周子偉
(安徽省交通控股集團有限公司馬鞍山管理處 安徽馬鞍山 243000)
基于整車式稱重的貨車ETC系統應用
周子偉
(安徽省交通控股集團有限公司馬鞍山管理處 安徽馬鞍山 243000)
本文主要闡述了基于整車式稱重和ETC使用情況的分析,結合安徽交控集團馬鞍山處所轄路段的貨車計重和ETC的整合,提出基于整車式稱重的貨車ETC系統的概況、運行原理以及系統的運行管理應用,從而達到降低了收費人員的勞動強度,減少維護人員配置,降低運行維護成本的目的。
整車式稱重;ETC系統
隨著汽車運輸的發展,高速公路上的車輛將越來越多,人工和半自動收費方式將不能滿足高速公路上車輛營運對收費管理系統的需求,收費出入口這個瓶頸處車輛嚴重的阻塞,另外車輛在等候時的耗油和廢氣排放也產生相當的經濟損失和環境污染因此在高速公路上采用電子不停車收費系統(ETC),就會體現其節能快捷環保等優越性。
ETC系統是利用微波(或紅外或射頻技術、電子技術、計算機技術、通信和網絡技術、信息技術、傳感技術、圖象識別技術等高新技術的設備和軟件(包括管理)所組成的先進系統,以實現車輛無需停車既可自動收取道路通行費用。目前,大多數ETC系統均采用微波技術。不停車收費系統通過路邊車道設備控制系統的信號發射與接收裝置(稱為路邊讀寫設備,簡稱RSE),識別車輛上設備(稱為車載器,簡稱OBU)內特有編碼,判別車型,計算通行費用,并自動從車輛用戶的專用賬戶中扣除通行費。
目前,安徽省共建設ETC車道420條,ETC收費站覆蓋率達100%。安徽交通卡用戶超過86萬個,電子標簽用戶70萬個,電子支付交易比例超過25.5%,ETC交易比例達到22%,規模效益初步顯現。自建共建全功能ETC客服中心38個,與建設銀行、工商銀行、郵儲銀行、光大銀行合作建成“一站式”ETC服務網點400余個,安徽交通卡代理網點2000多個;在高速公路服務區安裝布設自助服務終端120臺。客車ETC的使用率在穩步提高,軍隊貨車也已經使用ETC,但是民用貨車還沒有使用ETC。我們根據馬鞍山管理處省界收費站收費的具體情況,對貨車使用ETC的需求進行了調研。
從表1中可以看出,皖蘇博望站收費額以貨車為主,貨車收費額是客車的2倍,貨車若全面使用ETC,將大大減輕一線收費員的收費負擔。

表1 馬鞍山處省界站收費額調查表
(1)改變效率低下的傳統收費方式(發卡、收卡、找零、打票),直接從貨車的支付卡中扣除,減少了收費人員的操作錯誤。
(2)車輛可以快速通過收費站,減少車輛在收費區域滯留,改善司乘人員使用高速公路的體驗。
(3)由于貨車ETC的使用,減少了人工車道的車流量,間接減少收費人員,為公司節約成本。
(4)貨車使用ETC后,將嚴格實行一車一卡,入口自動寫卡,出口自動扣費,因此避免了貨車倒卡。
4.1 計重收費系統
計重收費的實施,促進和帶動了相關稱重設備產品的生產、研發和市場培育,短短幾年的時間里,計重設備由原來的主要以軸重秤、彎板秤為主而發展到現在的雙臺面、整體磅等。產品質量、產品性能以及穩定性、準確性等都有了質的飛躍。現在的整車式計重系統的精度已經達到正負1%,以50t貨車為例,最大誤差在50kg,馬鞍山處按最遠距離計算,收費額相差5元。
稱重數據處理系統:這是技術攻關的重中之重部分。①要研究提高數據運算速度,在貨車完全通過秤臺后即刻完成單臺貨車稱量重量的計算;②優化數據傳輸機制,考慮到計重控制柜到收費崗亭距離有所增加,串口傳輸機制的可靠性和穩定性較差,已不能滿足要求。要進一步研究新的傳輸機制,保證在車輛進入天線通信區域之前,收費崗亭工控機已收到稱重數據包并準確完成通行費額計算。如果按照車輛完全通過秤臺后的時間作為起點計算,稱重數據處理器的運算時間和傳輸時間之和應不高于500ms,工控機計算費額時間應不高于200ms。
4.2 不停車收費系統
(1)天線位置:重點研究在貨車稱重過程中,天線與電子標簽交易時點問題,如果通行車輛間隔太近,車輛過早進入天線有效通信區域,因稱重數據處理器或車道工控機未完成運算而造成交易失敗,自動欄桿不抬起,車輛需退出天線區域重新交易;在收費站出現擁堵情況下,如果車輛較晚進入有效通信區域,會影響車輛通行速度,造成ETC車道不暢通,通行效率降低。
(2)電子標簽和ETC卡:因貨車和客車計費方法不同,客車按車型計費,貨車按重量計費,ETC車道需自動判別貨車和客車的車輛類型,在現行ETC車輛電子標簽和ETC卡綁定使用的技術條件下,要研究在電子標簽和ETC卡中增加客車和貨車的標識信息,確保在不同類型的車輛通過ETC車道時,系統能夠根據標識信息自動選擇不同的計費模式。
(3)集成系統:重點研究在收到重量信息后,應繳通行費額的計算速度、費額顯示速度、欄桿機抬起指令的準確性等。同時要研究特殊情況下應急處置功能,出現車輛誤入、稱重量數據秩序錯亂等情況下如何進行修正等。
隨著整車式稱重系統在安徽省全面推廣,可以保證計重數據的準確性,解決了影響貨車實行ETC的關鍵問題。同時在收費軟件中部署貨車ETC爭議收費數據的處理接口,解決因稱重系統故障產生的異常數據。從技術方面來說,貨車完全可以使用ETC。
鑒于貨車ETC的計費方式不同于客車ETC的計費方式,現階段出口ETC車道不適用采用客貨混合的模式,建議采用專門的貨車ETC車道。
[1]郭菁華.淺談ETC收費系統在高速公路中的應用[J].電子技術與軟件工程,2015(20).
[2]周方正.基于ETC技術在高速公路收費系統中的應用研究[J].科技資訊,2013(13).
[3]張煒.簡析高速公路電子不停車收費系統(ETC)[J].河北企業,2013(08).
[4]田巖.淺談ETC技術在沿海高速公路機電系統中的應用[J].科技創新與應用,2012(17).
[5]劉鵬.簡析高速公路ETC電子收費系統的優勢以及發展前景[J].商業文化,2015(15).
[6]許飛.車輛動態稱重預檢系統設計及實現[D].西安工業大學,2012.
[7]陳楠.車輛動態稱重系統數據傳輸及算法研究[D].內蒙古大學,2014.
[8]周彬彬.公路收費站彎板式稱重系統性能研究[J].電腦知識與技術,2015(15).
[9]梁海英.基于射頻技術無線稱重系統設計思路及實現方法研究[J].科技風,2016(01).
[10]林飛振.大型結構物稱重系統測試方法實例應用[J].計測技術,2012(05).
U492.32
A
1004-7344(2016)15-0134-02
2016-5-12