淺析高速公路ETC不停車收費系統

黃支偉

摘要：目前，高速公路收費站點所采用的ETC電子收費系統，和傳統的MTC收費系統對比ETC電子收費系統具有很多優勢，能夠有效地擴大收費車道的快速通行能力，提高了收費的速度；并減少了車輛剎車的時候所產生的機件損耗，而且減少車輛的尾氣排放污染；此外一卡就能通過多個收費站，作為系統管理也表現為簡單高效和安全可靠。該收費系統主要是由公路ETC收費車道、ETC管理中心和收費站管理系統以及專業銀行和專門的傳輸網絡而組成。ETC電子收費系統又可以分成前臺與后臺兩大系統。該電子收費方式存在著全部自動化操作和非現金交易以及快速便捷的諸多優點，從而有效地提高了高速公路收費管理的效率。

關鍵詞：高速公路；電子收費系統；ETC；不停車收費

中圖分類號：U412.36+6 文獻標識碼：A

近年來，伴隨著高速公路中的快速發展，聯網收費的里程的也有了飛速增長，造成交通車輛的流量迅速加大，在各個高速公路的收費站點，所有通過的車輛經常出現嚴重的擁堵，并且產生了環境污染等很多問題，所以，怎樣才能提升道路的疏通能力與車道收費的通過效率，已是迫在眉睫的工作。目前的高速公路收費站點采用了ETC(ElectronicTollCollection)電子收費系統，該收費系統主要通過微波無線通信和計算機信息網絡系統處理和傳感技術等先進的技術手段，運用通行車輛內的電子標簽自動地和已經安裝于門架或者是公路路側的微波天線實施數字信息的交換，最終實現了車輛不需要停車就能可自動地來收取道路通行的費用，通過車輛在不停車的情況下快速通過收費站，這樣就能夠明顯地提高各個收費站點的通行能力，并大大減少了因為車輛等待排隊和繳費而產生的燃油消耗浪費與尾氣排放污染，最終有助于改善全段高速公路的車輛交通擁擠狀況，從而有效提高了高速公路收費管理的效率。

一、ETC 概述

ETC是英文（ElectronicTollCollectionSystem）首字母簡稱，中文意思——電子收費系統（又稱不停車收費系統）。ETC是利用計算機、傳感、圖像識別、通信等高新技術的設備和軟件所組成的一個高科技系統。有了這種系統，車輛不需要停車，就可以自動收取道路通行費用。ETC不停車收費系統，具有非現金交易、全自動、容量大、快速便捷等優點。主要采用車輛AVI（自動識別）技術，AVI技術主要通過路邊讀寫裝置來識別車輛車型及計算車輛的通行費用，并在車輛的專用賬戶中自動扣除通行費用，如果沒有安裝車載器或車載器無效的車輛在使用ETC車道通行時則按照違章車輛，同時實施圖像抓拍和識別，會同交警部門進行事后處理。

二、高速公路ETC電子收費系統的特點和優點

ETC電子收費系統屬于智能交通的電子管理系統。該電子收費方式，存在著全自動、非現金交易、和快速便捷等諸多優點，該收費系統主要通過微波無線通信和計算機信息網絡系統處理和傳感技術等先進的技術手段，運用通行車輛內的電子標簽自動地和已經安裝于門架或者是公路路側的微波天線實施數字信息的交換，然后由控制計算機依據事先植入在車內電子標簽中已經儲存的信息，迅速讀取道路使用者的數字信息，這樣就可以事先不需要過往司機的停車繳費，更不需要其他任何收費人員的參與，就能自動地完成整套的收費與處理過程。和傳統的MTC收費系統對比，ETC電子收費系統具有很多優勢，首先是有效地擴大了收費車道的快速通行能力，提高了收費的速度；并減少了車輛剎車的時候所產生的機件損耗，而且降低了油耗，還減少車輛的尾氣排放污染；此外，一卡就能通過多個收費站，對于駕車者來說提供了巨大的便利；作為系統管理也表現為簡單和工作的安全可靠，最后還杜絕了收費過程中的貪污行為，因此有著很大的優勢。

