高速公路不停車移動(dòng)(無(wú)感)支付方案的探索

(山西省交通信息通信有限公司，山西 太原 030006)

高速公路通行費(fèi)采取人工現(xiàn)金收費(fèi)和ETC不停車收費(fèi)是目前我國(guó)高速公路收費(fèi)的主要形式。近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的不斷發(fā)展，以微信支付、支付寶等為代表的手機(jī)移動(dòng)支付方式迅速滲透至人們的日常生活中。隨著交通智能化的發(fā)展，移動(dòng)支付也開始逐漸應(yīng)用于我國(guó)高速公路收費(fèi)領(lǐng)域。交通運(yùn)輸部正式發(fā)布《收費(fèi)公路移動(dòng)支付技術(shù)規(guī)范第一冊(cè)停車移動(dòng)支付JTG/T6303.1-2017》并于2018年1月1日實(shí)施，至此移動(dòng)支付正式成為一種新的高速公路收費(fèi)模式。

高速公路移動(dòng)支付是采用第三方支付平臺(tái)收取通行費(fèi)的一種支付方式，是現(xiàn)行人工收費(fèi)和ETC兩種收費(fèi)方式的補(bǔ)充。從應(yīng)用方式上，移動(dòng)支付可分為停車移動(dòng)支付和不停車移動(dòng)支付。停車移動(dòng)支付即用戶在停車狀態(tài)下采用二維碼支付通行費(fèi)的方式，其實(shí)現(xiàn)技術(shù)較為簡(jiǎn)單，只需在原收費(fèi)系統(tǒng)上增加掃碼設(shè)備并應(yīng)用信息安全防范技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。停車移動(dòng)支付已經(jīng)在我國(guó)很多省份投入使用，自交通運(yùn)輸部發(fā)布停車移動(dòng)支付國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)以來(lái)，全國(guó)各省興起了移動(dòng)支付建設(shè)熱潮，個(gè)別省份在全省實(shí)現(xiàn)了高速公路繳費(fèi)通行費(fèi)移動(dòng)支付全覆蓋。使用移動(dòng)支付繳納通行費(fèi)，司機(jī)通過(guò)展示手機(jī)微信、支付寶、云閃付等支付平臺(tái)的付款碼，系統(tǒng)自動(dòng)從關(guān)聯(lián)賬戶扣除通行費(fèi)即可駛離收費(fèi)站，無(wú)需通過(guò)繁瑣的現(xiàn)金支付、找零，公眾無(wú)需攜帶大量現(xiàn)金，收費(fèi)站也可避免假鈔風(fēng)險(xiǎn)，方便公眾的同時(shí)也大提高了收費(fèi)站通行效率。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，高速公路通行費(fèi)的支付方式變得越來(lái)越豐富，有現(xiàn)金支付、ETC支付和手機(jī)(微信、支付寶等)非現(xiàn)金支付，確實(shí)給人們出行帶來(lái)了極大的方便，滿足了不同用戶的支付習(xí)慣，但是這些支付方式除了ETC外還需要給錢找錢、領(lǐng)卡交卡、給碼掃碼這樣的實(shí)際交易場(chǎng)景，因此公眾對(duì)一種可以實(shí)現(xiàn)不停車支付的新興 “無(wú)感支付”方式更加迫切。

不停車移動(dòng)支付也可稱為無(wú)感支付，即基于車輛特征識(shí)別，以微信、支付寶和銀聯(lián)等為平臺(tái)的不停車移動(dòng)支付技術(shù)，是我國(guó)另一正在探索的高速公路繳費(fèi)方式，車主在出口車道無(wú)需拿出手機(jī)即可自動(dòng)完成計(jì)費(fèi)扣款，使駕乘人員在“無(wú)感”狀態(tài)下完成通行費(fèi)快速支付。無(wú)感支付相比移動(dòng)掃碼支付更加快速、便捷，我國(guó)山東、河南、云南等省份已展開了相關(guān)試點(diǎn)工程，均效果良好。交通運(yùn)輸部辦公廳《關(guān)于加快推進(jìn)新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)的通知》中在 “互聯(lián)網(wǎng)+路網(wǎng)綜合服務(wù)”部分指出，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，探索基于車輛特征識(shí)別的不停車移動(dòng)支付技術(shù)。

