1、高速公路电子不停车收费系统 (ETC) 探析 谢毅 宁夏公路管理局收费管理处 摘 要： 目前, 我国绝大多数的高速公路收费站都安装了电子不停车收费系统, 即通常所说的 ETC, 作为目前世界上最先进的路桥收费方式, 与传统的 MTC 收费系统相比, ETC 收费系统具有更多优势。本文围绕 ETC 收费系统, 分析了 ETC 系统的优点, 阐述了高速公路 ETC 收费系统的构成部分、使用功能、工作流程以及ETC 系统的应用实例。本文通过对高速公路电子不停车收费系统进行分析, 旨在增加公众对电子不停车收费系统 (ETC) 的了解。关键词： 高速公路; ETC; 收费系统; 作者简介：谢毅 (198
2、6-) , 男, 宁夏银川人, 在职研究生学历, 助理工程师, 宁夏公路管理局收费管理处副科长, 主要研究方向:高速公路不停车收费系统 (ETC) 。收稿日期：2017-11-20Received： 2017-11-200 引言随着我国经济的快速发展, 车辆不断增加, 高速公路通行量也在不断增长, 在高速公路收费站出现了一些不良现象, 如环境污染、车辆拥堵等。为了提高高速公路收费站的通行效率、缩短交费时间、提升智能服务水平, 交通运输部门在绝大多数高速公路收费站建设了 ETC 专用车道, 并安装了 ETC 软件。ETC 作为一个新型的智能交通电子系统, 其主要涵盖了信息化处理技术、自动控制技术
3、、图像识别技术和传感技术等多个高新技术, 代表着高速公路收费未来的发展方向。应用 ETC 就无需停车缴费, 不仅提升了高速公路收费站的通行效率, 缩短了车辆的等候时间, 改善了高速公路收费站的拥堵现象, 同时还减少了汽车尾气的排放量, 降低了汽车油耗。1 高速公路电子不停车收费系统 (ETC) 的优点ETC 属于智能的电子管理系统, 主要是通过在门架或行车道路上设置微波天线, 对车辆中的电子标签进行采集, 在计算机的帮助下自动识别采集到的车辆信息, 然后通过数据处理最终实现自动缴费。ETC 代替了部分人工收费, 与传统 MTC收费系统相比较来说, 具有以下几方面的优点:第一, 信息容量大;第二
4、, 非现金交易;第三, 全自动化;第四, 交费方便、快捷, 使高速公路车辆通行能力得到了有效提升;第五, 减少尾气排放, 改善环境质量;第六, 减少高速公路通行卡的使用和损耗。2 高速公路电子不停车收费系统 (ETC) 的构成及使用功能ETC 电子收费系统属于智能电子管理系统, 主要通过在门架或行车道路上设置微波天线, 来采集车辆中的电子标签信息, 在计算机网络的帮助下自动识别采集到的信息, 然后再通过数据处理最终实现自动缴费。ETC 系统设计比较复杂, 主要由前台系统和后台系统构成, 二者各司其职, 共同协作。2.1 前台系统前台系统主要是通过 ETC 收费车道实现在不停车的情况下就可以进行
5、收费。控制器、自动栏杆、天线、通行信号灯、摄像头、识别系统和显示器等设备是ETC 收费车道的主要设备。可以说, 前台系统基本包含了该收费系统的全部硬件。2.2 后台系统后台系统则由 3 个部分组成, 分别是 ETC 结算管理中心、收费站子系统以及合作银行。后台系统主要负责监控系统的正常运行、交易数据的处理和资金的清分结算。ETC 的使用功能可以划分为以下几个方面:第一, 确定车辆是否安装电子标签, 对安装电子标签的车辆进行车辆信息采集、录入;第二, 在车辆进入 ETC 车道时, 对车辆进行抓拍后, 对车牌进行识别, 同时保存获取的信息;第三, 车辆的基本信息在进入 ETC 入口车道时, 就已经
6、被录入系统, 当车辆出高速公路行驶到ETC 出口车道时, 车辆通行的费用会根据前台系统采集的基本信息进行自动计算、核对, 然后完成收费功能;第四, 车辆如果存在异常情况, ETC 车道不会对其自动放行, 需要工作人员进行人工操作放行该车辆。3 高速公路电子不停车收费系统 (ETC) 的工作流程高速公路 ETC 收费系统的工作流程, 具体包括以下流程。(1) 车辆在进入识别范围内后, 地底下的触发线圈就会及时反馈, 然后再启动前台系统的天线。(2) 通过信息交换的方式, 实现天线和电子标签通讯, 电子标签的信息有多种, 主要有车型、车辆标示等, 天线在接收这些信息过后, 会在系统内进行自动判断。
