高速公路管理智能化依賴ETC技術(shù)的發(fā)展

　　近年來我國高速公路總量一直呈現(xiàn)持續(xù)快速增長的態(tài)勢，但路網(wǎng)通行能力、設(shè)施利用、服務(wù)水平同國外相比存在一定差距。如何以信息化手段逐步實(shí)現(xiàn)交通決策科學(xué)化、管理現(xiàn)代化以及交通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行效率最大化，是高速公路智能信息管理的發(fā)展方向。

　　目前飛速發(fā)展的電子收費(fèi)(Electronic Toll Collection，ETC)系統(tǒng)給了我們實(shí)現(xiàn)高速公路智能化管理的突破口。ETC是近年來許多國家積極開發(fā)并大力推廣的用于路橋隧及城市道路收費(fèi)的先進(jìn)技術(shù)，是提高道路通行能力、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效手段。2007年我國正式頒布了ETC國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20851一2007《電子收費(fèi)專用短程通信》，規(guī)定了用于電子收費(fèi)(ETC)的專用短程通信(DSRC)的技術(shù)要求。隨著京津冀、長三角區(qū)域高速公路聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)的開展，電子不停車收費(fèi)用戶數(shù)量穩(wěn)步增長，ETC電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)逐步完善，ETC不停車收費(fèi)已經(jīng)成為當(dāng)前我國高速公路智能交通發(fā)展的主流。對(duì)現(xiàn)有ETC技術(shù)予以改進(jìn)，在ETC系統(tǒng)基礎(chǔ)上本著科學(xué)發(fā)展、技術(shù)先進(jìn)、合理規(guī)劃、投資較小等原則對(duì)其進(jìn)行拓展是ETC乃至智能交通發(fā)展的必然趨勢，也是促進(jìn)高速公路行業(yè)管理、交通信息化建設(shè)的需要。ETC技術(shù)提供的高效、準(zhǔn)確、及時(shí)、豐富的數(shù)據(jù)信息可以輔助交通部門對(duì)車輛進(jìn)行管理，改進(jìn)運(yùn)營商的服務(wù)水平、為客戶提供個(gè)性化服務(wù)等目的。從更長期的角度看，ETC技術(shù)除了服務(wù)于電子收費(fèi)及車輛管理外，完全有潛力擴(kuò)展到高速公路交通信息發(fā)布、車輛定位、交通誘導(dǎo)、緊急事件處理等等領(lǐng)域。

　　1.高速公路綜合信息平臺(tái)概念

　　美國IVHS對(duì)智能運(yùn)輸系統(tǒng)ITS的定義為：ITS是將先進(jìn)的信息技術(shù)、電子通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等有效、綜合地運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系，建立起一種在大范圍，全方位發(fā)揮作用并實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的交通運(yùn)輸綜合管理和控制系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)ITS可由以下幾方面構(gòu)成：

　　交通檢測技術(shù)：利用各種技術(shù)手段，對(duì)車輛和道路進(jìn)行檢測，收集交通數(shù)據(jù)和信息;

　　交通控制技術(shù)：交通信號(hào)控制等技術(shù);

　　通訊技術(shù)：光纖傳輸技術(shù)，無線傳輸技術(shù)等;

　　數(shù)據(jù)處理：車流數(shù)據(jù)、收費(fèi)數(shù)據(jù)、監(jiān)控信息數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的處理;

　　信息提供：提供出行信息，如交通狀況、最佳行車路線等;

　　其中，ITS的核心和基礎(chǔ)則是信息化。對(duì)于我國高速公路智能交通管理來說，在基本手段、基本數(shù)據(jù)資源等方面已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)，但是由于體制、管理等方面的因素，信息共享不充分，導(dǎo)致信息利用程度比較低，綜合集成專業(yè)化技術(shù)水平落后。為此，我們提出建立綜合信息管理平臺(tái)，從以下幾方面解決高速公路信息資源的整合和利用的問題：

　　完善基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)信息格式，服務(wù)于交通信息的共享應(yīng)用;

　　統(tǒng)一的通信協(xié)議、接口規(guī)范，促進(jìn)信息互通、共享;

　　建立標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用體系，避免信息應(yīng)用研發(fā)和建設(shè)中存在重復(fù)交叉、關(guān)系失調(diào)、制定順序不合理等問題。

　　2.基于ETC技術(shù)的高速公路綜合信息平臺(tái)

　　ETC技術(shù)在國外已有較長的發(fā)展歷史，美國、歐洲、日本等許多國家和地區(qū)的電子收費(fèi)系統(tǒng)已經(jīng)局部聯(lián)網(wǎng)并形成規(guī)模效益。目前，我國各省市高速公路正在大力發(fā)展ETC系統(tǒng)，ETC用戶數(shù)量穩(wěn)步增長，ETC交易占全路網(wǎng)交易總量的比例逐步提高，北京、上海等省市的ETC交易率已經(jīng)超過10%，其規(guī)模效益初顯成效。

