ETC技术在停车场系统的应用方案

李远鹏， 胡先全

(中海网络科技股份有限公司，上海 200135)

ETC技术在停车场系统的应用方案

李远鹏， 胡先全

(中海网络科技股份有限公司，上海 200135)

为在尽可能少地改变现有系统的前提下实现停车场及道路不停车收费，有效解决道路拥挤和安全收费问题，提出一种基于电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection, ETC)技术的停车场系统。该系统可实现安装ETC电子标签车辆在停车场的不停车缴费和通行，有效提高停车场的通行能力，缓解停车场车流量高峰时间的拥堵问题，提高ETC用户的停车体验。

ETC在停车场的应用方案；停车场；电子不停车收费系统

0 引 言

当前，随着机动车保有量逐年增多，现有的城市交通已不能满足道路畅通的需求，在很多汽车保有量高的城市，道路拥堵已成为较为棘手的问题。在城市繁华地段，道路拥堵现象的一个重要成因是停车场卡口拥堵。

智能停车场已成为城市智能交通的重要组成部分，新建的公共停车场开始重视智能停车场的建设。将电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection, ETC)技术运用于停车场，可实现ETC车辆不停车收费。我国已于2015年9月实现全国ETC联网收费，并建成了全国ETC联网运营服务体系。ETC的规模化应用可促进传统交通运输模式的转型升级，为公众提供畅通、便捷、安全、高效和绿色的公路运输服务。截至2016年5月，我国已有3 200万ETC用户，根据市场需求和加快推进“四个交通”发展的要求，未来将有更多的ETC用户。

1 现有停车场收费模式对ETC收费的需求

停车场收费模式可分为半自动和全自动2种，其中：半自动收费模式需人工操作；全自动收费则是借助硬件设备完成收费管理工作，无需人工操作。传统的停车场管理系统主要采用磁卡及卡感应技术、车牌识别技术和蓝牙感应技术等。这些收费方式存在很多局限性，包括收费不合理(人为因素)、读写成功率不高等。此外，采用这些收费方式时车辆驶入驶出都需停车。

随着汽车逐渐增多，停车场的数量相应增加，停车场管理所需的人力和物力成本也随之逐渐提高，这也是停车场需智能化管理的另一原因。因此，不停车收费的停车场管理方式已成为社会发展的趋势，在ETC用户激增的情况下，经济、快捷地改造现有停车系统是许多停车场运营者的迫切需求。将ETC技术运用到停车场，有以下几个方面的原因。

1)在ETC技术上，目前全国ETC相关技术和服务规范已有统一标准，经过多年的运营和发展，相关技术已较为成熟。在2015年实现全国ETC联网后，进一步完善和统一了ETC相关技术及服务标准，当前该技术主要运用于高速公路不停车收费系统中。

2)在经济效益上，目前全国ETC用户已超过3 200万。随着ETC高效、便捷的特性逐步显现，ETC用户将会更多，这为ETC停车场提供了充实的用户群基础和稳定的收益。

3)充值更加方便。随着ETC智能拓展业务逐步发展，ETC停车场将得以加速发展。各合作服务网点充值和手机APP充值等充值方式的快速发展将丰富ETC停车场业务的范围，促进ETC停车场业务的发展。

2 ETC在停车场应用的总体方案

该系统是由具有微波技术、电子技术、通信和网络技术、传感技术及图像识别技术等高新技术的设备和软件组成的，可实现ETC车辆不停车自动收取停车场费用。

该系统在设计上应尽可能地兼容现有的停车场系统，采用独立运行的方式减少对现有停车场系统的改造。

1)在硬件设备上，只需在原有停车场系统所在车道上安装ETC停车场天线;

2)在软件上，每个停车场只需搭建1套新系统软件，通过1台控制服务器控制多个ETC天线，各天线互不影响，原有停车场系统车道软件只需添加与新系统的交互接口，新建系统即可完成ETC车辆扣费。

基于ETC技术的新建系统硬件架构见图1。

新建系统采用线上扣款的方式实现精确不停车收费，系统所有的基础参数(如该停车场支持的支付卡类型、发行方和全国状态名单信息等)均在线上动态加载，保证与省高速管理局参数的一致性。对于需扣款的车辆，新建系统通过天线完成扣款后，将交易数据上传至省高速管理局结算中心，根据后台的验证结果判断扣款是否成功。

该方案支持全国所有ETC车辆通行，外省车辆在停车场通过ETC天线扣费后，省高速管理局结算中心向对应的外省发行方发起扣款，最终将扣款结果反馈给对应的停车场。若出现争议处理、退费处理，将按照省高速公路收费模式进行处理。

3 工作流程和软件实现

3.1 停车场入口交易流程

停车场入口交易流程见图2。当ETC车辆驶至停车场入口并经过现有停车场感应线圈时，现有停车场根据指定接口通知新建系统完成对车辆车载单元(On Board Unit, OBU)的扫描，扫描到OBU后，读取车辆的OBU信息和卡信息，记录车辆入口信息并将其发送给现有的停车场系统，现有停车场系统抬杆放行。