交通運(yùn)輸部印發(fā)《交通運(yùn)輸信息化 “十三五”發(fā)展規(guī)劃》中要求推進(jìn)交通運(yùn)輸“互聯(lián)網(wǎng)+”，充分利用信息化技術(shù)改造傳統(tǒng)交通運(yùn)輸業(yè)。交通運(yùn)輸部辦公廳《關(guān)于加快推進(jìn)新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)的通知》中在 “互聯(lián)網(wǎng)+路網(wǎng)綜合服務(wù)”部分指出，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，探索基于車輛特征識(shí)別的不停車移動(dòng)支付技術(shù)。2019年全國(guó)交通運(yùn)輸工作會(huì)議上，交通運(yùn)輸部領(lǐng)導(dǎo)要求加快推動(dòng)綠色交通、智慧交通發(fā)展，提高交通運(yùn)輸科技創(chuàng)新能力。“無(wú)感支付”就是研究充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+車牌或其它”通過(guò)第三方支付平臺(tái)進(jìn)行支付，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)站快速通行，實(shí)現(xiàn)了車輛直接從前端通行進(jìn)入到后端支付駛出高速的不停車無(wú)感快速通行，貫徹實(shí)踐智慧交通的發(fā)展理念。

節(jié)能減排，綠色發(fā)展的需要。綜合交通運(yùn)輸體系規(guī)劃發(fā)展原則中明確提出“節(jié)能減排，綠色發(fā)展”的理念。從國(guó)家戰(zhàn)略、基本國(guó)情及實(shí)際出發(fā)，把積極應(yīng)對(duì)氣候變化、節(jié)約集約利用資源和保護(hù)環(huán)境落實(shí)在基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)裝備和運(yùn)輸服務(wù)中，推進(jìn)綜合交通運(yùn)輸體系綠色發(fā)展的要求。

無(wú)感支付在移動(dòng)支付的基礎(chǔ)上實(shí)行了不停車支付，車輛可以不停頓直接駛出高速公路，提高了效率，減少收費(fèi)過(guò)程中由于車輛停車、低速、怠速行駛造成的能源浪費(fèi)和CO2排放。

一、研究現(xiàn)狀

國(guó)外高速公路由于國(guó)情不同，收費(fèi)制式也不同。隨著科技的發(fā)展，各國(guó)高速公路在收費(fèi)方式上也均由傳統(tǒng)的人工收費(fèi)向智能化發(fā)展。意大利高速公路主要使用半自動(dòng)磁卡、全自動(dòng)磁卡及全自動(dòng)不停車收費(fèi)方式；法國(guó)高速公路入口通過(guò)自助方式領(lǐng)取磁卡，在出口通過(guò)讀取卡相關(guān)信息完成繳費(fèi)；美國(guó)高速公路收費(fèi)路段占路段總數(shù)不到十分之一，也為無(wú)人值守，司機(jī)提前購(gòu)買E-Zpass公路卡，通過(guò)收費(fèi)站時(shí)通過(guò)感應(yīng)自動(dòng)從公路卡中扣除路費(fèi)；日本高速公路收費(fèi)方式基本為聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)，幾乎全部使用ETC。

