从精益生产的角度看高速公路不停车收费

陈宁辉

摘要：文章通过对高速公路收费系统流程分析，剖析了现行停车收费系统运营管理中存在的弱点，提出新的——不停车收费系统，并用精益生产理论对两种收费系统收益进行了比较。

关键词：高速公路运营；精益生产；不停车收费

中图分类号：TP274

文献标识码：A

文章编号：1000-8136(2009)29-0131-03

技术和全球化改变了公司在市场中的竞争方式。为了提高竞争优势。公司日益重视客户的满意度，而客户满意度在很大程度上取决于公司根据客户要求高效地设计、加工和交付服务，产品的能力。高速公路公司的经营管理一般是通过筹资建设高速公路。建成后组建公司进行高速公路收费、养护和服务管理。高速公路公司的经营管理主要是运营管理，运营在计人公司利润中占近85％。如何提高客户满意度是运营的核心，而高速公路本身质量、服务质量、成本控制及快速通过能力是客户满意度的关键要素，收费系统管理是所有这些管理的落脚点。

1目前我国高速公路收费系统的流程分析

以沪杭高速为例，从上海虹梅路出发，经A30由莘庄立交出口。多数情况下车辆运行拥堵出现在收费广场上，到沪杭高速莘庄收费口领卡，短短1km路程往往要走10min～20min。枫泾出口退卡收费，多数情况下是前面有几辆到十几辆不等的车辆等候排队。经上海浙江交界处的10km高速公里后，再次在浙江的大云收费口领卡，然后在杭州出口收费处退卡交费。共需停车排4次。司机收费进口领卡流程，见图1。

2现行收费系统存在的弱点

高速公路收费系统向顾客提供的产品是收费服务，不会导致实物的库存，不能用制造业的精益生产理论进行阐述，但停车收费系统存在大量的浪费、延迟交付、流程规划缺陷、收费操作成本增加等问题可以用精益生产理论进行分析总结。

价值流图：

以绘图的方式分析现收费系统在服务中增值和非增值的过程：出发地——进入高速公路引桥或连接段——进入收费入口——由匝道进入主道快速通行一由主道进入出口匝道进入收费出口——进入引桥或连接段——到达目的地

每一次进入或离开高速公路，均需如上操作，流程繁琐。每个步骤均会产生不同频度的人为差错。并且浪费时间，造成排队拥堵，停车收费已成为高速公路畅通运行的最主要瓶颈。

对高速公路的整个流程来说，真正增值的过程是主道通行，其他均是围绕主道快速通行这个主过程并为之服务的。而停车收费本身是一个不增值的流程，在享受高速公路主线上快捷的服务后，停车领卡和退卡交费是一种绝对支出的过程和精神负担。

3改进收费方式的方法

高速公路不停车收费系统简介：

高速公路射频自动识别不停车收费系统(以下简称ETC)是目前最先进的路桥收费方式，欧美等发达国家已经开始大规模推广应用一通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车就能交纳费用的目的。

ETC特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。实施不停车收费，一方面，可以允许车辆高速通过(30kgh)，与传统的人工收费30 s出票相比较，不停车收费大大加快了高速公路收费道口的通行能力，据测算，较人工收费车道，ETC车道通行能力将提高4～6倍，可减少车辆在收费口因交费、找零等动作而引起的排队等候。另一方面，也使公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益，同时也大幅降低收费口的噪声水平和废气排放，并可以杜绝收费员差错与纠纷，与原来的人工收费和人工电脑收费方式相比，实行不停车收费后具有明显优势，不仅极大地改善了公路上密集车辆所造成的环境污染。减少车辆阻塞现象，行车更加安全，更为主要的是将大大提高收费效率。

一般来说对于公路收费系统、车辆的大小和形状不同、需要大约4m的读写距离和很快的读写速度，按照系统UHF频率波段，即902 MHz～928 MHz。射频卡一般在车的挡风玻璃后面。现在最现实的方案是将多车道的收费口，分为两个部分：自动收费口、人工收费口。天线架设在道路的上方。在距收费口约50m～100m处，当车辆经过天线时，车上的射频卡被车道顶部的天线接收到，判别车辆是否带有有效的射频卡。通行信号灯指示车辆进入不同车道，人工收费口仍维持现有的操作方式，进入自动收费口的车辆，养路费款被自动从用户账户上扣除，且用指示灯及蜂鸣器告诉司机收费是否完成，不用停车就可通过，挡车器将拦下未完成自动收费的车辆。

ETc系统是一个高可靠度的系统，按其功能可分为自动识别控制子系统、自动判断车型子系统、数据采集子系统、车辆检测予系统、闭路电视子系统和信号控制子系统。

(1)射频自动识别不停车收费系统不需要专门的收费员进行操作，它利用微波自动识别技术，完全通过设备本身来完成对通行车辆的收费工作。

(2)存储有车型、车号、金额、有效期等信息的射频电子标签卡被安装在汽车前方挡风玻璃内侧。当持卡车辆进入不停车收费车道时，车辆感应器的线圈产生来车信号，激发射频自动识别读写器读取该车射频电子标签卡上的信息(车型、车号、剩余金额和有效期等)，同时光栅、高度检测器和轴数检测器等车型识别设备，自动检测来车的实际车型。

(3)从车载射频电子标签卡读取的信息，以及车型判别设备所采集到的数据均被送到车道控制计算机内进行分析比较，如电子卡中所记录的车型与设备所判别的车型一致、卡中车号不在黑名单内、应缴金额小于等于剩余金额、车辆通过时间在卡的有效期范围内，则该卡被认为是有效卡；如前述四项比较中，有一项不符合，则该卡被认为是无效卡。

