关于高速公路组合式电子收费系统解决方案

1.1 概述

　　由于我国高速公路普遍采用封闭式收费制式，各省市在联网收费中，普遍采用了基于IC卡作为通行券的人工现金收费（MTC）方式。随着国家系列金卡工程、金融电子化和交通一卡通进程的加速，公路收费中电子支付的需求被提上了议事日程。顾名思义，电子支付就是采用电子化的方式实现货币支付，公路收费中的电子支付就是采用非现金付费的方式实现过路费支付，它代表了公路收费行业的技术发展方向。公路收费中实现电子支付的主要方式有记帐卡、信用卡、预付卡、电子钱包等等。如何缓解收费站区拥堵，提高通行效率，为公众提供高水平的服务，是我国高速交通行业面临的重要课题。　　电子不停车收费（ETC，Electronic Toll Collection）通过安装在车辆挡风玻璃上的车载单元与收费站ETC专用车道上的微波天线之间的无线通信，利用计算机联网技术进行后台结算处理，实现不停车条件下通行费的电子支付，从而大幅度提高收费站的通过能力和服务水平。　　在各种公路收费的电子支付手段当中，基于专用短程通讯（DSRC）技术的电子不停车收费（ETC）技术，以其具有免除现金交易、无需停车快速通过、有效提高通行能力、大大提升服务水平、简化收费管理、降低环境污染等等明显特点和优势广为受人青睐。这种技术自90年代初面世以来，先后在北美、欧洲、日本、澳洲、新加坡等地，得到了广泛应用，被实践证明是一种必将取代传统人工收费的先进的非现金支付方式的技术手段。　　目前除日本外，其他国家普遍采用的技术，大都是单片式系ETC统。这对于以开放式收费为主，经济发达，ETC车辆的比率相对较高的应用环境来讲是非常适合的。但国外这种人工收费和电子不停车收费系统完全分离的运营模式，对于我国这样大规模的公路联网收费系统而言，可能会面临以下几方面的问题：路网规模大，导致ETC系统规模庞大，一次性投资高，建设周期长，风险大；大多数入口收费站和出口收费站的交通量小，车道数量少，单独辟出一条专用ETC车道在土建上既困难，在利用率上又不经济；由于各收费站缺乏备份ETC车道，整个系统的可靠性和健壮性将无法得到保障。　　而日本的双片式车载电子标签系统，采用的是双天线，是在全国所有收费站上建立ETC入／出口车道，即ETC构成一个独立运行的封闭式网络，投资很高，ETC电子标签及IC卡发行模式复杂。由此可以看出，国际上现有的ETC技术及运营模式并不适合我国区域经济发展不平衡条件下的联网收费新形势的要求。要在我国成功地推动ETC收费应用，需要在上予以突破。　　为适应中国国情，交通部《高速公路联网收费暂行技术要求》要求采取“人工半自动收费为主，电子不停车收费为辅”的组合方式，并明确提出“电子不停车收费系统宜采用两片式ETC电子标签加双界面CPU卡的高安全性组合预付卡方案，以实现电子不停车收费方式与IC卡半自动收费方式的兼容与互补”，即在ETC的技术基础上进一步发展出了电子收费技术。　　电子收费系统能够大大提高站区的通行能力、简化交费手续、降低站区拥堵，同时未来能够实现跨区域乃至全国联网电子收费，是今后一个时期高速公路收费的发展方向，应加快开发和应用　　1.2 系统目标　　电子收费系统的整体目标是：在各路段已经实现IC卡现金收费的基础上，采用基于两片式电子标签的收费技术，向用户提供MTC和ETC两种方式下的非现金方式电子支付服务，以最经济、最有效的手段实现准确收费、避免交通拥堵、提高服务质量、降低运营管理成本。　　组合式电子收费系统的优点如下：集中了IC卡收费和ETC收费的优点，在联网收费系统中实现了人工方式和ETC方式的有效结合；可以按交通量等实际情况按需设置ETC车道数量，系统可靠性高、投资及规模富有弹性，易于试点和推广；为联网收费系统开展预付卡业务提供了方便、快捷、安全可靠的解决途径；为解决中心城市的环城公路网及区域经济圈内城间公路网的交通瓶颈提供了有效手段；符合中国金融卡规范及电子商务等国家鼓励发展方向。　　由此可以看出，组合式电子收费技术是目前国内经济发展不平衡条件下解决联网电子收费系统建设的最佳技术选择。它既解决了高速公路联网收费的电子化支付问题，又能克服了ETC应用初期面临管理与推广应用方面面临的困难。　　1.3 应用方式　　组合式收费系统的用户在封闭路网下典型应用方式如下：　　组合式电子收费的服务方式包括：　　（1） 停车方式的现金付费　　以目前广泛采用的非接触式逻辑加密IC卡作通行券实现人工收费方式的现金交费。继续为公路用户提供熟悉的“入口领卡、出口交费”的持通行卡现金付费业务，一方面是主流的现实需求，另一方面可以保护已有车道系统投资。　　（2） 停车方式的电子付费（非现金）　　以IC卡（CPU卡或逻辑加密卡）实现人工收费方式的电子付费。用户省去了携带大量现金的麻烦，也不用交额外的服务费。收费单位也避免了现金收费中错收、漏收、找零、贪污等现象。如果使用符合PBOC规范的CPU卡，除了可作为记帐卡使用之外，还可作为储值卡使用，在收费车道从卡上电子钱包直接扣款，免去了透支等弊病，系统运营管理成本和风险可大大降低。　　（3） 不停车方式的电子付费（非现金）　　以IC卡加两片式电子标签实现不停车收费方式的电子付费。车辆快速通过ETC车道，安装在车道的电子标签读写器（天线）可以借助车载电子标签远距离快速读写双界面CPU卡中的数据信息，从而实现免停车通过收费站并完成收费交易。　　由此可以看出，组合式电子收费技术是目前国内经济发展不平衡条件下解决联网电子收费系统建设的最佳技术选择。它既解决了高速公路联网收费的电子化支付问题，又能克服了ETC应用初期面临管理与推广应用方面面临的困难。