高速公路ETC不停车收费技术的分析

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高速公路ETC不停车收费技术的分析

摘要：随着经济社会的发展，我国高速公路已经进入了新的发展阶段，ETC不停车收费技术在高速公路中得到了广泛的应用。据相关调查可知，ETC电子收费技术极大地缓解了排队停车收费造成的交通阻塞状况，方便了高速公路车辆通行，并在一定程度上完善了高速公路的运输功能，以实现交通运输的智能化。本文主要就相关的高速公路建设过程中涉及到的不停车收费技术进行论述。 关键词：高速公路；ETC；不停车收费系统；自动识别 1、高速公路收费系统现状和ETC系统简介

我国的高速公路随着经济的飞速发展而呈现出日新月异的变化，但是，人工收费依旧还是高速公路的主要手段，这样就影响到了收费效率。现在常用的收费方式是磁卡交易和现金交易，对于现金交易来说，则是进行相关缴费，然后对车辆放行，以及在入口进行刷次卡操作，在出口处进行上交磁卡，根据系统的要求和记录，进行相关的费用扣除，或者根据相关的预存费用进行交易。上述方式都存在的一定的缺陷，造成容易出现排队阻塞问题。针对上述问题，我国在ETC系统方面投入大量研究，力求能够有效解决高速公路入口排队收费出现的阻塞问题。而ETC系统便具有明显的优势，能够让车辆进入收费口的时候自动缴费，前提是要求车辆配置相应的ETC装置，并能够进行违章显示。通过把预先绑定的IC卡放置于ETC装置中，在经过收费站的时候，通过专用的ETC通道，能自动识别车辆相关信息，进行信息的读写操作，完成缴费过程。

这种系统在进行隧道、大桥和道路通行过程中具有明显的优势。通过该系统，车主并不需要停车，避免人工缴费，自动从卡中扣除高速费用，但是应该注意，这里的不停车则是需要低速通过。经过对比，这种方式的收费时间在两秒之内，能够大大提高收费通道的通行能力，能够较好体现出智能交通系统服务的特点，在我国繁忙的高速公路中具有明显的优势，能够有效保证交通运输的顺利进行。 2、ETC系统工作流程

ETC系统的工作流程如下：①当车道接收到车辆信号后，车辆通过传感器时，系统会自动检测车身的长度、车身轴距和车辆高度等基本信息，系统会将这些信息作为车辆收费标准的依据，并在收费站的显示屏上显示出来。当收费站的设备与车载设备的天线进行通讯时，系统会将该车辆的数据信息与ETC车载单元记录的信息进行对比。对比结果后，如果发现车辆信息无异常，拦截栏杆将自动抬起放行。②当系统对前面的车辆进行收费后，车道会自动感应到第三辆车通过，并将显示器调节到待机状态，直到系统将后面车辆的信息录入，车辆的天线设备会通过缴费信息传送到车载数据的单元内。③当后面的车辆通过时，栏杆将会恢复放下状态，整个缴费流程结束。 3、ETC的技术问题

3.1 ETC系统的关键性技术

根据上述给出的ETC定义我们可以看出ETC系统结合了很多先进技术来实现驶入公路的车辆的非人工机械操作的不停车收费活动，当中有三个核心型技术最为重要，即：车辆自动识别、车型自动分类以及车辆违章抓拍三种技术。 （1）车辆自动识别技术：主要由车载设备和路边设备共同通过短程通信

DSRC实现由公路路边设备一次读写车载设备的数据信息，实现公路收（付）费活动必要的数据信息互换。就现有技术来看，主要施用于ETC的短程通信技术有两种，即红外线和微波，其中，微波技术成为各国ETC的DSRC施用的主体。


（2）车型自动分类技术：为了方便系统自动对行驶车辆车型实施自动收费，需要在安装了ETC系统的公路车道上面安置灵敏的车型传感器，以便快速精准的判断行驶车辆的车型。当然除此之外也可以通过利用读取车载器里面获取车型的信息从而进行车辆车型的分类。

（3）车辆违章抓拍技术：这种技术就要结合多种设备，如数码照相机、图像传输设备车辆牌照自动识别系统等机械装置。通过这些设备比如数码相机对没有配备车载设备OBU的行驶车辆进行抓拍之后将图像信息传输给公路管理收费的控制中心，再进行车牌自动识别系统进行违章规定的车辆车主信息查找，最后进行通行费的补收手续处理。 3.2分析ETC技术的优势

（1）提高了车辆公路通行的效率：当公路行驶的车辆安置了车载单元后，只要在公路上行驶到了ETC车道后，公路车道上方的路侧天线就会与安置在车载单元进行信息数据接收互换从而远程指挥公路收费栏杆自动抬起，确保数据交换后的车辆快速通过。

（2）节约车辆出行成本，降低怠速等候等期间燃油消耗。通过信息数据统计，如果降低车辆刹车、起步的活动频率，并且施行ETC不停车收费系统通过进、出口的话大概可以节油0.0083L到0.0211L之间。 4、发展ETC系统还需解决的问题以及相关建议 4.1 ETC应用面临的问题

4.1.1 车辆拥有者不认可的态度

（1）手续繁琐比如：如果是个人办理ETC就需要提前向中信银行申请办理信用卡，然而对于那些需要大批量办理ETC的结构单位团体形式的用户虽然不需要申请信用卡，但是中信银行需要一定数额的保证金，这个金额相对较大，会为组织团体带来不小的压力与负担。不仅如此，申办银行还存在门槛过高的问题。 （2）ETC专用通道数量过少。 4.1.2 ETC在实际应用运营中的问题

（1）由于标示或者人为问题，容易出现型号不对的车辆误入车道的问题，这会给ETC车道带来拥堵困扰。

（2）严重的ETC系统跟车干扰问题，主要表现在电子标签的三个方面：车道前面车辆未安装电子标签，其后行驶车安装有电子标签；行驶在车道的两辆车都配备了有电子标签；跟第一种情况恰好相反，车道前面车辆安装电子标签，其后行驶车未安装电子标签。

（3）车道信息交换的短通信区行驶车辆的速度过低。

（4）由于信号干扰等问题出现自动栏杆周边有信息交换通信的盲区。 （5）针对那些恶意旁道插队实现逃费的恶劣行为无法进行有效解决。 （6）对于不同种类的ETC系统存在待解决的兼容问题。 4.2改善建议

（1）及时进行交通诱导，疏散误入车辆引起的ETC车道拥堵问题。

（2）对于施行ETC不停车收费系统出现的严重跟车干扰问题，我们可以通过四种有效途径予以解决：

Ⅰ对安装在车辆的电子标签进行统一灵敏度的设定。

Ⅱ研究对高速公路安装了电子标签的车辆，安装位置的统一性。 Ⅲ加强对ETC不停车收费系统车道诱导标识的识别。

Ⅳ组织专员研究以便实现ETC车道软件逻辑判断能力的提高。


5、结语

时代的洪流中，所有落后的、不能有效提高效率的方式都会被淘汰和取代，而ETC就是传统高速收费系统MTC的淘汰者和替代品。目前国内高速网络发展越来越迅速，随之发展的还有车辆的增长率，在这样的宏观环境下，不停车收费会越来越得到人们的认可，ETC的优势就会更加凸显，它将成为高速公路收费的必然趋势。 参考文献

[1]张勇,陈凯,周跃华,杨东雷.高速公路ETC车道防邻道及跟车干扰研究[J].交通节能与环保.2012(04).

[2]兰艺.高速公路ETC不停车收费技术探讨[J].科技与创 新，2014（14）：108.

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