取消高速公路省界收費站設計方案

連榕濱

(福建高速公路集團有限公司三明管理分公司，福建 三明 365000)

0 前 言

高速公路收費體質改革已經迫在眉睫，這幾年由于經濟的持續發展，導致我國眾多地區高速收費站服務無法滿足社會需求，眾多地區出現高速超負荷運行現象，這對于高速公路的使用帶來了諸多不便，為了滿足社會、經濟發展所需要求，并進一步提高當前高速路收費站服務效率，穩定促進地區性經濟發展，黨中央、國務院高度重視深化收費公路制度改革、取消高速公路省界收費站工作。相關政策在2018年5月實施，將推動取消高速公路省界收費站。并且各省、市交通管理部門高度重視相關工作，并堅決執行相關要求，開展了專門調查小組去各地高速站點做服務指導工作。按照“試點先行、穩妥有序”的原則，首先明確規劃試點省份，并根據地區性情況制定相關施工方案，其中包括工程技術、施工技術以及測試方案等內容。

1 內容概述

1.1 高速公路收費站改擴建背景

各項工作嚴格執行黨中央相關指導要求，并于2018年12月首次在我國四省市開展，相關省份就包括了四川、重慶、江蘇與山東，并合計15個高速公路省界收費站，此項工作的開展將有效解決當地收費服務擁堵的現象，并提高高速公路整體服務效率，加快當地經濟穩定發展。在2018年12月，中央經濟工作指導會議上就明確做出指示，要求各省、市、地區加快建設交通運輸網絡，并妥善解決當前在高速公路、港口、鐵路在收費上的問題，既要降低收費成本，也需要加快收費管理的效率。2019年3月，在《政府工作報告》中再次就高速公路收費體制提出相關指導意見，既要求加快高速公路收費體制改革，有效降低收費標準，又需要對當前高速公路服務中的問題做有效改善，尤其是治理對客貨運車輛不合理審批和亂收費、亂罰款等問題。努力實現各省基本取消省高速路收費站點，實現道路交通流暢運行，不亂收費，不出現交通擁堵問題，真正將實惠惠及于人民，更好地實現區域性經濟的高速、穩定發展。2019年3月在北京召開的十三屆全國人大二次會上，國務院總理就對本次全國性的高速鐵路收費服務改革做出了說明，整個工程要盡早、盡快實施，確保實現我國重點省份取消省界高速公路收費站各項工作，并努力實現經濟的快速發展，惠及于廣大人民群眾。

1.2 實施目標

整個工作將嚴格執行黨中央以及相關部門的指導工作要求，并努力加快推動深化收費公路改革工作，其中就包括盡快取消各省高速公路收費站點，努力現實收費公路制度改革各項工作。各項工作的開展，能夠初步實現取消全國高速公路省界收費站的工作，保障各省重點交通樞紐能夠實現不停車快速繳費，交通流暢。

2 工程概況

2.1 基本情況

2018年5月國務院提出了取消高速公路省界收費站重大決策，并首先在蘇、魯、渝、川四個地區優先試行，截至到2018年的12月底，已經初步取消了四個地區兩兩間來往的所有省試點高速收費站。

1)首先是維持原有省兩級運營管理模式:并在其中新設立專項省聯動的運營管理機制。

2)其次是拆除原有物理上的省界收費站，并在其中新建立虛擬收費站。

3)相關技術采取MTC，并以復合通行卡作為通行介質，并施行分省計費、統一收費規則。

4)最后是在整體改擴建中設立聯合稽查體系，用作對車輛車牌的甄別。

2.2 效果分析

收費站點的取消并改擴建最早在蘇、魯、川、渝四省間施行，并有效地提高了當地區域性交通網絡的同行效率，而相關工作也給后續其他省份試點工作做了有效參考，并作為理論性依據。