三、高速公路ETC電子收費系統的工作原理

該系統主要技術核心是實現對于過往車輛的自動識別，一般都是通過安裝在門架或者路側車道上的控制系統，通過數字信號發射和自動接收裝置，來自動識別安裝在通行車輛內的“電子標簽”實現計費目的，這時候ETC車道計算機就會依據車輛中“電子標簽”內所存儲的各類信息，來快速鑒別過往通行車輛所包含的各類基本數據，對于車輛所有人的儲值卡或者捆綁的銀行賬號中自動地扣除掉通行費用。在整個交易完成以后，ETC車道欄桿就會迅速自動地抬起，并放行該車輛；并在該車輛通過以后，再自動地降下。在整個車輛通行的過程中，根本不需進行其他任何人工干預，從而實現車輛不停車收費與通行。

四、高速公路ETC電子收費系統的主要構成

該通行車輛電子收費系統比較復雜，主要是由收費站管理系統和ETC收費車道以及ETC管理中心組成，還包括專業銀行支付系統和專門的傳輸網絡系統。依據各系統職能分工的不同，該收費系統又可以分成前臺與后臺兩大系統。系統的前臺主要是通過ETC車道收費系統而完成通行車輛不停車就可以收費的工作。該ETC車道設備由發射和接收天線和天線控制器、觸發與落桿線圈、車道攝像機和帶有余額顯示功能的費額顯示器以及車牌識別系統與霧燈等組成。其后臺系統則是由各個收費站點的管理子系統和專業銀行以及ETC管理中心三大項組成，后臺系統主要是負責系統正常運行、ETC數據傳遞協議和運營參數的綜合分析并實現有效監控，還可以通過統一的數據的接口協議，在某一站級就能完成ETC電子收費功能，并且聯網收費系統中的各類數據進行對接并完成處理任務。

五、國內ETC系統的缺陷

目前，國內ETC系統仍然存在著未解決的問題，存在的問題主要有：

5.1長通信區的跟車干擾問題：不停車收費系統的通信區約為自動欄桿前的2-10之間，而在長通信區因為通信范圍大，經常有多輛車同時出現的情況，在前面的車輛不能正常交易而后車可交費時，就會出現前車被放行，后車被攔截的失誤。

5.2短通信區的通行速度低的問題：短通區的ETC通信區域大約是自動欄桿前的1米-6.6米之間，待收費交易時，車輛離欄桿近，必須減速慢行，緩慢通過，這方面對通行效率有很大影響。

5.3自動欄桿存在通信盲區的問題：目前系統設備天線位于欄桿前大概2米的地方，因車載OBU和設備天線具有接收方向特性，導致車載OBU在到達設設備接收天線下方時已經不能正常通信。通信區位于欄桿前2米左右，當車輛車速過快，或者其它原因導致在通信區沒有完成交易而行駛到欄桿前時，此時欄桿不能自動抬起，則收費無法完成，從而使得車輛通行變慢。

5.4ETC車道內需要倒車的嚴重問題：因為OBU存在的性能差異以及車輛行駛行為的復雜性，所以在實際應用中頻繁出現需要倒車的情況。交通高峰時期，易引起ETC車道堵塞。5.5貨車不適用。

5.6投資成本高。

5.7各種ETC系統間的兼容問題：目前電子收費系統在我們國家應用已經越來越廣泛，但是由于國內各高速公路管理公司各自引進的ETC系統互不兼容，導致ETC系統不兼容的矛盾勢必會妨礙ETC的健康發展。

六、總結

伴隨著高速公路聯網收費路段的不斷增多，ETC收費系統相比于傳統的MTC系統來說，其優勢也是日趨明顯，也代表了未來的智能化收費方向。但是在目前正在使用的ETC電子收費系統，也存在著諸如通信技術受限和通行車輛跟車干擾以及貨車無法適用；經常出現誤報警現象等諸多問題，并且其投資成本比高，因為各個密鑰體系的制定標準沒有完全統一，所以各聯網收費的運營管理機制存在很大的差異，隨著現代通信技術與跨區域ETC收費技術的快速提高，先進的ETC電子收費系統一定會體現其靈活性和可擴展性的優點，在高速公路的收費管理工作中得到最為廣泛的推廣與應用。

參考文獻

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