區(qū)域收費(fèi)模式并選用了ANPR技術(shù),對(duì)除了部分免除通行費(fèi)的車種以外的全部車輛進(jìn)行收費(fèi).

倫敦政府在區(qū)域邊界和內(nèi)部的每個(gè)攝像點(diǎn)都裝有2種攝像頭:1種黑白攝像頭,記錄所有經(jīng)過車輛的前車牌圖像,用于自動(dòng)車牌號(hào)碼識(shí)別以及后臺(tái)扣費(fèi);另1種彩色攝像頭,用于拍攝背景圖片,補(bǔ)充車牌圖像,當(dāng)車牌號(hào)碼難以自動(dòng)識(shí)別時(shí),這些圖片可用來(lái)人工識(shí)別車牌號(hào)碼,如果有車主對(duì)繳費(fèi)產(chǎn)生異議,這些圖片還可作為通行證據(jù);此外還設(shè)有移動(dòng)檢測(cè)裝置在區(qū)域內(nèi)流動(dòng)攝像作為補(bǔ)充.這樣的設(shè)備布設(shè)可大大減少走小路躲避攝像頭的行為,還能降低外界環(huán)境及天氣因素對(duì)識(shí)別率的影響.

倫敦?fù)矶率召M(fèi)政策在2002—2008年期間取得了相當(dāng)顯著的效果,區(qū)域內(nèi)可收費(fèi)車輛數(shù)降低了約30%,公交出行的人數(shù)增加了約25%,自行車出行的人數(shù)增加了約49%[8].

2.1.3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足

ANPR技術(shù)作為自由流收費(fèi)系統(tǒng)的主要技術(shù),優(yōu)勢(shì)是無(wú)需安裝車載設(shè)備,且稽查取證方便,設(shè)備成本較低.但它的缺點(diǎn)也相對(duì)明顯,由于ANPR技術(shù)只能用于識(shí)別車輛信息,無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)通信,所以只能事前或事后收費(fèi),無(wú)法實(shí)時(shí)收費(fèi).而且,該技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)視覺等原理,對(duì)圖像清晰度要求較高,環(huán)境適應(yīng)能力不強(qiáng).

根據(jù)廠家調(diào)研顯示,在天氣良好光線充足的條件下,900萬(wàn)像素的攝像頭可完成160 km/h車速下的車輛識(shí)別,且識(shí)別完整率和準(zhǔn)確率都≥98%,但在夜間光線不足的情況下僅可達(dá)到約90%,在大霧、暴雨、臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣完整率與準(zhǔn)確率都會(huì)受到更加嚴(yán)重的影響.故該技術(shù)單獨(dú)應(yīng)用于擁堵收費(fèi)時(shí),應(yīng)采用多組設(shè)備相互補(bǔ)充的點(diǎn)位布設(shè)方法,提高識(shí)別的完整率和準(zhǔn)確率.

2.2 無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

2.2.1 技術(shù)原理概述

無(wú)線射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)在自由流收費(fèi)領(lǐng)域主要應(yīng)用于邊界線收費(fèi)模式和車道、通道收費(fèi)模式.

該技術(shù)根據(jù)有無(wú)電源可分為有源RFID和無(wú)源RFID;根據(jù)無(wú)線頻率又可分為低頻、高頻、超高頻、微波4種[9].RFID技術(shù)目前在智能交通領(lǐng)域有2個(gè)分支:1998年我國(guó)交通部ITS中心將5.8 GHz的有源微波RFID技術(shù)作為高速公路收費(fèi)的主要技術(shù),即專用短程通信(Dedicated Short Range Communications,DSRC)技術(shù)[10];2018年國(guó)家公安部牽頭推廣基于920～925 MHz的無(wú)源超高頻RFID技術(shù)的汽車電子標(biāo)識(shí)(Electronic Registration Identification of the Motor Vehicle,ERI)技術(shù)用于城市交通管理[11],2種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理都與RFID技術(shù)一致,區(qū)別僅在于有無(wú)電源和無(wú)線頻率.

