ETC车道通过率提升方法初探

樊吉飞

(陕西交通高速公路服务有限公司，陕西西安 710075)

1 现状

陕西省高速公路ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费)系统自2009年6月投入使用以来，至今已建ETC专用车道149条，发展客户约2.5万。随着ETC车道的投入使用和用户量的逐渐扩大，车辆在ETC车道不能正常通过的情况时有发生，这不仅对收费站的运营和管理带来不便，也使用户在专用车道体验不佳。ETC车道的通过率如果不能得到有效提高，将严重制约用户规模的扩张和整体运营效果。因此，如何提高ETC车道通过率已经成为各省市交通主管部门和高速公路运营单位关注的焦点。

2 影响ETC车道通过率的因素分析

车辆由ETC车道经过收费站时，由于各种故障导致车辆和车道系统交易失败，此时车辆不能正常通过收费站，必须采取人工干预、倒车－重复交易、转入MTC车道通行等措施，因此影响了ETC车道通过率。

车辆无法在ETC车道正常通行的常见原因有:

1)非法用户(黑名单用户、没有安装电子标签的车辆，读取不到电子标签的车辆);

2)未插卡;

3)OBU电量低;

4)扣款失败;

5)交易超时等。

但究其根本原因，影响ETC车道通过率的主要因素有以下几点。

2.1 车道设计

ETC车道的土建基础和设备众多，其中最为关键的是线圈、栏杆和天线的布局。这三者之间最佳的布局关系是要保证车辆在触发线圈、天线交易、栏杆抬起、车辆离开整个过程中保持平稳顺畅行驶，并且能够保持一定的车速。此外，车道系统的逻辑设计是否合理，也严重影响着车道通过率。跟车干扰、旁道干扰，也是降低通过率的重要原因。

2.2 硬件设备

车道上关键设备长期暴露在室外，在高温、雨雪等特殊天气，设备性能受环境变化影响会有所降低，这会影响到ETC车道通过率。此外，天线在受到大风影响或过往车辆震动影响时，其安装角度会有细微变化，经过相当长一段时期使用后，天线角度的偏差越来越大，使交易区漂移，由此影响交易成功率和车道通过率。

2.3 用户原因

用户在进入ETC车道时，没有预先降低车速，在交易区以较高速度行驶，导致车辆OBU和天线交易失败。此外，非ETC用户误入专用车道也会降低车道通过率。

3 提升交易成功率的方法

如何提高车道交易成功率，关系到ETC车道通过率、用户通行体验，更是关系到用户和收费站运营单位的切身利益。对于ETC用户而言，主要关注车道是否提供多次交易机会，会不会存在多扣费、误扣费的情况，通行需求能否及时解决，或者是否便捷的在本车道解决;而运营业主主要关注车道的容错性，以降低其面临的运营压力，同时也关注车道的处理效率和交易可靠性，这不仅代表资金的回笼能力，也表示高速公路的服务水平。

提升ETC车道交易成功率，应该从上文所述的车道布局、硬件设备和用户自身原因几个角度考虑，从车道的整体设计着手采取措施，比如优化车道布局模式、增加辅助交易设备、对关键设备进行远程监控、优化交通设施布局等，通过这些方法可以有效提升交易成功率。

3.1 引入双天线车道布局模式

提高车道交易成功率，首先就需提高ETC车道系统运营的可靠性和稳定性，设置两条可独立工作的车道天线且配合相应的系统控制逻辑可以解决这一问题。这种布局构成两组通信区域:一个远端通信区(A区)和一个近端通信区(B区)。远端通信区的通信范围较大，其通信区前沿距车道栏杆达18 m或以上;近端通信区的通信范围相对较小，仅可容纳一辆车，且设于栏杆前附近。如图1所示。

图1 双通信区ETC车道天线区覆盖示意图

双通信区域技术具有以下几点优势，能够保证车道系统的稳定性和可靠性，提升交易成功率。

1)车辆通行速度得到保证。双通信区域技术的通信区前沿距车道栏杆较远，驾驶员可在车道上游位置实现响应甚至完成交易，通行环境优越，有助于车速的提速，其车道的最大安全通行速度可达35 km/h。

2)天线切换逻辑合理。通过合理的天线切换逻辑避免了误拦车或误放车问题的产生。当车辆驶入触发线圈时，远端通信区天线被激活并与车载电子标签进行交易。若交易正常完成，则车道系统控制电动栏杆抬起，放行车辆。否则，车辆继续前行于近端通信区，并在近端通信区继续进行交易处理。