　　由于ETC系統(tǒng)中車輛信息和用戶信息在發(fā)行時(shí)已寫人車載設(shè)備，ETC系統(tǒng)中獲取的數(shù)據(jù)信息要比通過牌照識(shí)別、地感線圈等手段采集的數(shù)據(jù)更為全面和準(zhǔn)確。ETC技術(shù)所提供的高效、準(zhǔn)確、及時(shí)、豐富的數(shù)據(jù)信息可以輔助交通部門對(duì)車輛進(jìn)行管理，改進(jìn)運(yùn)營商的服務(wù)水平、為客戶提供個(gè)性化服務(wù)等目的。此外，ETC系統(tǒng)的核心技術(shù)一5.8GHz微波專用短程通信(Dedicated Short range communication，DSRC)先進(jìn)的通信功能，為ITS領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施、車輛與車輛之間提供單向或雙向交互式通信服務(wù)，從而使車輛能夠享用交通信息網(wǎng)絡(luò)中的各種資源，同時(shí)也為交通信息中心提供行駛車輛的有關(guān)數(shù)據(jù)等功能提供了技術(shù)手段。

　　為此充分利用已經(jīng)建成的ETC系統(tǒng)，拓展其在智能交通信息服務(wù)領(lǐng)域，建立高速公路綜合信息平臺(tái)是目前發(fā)展高速公路智能信息管理的快捷、有效途徑。

　　3.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

　　(1)國外基于ETC技術(shù)的高速公路信息平臺(tái)的研究

　　隨著交通狀況的日益惡化，西方發(fā)達(dá)國家普遍開展了智能交通系統(tǒng)共用信息平臺(tái)的研究和建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)信息共享、綜合交通信息服務(wù)、交通輔助決策、重大事件管理等功能目標(biāo)。充分利用已經(jīng)建成的ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)，尤其是多車道自由流(Multi一Line Free Flow，MLFF)電子收費(fèi)系統(tǒng)，拓展其在智能交通信息服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，是美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家在ITS領(lǐng)域研究的重點(diǎn)科目，其中美國以IVI Project及VII Program為國家ITS研發(fā)的重點(diǎn)項(xiàng)目，日本則以VICS、ASVI、ASVZ、ASV3及Smartway等計(jì)劃成果最受到注目，歐洲則提出了跨國、應(yīng)用多樣性的Easyway計(jì)劃。以上各個(gè)項(xiàng)目研究中，都把基于5.8GHz的DSRC通信作為核心技術(shù)，并且都非常注重信息相關(guān)的應(yīng)用，如此一來除可有效提高駕駛安全及整體通訊系統(tǒng)穩(wěn)定性之外，亦可實(shí)現(xiàn)諸如移動(dòng)電子收費(fèi)、交通與道路信息提供以及其它車載通訊的應(yīng)用等，達(dá)到安全、便利與效率的目的。

　　(2)國內(nèi)基于ETC技術(shù)的高速公路信息平臺(tái)的研究

　　近年來我國智能交通在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、道路運(yùn)輸、GPS安全監(jiān)管系統(tǒng)等方面取得了突破性進(jìn)展，但仍處于智能交通發(fā)展的初級(jí)階段：

　　a.ETC系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用還處于初期。各地所建設(shè)的ETC系統(tǒng)是單車道有欄桿的低速ETC系統(tǒng)，多車道自由流模式的ETC系統(tǒng)和關(guān)鍵設(shè)備還處于研發(fā)和功能測試驗(yàn)證階段;

　　b.ETC系統(tǒng)目前功能單一。僅限于高速公路電子收費(fèi)，以緩解目前高速公路收費(fèi)口擁堵的問題。目前日、美兩國大力發(fā)展的DSRC技術(shù)在高速公路智能交通通信系統(tǒng)中車一車和車一路的通信應(yīng)用，國內(nèi)還處于技術(shù)研究、設(shè)備試制、實(shí)驗(yàn)室測試階段;

　　c.ETC國標(biāo)目前僅支持單車道低速模式的ETC標(biāo)準(zhǔn)。需在實(shí)際建設(shè)中進(jìn)一步完善和提高，以跟上國際ETC的新發(fā)展，為國內(nèi)ETC系統(tǒng)在智能交通信息領(lǐng)域的拓展應(yīng)用提供技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);

　　d.國內(nèi)在ITS領(lǐng)域的研究才剛剛開始起步。特別是在道路交通信息服務(wù)方面還處于跟蹤調(diào)研階段，沒有深人研究與實(shí)際應(yīng)用，需要加大研究開發(fā)力度，以期快速趕上發(fā)達(dá)國家，滿足我國智能道路應(yīng)用的需求。

　　我國智能交通建設(shè)剛剛起步，從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范到基礎(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)還處于摸索階段。就ETC不停車收費(fèi)應(yīng)用來說，目前還處于推廣階段，像上海、北京等發(fā)達(dá)省市，ETC車流量也不到整個(gè)高速公路車流量的20%，其ETC基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、用戶的發(fā)展和ETC使用率還不能滿足綜合信息平臺(tái)應(yīng)用的要求。當(dāng)ETC發(fā)展到一定規(guī)模，綜合應(yīng)用信息平臺(tái)的整合拓展才真正具有價(jià)值。因此，在目前這一階段，我們應(yīng)一步一步把基礎(chǔ)工作做實(shí)。尤其是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定，要適應(yīng)我們智能交通建設(shè)的自身需求，更應(yīng)考慮到先進(jìn)性、可持續(xù)發(fā)展性和與國際標(biāo)準(zhǔn)的接軌。(RFID世界網(wǎng)編輯整理)