有關(guān)高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的探討

張家口翰得交通公路勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 劉 浩

有關(guān)高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的探討

張家口翰得交通公路勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 劉 浩

近年來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的背景下，我國(guó)公路工程建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速。從高速公路來看，高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用非常有必要，該系統(tǒng)的應(yīng)用能為高速公路事業(yè)的發(fā)展奠定有效基礎(chǔ)。本文從分析高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)入手，進(jìn)一步分析了高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的具體應(yīng)用，以期為高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化及應(yīng)用價(jià)值的提升提供一些具有價(jià)值的參考建議。

高速公路；電子收費(fèi)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)是指路網(wǎng)軟件系統(tǒng)，是將網(wǎng)絡(luò)作為條件使收費(fèi)項(xiàng)目等工作得到有效實(shí)現(xiàn)。為了促進(jìn)高速公路工作的進(jìn)步及發(fā)展，有必要注重高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中需明確目標(biāo)，比如：注重不停車電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)與人工半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等[1]。高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，所以需從設(shè)計(jì)與應(yīng)用兩大方面考慮。鑒于此，本文針對(duì)“高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)”進(jìn)行分析具備一定的價(jià)值意義。

一、高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是高速公路發(fā)展的必然趨勢(shì)之一，另高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)具備多方面優(yōu)勢(shì)，如：可實(shí)現(xiàn)不停車自動(dòng)收費(fèi)，數(shù)據(jù)處理快、準(zhǔn)確；具備實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)快速收費(fèi)；具備很強(qiáng)的抗干擾性，能在惡劣的環(huán)境中運(yùn)行工作。而對(duì)于高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本人認(rèn)為需了解系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)分類以及技術(shù)等方面分析。具體包括：

1.系統(tǒng)工作原理

高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)其工作原理為：利用先進(jìn)科學(xué)的技術(shù)，包括：計(jì)算機(jī)技術(shù)、射頻技術(shù)及紅外技術(shù)等，進(jìn)一步自動(dòng)識(shí)別車輛，然后進(jìn)行信息交換，在電子支付技術(shù)的應(yīng)用下，使得各類收費(fèi)傳輸工作得到有效完成。從高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的工作原理可知，在設(shè)計(jì)過程中需注重各項(xiàng)技術(shù)的合理、科學(xué)應(yīng)用，從而使系統(tǒng)功能得到有效實(shí)現(xiàn)。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)分類

從現(xiàn)狀來看，高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可分成基于單車道的高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和基于多車道的高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)涉及內(nèi)容包括：

（1）基于單車道的高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)。對(duì)于單車道收費(fèi)車道來說，通常由收費(fèi)島或別的設(shè)施隔離得到的。在構(gòu)建公路電子收費(fèi)系統(tǒng)過程中，需重點(diǎn)應(yīng)用到電子收費(fèi)技術(shù)，然后對(duì)依次通過的車輛進(jìn)行自動(dòng)收費(fèi)。此類收費(fèi)模式存在一定局限，在收費(fèi)車輛偏少的情況下，使用此類收費(fèi)模式具備可行性；若繳費(fèi)車輛偏多，便易引發(fā)擁堵的情況，進(jìn)而出現(xiàn)意外事件[2]。

（2）基于多車道的高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)。和基于單車道的高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)比較，基于多車道的高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)不會(huì)受到物理隔離設(shè)施的影響。基于收費(fèi)期間，利用電子收費(fèi)技術(shù)，能使多條車道自由行使的車輛獲得收費(fèi)。并且此類收費(fèi)系統(tǒng)非常便利，應(yīng)用廣泛，值得推廣及應(yīng)用。

3.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)

高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)其功能，需注重先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。在現(xiàn)有的高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)中，主要涉及的技術(shù)包括：傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通信電子技術(shù)等，在這些技術(shù)有機(jī)融合的條件下，可使系統(tǒng)的自動(dòng)化功能得到有效實(shí)現(xiàn)。總結(jié)起來，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中需注重系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，包括：

（1）車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)當(dāng)中，電子收費(fèi)核心技術(shù)便是車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其主要任務(wù)是識(shí)別車輛。例如：車輛通過某一個(gè)設(shè)定點(diǎn)的時(shí)，收費(fèi)系統(tǒng)便會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)，進(jìn)而進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別[3]。車輛自動(dòng)識(shí)別的實(shí)現(xiàn)需利用到射頻技術(shù)、光學(xué)技術(shù)及紅外自動(dòng)車輛識(shí)別技術(shù)等。

（2）視頻稽查技術(shù)。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中視頻稽查技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，需采用到光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)，當(dāng)車輛的車牌號(hào)數(shù)字經(jīng)過影像系統(tǒng)時(shí)完成相應(yīng)攝錄；視頻稽查技術(shù)利用其識(shí)別功能，可識(shí)別出非法用戶的車牌號(hào)碼，進(jìn)而在高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的作用下，獲取更多有關(guān)非法用戶車輛的信息，為視頻稽查系統(tǒng)作用價(jià)值的提升奠定有效基礎(chǔ)。