7、当电子标签处于无效状态时, 就会封闭车道, 系统会自动发出报警, 提醒工作人员对该车辆进行引导, 如果是正常状态, 则会放行。(3) 在检测车辆信息的过程中, 出现无卡或无效卡车辆时, 工作人员则应该采用应急方案, 快速启动拦截车辆的栏杆, 及时疏通收费车道, 避免出现冲卡的现象。(4) 数据核对无误并完成交易后, 系统则会自动打开拦截车辆的连杆, 信号灯此时也会变为绿灯, 显示器上也会显示出车辆的交易信息、费用等。(5) 车辆在通过抓拍区域时, 系统就会对该车辆进行自动抓拍, 然后在将车辆的基本信息与抓拍的图像通过字符叠加器进行叠加。(6) 车辆在通过落杆圈线后, 拦截车辆的栏杆就会自动落下
8、, ETC 系统车道的信号灯由绿色变为红色。(7) 最后, 系统会自动保存车辆的交易信息, 并传到收费服务器, 最终完成收费流程。4 高速公路电子不停车收费系统 (ETC) 的应用4.1 应用路段当前, 我国高速公路收费站基本都设有 ETC 专用车道。截止到 2017 年 6 月, 除西藏和海南外, 全国已实现高速公路 ETC 联网, 我国 ETC 用户数量已超过 5 000 万。以宁夏高速为例进行说明, 宁夏位于中国的西部地区, 其面积达到 6万多平方千米, 是中国唯一的省级回族自治区。宁夏自 2012 年分期分批实施高速公路 ETC 全国联网建设, 于 2015 年 8 月 31 日实现联
9、网运行, 正式接入全国联网系统。目前, 宁夏高速有收费站 74 个, 共 207 条 ETC 车道, ETC 覆盖率100%, 拥有的 ETC 用户已达 21 万。4.2 应用效果经相关部门测算, 全国 ETC 联网运行一年, 共节约车辆燃油 8 万吨, 能源节约效益约 7 亿元, 减少氮氧化物排放 190 吨、减少碳氢化合物排放 634 吨、减少一氧化碳排放 2.38 万吨。ETC 技术在提高通行效率、节约出行消耗的同时, 还能够改善环境质量;在大幅度提升站点和高速公路的整体通行能力的同时, 还具有显著的经济效益和社会效益。ETC 不仅仅是不停车, 出行使用 ETC 更是一种环保、节俭的生活
10、方式。随着 ETC 的广泛使用和 ETC 用户的不断增加, 它对经济和生活环境也会产生深远的影响。4.3 前景与展望随着“互联网+”的迅猛发展, 一批互联网金融企业纷纷进入高速公路的一些领域, 包括支付宝、腾讯、微信和银行等。在此基础上, 可以顺势推进“ETC+应用”的发展生态圈, 即“ETC+”。“ETC+”就是通过集成互联网、大数据、云技术等搭建一个数据平台, 包括个人信息、物流信息、消费信息和金融信息, 然后提供交通、物流、出行等各种服务。全国各省积极响应及“互联网+”技术的全面革新, 最后必定能够搭建一个属于 ETC 发展的生态圈。5 结语随着我国交通的发展和高速公路里程的不断增加,
11、联网收费路段不断增多, 在这样的情况下, 就需要一种应用范围更为广阔、快捷、方便跨区收费的自动化收费系统, 来实现效率高、速度快的收费工作。ETC 和传统的 MTC 收费系统相比具有更多的优势, ETC 的自动化水平更高, 信息处理的速度较快, 同时还能确保车辆信息采集的准确性。在不断完善 ETC 跨省收费技术及通信技术的背景下, ETC 将会进一步发展, 只有进一步完善, 才能够完全地发挥出 ETC 本身的优势, 切实提升高速公路收费站的通行效率, 进而提升用户体验和服务水平。参考文献1刘晶.浅谈电子不停车收费系统 (ETC) J.科学与信息化, 2016 (34) . 2王立平, 席晓鹏, 赵进, 等.基于 RFID 技术的高速公路不停车收费系统J.现代电子技术, 2012 (3) . 3刘芳.高速公路不停车收费系统 (ETC) 及工作流程探析J.河南科技, 2013 (6) . 4周家才, 李维勋, 吴映辉, 等.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 (1) . 5裴志鹏.高速公路 ETC 电子收费系统的技术研究J.城市建设理论研究, 2012 (6) .
