ETC在高速公路联网收费系统中的运用

刘彬彬

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2108-5042-1681

摘  要：在“贷款修路”的背景下，高速公路如何收费还贷，逐渐成为公路建设单位重点关心的问题。现阶段，传统人工收费的方式已经难以适应时代发展的需求，环境污染问题也不断突出，需要将ETC充分应用在联网收费系统中，提升高速公路收费的效率。该文结合ETC的系统构成、工作原理及应用特点，探究其所存在的问题，提出相应的应用策略。

关键词：ETC   高速公路   联网收费系统   运用策略

中图分类号：U491                           文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）08（a）-0019-03

Application of ETC in Expressway Network Toll Collection System

LIU Binbin

（He'an Expressway Management Office of Anhui Transportation Holding Group Co.， Ltd.， Tongcheng， Anhui Province， 231400 China）

Abstract： Under the background of "building roads with loans"， how to collect fees and repay loans for expressway has gradually become a key concern of highway construction units. At the present stage， the traditional manual toll collection method has been difficult to adapt to the needs of the development of the times， and the problem of environmental pollution has become increasingly prominent. It is necessary to fully apply ETC in the networked toll collection system to improve the efficiency of expressway toll collection. Combined with the system composition， working principle and application characteristics of ETC， this paper explores its existing problems and puts forward the corresponding application strategies.

Key Words： ETC; Expressway; Networked charging system; Application strategy

1  ETC的系統构成与工作原理

ETC系统主要指由“微波（射频或红外线）技术”“图像识别”“传感技术”“信息技术”“网络技术”“通信技术”“电子技术”等技术设备所构成的系统，能够实现“不停车自动收取高速公路通行费用”的目标[1-2]。现阶段，我国大部分高速公路联网收费系统所采用的ETC主要以微波技术为主，所以该文在探究ETC系统构成与工作原理时，需要以此技术为论述方向。

1.1 系统构成

高速公路联网收费是我国公路收费的重要形式和主要方式，而ETC是联网收费系统的有机组成部分，其系统通常包括车道级系统与站级系统，车道级系统具体负责不停车收费工作，而站级系统则负责“ETC数据交易服务”“参数运营管理”及相关的“运行监控工作”，通过接口软件，实现收费系统与ETC的信息处理。在不同设备中，“天线”通常借助RS232串行线来读写“电子标签”，并且其应用程序能够直接控制车载标签与读写天线之间的数据交换，提升数据交换的速度和效率。其他设备主要包括通行灯、显示装置、自动横杆等设备，可以通过车道计算机与控制器来进行工作。至于视频信号则通过叠加器，使“过车数据”在叠加后传输给监视器，让收费人员或相关管理人员能够更好地了解车辆收费及过车情况。

1.2 工作原理

当车道系统检测到行驶车辆进入车道后，车载单元与微波天线会自动地进行数据交换。计算机则根据车载电子标签中所含有的数据信息对车辆进行识别，并直接扣除车主的银行储值或账户资金。在交易成功后自动栏杆会缓缓抬起，准许车辆通行。在此过程中，无需人工干预，收费系统便会自动地、智能地完成缴费操作。

2  ETC在联网收费系统中的特征

结合ETC系统的工作原理及系统构成，能够发现其拥有安全性高、技术先进、效率高、运营成本低、适用范围广的基本特征和特点，能够弥补传统人工收费的弊端，提升收费系统的运营效率[3-4]。

2.1 采用先进技术

ETC系统主要采用了5.8 GHz的微波通信技术，以电子标签为通行车辆的车载单元，兼容不停车收费与半自动人工收费等功能，被广泛地应用在我国各大高速公路收费系统中。

