ETC的发展现状

国内外ETC收费系统发展现状不用现金支付通行费，利用先进的电子手段，使车辆不需要停车就可以交付通行费而快速通过，提高通行能力。电子收费系统已经成为了社会发展的迫切要求。电子收费系统也称电子不停车收费系统(下简称ETC)，是国际上正在努力开发并推广普及的一种应用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。从交通技术的发展看，ETC由于自身优势已成为国际上公路收费技术发展的主要趋势。ETC是智能交通系统的一个重要组成部分。具有两大特征：意识采用高新科技实现收费电子化;二是实现了公路的不停车收费，，也称为不停车自动收费。因此可以认为，电子收费是采用现代通信、计算机、自动控制等高新及时为主要特点、实现公路不停车收费的新型收费系统。ETC系统是利用微波(或红外或射频)技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术设备和软件(包括管理)所组成先进系统,以实现车辆无需停车既可自动收取道路通行费用。目前,大多数ETC系统均采用微波技术,本文主要针对此类系统进行综述。在车辆自动识别技术的发展过程中，试验和实施了多种不同的自动识别技术，如感应线圈识别技术、声表面波识别技术、条码识别技术、红外通信识别技术和射频识别技术等，但最终主流归结到采用射频识别技术作为不停车收费系统的车辆自动识别技术。该系统通过安装在车辆挡风玻璃上或者车身其他部位的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。不停车收费系统主要利用车辆自动识别技术，通过路侧车道控制系统的信号发射与接收装置识别通过车辆的编号，自动从该用户的专用账户中扣除通行费。ETC技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。日本在2003年就已经有超过1000条ETC收费车道被安装在收费站，几乎遍及日本所有的高速公路。目前，关东高速已全部实现了ETC收费，只保留部分车道进行ETC和半自动混合收费。绝大部分的商业运营车辆已经装备了ETC车载单元，我国很多地区已经开始使用ＥＴＣ系统对高速公路收费管理系统进行升级。ETC不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。在传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统，在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费，可以允许车辆在较高的速度之内通过，故可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道,不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。国外电子收费系统发展情况国际上，美国、欧洲、日本很早就针对不停车收费系统中的研发技术、工程实施、标准规范进行了深入研究，并向国际标准化组织提交了有关不停车收费标准的草案，欧洲和日本提出的标准较为成熟，获得了较广泛的厂商支持。但各发达国家在ETC技术推进和联网收费方面都经历了较为漫长的过程。在美国，电子不停车收费方式已经成为美国回收公路投资和养护费用的高效率手段，最著名的联网运行电子不停车收费系统是E-Zpass系统。l997年7月，“E-Zpass”工程的最终运行方案开始付诸实施和运行。从E-Zpass系统开通起，ETC的交易量持续增长，截止1998年12月，仅经过1年半的时间，共计23条专用ETC车道的电子不停车收费网络就承担了整个月平均交易量的43%，高峰时段甚至达到55%~60%。网络化运行的电子不停车收费系统效益和吸引力充分体现出来。E-ZPass系统采用了专用车道、混合车道两种模式，都有收费员值班。E-Zpass专用车道规定了时速不超过5英里的限制，并有相应的标志牌提示，以便于给收费人员和道路使用者确保一个安全的收费环境。另外美国基本上是采用开放式收费制式构成的网络。葡萄牙的ViaVarde电子收费系统可以算作欧洲具有代表意义的联网电子收费系统之一，由葡萄牙最大的公路运营商BRISA公司管理。收费系统采用封闭式和开放式相结合的模式。事实已证明，ViaVarde电子收费系统是既有利于道路使用者又有利于道路运营商的有效收费手段。根据运营报表统计数据，人工收费车道(MIC)的平均通行能力为200辆/小时，电子收费车道的平均通行能力为1500辆/小时，l条ETC车道的通行能力是MIC车道通行能力的7倍。该ETC车道的显著特点是没有自动栏杆，车辆能以不低于8Okm/h的速度通行。如果没有ViaVarde系统，运营公司将不得不多修建2000多条人工收费车道以解决收费拥堵问题。在日本，推进ITS被政府和企业提高到很高程度，其中就包括电子不停车收费。由于技术上的难度和协调问题，时至1999年才开始真正实施全国性的ETC网络建设，首先建成的是东京附近的首都圈ETC工程。在总结了有关经验后，从2000年开始大坂、名古屋等多条高速公路ETC建设，共计约100多个收费站，400多条ETC车道。按计划应该于2001年初投入运行,但由于联网调试上的难度，到目前为止仍在进行之中。日本采取的是接触式CPU卡加两片式电子标签和双ETC天线的方案，车道设双向打开的高速栏杆，无人职守，具有很高的安全性和车道通行能力，有完善的密钥扩散机制和电子标签发行流通体系，但车道系统投资和电子标签成本都高，与我国的公众消费水平有较大差距，道路运营公司难以接受。尽管国外ETC系统运行很成功，具有一定特色，但有些技术特点和运营方法能否适合中国，需要结合我国道路使用者的行为特点深入评估分析。