浅析高速公路ETC不停车收费系统

黄支伟

摘要：目前，高速公路收费站点所采用的ETC电子收费系统，和传统的MTC收费系统对比ETC电子收费系统具有很多优势，能够有效地扩大收费车道的快速通行能力，提高了收费的速度；并减少了车辆刹车的时候所产生的机件损耗，而且减少车辆的尾气排放污染；此外一卡就能通过多个收费站，作为系统管理也表现为简单高效和安全可靠。该收费系统主要是由公路ETC收费车道、ETC管理中心和收费站管理系统以及专业银行和专门的传输网络而组成。ETC电子收费系统又可以分成前台与后台两大系统。该电子收费方式存在着全部自动化操作和非现金交易以及快速便捷的诸多优点，从而有效地提高了高速公路收费管理的效率。

关键词：高速公路；电子收费系统；ETC；不停车收费

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A

近年来，伴随着高速公路中的快速发展，联网收费的里程的也有了飞速增长，造成交通车辆的流量迅速加大，在各个高速公路的收费站点，所有通过的车辆经常出现严重的拥堵，并且产生了环境污染等很多问题，所以，怎样才能提升道路的疏通能力与车道收费的通过效率，已是迫在眉睫的工作。目前的高速公路收费站点采用了ETC(ElectronicTollCollection)电子收费系统，该收费系统主要通过微波无线通信和计算机信息网络系统处理和传感技术等先进的技术手段，运用通行车辆内的电子标签自动地和已经安装于门架或者是公路路侧的微波天线实施数字信息的交换，最终实现了车辆不需要停车就能可自动地来收取道路通行的费用，通过车辆在不停车的情况下快速通过收费站，这样就能够明显地提高各个收费站点的通行能力，并大大减少了因为车辆等待排队和缴费而产生的燃油消耗浪费与尾气排放污染，最终有助于改善全段高速公路的车辆交通拥挤状况，从而有效提高了高速公路收费管理的效率。

一、ETC 概述

ETC是英文（ElectronicTollCollectionSystem）首字母简称，中文意思——电子收费系统（又称不停车收费系统）。ETC是利用计算机、传感、图像识别、通信等高新技术的设备和软件所组成的一个高科技系统。有了这种系统，车辆不需要停车，就可以自动收取道路通行费用。ETC不停车收费系统，具有非现金交易、全自动、容量大、快速便捷等优点。主要采用车辆AVI（自动识别）技术，AVI技术主要通过路边读写装置来识别车辆车型及计算车辆的通行费用，并在车辆的专用账户中自动扣除通行费用，如果没有安装车载器或车载器无效的车辆在使用ETC车道通行时则按照违章车辆，同时实施图像抓拍和识别，会同交警部门进行事后处理。

二、高速公路ETC电子收费系统的特点和优点

ETC电子收费系统属于智能交通的电子管理系统。该电子收费方式，存在着全自动、非现金交易、和快速便捷等诸多优点，该收费系统主要通过微波无线通信和计算机信息网络系统处理和传感技术等先进的技术手段，运用通行车辆内的电子标签自动地和已经安装于门架或者是公路路侧的微波天线实施数字信息的交换，然后由控制计算机依据事先植入在车内电子标签中已经储存的信息，迅速读取道路使用者的数字信息，这样就可以事先不需要过往司机的停车缴费，更不需要其他任何收费人员的参与，就能自动地完成整套的收费与处理过程。和传统的MTC收费系统对比，ETC电子收费系统具有很多优势，首先是有效地扩大了收费车道的快速通行能力，提高了收费的速度；并减少了车辆刹车的时候所产生的机件损耗，而且降低了油耗，还减少车辆的尾气排放污染；此外，一卡就能通过多个收费站，对于驾车者来说提供了巨大的便利；作为系统管理也表现为简单和工作的安全可靠，最后还杜绝了收费过程中的贪污行为，因此有着很大的优势。

