关于高速公路实施货车ETC车道模式的探讨

黄常基

摘 要： 结合广东省高速公路实现全国ETC联网经验，文章阐述了高速公路实施货车ETC车道模式提出的背景和意义、实施条件和合理性、实施技术方案，以及实施货车ETC面临解决的问题，指出实施货车ETC不停车收费符合环保、低碳转型发展及提高道路通行能力的积极作用，将实现进一步的研究及应用推广。

关键词： 高速公路;货车;ETC

自2014年3月份交通运输部下发了《关于开展全国高速公路电子不停车收费联网工作的通知》后，各省市高速公路通过升级ETC软件和实施车道硬件改造，逐步推进全国ETC联网工作，并于2014年12月第一批包括北京、天津、河北等14个省市在内的高速公路成功实现ETC联网运行，至2015年6月河南、湖北、广东等15个省市相继完成了联网，实现全国29个省份ETC基本联网。ETC联网后，已安装了ETC电子标签的车辆可以在本省内高速公路上不停车通行ETC车道之外，还可在全国其他已联网省份的高速公路ETC车道不停车缴费快速通行，实现“一卡在手全国通行”的便捷效果。然而，现行使用的ETC方式只能对小汽车、客车进行通行收费，对于货车的通行收费仅限于入口ATC自助发卡车道或MTC人工车道领卡，出口MTC人工收费模式下通行。因此，结合现有ETC车道应用经验和货车计重的使用，研究推广实施货车ETC不停车收费，对进一步解决收费拥堵，提高通行效率和收费服务水平具有重要意义。

一.方案实施的条件和合理性

实现货车不停车计重收费的关键是把计重系统与ETC收费系统的有机融合，根据不停车收费车道特点，RSU（roadsideunit，路侧单元）和OBU（onboardunit，车载单元）设备的稳定性，计重系统与收费系统的兼容稳定性，将极大的影响车辆的通行效率。然而为提高对货车的称重精度，广东省乃至全国大部分高速公路近两年内陆续改造了原有的石英式传感器和弯板式传感器称台，实施称重精度等级较高的整车式称重系统或轴组式称重系统，实施后结果显示，货车称重精度比原有称重系统的精度提高了约3.43%，货车通行费收入提高了约10%。因此，在现有ETC车道上加装称重系统，升级ETC车道软件和定制货车专用OBU和通行卡，可在影響较小的情况下实现货车ETC车道的改造，并在保证MTC车道和ETC车道相同称重精度的前提下，给予ETC通行扣费优惠折扣，对鼓励货车车主或驾驶员通行货车ETC车道，提高收费站不停车通行能力起着较大激励作用。

二.实施方案分析

1、系统概述

根据现有的ETC交易系统，车道软件系统获取车辆信息需要通过布设在车道的RSU和OBU通信完成。根据影响最小化原则，为了兼容现有的交易系统，车道增加计重平台，实施货车ETC使用的OBU需要定制，其OBU内写入的车辆特征信息，当货车驶入ETC车道时，其前端RSU能够及时有效的读取OBU及通行卡内信息，若OBU及通行卡有效，则前置栏杆放行进入车道计重平台，否则引导车辆驶离该车道;车辆进入计重平台时通过红外车辆分离器、轮轴轮胎判别设备实现车辆分离和车型识别，称重系统对车辆称重后形成完整的称重信息缓存动态库中，车道软件通过RSU识别的信息及调取的称重信息，按相应的费率完成通行费计算后，后端RSU再次进行OBU及通行卡校验交易，完成自动扣费流程后抬杆放行车辆，实现货车不停车通行ETC车道。

2.系统分工

根据系统概述，货车ETC不停车收费系统主要由三部分子系统构成，一是路侧RSU负责完成与车载OBU通信，上传及校验车辆信息，扣取通行费;二是车道整车式计重系统对进入车道完成车辆分离、轮轴识别及车辆称重，计重系统将车辆称重信息缓存并上传至收费系统;三是车道收费系统根据国家标准协议，获取车辆相应信息并进行安全审核，进行准确计费，完整扣款操作后，放行该车辆。

2.1车辆识别模块

车辆识别模块主要用于实现通行车辆的类型（普通ETC车辆和货车ETC车辆）识别和判断，以确保系统可根据车型进行相应的处理服务。车辆识别模块是通过车道天线与车载OBU间的通信，完成对OBU及卡片信息的采集和处理后来识别判断车辆类型。除此之外，还可从中识别车辆OBU及其卡片的有效性、出入口信息和路径信息，以及根据所获取到的车辆识别结果和信息实现黑名单判定、有效启用日期判定、车类转换等信息，并通过车道收费系统完成车辆的处理操作流程，主要可分以下两类：

