高速公路不停车收费系统中的信息处理

李波

【摘 要】本文首先对ETC与传统的、普遍的收费方式作了比较，并分析了前端、中端、后端各系统工作模式更加具体了解到ETC系统各个阶段的信息需求、交互、处理等情况，最后得出结论并分析ETC发展与未来及有待改进的地方。

【关键词】ETC；工作模式；信息处理

0.引言

高速公路不停车收费系统，即为高速公路电子收费系统，也就是ETC（Electronic Toll Collection缩写）。随着城市化水平的加快，城市间往来、交通运输的不断增多使得高速公路发展越来越快，而人流、物流的骤然增多给传统收费站收费工作带来巨大压力，此种情况下ETC应运而生。它是目前世界上最为快捷的收费系统，即能够实现车辆在经过收费站时不用停车却能实现车辆的自动识别和收费。它大大地提高了收费工作效率，减轻收费站交通拥堵压力。

1.高速公路收费方式

目前为止，高速公路使用最多的收费方式为半自动收费，即借用机器辅助收费，其工作原理为：通过人工或机器判断车辆类型再根据类型发通行卡，在出站口刷卡计算通行费，然后人工收取通行费，机器记录核对，最后数据进入收费系统保存。此种收费方式能保证车流量一定的情况下轻松地完成车辆的识别和收费工作，但车流量增大时，将会出现车辆在收费站拥堵的情况。而全自动收费方式（即ETC）很好的解决了这个问题，这种收费方式全部由机器来完成整个收费过程，即从车型识别到读取车辆通行卡，再到计算通行费和完成收费这个过程全由机器完成。此过程中车辆无需停车，减小了车辆在收费站拥堵的概率。这两种方式较之全人工收费提高了收费的效率和精准度，既保证了车辆通行又提高了收费准确率。

2.ETC系统的工作模式

ETC系统涉及到对安装有电子标签的车辆进行数据的采集、交换、处理并上传至服务器，然后经通信网络送达结算中心，最终完成收取通行费的过程。

2.1 ETC系统的构成

ETC系统是一个比较复杂的系统，其由前端和后端两部分构成。前段主要包括车道控制系统、收费站管理系统，后端包括管理中心、银行以及通信网络组成。其中车道控制系统由电子标签、车型分类系统、路侧ETC天线、地感线圈、通行信号灯、费额显示器、车牌识别摄像机、LED补光灯、车道控制器、自动栏杆和终端服务器等。

2.2 车道控制系统工作模式

高速公路车道控制系统是在整个收费过程中发挥着至关重要的作用。首先收费数据的收集、交互、处理都与车道收费系统息息相关，其次收费过程中的外场设备都由车道收费系统控制，如通行车道杆的起落，车牌识别摄像机的工作，车辆冲关报警等。车道控制系统是整个ETC系统的信息来源，因此了解其工作模式能更好地掌握ETC的工作原理。

按照车辆进入车道控制系统内，车型分类系统识别车型后由电子标签识别器识别进入车辆有无标签、是否合法，并读取车辆信息，上传至终端服务器；另车道控制器获取到标签识别信息打开自动栏杆放行车辆。

2.3 收费站管理系统工作模式

高速公路收费站管理系统即收费站智能辅助管理系统，是指通过车道控制系统收集高速公路路段车辆信息，并将这些信息传输到后台，作简单的处理后，再将处理后得到的信息反映到前台，收费站管理人员根据这些信息来决定开启哪些通道，并安排相应的工作人员。收费站智能辅助管理系统也能对整个收费站的工作人员进行管理，考勤、奖罚等管理。该智能辅助管理系统的关键技术之一是是能够准确地获取实时交通参数，包括交通流量等，并做及时简单的信息处理，实现了真正意义上的智能化管理。而对ETC通道而言，收费站管理系统起着中端传接的作用。车道控制系统所收集的车辆信息存入终端服务器后通过光缆传输到收费站管理系统完成信息的处理，并将处理所获得的费额传输到费额显示器显示，另外将所获取的信息上传收费总中心服务器保存。

2.4 后端系统工作模式

后端系统中，管理中心担负起收集整理各个收费站信息的责任，以便于实时地掌握各个收费站的具体情况，当突发事件发生时能及时作出响应。而结算中心则是利用所架设的各条通信网络快速而准备地接收各路段、各收费站ETC车道的车辆通行状况及通行费用情况，以便于一段时间内能从银行划拨所该获取的通行费用。在后端系统信息流转过程中，其数据来源于前端系统的采集并通过通信网络传递，所以通信网络是桥梁，前端系统是基石，都缺一不可。

3.ETC的应用与发展

随着道路越来越多，路网越来越稠密，车辆的日益增长带给交通的压力也随之增大，进而带给收费站的压力也相应增加，因此半自动收费的方式不能解决问题，而ETC的出现缓解了这种压力，其通行能力增加两倍有余。在城市繁华地段，经常可以见到由于停车场卡口拥堵，从而造成整条街道的拥堵的情况。部分司机不停的在各个停车场之间无效行驶，就是为了寻找有效的停车位，在无效行车过程中，造成路面车辆过多，从而形成城市交通拥堵。停车收费以及寻找有效停车场已经成为影响城市交通的重要因素。实现交通诱导系统以及不停车收费系统二者的有机结合，就可以帮助司机快速找到有效停车场并实现快速停车。从而减少车辆在公共路面停留时间，提高城市道路使用效率。

智能停车场将会成为城市智能交通的重要组成部分，智能停车场的建设需要大量采用ETC产品。因此，随着智能停车场建设步伐的加快，对ETC产品的市场需求将不断加大。

4.结论

虽然ETC在交通应用中优势明显，既提高道路通行能力，又增加工资效率，还保证了收费的准确性，应该加大投入。但现目前我国ETC使用过程中还存在很多问题，诸如，国内各路省市标准不统一，基本上只能本地区安装电子标签的车辆可以由ETC通道通行；旁车干扰、跟车干扰、旁道干扰等问题一直是高速公路中ETC推行遇到的较大问题；再者就是现目前国内ETC通道较少，安装ETC设备的车辆也较少，办理手续繁复等问题都制约着ETC的发展。

【参考文献】

[1]刘林芝.信息融合技术在不停车收费系统中的应用[J].微计算机信息，2006（22），8-3：156-157.

[2]王涛，刘娜，王爽心.ETC中的车道控制系统设计[J].仪器仪表学报，2006，6（27）：606-607.

[3]沈恂达.公路不停车收费系统[J].无线电通信技术，1998（24）：33-37.