1、1浅谈高速公路 ETC 电子收费系统的技术应用与研究摘要：不停车收费系统（ETC ）是智能交通的一个重要组成部分，近年来受到中国政府的特别关注，在政策上给予积极的引导，让该技术得以不断的推广应用，在越来越多的应用于各个高速公路，在多城市应用路段取得了显著成效，有效的解决了停车收费所造成的交通堵塞、资源浪费、空气污染及资金失控等问题。ETC 系统的应用，不但实现了车道收费的自动化，同时有效的提升了公路的通行能力和服务水平，有效降低了公路工作人员的劳动量。本文通过对不停车收费系统的构成和技术原理研究，看到了该系统被广泛应用的巨大效益和广阔的发展前景。 关键词：高速公路；ETC；电子收费系统；不停车
2、收费系统 中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 一、引言 高速公路是一个国家和地区现代化水平的标志，高速公路现代化的管理模式的实现就要求具有信息化特色，尤其在交通流量不断增大，中国公路收费里程不断增加的今天，高速疏通能力和收费效率的提高是首要解决的两大问题，ETC 电子收费系统通过高科技手段，有效的解决了这一突出问题，有效减少了汽车尾气的排放量，大大提升了高速公路道路交通的有序、高效管理。 2二、ETC 电子收费系统的构成和技术原理 1.什么是 ETC 电子收费系统 ETC（Electronic Toll Collection）电子收费系统是一个集中了微波无线通信、图象识别、自动控制
3、、传感技术、计算机网络及信息处理等多项高新技术的智能交通电子系统，通过车载电子标签自动与安装在路侧或门架上的微波天线进行信息交换从而实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用。 2. ETC 电子收费系统的构成及技术原理 ETC 电子收费系统主要由 ETC 收费车道、收费站管理系统、ETC 管理中心、专业银行及传输网络组成。主要利用车辆自动识别技术，通过路侧车道或门架上控制系统的信号发射与接收装置（RSU）识别车辆上的车载单元(OBU)的“电子标签” ， ETC 车道计算机根据“电子标签”中存储的信息识别出车辆的基本信息，根据车辆行驶情况从车主的银行账号或储值中扣除通行费。交易成功后,车道栏杆自
4、动抬起，放行车辆；车辆通过后，栏杆自动降下。 三、ETC 电子收费系统在国外的应用 1.在美国 ETC 电子收费系统在美国得到很好的发展，而且成为美国回收公路投资和养护费用的高效率手段。早在 1997 年，美国就开始运行当时以电子不停车收费系统著称的 E-Zpass 系统，通过一年的推广，到 1998 年已经建成 23 条专用 ETC 车道，用专用车道和混合车道两种模式并行的原理，有效缓解交通压力，提供了安全的行车收费环境，并创造了良好的经济3效益。 2.在日本 日本政府和企业都非常重视推进 ITS，ETC 电子收费系统就是其中之一，1999 年开始初建网络，在东京首都圈试运行之后，2000
5、年首先在大阪、名古屋开始大范围兴建 ETC 工程，从 2001 年 3 月开始，ETC（电子不停车收费）技术在日本整体上投入运营。到 2003 年年末，超过 1000条 ETC 收费车道被安装在收费站，几乎遍及日本所有的高速公路。虽然日本真正实现了无人看守式的高速公路收费模式，但仍存在车道系统投资和电子标签成本过高的问题，而且全自动收费系统与半自动收费系统的混淆作业矛盾日益突出。 3. 在新加坡 新加坡被广泛推广应用的电子公路收费系统拥有自己的特色，它包含两道闸门，闸门上装有阅卡器、天线、感应器和自动摄影机等。车辆在进入该系统控制的收费路段前，要先安装已经有足够现金储备的阅卡器，当车辆进入收费
6、的第一道闸门时，电子系统的天线就会启动对阅卡器的现金卡进行初期的“审阅” ；当进入第二道闸门时，感应器就会扣除相应的过路费金额；当资金储备不足或者没有符合要求的阅卡器的时候，摄像机就会自动摄下车辆的牌号，行动中心就能接收到相应的照片，相应的违章车主就会被工作人员追查。 4. 在葡萄牙 葡萄牙的 Via Varde 电子收费系统标志着欧洲的电子联网收费系统进入到一个新的发展阶段，并具有跨时代的重大意义，他们的电子收费4系统由专门的公路管理商进行运营管理，大大提高了电子收费车道的通行能力，这一系统的运用减少了大规模兴建人工收费车道的人力成本和财力投资，在解决交通压力问题的同时，实现了成本最低化和产