RFID包含3個(gè)部分:車載標(biāo)簽、解讀器、天線.車載標(biāo)簽本身既可作為獨(dú)立的數(shù)據(jù)載體—單片式電子標(biāo)簽,儲(chǔ)存如車牌號(hào)、車型等信息,也可通過附加1個(gè)IC卡讀寫接口,擴(kuò)展數(shù)據(jù)處理、訪問控制等功能,作為雙片式電子標(biāo)簽.

解讀器通過天線發(fā)送射頻信號(hào)形成射頻場(chǎng),當(dāng)車載標(biāo)簽進(jìn)入射頻場(chǎng)后產(chǎn)生感應(yīng)電流,激活內(nèi)置天線,發(fā)送包含自身信息的無(wú)線信號(hào),信號(hào)被天線接收傳送到解讀器進(jìn)行解讀[12],整個(gè)過程通過無(wú)線信號(hào)進(jìn)行信息傳輸.

采用該技術(shù)時(shí),需要在路側(cè)建有桿體或龍門架用來(lái)安裝解讀器和天線,與車載標(biāo)簽進(jìn)行通信,讀取車輛ID和時(shí)間等信息,并通過后臺(tái)程序計(jì)算需繳金額,直接從車載標(biāo)簽綁定的銀行卡或其他智能支付卡進(jìn)行實(shí)時(shí)扣費(fèi).

2.2.2 相關(guān)經(jīng)驗(yàn)

新加坡是最早建設(shè)自由流擁堵收費(fèi)系統(tǒng)的城市,其收費(fèi)目的很明確——緩解城市交通擁堵.新加坡在中心CBD區(qū)采用了邊界線收費(fèi)模式,在幾條高速公路上采用了通道收費(fèi)模式,都選用了DSRC技術(shù)對(duì)車輛進(jìn)行按次數(shù)收費(fèi),降低非必要出行的車輛數(shù).

新加坡在每個(gè)收費(fèi)點(diǎn)位架設(shè)了如圖2所示的龍門架,當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí),龍門架上的路側(cè)設(shè)備(Road Said Unit-RSU)與如圖3所示車載設(shè)備(On Board Unit-OBU)通過DSRC技術(shù)進(jìn)行信息通信完成車輛識(shí)別,系統(tǒng)快速計(jì)算費(fèi)用并由RSU向OBU發(fā)送扣費(fèi)指令,成功后車載裝置會(huì)發(fā)出1個(gè)短暫的嗶嗶聲,并且會(huì)在屏幕上顯示現(xiàn)金卡內(nèi)扣費(fèi)后的余額,而交易記錄被RSU發(fā)送到控制中心并儲(chǔ)存.

圖2 龍門架和路側(cè)設(shè)備

圖3 智能儲(chǔ)值卡和車載設(shè)備

如果由于未插入智能儲(chǔ)值卡或卡內(nèi)余額不足而導(dǎo)致扣費(fèi)失敗,或沒有安裝OBU,龍門架上的執(zhí)法攝像機(jī)會(huì)拍攝車輛的照片,發(fā)送至后臺(tái)控制中心,人工通過照片上的信息在車輛管理信息庫(kù)中匹配車主信息,向車主發(fā)出催繳通知單并加收管理費(fèi),逾期不繳者更會(huì)處以罰款[13].

2.2.3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足

RFID技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)幾乎與ANPR技術(shù)相反,它由無(wú)線通信完成身份識(shí)別與數(shù)據(jù)傳輸,具有雙向性、實(shí)時(shí)性、高速性等特點(diǎn),可進(jìn)行實(shí)時(shí)扣費(fèi).而且RFID技術(shù)的車輛識(shí)別完整率和準(zhǔn)確率極高,根據(jù)廠家調(diào)研顯示,該技術(shù)在速度≤120 km/h的情況下,車輛身份識(shí)別準(zhǔn)確率高達(dá)100%,完整率高達(dá)99.95%,且?guī)缀醪皇芴鞖饧肮饩€的影響,可滿足24 h全天候自由流收費(fèi).

該技術(shù)的缺點(diǎn)是需要安裝車載設(shè)備,并且無(wú)法用于稽查取證,所以通常在采用該技術(shù)用于車輛身份識(shí)別時(shí),同時(shí)采用ANPR技術(shù)作為稽查取證的補(bǔ)充.

