我國智慧高速公路發展中ETC技術發揮的作用

范晶榮 邱薇 李菊芬

摘 要：使用ETC技術可以提升對高速公路的管理效率和技術水平，使智慧高速公路現實化。本文就先對目前ETC在智慧高速公路建設上發揮的作用進行了總結，然后對當前ETC技術發揮作用應解決的問題進行研究，幫助高速公路的管理人員和ETC技術人員制定更科學的技術發展策略，推動智慧高速建設水平的提升。

關鍵詞：智慧高速公路;ETC技術;作用;問題

0 引言

智慧高速公路是高速公路發展的主要方向，目前智慧高速公路的建設中大量使用了ETC技術滿足高速公路的感知、決策等方面的需求。但是目前在ETC技術的應用過程中，依然有大量的問題需要解決，為此應該加強ETC技術的應用研究，推動智慧高速公路的發展。

1 ETC技術在智慧高速公路發展過程中的作用分析

1.1 提升了高速公路的數據采集能力

智慧高速公路的發展和建設過程中，十分看重高速公路的感知能力，所以全路段感知也是高速公路建設的基礎條件之一。使用ETC技術進行改造，可以使高速公路獲得更強的感知能力，滿足對各種數據的收集需求。

ETC門架系統包括攝像頭、天線、車道控制器等等，其中高清攝像頭對數據收集最為重要，依靠700萬高清和900萬高清，可以給交管部門提供清晰的數據，將其作為交通管理和交通事故責任劃分的關鍵依據[1]。同時，高清攝像頭可以對高速公路的車牌號碼、行車人員和環境等情況進行識別，其他各類監控設備還能監測車輛運行速度等各類車輛運行狀態信息。

隨著技術水平的提升，目前的ETC系統還具備了較強的車輛畫面抓拍、非約束場景準確識別的功能，可以滿足對高速公路情況全天候采集的需求。并且，ETC系統允許加入第三方智能算法，能夠利用采集到的數據展開智能分析，甚至可以對所獲得的數據進行毫秒級的智能分析工作，進一步提升了道路的感知能力。目前ETC系統也融入了開放性、多維感知的理念，融合了各種傳感器，可以對周圍的天氣、環境情況進行有效地采集。

1.2 提升高速公路的網絡傳輸能力

通過對高速公路進行ETC技術改造升級，加強了高速公路的感知能力，也增加了高速公路在運行過程中產生的數據量，因此高速公路需要具備更高的數據傳輸能力，才能滿足高速公路管理的需求[2]。目前針對ETC門架使用的措施主要來自于組網架構中建設主備雙鏈路來保證高速公路的通訊能力，依靠該技術確保了ETC系統的信息傳輸效果，也滿足了通信的穩定性要求，可以滿足監控和收費的需要，提升了服務效率和管理效率。

由于目前ETC系統產生的數據具有多樣化的特點，所以為了能進一步滿足不同類型數據的傳需要，也開始使用OTN光傳送技術。由于我國高速公路網絡比較密集，而且公路的路線很長，為了避免因為長距離傳輸導致信號出現損失，因此也針對高速公路的需求建立了中繼站提升信號的穩定性。

1.3 推動高速公路的標準化建設

在使用ETC技術之后，高速公路的建設和運營擁有了更為明確的技術標準、設備規格、管理規范，有效推動了標準化體系的建設，提升了高速公路建設體系的完善性。例如各省為了促進本地高速公路的建設和發展，都根據國家標準、地區經濟因素、高速公路狀態等情況修訂了本省的高速公路收費標準，并利用ETC技術改造建設，加快了地方標準和行業管理規范的落實。在智慧高速公路的發展過程中，也影響了ETC技術的發展，高速公路的建設對ETC配套標準措施也提出了更為明確的技術設計、設備規范等要求，推動了ETC技術的發展，為智慧公路相關技術的創新塑造了更為有利的環境。

1.4 加強對高速公路的智能決策

通過使用ETC技術對高速公路進行技術改造，提升了高速公路的感知能力對數據的處理能力，也給高速公路的智能化創造了基礎，能夠降低人員工作的壓力，確保決策的合理性和效率。依靠ETC門架等技術，讓智慧高速公路的發展可以更加具體化，也讓管理人員可以利用智能技術，實現智慧高速公路的智能決策。