（3）自動(dòng)車型分類技術(shù)。車型不同收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)也就不同。因此，自動(dòng)車型分類的實(shí)現(xiàn)非常重要。自動(dòng)車型分類技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需利用到激光掃描分型技術(shù)，同時(shí)還需利用到光幕檢測(cè)技術(shù)，在兩大技術(shù)有效兼容的條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)車型的有效識(shí)別。此外，需注意的是，在系統(tǒng)裝置集合參數(shù)設(shè)計(jì)過程中，通常會(huì)以不同車型做好相應(yīng)的分類工作，因此電子收費(fèi)系統(tǒng)還能對(duì)車載單元儲(chǔ)存的車輛基本信息進(jìn)行讀取，采取此類方法，便能使車型實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確分類。

二、高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用分析

下面重點(diǎn)介紹人工半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)和不停車電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。兩種系統(tǒng)應(yīng)用內(nèi)容如下：

1.人工半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）系統(tǒng)磁卡。針對(duì)人工半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，通常是基于高速公路入口位置人工發(fā)卡，出口位置通過電子收費(fèi)系統(tǒng)完成相應(yīng)的驗(yàn)卡作業(yè)。在這個(gè)過程中，采取的卡均為非接觸式IC卡，此類卡和一般磁卡存在差異，一般磁卡需與磁場(chǎng)保持很長(zhǎng)距離，以避免磁性消除，但此類磁卡具備防靜電及防磁作用，并且還存在較強(qiáng)的抗干擾作用。另外人工半自動(dòng)化收費(fèi)系統(tǒng)所使用的IC卡內(nèi)部存在集成電路，可能基于非接觸的條件完成相應(yīng)的讀寫作業(yè)，使用簡(jiǎn)單，攜帶便利。

（2）磁卡讀卡流程。高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)中的人工半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)其磁卡讀卡流程為：車輛從高速公路入口位置駛?cè)耄筛咚俟废嚓P(guān)工作人員把通行卡插入讀寫系統(tǒng)中，隨之使車輛的相關(guān)信息記錄計(jì)算機(jī)中，并傳輸至網(wǎng)絡(luò)。而對(duì)于車輛駕駛?cè)藛T行使至高速公路出口時(shí)，便可把磁卡插入電子收費(fèi)系統(tǒng)中，然后計(jì)入計(jì)算機(jī)當(dāng)中。完成上述流程改造，由收費(fèi)改造人員以網(wǎng)絡(luò)為媒介，把車輛的有關(guān)信息獲取出來，進(jìn)一步以讀卡器中的具體信息，完成相應(yīng)收費(fèi)，最終放行車輛。

人工半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)操作較為簡(jiǎn)單，還能控制成本，在部分高速公路中得到廣泛應(yīng)用。然而，人工半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)也存在一些不足，即車流較大時(shí)會(huì)造成堵塞，不利于提升工作效率，還會(huì)增加工作人員的工作負(fù)荷，從而引發(fā)工作失誤等問題。

2.不停車電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用

不停車電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)為非接觸式收費(fèi)系統(tǒng)，也屬于遠(yuǎn)距離收費(fèi)系統(tǒng)。基于車輛快速移動(dòng)期間，利用高新科協(xié)技術(shù)，針對(duì)目標(biāo)車輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，并進(jìn)行自動(dòng)信息采集。總體而言，實(shí)現(xiàn)此類系統(tǒng)收費(fèi)，需以在車輛擋風(fēng)玻璃或車身其他位置安裝射頻卡實(shí)現(xiàn)。車輛經(jīng)過高速公路站點(diǎn)時(shí)，通過射頻卡便能和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的通訊，然后獲取車輛信息，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)收費(fèi)。此類系統(tǒng)能使交通信息采集的智能化得到有效實(shí)現(xiàn)，安全可靠，并通過聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管。但從現(xiàn)狀來看，不停車電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的造價(jià)成本高，系統(tǒng)故障很難處理，進(jìn)而會(huì)對(duì)用戶造成一定的負(fù)擔(dān)，因此在未來發(fā)展過程中有必要解決這些問題，進(jìn)一步促進(jìn)高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的整體發(fā)展。

三、結(jié)束語

通過探究，認(rèn)識(shí)到高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)非常重要，在設(shè)計(jì)過程中需了解系統(tǒng)故障原理，掌握基于單車道的高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并掌握基于多車道的高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，合理科學(xué)地應(yīng)用車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、視頻稽查技術(shù)、自動(dòng)車型分類技術(shù)等，并認(rèn)清現(xiàn)狀下人工半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)及不停車電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)劣勢(shì)，通過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)促進(jìn)高速公路的整體發(fā)展。

[1]陳華．高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用成本效益的研究[J]．中國(guó)管理信息化,2016,03:43．

[2]石倩．高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)探討[J]．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2016,12:179-180．

[3]孟一方,睢雪亮．淺談高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用[J]．科技風(fēng),2012,07:78．