我國(guó)高速公路均為封閉收費(fèi)管理模式，車輛駛?cè)腭偝龈咚俟肪柰ㄟ^(guò)收費(fèi)站，通過(guò)入口發(fā)卡，出口交卡繳費(fèi)。我國(guó)是人工收費(fèi)與不停車收費(fèi)并存的收費(fèi)方式。近年來(lái)，隨著交通智能化的發(fā)展，移動(dòng)支付在我國(guó)高速公路上的應(yīng)用也越來(lái)越多，且技術(shù)上逐漸成熟。無(wú)感支付應(yīng)用尚處于研究試點(diǎn)階段，目前還未出臺(tái)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，只在個(gè)別省份自行摸索試點(diǎn)，車主需在入口領(lǐng)通行卡，出口交回通行卡，車牌識(shí)別系統(tǒng)正確識(shí)別車牌信息后，車道后臺(tái)自動(dòng)完成計(jì)費(fèi)扣費(fèi)，大大提高了車輛通行速率，但仍需要車主入口領(lǐng)卡，出口交卡，沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)“無(wú)感支付”。

二、技術(shù)路線

目前“無(wú)感支付”在國(guó)內(nèi)屬于探索試驗(yàn)階段，主要有兩種技術(shù)路線，一種是“車牌付”，另一種是ETC拓展應(yīng)用的“ETC+非現(xiàn)金支付”。

(一)“車牌付”技術(shù)路線

“無(wú)感支付”使用車牌付，就是將車輛牌照作為車輛付款的標(biāo)識(shí)，將它與支付寶、微信、銀聯(lián)等支付賬戶綁定，車牌就變成了付款碼。等到駛離高速時(shí)，自動(dòng)識(shí)別車牌后根據(jù)綁定信息從支付寶、微信、銀聯(lián)賬戶扣費(fèi)，在繳費(fèi)過(guò)程無(wú)需現(xiàn)金，與現(xiàn)行移動(dòng)支付相比不需手機(jī)展示支付碼。目前，這種技術(shù)路線在個(gè)別省份與第三方支付機(jī)構(gòu)合作進(jìn)行試點(diǎn)，國(guó)內(nèi)大部分試點(diǎn)省份均采用此方案。此技術(shù)路線的優(yōu)缺點(diǎn)為：(1)優(yōu)點(diǎn)：車輛在全程行駛高速時(shí)不需要交現(xiàn)金、不需要找零、更不需要掏出手機(jī)給碼掃碼；(2)缺點(diǎn)：高速公路車牌識(shí)別率不能達(dá)到100%，大都有誤差，而且車牌有套牌現(xiàn)象，所以用車牌作為付款標(biāo)識(shí)存在風(fēng)險(xiǎn)。用此方式支付高速公路通行費(fèi)，司乘人員均需在入口停車領(lǐng)卡，出口停車交卡，還不是真正意義的無(wú)感支付。

(二)ETC拓展應(yīng)用的“ETC+非現(xiàn)金支付”

西南某省提出的無(wú)感支付方案，是以ETC技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)支付技術(shù)，發(fā)揮無(wú)感支付和ETC的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)APP等平臺(tái)，把ETC車輛信息與微信等第三方支付賬戶綁定后，無(wú)需對(duì)ETC卡進(jìn)行充值圈存，通行ETC車道交費(fèi)時(shí)，自動(dòng)從綁定的微信等賬戶中扣除通行費(fèi)，實(shí)現(xiàn)無(wú)感、不停車、快速通過(guò)ETC收費(fèi)車道。此技術(shù)路線的優(yōu)缺點(diǎn)為：(1)優(yōu)點(diǎn)：車輛在全程行駛高速時(shí)不需要交現(xiàn)金、不需要找零、更不需要掏出手機(jī)給碼掃碼,不需要停車快速通過(guò)收費(fèi)站；(2)缺點(diǎn)：本身ETC就是真正意義上的離線式無(wú)感支付，此路線只是對(duì)ETC增加了線上支付方式，所以只是ETC拓展應(yīng)用。此技術(shù)路線的實(shí)施很可能嚴(yán)重影響ETC預(yù)存款沉淀資金。

