ETC收費系統在高速公路收費中的應用分析

尹楊

摘 要：為了提高ETC系統建設的整體水平，使得新疆地區新建ETC系統的使用效率和應用水平得到保證，對當前大部分地區ETC收費系統應用過程中存在的主要問題進行論述的基礎上，ETC電子收費技術極大地緩解了排隊停車收費造成的交通阻塞狀況，方便了高速公路車輛通行，并在一定程度上完善了高速公路的運輸功能，以實現交通運輸的智能化。

關鍵詞：ETC收費系統；高速公路；收費；應用

引言：如今，傳統的人工收費模式也越來越不適應交通發展的需要。隨著我國社會經濟的不斷發展，當高速公路交通量增長到一定水平，在收費站因車輛排隊停車交費帶來的交通延誤矛盾和交通堵塞日益突出，對高速公路的運營產生十分不利的影響。解決這一問題的有效途徑就是采用非現金支付方式，利用先進的電子手段，使車輛不需要停車就可以收取通行費的自動收費技術——— ETC收費技術，這也是社會發展的迫切需要。可以這么說，要最大限度地提高收費站的通行效率，大力發展ETC收費技術是必由之路。

1.ETC技術介紹

ETC系統是采用專用短程無線通信（Dedicated Short-Range Communication）（簡稱DSRC）技術來完成整個收費過程，保證車輛的整個收費過程中保持行駛狀態而不用停車。為此它需要在收費點安裝路邊設備（RSU），在行駛車輛上安裝車載設備（OBU），采用DSRC技術完成RSU與OBU之間的通信。DSRC技術在交通領域中除了應用于電子收費以外，還可以在停車場付費、公交專用車道優先管理、擁擠收費、車隊管理等得到應用，DSRC技術是專用于ITS領域中的先進通信技術之一，利用信息技術將道路、交通和車輛連接起來。圖1為RSU與OBU之間通信的示意圖，要求車輛在通信區域內行駛期間完成與路旁設備的數據交換。

2.高速公路不停車收費系統的組成與功能

2.1車道控制系統

車道控制系統是ETC中前段的基礎的系統。其結構包括各項硬件裝置設備，如專用供電模塊等。其能夠管理路側裝置與車載機開展讀寫聯系，同時可以進行車輛信息輔助裝置的工作，形成并且管理ETC的基本數據信息，并且將其傳送至收費站管理系統中。主要的工作內容就是采集和處理ETC收費系統中的繳費信息，實時對車輛的通行能力進行有效的控制；抓拍繳費過程中的違章車輛圖像，作出簡單的預處理，并及時發出警報信號；其具備自檢功能，可以在通信中斷時支持ETC系統繼續工作。

2.2收費站管理系統

高速公路不停車收費系統已經逐漸普及應用，其交易方式的智能化管理具有人工收費無法比擬的優勢，車輛通過高速公路的效率大大提升，同時也相應的減少了收費站的管理開支，可謂一舉兩得。收費站管理系統是一個十分完整的網絡系統，主要負責統一管理與控制收費現場的所有情況，對所有的收費車道進行輪流的巡視，并實時對每一條車道上的原始數據進行采集，以便及時與收費管理的控制中心進行實時的信息數據交換，從而保證ETC系統的正常運行。

2.3車輛通過ETC車道的速度過于太快

如果通過ETC車道車輛的速度過快，后臺管理系統與車載電子標簽之間的數據就無法完全的進行交換，這樣也很容易導致交易的失敗。因此，在通過ETC車道的時候，必須限制車輛通行的速度，在反復的測試之后，將車輛允許通行的最高速度計算出來，具體可以通過以下的公式來加以明確，其中，S表示的是車道自動欄桿與觸發線圈之間的實際距離；t1表示的是車輛剛剛進入到線圈，然后到系統檢測到車輛時的響應時間；t2表示的是一次正常的交易完成所需要花費的時間；t3表示的是系統在抬桿指令發出之后到完全將欄桿抬起所需要花費的時間。

2.4出現微波通信相互之間的干擾

微波通信中出現的相互干擾，主要是從ETC車道向鄰近的車道經過的車輛與ETC車道系統微波天線之間出現了錯誤的通信，或者是同后面的車輛之間做出了錯誤的通信，甚至是交易發送出現了錯誤。這主要是因為微波通信本身屬于發散性的。在現場測試之后，將相互之間的干擾排除的方式有兩個類型：第一，現場調試天線具體的安裝位置以及相對的角度，考慮到收費站臺之間存在的不同，采取相應的改善措施；第二，對微波通信的實際功率進行調節。另外，還可以利用天線被動觸發啟動的方式，一旦檢測到ETC車道有車輛的進入，才將微波通信啟動，這樣也可以避免相互之間的干擾出現。

3.高速公路新建ETC收費系統建設及應用的具體策略

3.1基于技術應用提高系統兼容性

由于當前大多應用的ETC系統當中，其主要包括通信收費系統、車輛識別系統以及車載設備等，其通常來自于不同的設備供應商和技術提供服務上。雖然其在設備系統設計過程中都基于對應的國家標準進行了對應的設計，但是在部分細節方面依然存在著標準不統一的問題，在使用的過程中會出現不兼容的先喜愛那個，導致信息不能夠正常的交換，使得ETC最終的功能不能得到實現。所以，提高技術標準的統一性，對相關的細節環節予以一一規范，保證技術的相互兼容是未來ETC應用改革的重要內容。

3.2確保區域范圍內網絡互聯

對于ETC系統而言，其在運行過程中必須得到網絡技術的相關支持，通過建立全國范圍內的高速公路收費站通信網絡互連才能夠為ETC系統的推廣及應用提供完善的技術支持。但是，當前我國還有部分地區的高速公路系統依然實現區域化的互聯網連接，尤其是在西部區域，該現象較為明顯。這時，通過完善移動運營商的管理機制，將ETC系統納入到GSM網絡中，使得高速公路通信網絡的全方位覆蓋將是一個有效的方式。

3.3保證用戶信息安全程度

在ETC系統的應用過程中，RFID數據的保密性和安全性逐步成為了人們所關注的問題。同時，在車載電子標簽當中，因為其中保存著自身的基本信息、車輛詳細信息等，具備對應的隱私性。同時，由于電子標簽數據讀取工作主要是通過閱讀器完成的，其發射的無線射頻具有出發功能，若使用相同頻率的閱讀器發射頻率，對應的標簽都將會作出對應的反應，并進行對應的數據傳輸。從當前ETC系統使用的加密方法來看，并不能保證其在非正常狀態下所發射的數據信號得到保密。因此，如何保證數據的安全性以及用戶信息的隱私將是未來數據安全管理的重要方向。

4.結語

ETC收費方式有效的解決了目前高速公路在收費站因車輛排隊停車交費帶來的交通延誤矛盾以及交通堵塞等問題，最大限度地提高了通行能力。因此，應結合高速公路的實際情況，科學地應用ETC收費技術，這對于提高我國高速公路營運管理水平和通行服務水平具有重要作用。相信隨著ETC收費技術的日漸成熟和顯著的優越性，ETC收費系統必將在我國得到健康快速的發展，在高速公路甚至整個交通建筑領域的應用將會越來越廣泛，值得推廣應用。

參考文獻：

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