基于實時共享的ETC運營平臺研究

廣東工業大學自動化學院　陳　東　蔡延光　謝湘平

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基于實時共享的ETC運營平臺研究

廣東工業大學自動化學院陳東蔡延光謝湘平

【摘要】針對ETC（Electronic Toll Collection，不停車電子收費）系統運營管理水平低、維護費用高、問題反饋慢、客服服務滯后、ETC用戶數量增長減緩以及ETC使用狀況監管力度不足等問題，研發一套ETC運營支撐平臺，通過該平臺為ETC的運營管理提供有力的支撐，實現ETC系統運營管理的精細化、科學化、全方位支撐以及主動式服務，達到平臺能力及應用的可成長、可擴充，創造面向未來的智能交通系統框架。

【關鍵詞】ETC；運營支撐平臺；遠程監控；實時共享；智能交通

0　引言

ETC收費方式是目前世界上先進的路橋收費方式。ETC系統的核心技術一5.8GHz微波專用短程通信（Dedicated Short Range Communication，DSRC）先進的通信功能，為ITS領域中實現車輛與道路基礎設施、車輛與車輛之間提供單向或雙向交互式通信服務，從而使車輛能夠享用交通信息網絡中的各種資源，同時也為交通信息中心提供行駛車輛的有關數據等功能提供了技術手段[1~2]。

ETC系統具有如下三大優勢：（1）提高車輛通過效率。經過計算，使用ETC裝置每一輛車可以節省最少10秒鐘的停車繳費時間，安裝了ETC裝置的汽車通過收費站平均時間由14秒降低到3秒，1條ETC車道的通行能力相當于5條MTC（人工收費）車道。研究統計表明，ETC車道通行能力為1000輛/小時，單車道通行能力與人工收費車道相比增加了740多輛，也就是說從ETC車道通行，至少節省了三分之二以上的時間。（2）節能減排。ETC也可大大節約能源和尾氣排放，研究數據表明，每一萬次ETC交易，將節約3140升燃油消耗，并減少55.96千克各類污染物的排放。所以，電子收費系統的實施，對于減少資源消耗，降低城市污染，構建綠色交通和建設可持續發展的新北京交通體系具有重要的意義。（3）經濟效益和社會效益。剛并入全國ETC聯網的廣東，高速公路聯網里程約6000公里，已建成ETC車道1325條，實現了主線收費站100%的覆蓋率和匝道收費站90%的覆蓋率。廣東納入全國ETC聯網后，粵通卡也將通行聯網省市，從而帶來了社會效益和經濟效益。

同時，隨著ETC建設規模的逐步擴大及其用戶量的不斷增加，ETC車道系統在運營中遇到的各種問題也不斷浮現。目前，比較常見的問題[3~5]包括ETC運營管理水平低、維護費用高、問題反饋慢、客服服務滯后、ETC用戶數量增長減緩以及ETC使用狀況監管力度不足等。針對ETC系統運營管理中遇到的各種問題以及ETC建設的各利益干系人對ETC的期望，研發一套ETC運營支撐平臺勢在必行。

1　平臺設計

1.1平臺架構

ETC運營支撐平臺是基于傳統收費管理平臺而建立的，在不影響傳統收費管理平臺的前提下，通過標準的系統接口，獲取其各種數據信息，并對這些數據信息進行歸類、統計、分析，通過對高速公路收費站ETC通道交通流運行特性和分布特性的分析，確定影響公路ETC收費通道車輛延誤的因素，分析其通行能力，為ETC通道的設計、評價提供一定的參考依據，并通過一系列處理邏輯進行再整合，為管理提供有力的運營支撐。

1.2平臺數據流程

1.2.1系統整體數據流程

系統的原始數據按車道——站級——分中心——省中心四級系統逐層上傳，上一層系統基于其下級系統上傳的數據開展相應的業務處理。在分中心級系統中，先對站級系統上傳的數據進行預處理，整合出完整的過車記錄信息，以供分中心級和省中心級系統實現相關功能使用，而車道的參數數據則直接由站級系統通過網絡下發，并且，可根據具體的運營情況，靈活地對各級功能模塊進行層次調配。