以车道部分为例，有专用车道、混合车道两种模式，有收费员值班管理和无人值班管理两种模式，有设高速栏杆和不设栏杆两种模式，有低速通行模式和高速通行模式。从违章逃费行为的处理看,有现场处理和图像抓拍事后处理两种模式。如果ETC运营模式不能很好地提供免停车快速通行服务、不能减少收费值班员，将无法体现出明显的吸引力，推广应用的前景将无疑受到影响。国内电子收费系统发展情况1995年，国家技术监督局正式批准交通部承担ISO/TC204国内归口工作，1998年，国家计委立项委托交通部公路科学研究所开展“交通工程标准化体系研究”，并要求尽快制定本领域急需的二十多项国家标准，其中就包括“公路不停车收费应用技术条件”的编制工作。国内公路电子不停车收费系统仍处于试验和探索阶段，个别路段正在进行试点，大范围和大规模的推广ETC，特别是联网运行，条件仍不具备。其主要原因是：交通量的需求不迫切；道路使用者的需求不迫切；现有的收费设施，尤其是收费广场和收费车道不能满足或适应ETC的需要；系统造价比较高，关键设备需要引进等。因而目前我国的公路电子收费系统主要停留在省内收费联网和跨省高速公路联网收费的目前，国内不停车收费系统正处在一个从探索到试点的重要发展时期。ETC系统已经成为智能运输系统的一个重要组成部分。福建省委、省政府领导对我省高速公路的建设和发展极为关心，多次提出要将先进科技的电子收费技术应用于高速公路，为海峡西岸经济区建设和广大群众出行提供优质服务的要求。为此，2007年7月省高速公路建设总指挥部经认真研究、论证，决定在全省高速公路主要收费站开展不停车收费试点。进一步贯彻落实省领导、交通部对高速公路不断提高服务水平、为广大人民群众提供更加便利的出行环境的要求，是落实科学发展观、坚持以人为本、节能环保的具体行动。经过不懈努力，2007年10月1日终于实现在全省9个设区市12个主要收费站对全省免征车进行试运行。2007年11月1日对正常征费车实施试运行。2008年1月15日在国内率先推出国标ETC系统。ETC是国际上正在努力开发并推广的一种用干公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。ETC技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以IC卡、磁卡为介质，采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到达一潮流的影响。实施ETC的意义不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。在传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统，在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过，故可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥。隧道，不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。ETC的发展趋势目前，国内正在加速建设“五纵七横”国道主干线高速公路，预计到2002年，“两纵两横三个重要路段”国道主干线将基本贯通，一个贯穿全国主要人中城市的高速公路网络将初步形成。在高速公路建设快速发展的同时，我国高速公路收费系统也有了很大的发展。十多年来，高速公路收费系统已经由全面引进阶段逐步过渡到自主开发与引进相结合的阶段。主要体现在按区域联网收费，按线路联网收费、采用高新科学技术提高收费管理手段三个方面。随着社会，经济的快速发展，特别是跨省市同道主干线高速公路网络的逐步形成，社会对收费系统的技术要求将会越来越高，自动化程度较高的收费技术必然逐步取代传统的人工作业方式，ETC技术会在适宜的路段得到采用，但要形成网络尚需较长过程。从目前的情况来看．我国人工收费技术发展成熟，相当长时间内仍占宅导地位。但非现金支付方式将受到欢迎，尤其是在采用非接触IC卡做通行券的路网中，它能很好地避免现金交易的弊端。方便道路使用者的技术进步总是会受到社会普遍欢迎的，尤其在初期，我国宜发展中国ITS体系框架描述的路桥隧停车自动收费业务，并不一定全上不停车的高速ETC收费业务。国内已有部分运营了五六年的高速公路，其交通量已经达到相当水平，部分收费站的通行能力确实不能满足高峰交通的需要，面临扩建收费站和改建ETC车道的选择。在这个时候，实施ETC收费显然要优于进行土建扩展。我国鼓励围绕大城市发展卫星城市和大型居住区，这时城间往返交通流量会很大，且交通流密度很高，同时要求的道路服务水平也高，实施停车自动收费业务和下停车的高速ETC收费业务的需求将是客观存在的。能够兼容IC卡收费和ETC电子收费的两片式电子标签及其组合式电子收费技术方案将成为公路网自动化收费技术发展的探索和关注焦点。在以IC卡收费为基础的系统中开展ETC电子付费较为容易，仅需在交通拥堵的收费站或有特别需求的收费站安装ETC车道系统就可以，没有必要让ETC系统自身单独构成一个封闭式网络。涉及的主要工作是车道改造任务．有一定的工作量，但不存在重复投资或浪费的问题。当前，我国已有单位在开展ETC核心产品的研发工作，个别单位已有小批量样机可供试验。“十五”期间，国内此领域的研究将会得到加强，这已体现在科技部发布的促进智能交通领域产品开发的“十五”攻关计划中，国产ETC核心设备将形成批量生产能力，产品价格将下降，ETC车道投资将接近人们的心理预期。从更长其的角度看ETC技术除了服务干电子收费外，很有潜力扩展到加油，停车，门禁，出入控制等领域。在国际社会未来的发展中，区域范围内的互换性，多车道自由流技术，带智能卡的双片式电子标签将是研究和发展的热点。国际社会收费技术的发展日新月异，更先进的基于全球卫星导航系统和移动通信网(GNSS／CN)的