物聯(lián)傳媒 旗下網(wǎng)站
登錄 注冊

組合式聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)技術(shù)選擇與應(yīng)用

作者:宮廣濤
來源:中國一卡通網(wǎng)
日期:2009-03-17 11:39:44
摘要:本文對ETC系統(tǒng)做了簡要的介紹,說明ETC系統(tǒng)應(yīng)用背景,指出實際應(yīng)用中存在的若干問題,并根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外ETC的應(yīng)用情況,重點闡述了組合式聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的內(nèi)容,最后對組合式聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)選擇和應(yīng)用進行分析。

  一、ETC系統(tǒng)簡介

  ETC(Electronic Toll Colection)即電子不停車收費系統(tǒng),利用車輛自動識別(Automatic Vehicle Identification,簡稱AVI)技術(shù)完成車輛與收費站之間的無線數(shù)據(jù)通訊,進行車輛自動識別和數(shù)據(jù)交換,并通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行收費數(shù)據(jù)的處理,實現(xiàn)不停車收費的全電子收費系統(tǒng)。收費系統(tǒng)對于減少道路收費口處的交通擁擠,加快車輛通過收費口的速度起到了良好的效果,是目前世界上最先進的路橋收費方式。

  二、ETC系統(tǒng)應(yīng)用背景

  隨著高速公路的迅速發(fā)展,通車?yán)锍痰脑黾?,路網(wǎng)的逐步完善,交通流量的不斷增加,高速公路的收費方式面臨新的問題。

  1.收費設(shè)施和收費技術(shù)落后,車輛通行收費口速度較慢,城市出入口的收費站形成交通瓶頸;

  2.由于采用人工收費方式,容易產(chǎn)生差錯和貪污等現(xiàn)象;

  3.通行效率較差,所以要求車道數(shù)量較多,造成投資浪費和運營成本的增加;

  4.停車次數(shù)多,給環(huán)境造成影響;

  5.停車交費時間較長,嚴(yán)重影響服務(wù)質(zhì)量,與高速公路高速、快捷、舒適的形象不符。

  為解決上述問題,電子不停車收費方式無疑是最佳的選擇,雖然不停車收費系統(tǒng)在國外已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用,技術(shù)亦趨于成熟。國外普遍采用的電子收費技術(shù)方案,大都是單片式ETC系統(tǒng)。這對于以開放式收費為主,經(jīng)濟發(fā)達,ETC車輛的比率相對較高的應(yīng)用環(huán)境來講是非常適合的。但這種人工收費系統(tǒng)和電子不停車收費系統(tǒng)完全分離的運營模式,對于我國這樣大規(guī)模的公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)而言,會面臨以下幾方面的問題:

  1.路網(wǎng)規(guī)模大,導(dǎo)致ETC系統(tǒng)規(guī)模龐大,一次性投資高,建設(shè)周期長,風(fēng)險大;

  2.大多數(shù)人口收費站和出口收費站的交通量小,車道數(shù)量少,單獨辟出一條專用ETC車道在土建上既困難,在利用率上又不經(jīng)濟;

  3.由于各收費站缺乏備份ETC車道,整個電子收費系統(tǒng)的可靠性將無法得到保障。

  為此,國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心創(chuàng)造性地提出了“雙界面CPU卡+兩片式電子標(biāo)簽”的組合式聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)方案,實現(xiàn)了人工半自動付費方式和電子不停車收費方式的結(jié)合,從很大程度解決了大規(guī)模路網(wǎng)內(nèi)電子不停車收費系統(tǒng)實施所面臨的上述問題。

  三、組合式聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)介紹

  (一)方案簡介

  組合式電子收費技術(shù)方案充分考慮了ETC全自動電子收費方式和IC卡人工收費方式的適用條件,將兩項技術(shù)通過兩片式電子標(biāo)簽加雙界面CPU卡的模式有機的結(jié)合在一起,在全路網(wǎng)內(nèi)以最經(jīng)濟、有效的手段實現(xiàn)準(zhǔn)確收費、快速通行、提高服務(wù)質(zhì)量等綜合目標(biāo)。組合式收費技術(shù)方案真正實現(xiàn)了人工收費(MTC)和ETC收費車道的兼容。在交通量較大的站,設(shè)有ETC專用車道,用戶可以將雙界面IC卡插入雙片式電子收費標(biāo)簽,系統(tǒng)采用車載裝置紀(jì)錄代付款協(xié)議等信息,當(dāng)通過電子收費口時,利用車輛自動識別技術(shù)完成車輛與收費站之間的無線數(shù)據(jù)通訊,進行車輛自動識別和有關(guān)收費數(shù)據(jù)的交換,通過計算機網(wǎng)路進行收費數(shù)據(jù)的處理,實現(xiàn)不停車自動收費。在交通量較小的站,僅設(shè)有人工收費車道,用戶可以采用雙界面IC卡以預(yù)付刷卡的方式通過普通人工收費車道。