2.2 较高的可靠性、安全性

通常来讲微波通信主要以交通部门所制定的频段为主，CPU通过相关金融交易认证，完全契合我国政府部门对集成电路的相关要求，可以切实保障用户交易信息的可靠性与安全性。

2.3 高效率、低成本

根据实地研究能够发现，含有ETC的联网收费系统单次收费时间普遍为“三秒钟”，每小时最高能处理1 200辆通行车辆的缴费工作，是传统人工缴费效率的3～4倍，可以解决因人工缴费所造成的车辆延误、交通堵塞、环境污染、能源消耗等问题。然后是成本低，在ETC系统应用的过程中，收费站无需相关人员值守和干预，可以切实降低系统运营的成本，并且破解了收费作弊、漏收、错收等现实问题，提升了车辆收费的质量和效率。

2.4 范圍广泛

通常来讲ETC系统不仅能够应用在开放式、封闭式的收费站中，还能应用在“加油站”“停车场”“年审检测”“规费征集”等管理活动中，切实地提升了公路缴费的有效性和实效性。

3  ETC在联网收费系统中的问题

结合ETC的系统构成与工作原理能够发现ETC系统拥有诸多的应用优势和价值，能够促进我国高速公路收费模式的现代化、信息化发展。然而在实际应用中，依旧存在诸多的问题，严重影响到系统的稳定性和安全性[5-7]。

3.1 信息管理

在计算机网络技术得到不断发展和应用的过程中，ETC已经得到了全国范围的有效应用。然而却没有构建相对科学合理的信息管理机制，实现对车主信息的统一管理，导致车辆使用多个标签的状况频频发生，严重影响到高速公路收费的正常秩序。而完善用户信息管理机制又存在诸多的方法、方向及策略等层面上的问题，需要我国公路建设单位及收费站对其提高重视。

3.2 信用系统

在车辆应用ETC系统的程度和范围提升的背景下，相关人员会结合车辆运行、行驶状况，构建信用系统，以此记录车主的信用状况，并针对信用度较低的车主，使用限制性的措施，对信用较高的车主提供良好的服务，譬如针对存在违规前科或有过逃费行为的车主，需要对其缴费状况进行持续的追踪。然而我国现有的车辆信用系统还不够完善，对车主信用追踪的质量不尽人意。

3.3 管理模式

在我国ETC技术应用与推广的过程中，高速公路数字支付模式获得了完善和应用。由于“发行单位”存在审核不到位的问题，致使车辆信息不对应的问题较为突出，极容易导致车辆出现逃费行为，给企业带来严重的经济损失。此外，虽然ETC拥有较高的安全性与可靠性，可以确保交易数据的有效保存与传递，但其它数据信息的管理却难以得到高效的保障，容易受到系统问题、黑客入侵、病毒入侵等问题的影响，严重影响到联网收费系统的稳定性。

4  ETC在联网收费系统中的应用策略

4.1 构建“区域性”公路

现阶段，我国不同地区的经济发展状况和水平存在明显的差异和不同，导致各区域对高速公路构建工作的要求存在明显的差异性特征。因此，在将ETC应用在高速公路联网系统的过程中，需要相关部门做好综合规划工作，结合当地的交通情况，形成具备当地特色的发展蓝图，以此避免高速公路跟风构建问题的出现和发生。此外，在基础建设上，建设企业应契合当地的经济发展需求，考虑当地交通诉求，确保ETC系统能够成为当地交通系统发展的关键。譬如当地经济发展缓慢，且车辆通行密度较小，可减少ETC的应用程度。但如果当地经济发展快速、车流通行密度较大，应提高企业在ETC系统应用中的投入，完善相应的硬件、软件设施。

4.2 构建科学的管理系统

公路交通单位为完善联网收费系统，提高ETC系统的应用成效，必须在革新工作理念的前提下，提升服务档次，使ETC管理系统能够满足工作计划与运营管理的实际需求，使管理系统在结算中心发挥出真正的功能和作用。首先，完善用户信息管理机制，确保用户信息得到统一、系统、全面的管理，确保电子标签与车辆的统一，稳定高速公路的缴费秩序。其次，构建信用管理机制或系统，不同高速公路建设及缴费单位应借助计算机信息技术，实现数据联通、信息衔接，并在信用系统的支持和帮助下，实现高效的信用管理目标。最后，将大数据技术充分应用到用户“行为习惯”与“消费行为”分析中，明确车主的基本需求，提升运营管理的有效性。

