廣東省某高速公路收費站ETC及混合式車道服務效率討論

牛靈芝

（中榕規劃設計有限公司廣州分公司，廣東廣州 510000）

隨著深化收費公路制度改革取消高速公路省界收費站的實施，不停車快捷收費有序推進，各省市ETC車輛通行優惠更是促使越來越多的車輛采用ETC設備，大幅提升了高速公路出入口通行效率。然而各出入口車流特征不同，ETC車道設置太多，會造成使用率低，或者增加人工收費車輛排隊長度；ETC車道設置不足，則難以發揮ETC系統優勢，因此，研究ETC車道與混合式車道收費效率對新改建收費站車道設置具有重要意義。目前，對于收費車道通行效率的研究普遍采用理想情況下車輛通過收費站的時間作為參數[1]，或者采用仿真模擬的形式模擬車輛在收費車道內通行速度，進而利用速度、流量、密度關系式推導[2]，偏重于理論研究。本文結合廣東省某高速公路5處收費站出入口車流量流水數據及視頻資料，對各出入口ETC車道及混合式車道服務效率進行統計分析，為收費站車道服務效率研究提供實證參考。

1 某高速公路出入口收費站現狀特征

某高速公路是廣州通向粵西的交通大動脈，也是全國高等級公路網重要組成。項目公司積極升級完善各出入口ETC收費系統，取得良好進展。本報告收集了某高速公路在2020年10月14日高峰時段出入口車流量流水以及視頻資料以開展統計分析，如表1所示。

1.1 出入口交通量

由表1可知，各出入口車流量差異較大，A站點出入口交通量達到17 636 veh/d左右，而E站點出入口流量較小，日均流量在3 500～4 000 veh。出入口流量是決定收費站車道布置的關鍵，也在一定程度上對收費站通行效率造成影響。根據各出入口交通量時間分布特征，可知各收費站自7：00開始通行車輛迅速增加，至19：00之后通行車輛大幅減少，7：00～19：00之間各時段通行需求雖有波動，但整體維持在較高水平。整體而言，各收費站出入口交通需求存在明顯差異，但另一方面，各出入口通行需求的時間分布上存在高度一致性，也均存在早晚兩個相對的高峰時段。

表1 某高速公路5處出入口收費站24小時交通量統計 單位：veh/h

1.2 ETC車輛占有率及混合式車道中MTC車輛混入率

通過對出入口車輛信息追蹤及流水處理，分析可得各站點出入口ETC車輛占有率情況如表2所示。目前，某高速各站點ETC車輛占有率均在60%以上，從側面反映出某高速公路上通行車輛目前ETC裝載率基本在60%～65%。而且實地調查結果顯示，小汽車ETC安裝率普遍較高，而貨運車輛的ETC裝載率則相對較低。

表2 各站點出入口ETC車輛占有率 單位：%

另一方面，各收費站現狀收費車道分為ETC專用和混合式（ETC/人工）兩類，而ETC車輛和人工服務車輛比例直接影響到混合式車道的收費效率。通過對各收費站出入口流水的處理，可得混合式車道中人工服務車輛和ETC車輛比例情況如表3所示。現場調查同樣顯示混合車道中以人工服務車輛為主，且貨運車輛居多。

表3 混合式車道中人工服務車輛與ETC車輛組成 單位：%

1.3 收費站車道布置現狀

根據現場調查及視頻資料，本項目各出入口的收費通道設置情況如表4所示。目前各收費站以混合式車道為主，符合當前收費車輛收費模式及收費模式服務特征的要求。另外，實地觀察及視頻資料顯示，部分收費站會結合通行流量需求抑或是因設備故障而關閉部分收費車道。

表4 各出入口收費車道設置方案 單位：條

2 收費站ETC及混合車道服務效率分析

在各收費站現狀交通特征及車道設置條件下，通過對各出入口流水及視頻資料處理，統計分析可得現狀收費車道服務參數。ETC車道服務過程中車輛不停車通行，而混合車道中的人工服務車輛在入口處需停車取卡、出口處需停車繳費，因此，本次統計參數主要包括出入口ETC車道通過時間，混合式車道通過時間（服務時間和駛離時間）等[3]。其中，ETC通過時間包括車輛進入ETC感應區使擋桿抬起，至車輛通過后擋桿落下的時間；混合車道（ETC/人工）通過時間包括服務時間和駛離時間，其中服務時間為進入收費窗口區至服務結束，駛離時間意指駕駛員反應時間、車輛啟動后完全駛離收費窗口區的時間。統計過程中采取抽樣統計方法，并排除異常情況（如車輛在收費站停止時間明顯較長、ETC系統故障導致車道關閉、車輛進入錯誤收費車道等情形）。入口收費車道服務參數如表5所示，出口收費車道服務參數如表6所示。

表5 入口收費車道服務參數 單位：s

表6 出口收費車道服務參數 單位：s

由表5和表6可知，各出入口ETC通過時間雖略有差異，但整體在5 s以下，且入口和出口的通過時間差在綜合考慮統計誤差的情況下幾乎可忽略；而人工服務車輛由于在出入口需停止后再啟動，駕駛員的反應時間、車輛啟動加速時間等降低了其服務效率。ETC/人工收費車道通過時間在入口和出口有明顯差距，后者約是前者的3～4倍，主要在于出口較入口增加了收費環節，現金收費拉長了服務時間，而采用移動支付的情況下，出口人工收費的服務時間也將有一定縮減。整體而言，ETC車道服務效率約為3～5 s/輛，而混合式車道入口處服務效率約為8～10 s/輛，出口處則為20～25 s/輛。ETC車道的服務效率明顯高于混合式車道服務效率，尤其是在出口收費環節，該對比更為顯著。

3 結語

通過以上分析可知，某高速現狀收費站入口ETC單車道通行能力約為ETC/人工車道通行能力的2倍，出口ETC單車道通行能力約為ETC/人工車道通行能力的3～5倍。ETC系統能夠有效緩解由于人工收費方式造成的車輛延誤時間長及交通擁堵等問題，大幅提升收費站的通行能力。上述分析是基于某高速公路各出入口特定的現狀交通環境（車道設置、交通組成及運行條件等）進行的，分析結果雖然具有一定的局限性，但仍然能夠對ETC系統服務效率研究提供實例參考。