1、电子收费系统在我国高速公路中的应用摘要： 目前，在智能交通系统应用中，电子收费系统被认为是最前沿的科技之一。本文首先论述了电子收费系统的原理，而后又谈到了其分类和相关重要技术，紧接着又介绍了电子收费系统在我国高速公路应用中的情况，最后根据这一情况 指明了其发展趋势。 关键词：电子收费系统；高速公路；应用；发展趋势 Abstract 目前，在智能交通系统应用中，电子收费系统被认为是最前沿的科技之一。本文首先论述了电子收费系统的原理，而后又谈到了其分类和相关重要技术，紧接着又介绍了电子收费系统在我国高速公路应用中的情况，最后根据这一情况 指明了其发展趋势。：At present, the appl
2、ication of intelligent transportation system, electronic toll collection system is considered to be one of the most advanced science and technology. This paper discusses the principle of the electronic toll collection system, and then talked about the classification and related key technologies, and
3、 then introduces the electronic toll collection system in highway application in China, finally according to the situation and pointed out its development trend. Keywords: electronic toll system; highway; application; development trend 中图分类号：F407.63 文献标识码：A 引言 电子收费系统是一套高科技电脑集成协作系统，包括软硬件系统，整个收费过程全部自动
4、进行，无需人工干预，这之中有一个方便之处，即为司机可以不用停车就能够缴纳通行费用。 现如今，全球很多国家都很重视电子收费系统的研究与应用，并把这一系统的研发过程放在一定的战略高度。我国交通部门在电子收费系统的研究和使用方面也投入了较大的精力，也把它放到了一个重要的位置。自二十世纪初，我国一些省市普遍使用了这种先进的电子收费系统，展现出了其辉煌的应用前景。 一、电子收费系统的运行原理 电子收费系统应用了很多先进技术，比如微波、计算机技术等技术，其工作的过程是：首先，信息识别与交流。当车通过收费车道时，电子收费系统的路边监测单元会与车载单元发生信息交流，车辆通行信息随后就会被系统识别；其次，完成支
5、付工作。当车辆与系统进行完信息识别和交流之后，系统就会自动对车辆进行收费，整个过程费时短且效率高。随着电子收费系统的推广应用，目前往往使用较多的地方是：第一，高速公路；第二，车辆较多的路段。 二、电子收费系统分类 一般说来，电子收费系统可分为以下两种：一是单车道电子收费系统；二是多车道自由流电子收费系统。 （一）单车道电子收费系统 单车道收费系统也就是在专用收费站或由一些交通设备组成了的一种专用收费车道，使用电子收费系统，来完成对往来车辆的收费过程，这一系列工作全部由电子收费系统独自完成。该方式在电子收费系统使用者为数不多的情况下应用得比较多。 （二）多车道自由流电子收费系统 顾名思义，多车道
6、自由流电子收费系统就是车辆可以在收费站的多个车道上自由行使，收费站不必对某些交通设备进行隔离，在车辆通行于车道时，电子收费系统会对来往的通过各个车道的车辆逐一进行收费，这一系列工作同样也是自动进行的。这一收费系统的适用范围正好与单车道收费系统的适用范围相反，它主要在电子收费系统使用者较多的情况下才使用。 三、电子收费系统所应用的重要技术 电子收费系统是一种高级的合成系统，它综合应用了许多前沿技术和设施，比如微波技术、计算机技术等。支撑电子收费系统的三大重要技术是:一是自动车辆识别；二是自动车型分类；三是视频监控体系。 （一）自动车辆识别 电子收费系统所使用的最为关键的技术就是车辆自动识别。应用
7、这一技术的好处是在相关车辆经过收费地点时，司机和车辆随行人员均不用刻意去注意，而是可直接通过即可，但是却能够达到精确识别有关车辆的一切情况的目的。下面几种车辆识别技术在我国的使用相对较为普遍，一般为：一是光学和红外 AVI 技术；二是射频和微波 AVI 技术。 （二）自动车型分类 因为高速公路的收费不同于其他一般道路的收费情况，它往往是依照车辆型号而进行收费工作的，因此，这需要自动车型分类，还必须具有较高准确度和速度的特点。现如今，世界各国的电子收费系统所使用的自动车型分类，其组成装置往往都是依照车辆的相关参数来生产的，下面几种车辆分型技术在现实中的应用还是比较广泛的，即为激光扫描分型技术、轮