1.2.2ETC事件處理流程

當站級業務人員發現ETC車道上出現異常事件（如報警、攔截）時，可通過電話通訊的方式向分中心級反饋問題，請求分中心對其無法解決的問題進行技術支援。分中心級技術人員了解問題的具體情況后，結合車道日志，確認異常事件的原因。當分中心級發現ETC系統出現重大問題，可向省中心級報警，由省中心級進行相應的處理。

2　平臺功能

ETC運營支撐平臺功能包括：

2.1地圖監控

可實現基于地圖的總體監控，實時顯示分中心下屬各收費站的ETC車道的總體信息，其中包括：車道故障信息、車道成功率、車道交易時間、平均過車速度等。并可在地圖上實現逐級鉆取，對于省中心、分中心均可直觀快捷的發現問題站點或車道，并進一步查看相關細節。

2.2車道監視

可實現對其下收費站和車道實時情況的監視，包括：車流量、車道成功率、報警率、關鍵設備狀態、參數情況、網絡狀態等。管理人員可通過監視功能，迅速掌握車道前端和收費站級的運營管理實況。

2.3車道主題分析

從用戶所關注的多個指標、多個維度對車道進行綜合分析。分析指標包括車道規模、過車速度、車道成功率、車道服務時間、車道運行狀態等多個方面。

2.4標簽主題分析

從用戶所關注的多個指標、多個維度對標簽進行綜合分析。分析指標包括標簽交易成功率，標簽交易時間等。分析內容包括省內標簽成功率及其趨勢、各品牌標簽的高成功率和低成功率的排名情況，省外標簽成功率排名情況等多個方面。

2.5車流量通行費分析

從多個用戶所關注的維度對車流量、通行費收取情況進行綜合分析。分析指標包括車流量趨勢、車流量排名、車流量結構、通行費趨勢、通行費排名、通行費結構等多個方面。

2.6車道數據查詢

可對車道相關數據進行明細查詢，查詢內容包括交易成功率、過車速度、交易耗時、服務時間、車道參數、車道故障、過車記錄、車道報警、車牌識別成功率等。

2.7標簽數據查詢

可對標簽相關數據進行明細查詢，查詢的內容包括標簽品牌成功率、標簽使用查詢等。

2.8統計報表

可實現車道故障統計、車道狀態統計、標簽分省統計、車道綜合統計、站級流量金額統計等功能。

2.9消息推送

ETC運營支撐平臺提供消息發布功能，將統計報表、預警信息、故障信息、關鍵報警信息、關鍵指標信息通過多種渠道發布，包括網站、微信、手機APP等方式。

3　結語

ETC運營支撐平臺可為各聯網單位實現數據對等實時共享，如交易數據、報警數據、等相關聯的收費數據；對基礎參數與運營參數進行遠程監控，如IC卡黑名單、儲值卡黑名單、記賬卡黑名單、動態超時表、身份卡黑名單表、工班表、費率表、車道編碼表等；實現對全省標識卡口、收費車道關鍵設備運行狀態的遠程監控和管理；對“贛通卡”、電子標簽進行提供運行數據支持；為各運管單位和路段業主提供統一的查詢界面，支持對各種報表的檢索、導出和打印功能，從而達到物聯化、智能化、模塊化、標準化的目的。

參考文獻

[1]程俊龍.ETC通道通行能力與服務水平確定方法研究[J].公路交通科技,2014,31(6):133-137.

[2]林曉輝. 軍警ETC車道布局對收費站服務水平的影響研究[J].交通信息與安全,2015,33(1):66-70.

[3]吳煒,丁月華,文貴華.ETC車道控制系統的設計與實現[J].計算機工程,2001,27(5):162-163,183.

[4]廉飛宇,范伊紅,張元.ETC電子不停車收費的技術研究[J].計算機工程與應用,2007,43(5):204-207,2010.

[5]劉偉銘,李蓉. ETC系統繳費方式隨機選擇模型[J].中國公路學報,2006,19(5):77-82.

陳東（1991—），男，浙江金華人，碩士研究生。

作者簡介：

基金項目：國家自然科學基金項目（61074147，60374062）；廣東省自然科學基金項目（S2011010005059）；廣東省教育部產學研結合項目（2011B090400460）；廣東省自然科學基金團隊項目（8351009001000002）。