通過(guò)對(duì)以上目前國(guó)內(nèi)實(shí)施的兩種“無(wú)感支付技術(shù)路線”進(jìn)行分析，我們認(rèn)為都不是真正意義的“無(wú)感支付”，真正實(shí)現(xiàn)“無(wú)感支付”是司乘人員在高速公路入、出口收費(fèi)車道，無(wú)需停車領(lǐng)卡交卡，給錢找錢、給碼掃碼這樣的實(shí)際交易場(chǎng)景，出口無(wú)干預(yù)地完成通行費(fèi)快速支付，節(jié)省停頓、等候、找零等流程時(shí)間，不停車即可成功付費(fèi)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)車輛高效通行。因此，我們提出基于ETC卡的“ETC+MTC無(wú)感支付”技術(shù)路線。“無(wú)感支付”要實(shí)現(xiàn)車輛不停止快速通過(guò)，核心問(wèn)題是解決車輛特征識(shí)別的唯一性，車輛特征必須是不可復(fù)制的，車牌作為車輛特征是不可靠的。ETC標(biāo)簽作為車輛標(biāo)識(shí)特征，識(shí)別率基本可以達(dá)到99.9%，而且在全國(guó)實(shí)行多路徑識(shí)別和取消省界收費(fèi)站的大潮下，ETC標(biāo)簽作為唯一介質(zhì)，有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

三、技術(shù)方案

本方案通過(guò)基于5.8G專用微波短程通信技術(shù)在高速公路的成熟應(yīng)用, 將車載ETC標(biāo)簽作為車輛標(biāo)識(shí)特征，用戶在APP端完成車輛注冊(cè)、ETC卡綁定、支付賬戶綁定、賬戶充值，后臺(tái)審核后將相關(guān)信息下發(fā)至車道可正式使用。

“ETC+MTC無(wú)感支付”系統(tǒng)通過(guò)在原MTC車道入口和出口增加5.8GRSU設(shè)備，車輛通過(guò)收費(fèi)站入口時(shí)，RSU通過(guò)讀取ETC標(biāo)簽信息判定車輛是否為無(wú)感支付注冊(cè)用戶，對(duì)無(wú)感支付注冊(cè)用戶將入口信息寫入ETC卡內(nèi)，直接抬桿放行，車輛通過(guò)收費(fèi)站出口時(shí)，RSU準(zhǔn)確地獲取安裝車載電子標(biāo)簽的信息，對(duì)注冊(cè)用戶直接讀取標(biāo)簽內(nèi)的信息自動(dòng)計(jì)算收費(fèi)額度，然后通過(guò)后臺(tái)綁定的支付賬戶進(jìn)行扣費(fèi)，直接抬桿放行，讓車主真正實(shí)現(xiàn)“無(wú)感支付”的快速通行。