4.3 实现结算收费的统一

为确保车主配合缴费工作，高速公路收费站的缴费标准应科学合理。在ETC系统应用的背景下，当地主管部门应通过协调沟通工作明确当地的收费情况，进而制定更加科学的、合理的收费标准。让高速公路收费所获得的利益得到合理的分配，与此同时也让费用结算更加规范，提升不同部门间的协调性。在此过程中，不同管理部门的“讨论”和“协商”，也会让“标准”的制定变得清晰、具体，切实提升ETC系统的应用效率和质量。与此同时，通过结算收费的统一，能够完善收费模式，使传统车辆收费模式所面临的逃费问题得到控制。

4.4 加强网络安全管理

将ETC系统充分应用在高速公路缴费系统中，能够使计算机网络使用出现繁忙、拥堵的状况，难以确保各类信息数据的安全、快速传输，并且容易受到黑客、病毒的攻击，严重影响到收费系统的稳定性。因此，要想切实提升网络安全水平，交通单位应构建出较为科学、合理、有效的密钥管理机制，成立相应的管理中心，以此对密钥进行充分地管理，提升“收费信息”传输的实效性和有效性，确保网络收费系统的安全、稳定及有序地运行。此外，还需要加大系统防护、杀软安装及数据备份等工作力度，注重网络安全管理机制和制度的构建，提升管理人员对系统的管理意识，提高网络安全管理工作的质量和效率。

4.5 注重防逃费技术的应用

在ETC系统不断应用联网收费系统的背景下，收费站能够切实实现对通行车辆的有效识别，为相关管理人员甄别车辆逃费行为、逃费信息提供了支持和帮助。而通过证据收集技术的应用，可以帮助收费站对车辆特征进行甄别与提取，通过特征推理与分析，明确通行车辆是否存在逃费行为，从而提升高速公路收费的质量和效率。在ETC技术得到充分应用的背景下，收费站及高速公路建设单位应通过革新“超时系统”的方式，形成动态超时识别机制，以此准确、及时地判断车辆的逃费行为，并为后续追责与举证过程提供判断依据。在防逃费技术与超时系统的有效应用中，ETC收费模式得到了真正的优化，可以确保“车辆不对应”的问题得以解决，减少逃费现象的发生和出现，提高企业的经济收益。

5  结语

在我国联网收费路段数量不断增长的背景下，ETC系统的应用优势不断突出，可以切实提高收费站的工作效率，提升企业的经济收益，破解传统收费模式所存在的问题，满足社会经济发展的基本需求。而在ETC系统应用的过程中，构建区域性公路、管理系统，实现结算收费统一、加强网络管理、注重防逃费技术的有效应用，可以确保ETC在高速公路联网收费系统中的应用成效，使ETC系统的功能优势及技术优势得到更好的发挥，推动我国公路交通事业的健康发展。

参考文献

[1] 梁巍.成都市物联网产业发展战略研究[D].成都：电子科技大学，2019.

[2] 熊兴芳.面向教学的智能收费控制仿真系统分析与设计[D].昆明：云南大学，2018.

[3] 黄慧琼，张泽昆，荣武月.城市中心商业区停车场ETC系统应用与评价[J].交通科技与经济，2020，22（1）：33-37.

[4] 李奇峰.取消高速公路ETC车道栏杆可行性初探[J].智能建筑与智慧城市，2020（6）：84-85，104.

[5] 阚晓鸥.高速公路ETC联网收费系统应用探析[J].中国交通信息化，2021（2）：49-50.

[6] 避重就轻，河北ETC云化之路[J].中国信息化，2017（1）：63.

[7] 刘益岑，陈京晶.重庆高速公路ETC发展现状与未来创新畅想[J].中国交通信息化，2018（11）：91-93.