①对于普通ETC车辆的识别和交易处理，基本与现有处理模式一致，即当ETC车辆在前端天线完成交易时，则前后栏杆抬起并放行。

②对于货车ETC车辆的识别，主要由前后端两组微波天线分工完成，即系统首先通过前端天线和电子标签之间的通信获取车辆数据，并进行身份识别处理操作，当车辆完成称重后数据上传至车道收费系统，并完成收费计算后，通过后端天线和电子标签之间的通信完成相应的交易处理操作，并抬杆放行车辆。

2.2定制OBU及通行卡

货车使用的OBU需要统一定制发行，OBU使用一张ESAM卡来存储相关的车辆信息以及交通部要求的发行信息，其中的一些文件已经由交通部规划使用或者保留，为符合交通部相关技术标准。货车通行信息可写入相应的区域，初步确定为一个可以自由读、写的文件，数据读写没有权限要求，需要采取必要的技术手段保证数据的安全性、正确性以及完整性。

2.3计重系统

目前主要采用整车式计重平台进行车辆称重，有效提高了称重精度和减少复称率，从而减少计重收费争议及投诉。计重平台可独立完成轮轴识别、车辆分离及车辆称重，并具备车辆异常行驶行为的称重功能，能实时有效的将车辆完整称重信息上传至收费系统，实现与收费系统的通信及数据交换功能。

2.4车道收费系统

根据相关省份的RSU标准协议，车道收费系统获取货车的车辆信息以及附加的计重信息，对其进行安全审核及收费计算，根据收费系统处理结果完成扣款交易并抬杆放行车辆，实时更新系统流水日志及车载OBU及通行卡的通行信息。

3.系统应用需求

3.1入口ETC与计重治超结合

收费站入口车道实施货车ETC车道，须贯彻落实交通部《超限运输车辆行驶公路管理规定》等法律法规，对违法超限的车辆加强管制，确保路段路面交通安全，达到有效减少交通安全隐患，提高行车安全系数的要求。因此，入口货车ETC车道改造时须同时加装计重平台，定制相应的货车OBU及通行卡，在车辆驶入入口货车ETC车道时，前端天线提前对不合格车辆进行筛选，保证此类车辆不会驶入ETC车道和计入车辆缓存等待队列，避免影响符合标准要求的车辆通行货车ETC车道的通行效率。而当有效车辆排队进入车道计重平台并完成车辆识别及称重后，收费系统既定的各类车辆载重上限，与车辆称重信息进行判定，确定车辆载重符合要求后，后置交易天线将车辆的识别信息写入车载OBU，放行车辆驶入高速，反之则车道收费系统不抬杆放行车辆。

3.2出口ETC与计重收费结合

自2011年广东省实施出口计重收费后，货车在驶离高速时通行安装了计重平台的MTC车道，若实施货车ETC车道，同时须加装与MTC车道相同精度等级的计重平台，车辆驶出高速时就可选择通行货车ETC车道或MTC车道，而实施的货车ETC车道要具备现有ETC车道的通行效率高、交易方便和费用优惠等优点，才会更大吸引司乘人员走ETC车道。为提高ETC车道通行能力，当货车驶入货车ETC車道时，由前置的路侧标识单元先对车辆进行识别，OBU及通行卡信息审核后，车辆方可进入车道排队等候，当车辆进入计重平台完成称重后，车道收费系统根据获取的车辆通行信息、计重信息完成费用计算、扣费后，快速完成通行交易。

为实现快速通行目标，系统对标识单元、称重设备及车道设备的可靠性、兼容性要求较高，实施前须做好设备选型和测试工作，源头上把控好设备质量。同时，因不停车通行的特点，系统要能准确判定排队车辆，保证车辆信息的缓存及上传的准确性，不能出现数据队列混乱情况，否则将严重影响收费交易及通行效率。

三、存在问题

现阶段实施货车ETC车道仍存在一系列问题，如高速公路收费站通行复杂，旁车干扰、无标签或标签失效的车辆误驶入该车道等因素，将会影响车道的通行效率;同时可能因计重平台的不稳定性，收费系统无法获取称重信息或获取的称重信息偏差大而影响正常缴费，引发司乘人员争议及投诉问题;经调查目前高速上行驶的货车主要为四轴以上车辆，车辆重量多达30吨以上，货车在不停车通过约4m宽的车道时存在较高的安全风险，若因系统故障来不及抬杆，货车通过时不能及时刹车而导致冲卡或更严重的安全事故等问题。

因此，实施货车ETC不停车收费模式已具备技术、经济及社会效益的可行性，但仍受某些客观因素影响，国家需要不断完善法律法规，建立健全规章制度，司乘人员要不断提高自身素质修养，同时作为运营管理者需要不断提高运营管理水平和服务水平来解决存在问题。

四、结论

实施货车ETC是高速公路智能化、信息化建设的方向，积极开展货车ETC不停车计重收费技术创新研究，不断推动交通运输行业节能减排，是发展现代交通运输业的本质要求，也是建设资源节约型、环境友好型交通运输行业的迫切要求，也是建设低碳交通运输体系的必然选择。

参考文献

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