(一)“ETC+MTC無(wú)感支付”系統(tǒng)構(gòu)成

無(wú)感支付是在原有高速公路收費(fèi)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加專用5.8G專用設(shè)備通過(guò)車道收費(fèi)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)包括收費(fèi)車道無(wú)感支付收費(fèi)系統(tǒng)、“無(wú)感支付”中心交易平臺(tái)、“無(wú)感支付”中心數(shù)據(jù)對(duì)賬平臺(tái)、用戶APP等。①無(wú)感支付交易系統(tǒng)：無(wú)感支付交易系統(tǒng)主要用于在支付過(guò)程中業(yè)務(wù)功能的操作，用于完成收費(fèi)車道發(fā)起的交易與第三方交易平臺(tái)完成交易和實(shí)時(shí)流水?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)。在省中心新開發(fā)一套完整的交易系統(tǒng)，并具備以下功能：如訂單退款、交易流水查詢、對(duì)賬數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及滿足移動(dòng)支付業(yè)務(wù)的需求，采集、生成、管理車道實(shí)時(shí)流水、第三方交易平臺(tái)實(shí)時(shí)流水等。②無(wú)感支付對(duì)賬系統(tǒng)：負(fù)責(zé)采集、管理實(shí)時(shí)的車道無(wú)感支付數(shù)據(jù)、無(wú)感支付交易系統(tǒng)交易流水?dāng)?shù)據(jù)和第三方交易平臺(tái)的交易流水?dāng)?shù)據(jù)。通過(guò)第三方交易平臺(tái)結(jié)算日內(nèi)將確認(rèn)無(wú)誤的全額資金轉(zhuǎn)到無(wú)感支付專用賬戶，便于結(jié)算人員、技術(shù)人員、財(cái)務(wù)人員對(duì)實(shí)時(shí)上傳的逐條數(shù)據(jù)校驗(yàn)。③無(wú)感支付清分結(jié)算審核系統(tǒng)：基于現(xiàn)有收費(fèi)清分結(jié)算系統(tǒng)，設(shè)置數(shù)據(jù)校驗(yàn)系統(tǒng)，完成校驗(yàn)后進(jìn)行清分結(jié)算，完成無(wú)感支付獨(dú)立進(jìn)行清分結(jié)算。同時(shí)完善對(duì)移動(dòng)支付通行費(fèi)合理、合法、有效性等進(jìn)行監(jiān)管和稽查。④APP：手機(jī)客戶端APP。該APP可完成用戶注冊(cè)、ETC卡綁定、車輛綁定、支付賬戶(微信、支付寶、銀聯(lián)等多種支付方式)綁定、后臺(tái)審核等功能。全面提升車主駕駛體驗(yàn)，可通過(guò)注冊(cè)郵箱為用戶提供電子發(fā)票，用戶可以通過(guò)手機(jī)查詢通行記錄和通行費(fèi)交費(fèi)情況。APP可另提供實(shí)時(shí)路況與導(dǎo)航、客服系統(tǒng)、消息提醒等在線服務(wù)功能，為大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)積累，并為將來(lái)高端及優(yōu)質(zhì)客戶進(jìn)行特色服務(wù)。⑤收費(fèi)車道“無(wú)感支付”收費(fèi)系統(tǒng)：在MTC入、出口收費(fèi)車道增加無(wú)感支付5.8G專用天線硬件設(shè)備與無(wú)感支付收費(fèi)系統(tǒng)，原有其它入、出口設(shè)備不變,打通收費(fèi)車道與天線設(shè)備、收費(fèi)車道系統(tǒng)與無(wú)感支付平臺(tái)的對(duì)接工作，完成在線收款功能。

(二)車輛交易過(guò)程

車主只需一次辦理ETC卡、注冊(cè)為無(wú)感支付APP用戶，將車輛牌照、ETC卡、支付賬戶(微信、支付寶、銀聯(lián)等多種支付方式)綁定，設(shè)置小額度的免密，并通過(guò)后臺(tái)審核后，即可實(shí)現(xiàn)“無(wú)感支付”。當(dāng)車輛駛?cè)敫咚俟啡肟贛TC無(wú)感支付車道時(shí)，架于崗?fù)で岸藷o(wú)感支付5.8G專用天線與車載OBU進(jìn)行通訊，如果車輛ETC卡為注冊(cè)用戶，系統(tǒng)自動(dòng)將入口信息寫入ETC卡內(nèi)，抬桿放行。當(dāng)車輛駛?cè)氤隹贛TC無(wú)感支付收費(fèi)車道時(shí)，架于崗?fù)で岸藷o(wú)感支付5.8G專用天線與車載OBU進(jìn)行通訊，如果車輛ETC卡為注冊(cè)用戶，則向“無(wú)感支付”交易系統(tǒng)發(fā)起扣除所綁定的支付寶、微信、銀聯(lián)等支付賬戶費(fèi)用，扣費(fèi)成功則欄桿機(jī)抬起車輛放行(后期可根據(jù)信譽(yù)度或預(yù)存金額實(shí)現(xiàn)“后扣費(fèi)”，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性要求更低，放行速度更快)，真正實(shí)現(xiàn)“無(wú)感支付”。出口交易流程：車輛駛?cè)隡TC車道5.8G天線交易區(qū)域-5.8G天線讀取ETC標(biāo)簽信息-車道判斷為注冊(cè)用戶讀取入口信息-計(jì)算費(fèi)率-顯示收費(fèi)金額-車道向無(wú)感支付交易系統(tǒng)發(fā)起交易請(qǐng)求，將第三方返回的交易結(jié)果返回車道收費(fèi)系統(tǒng)-無(wú)感支付成功，生成交易流水，抬桿放行-車輛通過(guò)，欄桿關(guān)閉-交易完成。