3)可通信区域范围更大。为车辆提供更为充足的交易区间，栏杆前也不存在通信盲区，有利于车辆交易成功率的提升。

4)两组可独立运作天线大大提高系统容错能力。当一车道天线产生故障时，另一组车道天线仍可对来车继续进行处理，大大提高了系统对天线设备故障的容错能力。

3.2 引入相控阵技术的天线

ETC车道交易异常最常见的原因是由车辆速度过快、跟着干扰、非ETC用户车辆误入等造成的系统读卡失败。为减少此类现象，提高读卡成功率，确保车道畅通，陕西省引入了采用军用相控阵技术的天线，通过对车辆进行移动跟踪，采集信号。该技术在同一天线罩内安装两组不同照射区域的微波天线，就象一支手电筒照射住车辆前进一样，可以有效地减少因车辆速度过快、车辆跟随过紧和非ETC车辆误闯等因素造成的读卡失败问题，进一步提高ETC车道的通行效率。

3.3 设置自助刷卡终端

由于设备原因和人为原因引起的某些问题(如交易不完整、信号被车窗玻璃屏蔽、天线故障、OBU电量低、OBU忘记插卡等)，往往会造成用户无法在ETC车道通过，需要转向相邻的MTC车道进行处理。MTC车道流量较大时换道非常困难，但ETC车道又无法为用户提供二次交易的机会，这种让用户进退两难的尴尬情况时有发生。

通过实践发现，ETC车道引入自助刷卡方式是一个十分有效的办法，即在ETC车道上增设一台自助刷卡终端。当电子标签无法识别时，用户可从电子标签拔出非现金支付卡放于自助刷卡终端进行刷卡交易，使车辆在本ETC车道顺利通行。

该方法为ETC车道提供二次交易机会，使车道具有了异常情况处理能力，因而保障了车道系统的正常运行，总体交易成功率大大提高，因此对运营业主来说，ETC车道投资性价比也最高。

3.4 对关键设备进行远程监控

可以考虑在全省范围内建设一个远程监控平台，对ETC车道的关键设备进行远程监控。除了在车道发生异常状况时，能及时进行人工干预之外，更重要的是，系统能记录异常状况及其发生的原因，并能够对异常状况的发生进行统计。

当某特定车道较频繁的发生异常情况时，可以初步判断该车道存在某种潜在故障。特别是关键设备的性能相较设计指标有所偏差，例如可能是天线交易区漂移，异常天气使设备性能降低等，此时可以主动检查、维护系统的关键设备，保证系统中关键设备的优良性能，从而提升车道通过率。

当某特定用户较频繁的出现通行故障时，可以初步判断该用户的OBU及非现金支付卡可能出现潜在故障，如OBU经常电量低，或非现金支付卡经常未插好等，运营单位可以对该用户进行主动式客户服务，以提高用户在车道的通过率。

3.5 合理布置交通设施

1)交易区前设置减速带。合理的通行速度是车道交易成功率得以保证的关键之一。在交易区前车道路面上设置减速带，一方面可以引导用户以合理的车速进入ETC车道;另一方面使车辆进入车道时处于一个安全的通行速度区间中，以保证驾驶安全。

2)设置彩色路面防滑标识。在现有国标规范所要求设置的标志标线基础上，增加彩色路面防滑标识。该方法可以提升ETC车道通道感，降低非ETC用户的误入ETC车道的概率，由此提高通过率。同时，该方法还具有车道诱导更直观、路面防滑加强安全等特点。

3)设置反光导引路标。在光线不足的通行条件下(如夜间)，反光导引路标同样起到提升通道感的作用，有效避免非ETC用户误入ETC车道的现象，同时这也是加强车道行驶安全防范的方法之一。

4 结语

本文对车辆在ETC车道无法正常通行的常见现象进行分析，归纳出几点根本原因，并围绕车道设计、关键设备和用户原因几个方面，提出几点改善、提升车道通行率的方法。这些方法的实施，都有一个共同的影响，即增加收费站运营业主的投资和管理成本，但对于提高ETC车道通过率都有很显著的效果，因此从整体的性价比来讲，本文中提到的几点方法都值得各运营业主视实际情况实施。

［1］交通运输部2007年第35号公告.收费公路联网收费技术要求［Z］.

［2］韩惠婷.ETC专用车道通过率评价体系的建立与改进［J］.中国交通信息化，2012(4):64－66.

［3］广州华工信息软件有限公司.一种双通信区电子不停车收费车道系统及其实现方法［EB/OL］.http://www.aptchina.com/faming/2952968/，2006 －06 －14.

［4］广州市埃特斯通讯设备有限公司.应用于ETC系统的相控阵天线及其使用方法［EB/OL］.http://www.aptchina.com/faming/7460934/，2012 －06 －20.