三、高速公路ETC电子收费系统的工作原理

该系统主要技术核心是实现对于过往车辆的自动识别，一般都是通过安装在门架或者路侧车道上的控制系统，通过数字信号发射和自动接收装置，来自动识别安装在通行车辆内的“电子标签”实现计费目的，这时候ETC车道计算机就会依据车辆中“电子标签”内所存储的各类信息，来快速鉴别过往通行车辆所包含的各类基本数据，对于车辆所有人的储值卡或者捆绑的银行账号中自动地扣除掉通行费用。在整个交易完成以后，ETC车道栏杆就会迅速自动地抬起，并放行该车辆；并在该车辆通过以后，再自动地降下。在整个车辆通行的过程中，根本不需进行其他任何人工干预，从而实现车辆不停车收费与通行。

四、高速公路ETC电子收费系统的主要构成

该通行车辆电子收费系统比较复杂，主要是由收费站管理系统和ETC收费车道以及ETC管理中心组成，还包括专业银行支付系统和专门的传输网络系统。依据各系统职能分工的不同，该收费系统又可以分成前台与后台两大系统。系统的前台主要是通过ETC车道收费系统而完成通行车辆不停车就可以收费的工作。该ETC车道设备由发射和接收天线和天线控制器、触发与落杆线圈、车道摄像机和带有余额显示功能的费额显示器以及车牌识别系统与雾灯等组成。其后台系统则是由各个收费站点的管理子系统和专业银行以及ETC管理中心三大项组成，后台系统主要是负责系统正常运行、ETC数据传递协议和运营参数的综合分析并实现有效监控，还可以通过统一的数据的接口协议，在某一站级就能完成ETC电子收费功能，并且联网收费系统中的各类数据进行对接并完成处理任务。

五、国内ETC系统的缺陷

目前，国内ETC系统仍然存在着未解决的问题，存在的问题主要有：

5.1长通信区的跟车干扰问题：不停车收费系统的通信区约为自动栏杆前的2-10之间，而在长通信区因为通信范围大，经常有多辆车同时出现的情况，在前面的车辆不能正常交易而后车可交费时，就会出现前车被放行，后车被拦截的失误。

5.2短通信区的通行速度低的问题：短通区的ETC通信区域大约是自动栏杆前的1米-6.6米之间，待收费交易时，车辆离栏杆近，必须减速慢行，缓慢通过，这方面对通行效率有很大影响。

5.3自动栏杆存在通信盲区的问题：目前系统设备天线位于栏杆前大概2米的地方，因车载OBU和设备天线具有接收方向特性，导致车载OBU在到达设设备接收天线下方时已经不能正常通信。通信区位于栏杆前2米左右，当车辆车速过快，或者其它原因导致在通信区没有完成交易而行驶到栏杆前时，此时栏杆不能自动抬起，则收费无法完成，从而使得车辆通行变慢。

5.4ETC车道内需要倒车的严重问题：因为OBU存在的性能差异以及车辆行驶行为的复杂性，所以在实际应用中频繁出现需要倒车的情况。交通高峰时期，易引起ETC车道堵塞。5.5货车不适用。

5.6投资成本高。

5.7各种ETC系统间的兼容问题：目前电子收费系统在我们国家应用已经越来越广泛，但是由于国内各高速公路管理公司各自引进的ETC系统互不兼容，导致ETC系统不兼容的矛盾势必会妨碍ETC的健康发展。

六、总结

伴随着高速公路联网收费路段的不断增多，ETC收费系统相比于传统的MTC系统来说，其优势也是日趋明显，也代表了未来的智能化收费方向。但是在目前正在使用的ETC电子收费系统，也存在着诸如通信技术受限和通行车辆跟车干扰以及货车无法适用；经常出现误报警现象等诸多问题，并且其投资成本比高，因为各个密钥体系的制定标准没有完全统一，所以各联网收费的运营管理机制存在很大的差异，随着现代通信技术与跨区域ETC收费技术的快速提高，先进的ETC电子收费系统一定会体现其灵活性和可扩展性的优点，在高速公路的收费管理工作中得到最为广泛的推广与应用。

参考文献

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