3 高速公路省界收費站改擴建相關技術

3.1 取消高速公路省界收費站技術路徑

1)取消高速公路省界收費站，設置ETC門架系統，實現對所有車輛(包括ETC車輛和MTC車輛)分段計費。

2)ETC車輛通過車載單元(OBU)和后臺記賬形式自動完成扣費。

3)MTC車輛采用5.8 GHz復合通行卡(CPC卡)作為通行介質，實現“分段計費、出口收費”。

4)保留入/出口收費站。合理設置ETC車道數量，確保ETC車輛不停車快捷通行；MTC車道完成對未安裝OBU車輛及特殊情況下的收費。

5)貨車由計重收費調整為按車(軸)型收費，安裝OBU實現不停車快捷收費，同步實施入口治超，新建稱重檢測設施(設備)設置在收費廣場右側適當位置，入口稱重檢測數據要與收費車道協同聯動。

6)為避免ETC車輛因中途拔卡、卡片松動、儲值卡余額不足等問題導致交易失敗，ETC車輛交易逐步由儲值卡向記賬卡、由雙片式OBU應用向單片式OBU應用過渡。

7)ETC車輛采用記賬形式扣費，通過ETC賬戶綁定銀行賬戶或其他第三方支付賬戶，自動完成通行費支付；ETC/MTC混合出口車道應支持現金、ETC用戶卡、手機移動支付等多種支付方式供用戶選擇。

系統構成：ETC門架系統由以下主要設備和設施組成：車道控制器、RSU、車牌圖像識別設備、高清攝像機、站級服務器、防雷接地設施、補光燈、通信設備、供電設備等。

ETC門架系統主要功能包括：①同時支持雙片式OBU、單片式OBU和CPC卡交易處理流程。②自動識別所有通行車輛(包括ETC車輛和MTC車輛)車牌顏色和車牌號碼，經系統自動識別后，可由人工核對修正，將所有識別出的車牌顏色、車牌號碼和時間、門架信息及車輛圖像信息(二進制圖片)等形成圖像流水記錄，圖片及圖像流水記錄保存在站級服務器。③實現ETC車輛分段計費扣費，形成ETC交易流水，若扣費失敗，應形成ETC通行記錄。系統將ETC交易流水(或通行憑證)、ETC通行記錄、圖像流水記錄進行自動匹配后，可由人工核對修正，篩選出扣費失敗ETC車輛的圖像流水記錄，實時上傳至省聯網中心系統和部聯網中心系統。④實現MTC車輛分段計費。將計費信息和過站信息寫入CPC卡內，形成CPC卡通行記錄。系統將CPC卡通行記錄、圖像流水記錄及時上傳至省聯網中心系統和部聯網中心系統。⑤具備自檢、在線程序和應用更新功能，并將ETC門架系統及設備狀態信息實時發送至省聯網中心系統和部聯網中心系統，主要包括但不限于：車道控制器CPU、內存、硬盤的占用率，關鍵設備(RSU、車牌圖像識別設備)在線狀態及工作狀態(如RSU發射、接收工作狀態)，機柜溫度、濕度、防盜，供電和通信網絡工作狀態。⑥接收并更新省聯網中心系統逐級下發的ETC門架相關系統參數。⑦與北斗授時時鐘同步。⑧應配備完備的應用軟件、關鍵設備、供電和通信網絡冗余，確保ETC門架系統24 h不間斷工作。⑨應具備以獨立作業的方式工作，在通信網絡出現異常時可脫機離線操作，此時所有作業數據均可存儲在本地，并且待網絡恢復后自動將本地滯留數據逐級上傳至省聯網中心系統和部聯網中心系統，同時保證數據的完整性、一致性、真實性、不可抵賴性和安全性不受破壞。⑩有必要的防雷和接地保護，具備防雷擊和防浪涌沖擊的能力，確保人和設備的安全。

3.2 省界ETC門架系統布局

ETC門架系統由上、下行雙方向部分組成。設置在省界的ETC門架系統，上/下行方向各設置兩個門架。每個門架宜具備關鍵設備(RSU、車牌圖像識別設備等)冗余設置，當主設備發生故障時，備用設備應立即啟用工作。同向兩個門架同時工作，互為冗余備份，當其中一個門架發生故障或日常維護時，另一個門架可承擔所有收費工作。為避免門架間信號相互干擾，同向設置兩個門架時，其間距應大于500 m。