2.3 衛(wèi)星定位技術(shù)

2.3.1 技術(shù)原理概述

衛(wèi)星定位技術(shù)雖然暫未實(shí)踐于擁堵收費(fèi)政策,但其技術(shù)特性比較適用于距離收費(fèi)模式,部分國(guó)家已將其用于高速公路上基于行駛距離對(duì)卡車進(jìn)行收費(fèi).

該技術(shù)通過衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與車載衛(wèi)星信號(hào)接收單元之間的通信對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位,獲取實(shí)時(shí)點(diǎn)位坐標(biāo)信息,后臺(tái)系統(tǒng)根據(jù)坐標(biāo)信息繪制車輛行駛路徑,計(jì)算行駛里程,從而實(shí)現(xiàn)基于行駛里程的費(fèi)用計(jì)算.

但由于衛(wèi)星定位技術(shù)本身不具備與后臺(tái)系統(tǒng)通信的功能,所以目前的應(yīng)用中大多采用蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸,并通過事前繳費(fèi)或事后繳費(fèi)的方式進(jìn)行支付,也可通過安裝OBU,采用RFID技術(shù)進(jìn)行分段實(shí)時(shí)付費(fèi).

2.3.2 相關(guān)經(jīng)驗(yàn)

德國(guó)在2005年采用衛(wèi)星定位/蜂窩通信系統(tǒng)建立了基于距離的高速公路卡車收費(fèi)系統(tǒng),由安裝在卡車上的車載單元實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)的接收,車載設(shè)備會(huì)存儲(chǔ)車輛的相關(guān)信息,包括車身質(zhì)量、排放等級(jí)和車軸的數(shù)量等.

通過蜂窩通信系統(tǒng)將車輛信息與衛(wèi)星定位信息發(fā)送給服務(wù)中心,由中心計(jì)算車輛行駛里程并通過銀行進(jìn)行費(fèi)用結(jié)算[14].對(duì)于未安裝車載設(shè)備的車輛也可選擇繳費(fèi)機(jī)和網(wǎng)上預(yù)繳費(fèi)2種方式,提前將車輛信息,如車軸數(shù)、質(zhì)量、起終點(diǎn)、通行時(shí)間等信息輸入系統(tǒng),進(jìn)行預(yù)繳費(fèi),繳費(fèi)成功后,車主將得到1張含有車輛信息、預(yù)行駛路線、預(yù)繳費(fèi)用等內(nèi)容的收據(jù),以備過路檢查.

2.3.3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足

衛(wèi)星定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能提供全天候?qū)崟r(shí)高精度的空間坐標(biāo),可繪制車輛軌跡路線,支持按里程收費(fèi)的合理收費(fèi)方案.特別是對(duì)于“環(huán)環(huán)相鄰、環(huán)中有環(huán)”的路網(wǎng)布局,使用衛(wèi)星定位技術(shù)進(jìn)行基于距離的收費(fèi)能更好地解決多義性路徑問題.

但衛(wèi)星定位技術(shù)目前只能用于車輛定位,無(wú)法進(jìn)行車輛身份識(shí)別以及與后臺(tái)系統(tǒng)的通信,不能獨(dú)立完成收費(fèi)流程,需要與其他通信技術(shù)組合使用.而且市區(qū)內(nèi)高樓、立交橋等建筑遮擋衛(wèi)星信號(hào),定位精度會(huì)受到影響,目前國(guó)際上已有的經(jīng)驗(yàn)都是在高速路段的場(chǎng)景.

3 總結(jié)與展望

3.1 不同技術(shù)對(duì)比

根據(jù)對(duì)技術(shù)的分析與概述,各技術(shù)都有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)和特性,例如ANPR技術(shù)所需的設(shè)備成本較低,但其環(huán)境適應(yīng)能力和檢測(cè)精度都不如RFID技術(shù);RFID技術(shù)可支持實(shí)時(shí)收費(fèi),但無(wú)法用來(lái)稽查取證;衛(wèi)星定位技術(shù)能支持行駛軌跡與距離的計(jì)算,但無(wú)法單獨(dú)完成車輛信息的識(shí)別.表2對(duì)前文所述的技術(shù)特性進(jìn)行了整理.