8、轴检测等。此外，它还有其他方式对车辆进行分型，可以根据电子收费系统所识别和记录的车辆的一些信息进行车型分类。 （三）视频监控体系 视频监控体系在电子收费系统中也具有较为重要的地位，它可以自动扫描和记录任何违法违规车辆的相关信息，它使用了光学字符识别技术等技术。视频监控体系具有多种扫描和记录方式，其中，较为常见的有三种：一是使用照相机拍照；二是使用录像机进行录像；三是使用电子数码相机摄录。视频监控体系采用的是一种模糊识别技术，依靠光学字符识别仪器，来完成对违法违规车辆信息的记录和识别。视频监控体系也应用了许多重要的技术，比如 API 编程技术等。 四、电子收费系统在我国高速公路应用中的情况 （一
9、）电子收费系统在我国高速公路的应用发展历程 电子收费系统大约是二十世纪九十年代中期才从国外进入我国市场的。刚开始，电子收费系统一般为单片式系统。为达到电子收费系统在我国获得更为广泛的应用的目的，交通部在二十世纪末成立了相关研究单位来进行电子收费系统的研发工作。二十世纪初，交通部就出台了相关规定，对电子收费系统的应用作了初步的要求，从而实现了电子收费系统的高效应用。两年以后，我国又自主研发出了一种新型电子收费系统，并首先在我国相关几个高速公路上得到成功推广和应用，这对于交通事业的发展具有极其重要的作用，当时被认为是一个里程碑式的进步。后来，颁布的各种规定也促进了电子收费系统的发展进程。现如今，电
10、子收费系统已经在我国多个省份获得广泛应用。 （二）电子收费系统在我国高速公路的应用方式 结合我国的具体情况，我国所使用的电子收费系统为组合式收费技术。这种技术考虑到了较为详细的因素。即为这种收费方式的应用情况，成功达到了电子收费系统适度安设的要求，极大地减少了电子收费系统的成本，还有利于保护车辆驾驶人员的合法权益。这种组合式的电子收费方式主要有停车方式的现金付费等。 （三）电子收费系统在我国高速公路的运营模式 电子收费系统有很多部分组成，其组成部分主要有结算中心、管理部门、金融服务处、网络服务处、用户等。电子收费系统的运营核心是结算中心，它往往承担支付卡与电子标签的管理工作，还能够给用户提供其
11、他更好的帮助；管理部门主要处理电子收费系统的管理等其他工作，还可以为结算中心承担其他较为次要的工作；金融服务中心主要是按照结算中心的指令来完成相关工作。 五、电子收费系统的发展趋势 现如今，全世界各国都很重视电子收费系统的研发工作，其研究方向主要有下面两个方向： （一）基于移动通信网络的电子收费系统 鉴于当前移动通信网络在我国高速公路上具有很高的覆盖范围，更兼网络也获得较好的发展，因此，电子收费系统可以借助 GPRS 或短消息通信模块等来实现自动收费的目的。这一收费方式具有高效、快捷等优点，可以实现直接在用户手机上扣除一定的费用的操作。 （二）基于 GPS、GIS、移动通信等技术融合的电子收费
12、系统 电子收费系统的又一研发方向为在应用 GPS、GIS、移动通信等技术的基础上，把它们有机地合成一起。这种收费系统需要一种精确记录数据的设备，并通过一定的处理工作，以短信的方式传达到收费单位，再经过一系列软件的计算工作，来确定车辆的一些信息，接着收费软件会自动根据相关要求对车辆进行收费。 （三）基于 RFID 等技术融合的电子收费系统 目前高速公路联网收费已成定局，但是联网收费时如何进行路费计算和拆分，将成另一重要研究领域，因此对于车辆行驶路径的记录不可低估，为了对当前车辆行驶的路径进行记录和跟踪，相关方面已进行了研究，主要有标识站技术、高清卡口技术、采用 RFID 技术等等。而 RFID的
13、技术已在多省应用成功，该技术主要利用“RFID 复合卡+RFID 电子路标（不停车标识）+5.8GhzETC 自由流标识+高清卡口+辅以必要行政管理手段”的方式运作，其具有投资少、技术先进、管理简单等特点。 结束语 当前，电子收费系统在我国得到了广泛的应用，尤其是在高速公路的收费领域中使用更是广泛。这种收费系统具有很多好处，不但效率高、方便，而且对环境无污染。随着社会的不断进步，电子收费系统也会变得越发优越，定会在我国乃至全世界得到进一步推广和使用。此外，电子收费系统还会与其他技术相结合，因此，其性能会变得更好。电子收费系统在当代定会迎来一个更大的发展势头，这会更加有利于高速公路收费效率的提高，从而为我国交通事业的发展做出新的、更大的贡献。 参考文献 1李坚,王秀媛.高速公路电子不停车收费系统国内外发展现状研究J.自动化与信息工程.2007(02) 2廉飞宇,范伊红,张元.ETC 电子不停车收费的技术研究J.计算机工程与应用.2007(05) 3黄黎明,姚海天,杨旭东,李元忠.不停车电子收费系统的魅力J.中国自动识别技术.2008(03) 4陆赛杰,黄卫,钱振东.基于 GPS 的电子收费系统研究J. 交通信息与安全.2009(05) 5周家才,李维勋,吴映辉.不停车电子收费系统在高速公路收费中的应用J.科技广场.2009(01)
