高速公路不停車收費車道運行原理及技術綜述

高 星

（遼寧高速公路管理局鐵嶺管理處，遼寧 鐵嶺112000）

本文論述的電子收費系統指不通車收費系統，以下簡稱ETC系統。

在ETC系統運行中，駛入收費車道的車輛必須安有電子標簽（感應卡），不停車，減速慢行、系統天線會和電子標簽進行數據交換，車道欄桿自動抬起，車輛實現自動繳費通行。遼寧省高速公路在一些重點收費站口已經安裝了ETC收費系統。隨著電子收費技術的發展，必將全面實行快捷高效的ETC收費系統。

1 不停車收費（ETC）系統簡介1994年我國第一個電子收費系統（ETC）在廣東佛山誕生以后，國內的不停車收費系統如雨后春筍在我國各地迅猛發展起來。2005年美國針對電子收費系統（ETC）減少收費站害氣體排放過了專項研究，結果顯示最高可減少收費車道尾氣排放60%。基于ECT系統的諸多優勢，越來越多的國家都很重視其技術的開發和運用，在高速公路上的應用也越來越普及。目前，無論是歐美、日本還是澳大利亞，電子收費系統在技術和應用都已經相當成熟。電子收費系統已經成為智能交通的一大支柱產業。

ETC收費系統是集成了微波、計算機、網絡、電子和軟件數據庫技術組成的高科技系統。該應用有效地提高了收費效率，增加了車輛通行能力，降低了收費管理成本，減少了收費站汽車尾氣污染。

2 不停車收費（ETC）車道的工作原理和系統構成

遼寧高速公路的收費方式是自動收費和人工收費相結合的方式,并用ETC系統與MTC（計算機輔助的人工收費）系統。

（1）不停車收費（ETC）車道的工作原理

當預埋于車道地面以下的專用電子感應線圈檢測到車輛駛入ETC車道時,安裝在車道一側的微波天線發出信號與車載單元上的“電子標簽卡”進行通信,車道計算機讀出該車電子標簽中的數據,根據車輛行駛入口站信息、費率表以及行駛時間等參數從車主的儲值賬號中扣除通行費。車輛通過以后,欄桿自動落下。整個收費交易過程中沒有人工干預,車輛不需要停車，以較低的車速通過ETC收費車道。

（2）不停車收費（ETC）車道構成

目前遼寧高速公路不論是MTC收費方式還是ETC收費方式都是通過計算機網絡系統來實現的，ETC系統是聯網收費的組成部分，通過軟件對接和MTC系統很好的融為一體。ETC系統包括站服務器系統和車道客戶端系統兩部分,其中車道客戶端系統負責實現ETC車道的電子不停車收費, 站服務器計算機進行后臺的ETC車道交易數據處理、各種參數管理以及系統數據統計，ETC系統通過收費網絡系統上傳和接收收費中心業務數據。

ETC系統設備主要有感應線圈、讀寫天線、車載電子標簽、自動欄桿、費額顯示器、通信指示燈、輛檢測光柵、車道控制器、車道工控機。電子標簽讀寫天線接口為RS232，與收費亭的車道工控機上串行連接,信息交換通過軟件系統來完成;通過車道控制器，車輛檢測光柵、車道通行燈、自動欄桿、費額顯示器等設備與車道工控機連接;視頻信號通過字符疊加器疊加通過的車輛信息后傳遞到收費站的監視器上。各部件之間有序響應完成整個收費過程。在遼寧地區,現廣泛使用的電子標簽為“遼通卡”。

3 不停車收費（ETC）系統工作流程及特點

（1）ETC系統工作流程

車輛駛入車道前端通訊區域時,感應線圈向車道計算機系統發送車輛到達信號,車道計算機自動發出天線寫指令，車道天線與電子標簽進行通信,判別車輛信息的有效性,有效則進入繳費程序,無效則保持車道封閉并報警,直到車輛離開檢測線圈，如果交易成功,車道控制欄桿抬起,車道交通信號燈變綠,費額顯示器上顯示相應的信息，當車輛通過連接抓拍系統的感應線圈時,系統進行圖像抓拍, 車輛信息通過字符疊加器疊加到抓拍圖像中，當車輛通過落桿感應線圈后,欄桿回落,車道指示燈變紅，系統保存交易信息,并上傳至收費站服務器，再通過收費系統網絡把數據實時傳送到收費中心服務器，完成本次交易。

（2）不停車收費（ETC）系統的特點

1 ）提高了通行效率

單車交易時間為2秒,是人工收費的4-8倍。大大提高了收費站的車輛通行能力，有效緩解了能源消耗、嚴重尾氣排放等問題。

2 ）更加安全可靠

通信微波采用是交通部指定的頻段,交易流程通過PBOC金融交易認證，嚴格符合金融安全標準和《 中國金融集成電路（IC）卡規范》有效保證了交易數據的安全性。

3 ）大幅度降低了管理成本

該系統24小時不間斷運行，無需人工干預,減少營運成本,有效避免了漏收、錯收及收費作弊等現象。

4 ）應用領域廣泛

ETC系統除了應用于公路收費方面，,還適用于加油站、停車場等其他領域。

結語

就遼寧高速公路ETC應用實踐來看,ETC收費的優勢越來越突出,大幅度提高了收費站通行能力，有效降低了收費站車流通行的瓶頸現象，克服了人工收費的諸多弱點。不過該技術也出現了明顯的不足，普遍使用的微波通信傳送距離有一定限制，車輛必須行駛到距離天線較近的區域系統才會有反應，這樣車輛必須減速到比較低的程度，慢速通過，給系統留足夠的響應時間。還有就是會出現誤報警等情況，技術的提高和完善還有很大空間。

從全國高速公路路網管理模式上看，國內的電子收費系統還沒有達到全國聯網的水平，即使部分地區實現了區域的聯網，也往往局限于同一公司的電子標簽及其有合作公司的電子標簽，比如遼寧的遼通卡、廣東的粵通卡和香港的路通卡。雖然有了統一的標準，但是要真正達到全國聯網收費及清算還存在一定的困難。不過隨著電子技術、網絡技術、進入支付安全技術的不斷發展，全國聯網不停車收費會逐漸成為現實，高速公路會變得越來越快捷、方便。人們將會不斷體會科技給生活帶來的便利。

[1]楊詳妹，等.長三角聯網ETC在滬蘇浙高速的應用[J].中國交通信息產業，2009（05）：66-70.