3.2 停车场出口交易流程

停车场出口交易详细流程见图3。当ETC车辆驶至停车场出口时，通过入口方式获取车辆基础信息，现有停车场系统根据车辆信息和入口时间计算停车费用，并将需扣款的信息发送给新建系统，根据指定车道的天线实现车辆扣款。天线扣款成功后，将交易数据上传至省高速管理局结算中心，若为本省车辆，结算中心校验每条交易记录的TAC码，校验通过则通知现有停车场系统抬杆放行；若为外省车辆，省高速管理局将验证交易车辆发行方和黑名单等，验证通过则通知现有停车场系统扣款成功，随后向指定省份发行方发起扣款，并将最终的扣款结果反馈给现有停车场系统。

3.3 系统功能模块

新建系统软件的功能模块见图4。

1)参数管理模块。 每个停车场的参数都不相同，根据“停车场编号”向省高速管理局结算系统获取基础参数，包括该停车场支付卡类别、是否支持离线、是否支持外省卡、心跳间隔时间、是否上传入口信息和支持交易的发行方列表等。

2)黑名单车辆管理模块。系统通过定期向省高速管理局结算系统获取车辆黑名单来保证与服务端黑名单的一致性,根据车牌号码、卡号判断车辆是否在黑名单中，根据黑名单类型进行拦截或作其他特殊处理。

3)扣款校验模块。判断是否属于黑名单车辆，校验OBU标签里的车牌号码及车牌颜色格式是否符合标准规范、卡上余额是否充足、是否支持该发行方车辆交易。

4)车辆扣款模块。触发指定车道天线设备扣款，通过 OBU标签向支付卡写入扣款时间、扣款金额等扣款信息，将交易数据发送给省高速管理局结算中心扣费，进行TAC等相关扣款校验，并返回校验结果;若为外省ETC车辆，将交易数据通过全国ETC跨省交互平台发送给车辆对应发行方进行记账。

4 方案优势

4.1 系统的独立性

该系统保持新建系统的独立性，尽可能地减少对原有系统的改造。在已建停车场的基础上，对于硬件设备，只需在车道上安装ETC停车场天线；对于软件，只需添加与该系统相对应的交互接口，扣款逻辑由新建系统来实现。

4.2 一台控制服务器控制所有车道天线

现有的采用ETC技术实现扣款交易的高速公路车道和停车场大多采用1台控制服务器控制1个天线。该系统以低成本和少改造的理念保证新建ETC系统的独立性、安全性和易维护性，实现1台控制服务器控制停车场所有ETC天线，并保证所有的ETC天线可同时交易。每个天线都是一个独立的个体，在多天线同时交易的情况下，不会存在资源共享、互相等待的耗时操作。

4.3 支持全国所有ETC车辆交易

支持外省ETC车辆在停车场不停车缴费。根据各省市发行方与国家交通运输部的跨省市清分结算系统，将外省ETC车辆在停车场的交易数据发送给对应的外省发行方进行扣款，最终将扣款结果反馈给停车场系统，从而实现全国ETC车辆的停车场不停车收费。

5 结 语

不停车收费是解决道路拥挤和安全收费问题的重要手段，可大大提高收费通道的处理能力，近几年得到广泛应用。进出停车场的车辆无需停车，可简化车辆出入手续，提高停车场管理效率和驾驶安全性。

基于ETC技术的停车场系统有广泛的应用需求，将给全国各ETC运营管理和各智能停车场运营商带来新的技术和管理变革。目前该系统已应用于重庆金山停车场和西城天街等大型停车场。实践证明，该系统具有良好的软件接口和高识别率，可有效提高停车场的智能化管理水平。

[1] 韦玉科,李江平. 非接触式智能卡停车场管理系统[J]. 广东工业大学学报,2002,19(3)：34-38.

[2] 修华卫,张楠,张海燕. ETC在地下停车场系统中的应用[J]. 计算机与数字工程,2009,37(5)：103-105.

[3] 覃庆勇,梁皓. 基于ETC和云技术的智能停车场应用研究[J]. 低碳世界，2016(18)：245-247.

ETC Solution for Parking Lots

LIYuanpeng,HUXianquan

(China Shipping Network Technology Co., Ltd., Shanghai 200135, China)

At present, time registration card based systems are commonly used at parking lots in medium or big cities. With such a system, when entering a parking lot, a car is required to pick a card at the entrance and gives back at the exit when it leaves. The fee is charged according to the entering time recorded on the card. This is inconvenient when cars queue up. How to make the in/out process non-stop has been an interesting subject. This paper proposes an ETC-based solution that the cars equipped with ETC could pass through the gates without stopping. This design will not only make the ETC cars enjoying the privilege but also reduce the waiting time of other cars. The implementation of the solution needs only a little modification of current systems.

ETC solution; parking lot; ETC

2017-01-23

李远鹏(1982—)，男，四川内江人，工程师，从事智能交通信息化研究。

1674-5949(2017)01-0074-04

U495

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