7、出效益最大化的双赢。 四、ETC 电子收费系统在中国的应用研究 1.中国高速公路传统收费管理的现状及问题 到 2006 年 1 月份，中国的高速公路总里程已经位居世界第二位，长度达到 4.1 万公里，截至 2010 年，中国的高速公路总里程较 2006 年又增加了 2.4 万公里，但需要面对的现实道路通行压力依旧不减，高速公路越建越多的同时，也呈现出了道路拥堵严重的现象，而一些地区在节假日采取的应急式敞开收费口的开放式理念，无形中让高速过路费流失严重，采用传统的人工收费车道管理模式仍是很多高速路口的主要收费模式，由此，也引发了一系列的高速公路管理弊端和问题的出现： 较长时间的缴费排队等候造成了
8、收费路段的通行能力，造成了严重拥堵；现金结算模式更增加了缴费耗时，不但工作人员工作量大，而且长时间的工作会大大降低服务水准；交接班的现金复核、稽查和统计工作量，也面临现金安全问题，一旦收到假钞或者收费找零不仔细出现误差，也会给工作人员造成经济损失，增加不必要的工作量；长时间的等候排队，尾气排放会超标，造成严重的环境污染，车主的车辆磨损、油耗等问题严重；加上由不同投资主体修建的公路存在管理纠纷，收入如何合理分配等问题也日益突出严重。 2. ETC 电子收费系统在中国推广应用的难题及解决 5（1）ETC 电子收费系统运营成本较高 虽然 ETC 电子收费系统已经被逐渐应用到新建高速公路的中，其突出优
9、势愈发明显，给高速公路的收费管理带来便利，但也存在一定的不足，尤其是与管理融合在一起的技术方面，也就是说，该系统不是应用到任何地方都可以，由于其投产=建使用费用较高，一条 ETC 专用车道的投资金额高达 1， 000 万日元以上，就连车载器的价格也高达 3、4 万日元左右，所以其运用难度光投资这一项就超高。 解决方法：车辆电子拍照的推广和蓝牙模块技术的应用，可有效缓解这一问题。 （2）ETC 电子收费系统运营将造成大量设备闲置 ETC 电子收费系统具有较好的高效性和安全性，只要拥有车载卡，就可以在任何设置有该系统的收费口通行，但如果某个出入口出现故障问题得不到及时解决，就会出现拥堵严重的现象，
10、甚至造成更大的安全隐患。 解决方法：对该系统采取有效监控手段和必要的疏通协调工作，就显得很重要，因此，一些地区会采取在高速公路出入口会备配手持式的ETC 读写机，并为了避免意外情况的发生而安装 ETC 车道，这在一定程度上有效避免了预警问题的出现，但同时也造成了大量设备的闲置和应急车道的资源浪费。 （3）ETC 电子收费系统大区域网络连接受阻 目前 ETC 子系统（车辆识别子系统、通信收费子系统和车载设备等涉及众多新技术和设备供应商）使用标准不统一，出现系统或设备生产6商区域性的隔阂化特点，大区域网络连接受阻，直接导致互联互通技术的难以实现。 解决方法: ETC 电子收费系统不断完善，但随着科
11、技时代的迅猛发展，其必然会出现新的问题，随着中国的移动运营商的成熟费用管理机制的形成，ETC 信息传输与 GSM 网络及现有高速公路通信设备的结合必将是未来的发展趋势，值得进一步的研究。 五、结束语： 互联网技术的进步，信息技术与交通理论和规划的融合，都加速了高速公路信息化的进程。但在中国高速公路里程和道路车辆不断增加的现实背景下，只有将公路监控和信息诱导技术统一结合，综合运用，才能彻底改善交通秩序，提升公路利用率和高速公路服务的现代化高效水平，ETC 电子收费系统的普及是顺应市场规模有效发展而适时产生的，其在国内的需求将不断增加，除了被大范围应用在高速公路之外，也可以应用于大桥和隧道等处的电子自动收费管理模式。 参考文献： 【1】赵加信;高速公路 ETC 发展现状探讨J;科技传播;2011 年 12期 【2】毛顿;高速公路 ETC 电子收费系统的技术研究J;数字技术与应用;2011 年 06 期 【3】秦成;潘成贵;高速公路 ETC 不停车收费技术应用J;现代物业(上旬刊);2011 年 07 期 7【4】王震宇.ETC 系统标准化和技术选择D.西安公路交通大学交通信息工程及控制系,1999.