對于同向不具備設置兩個門架條件的路段，可根據實際情況設置單門架，同時應考慮關鍵設備的冗余設置。

3.3 基礎要求

ETC門架系統供電應滿足以下要求：①應配備可靠電源系統，保障ETC門架系統24 h不間斷供電，并對供電情況進行實時監測；②供電設備工作環境溫度范圍：-20 ℃～+55 ℃(寒區-35 ℃～+40 ℃)；③MTBF：至少為10 000 h。通信要求ETC門架系統通信應滿足以下要求：①ETC門架系統與上級系統應建立可靠的通信鏈路，采用主備雙鏈路，主用鏈路采用站內到門架間新布的收費通信網絡，備份通信鏈路采用通信系統原有的主干光纜專線網絡；②網絡帶寬應根據業務需求合理規劃；③如主線路斷開，鏈路將自動切換到備用網絡；④通信設備工作環境溫度范圍：-20 ℃～+55 ℃(寒區-35 ℃～+40 ℃)；⑤MTBF：至少為10 000 h。

3.4 ETC門架系統安全要求

ETC門架系統參照網絡安全等級保護中在安全通信網絡、安全區域邊界及安全計算環境方面的三級安全保護要求。

1)安全物理環境ETC門架系統應盡量減少部署在室外的設備種類和數量，可將計算設備布設在具有溫濕度控制、防盜防破壞條件的室內場所，并通過有線通信網絡與室外設備連接。應遠離強電磁干擾環境，避免對ETC門架系統設備的正常工作造成影響。布設RSU、車牌圖像識別等設備的門架，嚴禁非授權人員攀登，室外機柜應具備防護、防水、防潮、防塵和溫濕度控制等措施，可通過電子門鎖、視頻監控、設備狀態監測等手段對箱體開啟情況進行監控記錄，及時發現設備的丟失、損壞等異常狀態。應配備可靠電源系統，保證ETC門架系統的持續電力供應。

2)安全通信網絡ETC門架相關通信設備的業務處理能力具備冗余空間，滿足業務高峰期需要。應保證部站、省站等傳輸線路網絡的帶寬滿足業務高峰期需要。應通過VLAN、防火墻區域設置等技術手段，部署安全網關設備等措施，實現網絡架構安全和通信傳輸安全等通信網絡安全要求。

3)安全區域邊界應通過配備具備邊界防護、入侵檢測、檢測預警等功能的設備實現邊界防護、訪問控制、入侵防范等區域邊界安全要求。

4)安全計算環境應通過采用HTTPS或SSH等安全通信協議，配置交換機訪問控制列表，開啟邊界防護設備日志審計功能，完善相關設備安全策略，安裝惡意代碼防范軟件，應用軟件開發實現數據完整性、保密性，數據本地存儲或傳輸至路段中心等措施，實現身份鑒別、入侵防范、訪問控制、惡意代碼防范、數據完整性、數據保密性和數據可用性等計算環境安全要求。

5)物聯網安全擴展ETC門架系統的關鍵設備(RSU、車牌圖像識別等)應通過部署接入防護設備實現IP/MAC地址等屬性信息注冊管理，實現與部、省聯網中心之間基于交通運輸行業證書的接入控制。ETC門架系統設備應支持遠程集中管控。

3.5 ETC門架切換思路

為實現系統平穩過渡與切換，保證全國高速聯網收費運營工作順利進行，采取“統籌規劃、分步實施、同步切換”的推進思路，分為省(區、市)內收費系統升級切換和全國取消省界收費站并網兩大步驟。即各省(區、市)完成建設改造后，先由封閉式聯網收費系統切換到入/出口管控下自由流收費系統，待穩定運行一段時間后，再取消全國省界收費站，在同一時間點實現全國高速公路并網運行。由于貨車涉及到從計重收費調整為按車型收費，因此，貨車計費方式的調整要與全國并網切換時間同步。

4 總 結

我國在2018年就開始在全國開展高速公路收費體質改革已工作，開始在各省間施行取消高速路收費站的計劃，并有效對當前收費站進行改擴建處理，這樣有效地減輕了當前高速公路服務壓力，既促進了高速事業的高速發展，也惠及于人民，促進了當地經濟的快速發展。

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