表2 技術(shù)特性對(duì)比

3.2 面向不同收費(fèi)模式的技術(shù)備選集

結(jié)合各收費(fèi)模式的原則以及各收費(fèi)技術(shù)的特性,本文對(duì)面向不同收費(fèi)模式的技術(shù)備選集做出了如下總結(jié):

1) 當(dāng)選擇車道、通道、邊界線收費(fèi)模式時(shí),有2種技術(shù)備選集:

①RFID技術(shù)與ANPR技術(shù)結(jié)合

②ANPR技術(shù)(多組設(shè)備互補(bǔ)使用)

2個(gè)備選集均可滿足收費(fèi)要求,備選集①完整率準(zhǔn)確率更高,環(huán)境適應(yīng)能力更高,同時(shí)成本也更高;備選集②成本較低,但各性能也相對(duì)較差.

2) 當(dāng)選擇區(qū)域收費(fèi)模式時(shí),有1種技術(shù)備選集:

①ANPR技術(shù)(多組設(shè)備互補(bǔ)使用)

若要滿足區(qū)域收費(fèi)模式的要求,需在區(qū)域內(nèi)大部分交叉口設(shè)置檢測(cè)點(diǎn),盡可能檢測(cè)到區(qū)域內(nèi)的全部車輛,ANPR技術(shù)可依托于城市電子警察系統(tǒng),建設(shè)成本較低且便于維護(hù),而RFID技術(shù)雖然也可滿足技術(shù)要求,但是現(xiàn)實(shí)條件下大范圍建設(shè)收費(fèi)龍門架很難實(shí)現(xiàn),因此在區(qū)域收費(fèi)模式下不考慮該技術(shù).

3) 當(dāng)選擇距離收費(fèi)模式時(shí),有2種技術(shù)備選集:

①衛(wèi)星定位技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合

②衛(wèi)星定位技術(shù)與ANPR技術(shù)以及其他通信技術(shù)結(jié)合

距離收費(fèi)模式的關(guān)鍵在與測(cè)量車輛行駛里程,備選集①與②的區(qū)別僅在于如何實(shí)現(xiàn)車輛信息與定位信息的關(guān)聯(lián),以及收費(fèi)的執(zhí)行方式.

就我國(guó)城市交通發(fā)展現(xiàn)狀和道路建設(shè)情況來(lái)看,城市內(nèi)部小路、胡同等無(wú)法安裝感知設(shè)備的地點(diǎn)較多,更適合選擇邊界線收費(fèi)或通道收費(fèi)2種模式.根據(jù)前瞻網(wǎng)的數(shù)據(jù),截止到2020年底,我國(guó)電子收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)已有2.25億用戶,汽車覆蓋率約85%,選用RFID技術(shù)與ANPR技術(shù)相結(jié)合這一技術(shù)集的后續(xù)設(shè)備成本已被大大降低,更適合我國(guó)大型城市實(shí)施擁堵收費(fèi)政策.

3.3 技術(shù)展望

隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代和數(shù)字化時(shí)代的到來(lái),車輛感知技術(shù)越來(lái)越多種多樣,可感知的信息越來(lái)越豐富,但各技術(shù)仍由獨(dú)立的設(shè)備個(gè)體實(shí)現(xiàn),城市大型交叉口處常見到1根桿體上安裝十幾二十幾臺(tái)檢測(cè)設(shè)備,既影響城市容貌又消耗較高的電力資源.未來(lái)的交通感知技術(shù)應(yīng)該將多種功能集于一身,如射頻與視頻一體化設(shè)備[15]便是沿著這一方向發(fā)展的產(chǎn)物之一,只不過目前還處于硬件結(jié)合的層面,將射頻識(shí)別與視頻識(shí)別集成到了同一個(gè)設(shè)備中.

未來(lái)的交通感知技術(shù)會(huì)將更多技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái),形成新的獨(dú)立的技術(shù),在滿足豐富的信息感知的同時(shí)還能減少設(shè)備的安裝,既節(jié)能又美觀.此外,衛(wèi)星定位技術(shù)也將克服建筑物遮擋以及通信等問題,提高市區(qū)內(nèi)車輛的定位精度,實(shí)現(xiàn)基于距離的擁堵收費(fèi)模式.