目前ETC收費中心系統可以拆分結算業務，而且高速公路系統也加強了對云技術的使用，進一步滿足了分析數據和儲存數據的要求，可以有效滿足業務處理和結算工作的需要，保證結算工作的效率和精度。在對ETC系統獲得的海量高速公路路況數據進行處理之后，系統可以進行進一步的智能化分析，從而對當前趨勢下高速公路可能出現的交通擁堵做出預判，制定引流措施，幫助高速公路的指揮者對高速公路的管控進行調整。而對于高速公路的事故，也能迅速通過智能分析制定救援方案，幫助管理人員完成引流機制設計，確保事故能得到及時的處理，保證高速公路的安全。

2 當前智慧高速公路發展仍需解決的問題

2.1 實現ETC自由流收費

為了有效解決擁堵問題，需要取消所有的省界收費站，保證人們的出行體驗，但是真正取消收費站要建立在ETC自由流具有較高收費水平的基礎上，因此需要設置大量的ETC門架系統。門架系統的設置還需要大量的投資，隨著高速公路里程的增加、車輛數量的增加，還要加強對應水平的ETC門架和通信系統建設，但是設備具有造價昂貴、使用量大的特點，比如一體化室外機柜的造價就在20萬左右[3]。同時，使用自動化系統也意味著對人力資源使用和投入的降低，需要對現有的收費人員進行分流和安排，滿足他們的工作需求。如果在全國范圍內全面取消收費站，就會有10萬人左右的人員安置需求，因此實現ETC自由流收費還有非常大的難度。

2.2 核心技術路線尚存在爭議

目前智慧高速公路建設的關鍵技術是V2X通信技術，但是全球范圍內還存在DSRC和C-V2X兩個車聯網通信流派，其中DSRC經過了多年實踐和驗證之后在標準上更加穩定，可行性得到了業界的廣泛認可，在芯片、產業鏈等方面也比較成熟。但是使用C-V2X的優勢在于可以實現精確的信息交互，并且通訊性能的可靠性和穩定性上也要比DSRC更強，雖然技術沒有完全成型，但是發展 速度也非常快。在我國5G技術領先全球的情況下，未來車路協同技術的組合極有可能是5G+C-V2X，而且目前我國已經開始LTE+V2X的商用部署工作。但是目前，世界范圍內的5G+C-V2X技術還處在測試過程中，技術測試工作還沒有完成，導致我國未來對高速公路通信技術的使用還存在一定的爭議，因此還需要加強對技術的研發和調試工作，加快高速公路的改造進程。

2.3 光伏高速公路技術實施存在難度

目前大量的新能源汽車投入到使用中，因此未來的智慧高速公路也要滿足新能源汽車的能源供應能力要求。為了解決能源的需求，光伏發電成為了一個得到廣泛重視的方案[4]。但是目前光伏高速公路的實踐都已失敗告終，比如我國濟南光伏高速公路建成后，出現了破損等問題，而且發電量較低，很難滿足車新能源汽車的充電需求。為此，未來智慧高速公路還需要加強在能源供應模式上的發展，尤其要推動能源供應多樣化，提升能源供應能力供應量，并且合理使用充電樁等充電方式，滿足電動汽車的服務要求。

3 結束語

ETC對實現智慧高速公路的實現有十分重要的作用，但是目前還存在技術路線、投資經費、人員安置等方面的問題。所以，還需要結合智慧高速公路建設的實際需求加強研究工作，明確智慧高速公路的建設方向和建設計劃，合理使用ETC技術滿足智慧高速公路的建設要求。

參考文獻：

[1]王震宇.淺談ETC技術對我國智慧高速公路發展的推動作用[J].智能城市，2020（19）：157-158.

[2]唐穎.智慧高速公路ETC門架設備數據計算與分析[J].交通世界，2020（26）：22-23.

[3]岑晏青，宋向輝，王東柱，等.智慧高速公路技術體系構建[J].公路交通科技，2020（7）：111-121.

[4]陳維翰.ETC技術助推我國智慧高速公路發展[J].北方交通，2020（7）：88-91.