  (二)組合式收費系統(tǒng)優(yōu)點

  1.集中了IC卡收費和ETC收費的優(yōu)點,在聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)中實現(xiàn)了人工方式和ETC方式的有效結(jié)合;

  2.為聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)開展預(yù)付卡業(yè)務(wù)提供了方便、快捷、安全、可靠的解決途徑;

  3.根據(jù)交通量等實際情況按需設(shè)置ETC車道數(shù)量,系統(tǒng)可靠性高、投資及規(guī)模富有彈性,易于試點和推廣;

  4.由于實行預(yù)付卡為在高速公路收費站、服務(wù)區(qū)、油站、商場等實現(xiàn)“一卡通”提供了幫助。

  四、組合式ETC關(guān)鍵技術(shù)選擇

  (一)DSRC工作頻率選擇

  DSRC系統(tǒng)工作頻率主要有三種:902MHZ~928MHZ、2.45GHZ、5.8GHZ。從實際運行的不停車收費系統(tǒng)來看,900MHZ主要應(yīng)用于北美地區(qū),5.8GHZ主要應(yīng)用于歐洲和亞洲及太平洋地區(qū),2.45GHZ還沒有形成主流。由于5.8GHZ在數(shù)據(jù)傳輸速率、通訊距離、系統(tǒng)安全性、抗干擾性、應(yīng)用的廣泛性、標(biāo)準(zhǔn)化方面都優(yōu)于其他兩個頻段,因此我國公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)DSRC工作頻率選擇5.8GHZ。

  (二)AVI系統(tǒng)通信工作方式選擇

  AVI系統(tǒng)通信工作方式分為主動式和被動式。

  (三)AVI系統(tǒng)讀寫方式

  電子標(biāo)簽分為只讀型和讀寫型。只讀型電子標(biāo)簽只能被讀出而不能修改或?qū)懭耄^多應(yīng)用于橋梁、隧道等按次收費的開放式收費制式。讀寫型電子標(biāo)簽可以被讀出也可以被修改,較多應(yīng)用于封閉式收費制式。讀寫型電子標(biāo)簽技術(shù)已經(jīng)成熟,具有絕對的性能優(yōu)勢,但價格較只讀型昂貴。

  (四)電子標(biāo)簽是否用IC卡作存儲介質(zhì)不帶IC卡的電子標(biāo)簽為“單片式”,帶IC卡并在使用中要插入IC卡的為“雙片式”。

  (五)組合式收費系統(tǒng)具體應(yīng)用 

  高速ETC車道,分為單車道自由流車道和多車道自由流車道,特點車輛通行收費站速度較高,無需自動欄桿;低速ETC車道,特點車輛通行收費站速度較小,有自動欄桿;結(jié)合我國的實際情況,由于國家信用制度沒有完善,如果選擇高速ETC車道方式,將會產(chǎn)生較多沖卡現(xiàn)象,而且追繳存在較大問題,所以宜選用組合式收費系統(tǒng)。主要工作流程為:在車道頂棚顯著位置標(biāo)注不停車收費車道,引導(dǎo)車輛進入低速ETC車道,其中主動式天線將迅速的與車輛進行數(shù)據(jù)交換,由結(jié)算系統(tǒng)進行通行費結(jié)算,然后給系統(tǒng)以提示信號,系統(tǒng)開啟自動欄桿,車輛順利通過車道。而對于出現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取出現(xiàn)故障的或普通車輛誤入ETC車道結(jié)算中心無法扣款情況下,將在情報板給司機提示,繳費不成功,轉(zhuǎn)入普通車道的提示,同時交通指示標(biāo)志將起到引導(dǎo)作用,保證車輛能夠進入普通類車道,防止因單輛車而在ETC車道造成混亂和堵塞影響通行效率的情況,同時也防止了后續(xù)需要進入ETC車道的車輛需要全部退出的窘境發(fā)生,提高了智能化,同時可以最大限度的減少車輛故意闖ETC車道而導(dǎo)致逃費事件的發(fā)生。具體設(shè)置如下圖: 

  五、總結(jié)

  隨著ETC收費系統(tǒng)推廣和應(yīng)用,將極大地提高車輛通過收費站的通行效率,并可以逐步擴展到服務(wù)區(qū)的商場、飯?zhí)?、修理場、油站一卡通,對于高速公路的服?wù)質(zhì)量提高和運營模式產(chǎn)生深遠的影響。在具體的實施過程中選擇組合式聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)無疑是兼顧各方面要求的技術(shù),將提高收費系統(tǒng)的效能并有利于高速公路的可持續(xù)性發(fā)展。