(4)如来车所持射频电子标签卡为有效卡，则通行信号灯由红色变为绿色，偏叉信号灯呈绿色直行标志，自动栏杆抬起；当来车驶离检测范围后，通行信号灯由绿色变为红色，偏叉信号灯熄灭，自动栏杆落下。驶离检测范围后，通行信号灯由绿色变为红色，偏叉信号灯熄灭，自动栏杆落下。

(5)如来车所持射频电子标签卡为无效卡，则通行信号灯呈红色，偏叉信号灯呈黄色左转通行标志，自动栏杆落下；当来车驶离车辆感应器的检测范围后，偏叉信号灯熄灭；如来车没有转向人工收费道(有些场合不设此转向旁道)，而依然向前行驶，当其抵达车辆感应器线圈的检测范围时，警铃报警，将有收费员前来人工收费处理后，人工放行。

(6)射频电子标签卡的销售和费用结算均在收费中心(即购卡中心)进行。为适应不同用户的需要，一般发行两种电子卡，一种是预付费电子标签卡，一种是信用式电子标签卡。

(7)预付费电子标签卡，顾名思义是必须先付费后通行的电子卡，该卡的发行面向整个社会。用户仅需直接到购卡中心购买存有一定金额的电子卡，即可使用不停车收费车道。在每次使用

时，系统将自动从电子卡中扣除该车的应缴金额。该电子卡可以重复使用，当卡中剩余金额很少或没有时，用户可以到购卡中心重新存人一定的金额到电子卡中，以保证其继续有效。

(8)信用式电子标签卡，是一种允许用户先通行后付款的电子卡，该卡的发行对象主要是一些由银行信用卡为结算手段的用户，或企业形象很好的国家机关和企事业单位，费用结算采用银行托收的方式。

4停车收费系统与不停车收费系统收益比较

见表1、表2、表3、表4、表5。

5高速公路收费系统的精益生产分析

高速公路提供的是高速通行的服务，精益生产的理论来源于制造业，不能生搬硬套，但精益生产的原理是放之四海而皆准的。对于高速公路的精益生产，就是以最精简的流程、最快捷的方式、最小的成本，提供最方便快捷的、安全的、快速通行服务。

我们先来看精益生产的几个基本概念在高速公路中应有内涵(斜体字为术语标准概念)：

节拍时间：根据客户需求来确定工作节奏。高速公路收费服务的生产节拍，可以理解为车辆通过频度，可以通过经验数据来预测其通行节奏。

价值流图：

以绘图的方式分析物料在生产中增值和非增值的过程：

出发地——进入高速公路引桥或连接段——进入收费入口——由匝道进入主道快速通行——由主道进入出口匝道——进入收费出口——进入引桥或连接段——到达目的地

可以看出，真正增值的过程是主道通行，其他均是围绕主道快速通行这个主过程并为之服务的。

均衡生产负荷：平稳生产流以抑制由于计划变动而带来的反应：对于高速公路来说，意味着克服各种不可测因素，保证所有车辆快速畅通。

JTT生产：在顾客需要的时候，按顾客需要的量，提供需要的产品。车辆即行通过，零等候时间。

全面质量控制：制造工艺中的每一步都要确保产品质量，而不是通过检验来确保质量的一种方式。由于高速公路提供公共服务的特殊性，最有效的方法就是用全自动的系统来控制整个收费活动，避免由于人工服务带来的差错，而不停车收费系统来实现真正的零故障。

平衡生产周期单件产品生产时间Takt Time=Cycle Time：可以理解为单个车辆通过收费口的时间，有两个时间，一是司机通过收费人口和出口的时间，另一是收费员完成一个收费周期所需的时间。司机通过收费口的时间=收费员工作时间+司机制动启动时间+排队等候时间。从理论上来讲，两个时间相等，并且数据趋于最小值是完美无缺的结果。不停车收费是唯一的选择。

我们再来看精益生产的终极目标：“零浪费”。(斜体字为原始概念)

(1)“零”转产工时浪费。将加工工序的品种切换与装配线的转产时间浪费降为“零”或接近为“零”。不停车收费通过收费口，完成收费的时间为0.2s。

(2)“零”库存。将加工与装配相连接流水化，消除中间库存，变市场预估生产为接单同步生产，将产品库存降为零。可以理解为没有收费员等待作业，而由系统自动完成等待，提供即时服务。

(3)“零”浪费。消除多余制造、搬运、等待的浪费，实现零浪费。减少收费通道，不需收费员，司机也无须等待，并且不需现金交易，一切由系统自动完成，系统设备的可利用时间达到理论最高值。

(4)“零”不良。不良不是在检查位检出，而应该在产生的源头消除它，追求零不良。应该非常感谢不停车收费系统的设计者，他从源头上消除了服务不良的可能性。

(5)“零”故障。消除机械设备的故障停机，实现零故障。

由于不停车收费系统完全是电子自动控制系统，不再使用机械式的档杆等设备，实现了免维护零故障。

(6)“零”停滞。最大限度地压缩前置时间(Lead time)。为此要消除中间停滞，实现“零”停滞。由于不需停车，并且系统设计的车速与高速公路接口处的正常速度完全匹配，所以等候时间为零。

(7)“零”灾害。由于没有拥堵，最大限度地防止了收费口的追尾和刮擦。

值得一提的是，由于不停车收费实行通行费预售，使得高速公路的传统的等候式服务，变为前台服务与后台服务相结合，从整体上改变了服务管理模式。可以说，不停车收费系统不但改变了整个技术服务系统，还导致了整个高速公路收费管理系统的彻底改变与优化，从而引起了高速公路收费系统的一次革命。

不停车收费系统的应用必将极大地改进服务质量、降低管理成本、提高快速通过能力，极大地改进高速公路公司运营管理能力。