網(wǎng)絡(luò)傳輸要求：車道系統(tǒng)與無(wú)感支付交易系統(tǒng)的傳輸通道沿用收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的通道。無(wú)感交易系統(tǒng)與第三方支付平臺(tái)實(shí)時(shí)交易流水?dāng)?shù)據(jù)采用主備互聯(lián)網(wǎng)專線。為了保障移動(dòng)支付網(wǎng)絡(luò)的安全，在無(wú)感支付收費(fèi)內(nèi)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)間分別增加防火墻和安全策略。

四、創(chuàng)新點(diǎn)

本方案以已實(shí)現(xiàn)全國(guó)高速公路ETC聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)為依托，利用已建在單車道的ETC不停車收費(fèi)技術(shù)，提出高速公路基于ETC卡的無(wú)感支付系統(tǒng)研究，目前在國(guó)內(nèi)外“無(wú)感支付”在高速公路的應(yīng)用尚處于研究試點(diǎn)階段。

首次提出了將ETC卡作為車輛特征唯一識(shí)別的方法。通行高速公路最穩(wěn)定、最便捷的繳費(fèi)方式還是ETC，它能夠?qū)崿F(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，技術(shù)成熟、覆蓋全面，軟硬件基礎(chǔ)雄厚，能夠滿足社會(huì)公眾快速出行的需求。ETC卡作為車輛特征唯一標(biāo)識(shí)，識(shí)別率是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于車牌的識(shí)別率。

首次提出在高速公路人工收費(fèi)車道疊加5.8G天線，實(shí)現(xiàn)無(wú)感支付的思路。真正實(shí)現(xiàn)了高速公路入出口車道，車主無(wú)需停車領(lǐng)卡交卡，出口無(wú)干預(yù)地完成通行費(fèi)快速支付。

首次為高速公路“無(wú)感支付”開發(fā)一套APP，全面提升車主駕駛體驗(yàn)，無(wú)感支付注冊(cè)接口提供用戶注冊(cè)、車輛綁定等相關(guān)工作，可通過(guò)注冊(cè)郵箱為用戶提供電子發(fā)票，用戶可以通過(guò)手機(jī)查詢通行記錄和通行費(fèi)交費(fèi)情況。APP將來(lái)可與公交、地鐵、旅游等應(yīng)用互通互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)拓展延伸服務(wù)，為民眾的交通出行提供更多便捷高效的服務(wù)選擇，也可作為普及交通政策、引導(dǎo)交通出行的發(fā)布渠道。

五、結(jié)論

本方案所提的高速公路無(wú)感支付方式以一種全新的模式為公眾帶來(lái)全新支付體驗(yàn)，從高速公路運(yùn)營(yíng)來(lái)講，在ETC用戶發(fā)展到一定程度無(wú)法突破的時(shí)候找到一條融合發(fā)展的道路，提升了高速公路服務(wù)水平，在新一代智慧交通技術(shù)推動(dòng)與收費(fèi)公路運(yùn)營(yíng)進(jìn)行了有效的探索。以“開放包容、兼收并蓄”的原則對(duì)ETC服務(wù)進(jìn)行了拓展和提升，下一步積極探索高速公路收費(fèi)與“互聯(lián)網(wǎng)+”融合發(fā)展的模式和路徑，密切跟蹤北斗衛(wèi)星定位、無(wú)人駕駛、車路協(xié)同等新技術(shù)，通過(guò)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用性研究，不斷提升公眾的體驗(yàn)感和高速公路服務(wù)水平。