摘 要：介绍了不停车收费系统(Electronic Toll Collection，简称ETC)的组成、类型以及工作流程，结合我省太旧高速公路MTC和ETC相结合的组合式联网收费系统的建设，简要地分析了不停车收费系统(ETC)在我国现阶段的应用情况。
关键词：ETC；MTC；组合式收费；系统
不停车收费系统(Electronic Toll Collection，简称ETC)是利用先进的科学技术，对过往车辆无须停车，即能够实现电子收费的系统。它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，可以大大提高公路的通行能力，降低收费管理成本，提高车辆的营运效益，降低收费口的噪声污染和废气排放，同时节约基建费用。
1不停车收费系统的组成
1.1前台系统
工作任务主要为识别车辆在不停车收费车道的通行凭证；确定车辆进出口地址和时间；判别车辆类型；计算本次通行费额；对通过车辆控制管理；编制收费数据文件；对冲卡逃费车辆现场抓拍图象，捕捉证据；与后台通信联系交换数据。
它主要包括如下系统：车道微波通信系统、车辆检测分类系统、逃费取证处理系统。
系统配置设备主要有：控制计算机、微波天线、读写模块、检测线圈、自动栏杆、费额显示器、信号灯、报警器、抓拍及监视录像机等。
在单车道不停车收费系统中，收费车道作为整个不停车收费网络体系的前台，以车道控制系统为核心，控制和管理各种子系统，对通过不停车收费车道的各种车辆作原始记录(客户代码、进出收费车道号及时间、车型和本次通行费额等)，并整理成数据文件传送给系统后台。
1.2后台系统
工作任务主要为向客户发售车载标识卡，并做卡的初始化；接受客户补交金额和查询；接收前台收费数据文件；交易和结算；向前台和客户发送补交金额的黑名单指令和信息；存储、管理抓拍图象等。
它主要包括如下系统：计算机管理系统、道路运营管理系统、结算中心管理系统、客户服务中心管理系统、银行管理系统。
后台有收费站、道路运营管理公司、结算中心、银行和客户服务中心等组成。根据收到的数据文件在道路运营管理公司和用户之间进行交易和财务结算。
后台系统实际上是一个具有财务结算性质的计算机网络，车道控制机和客户服务站是网络终端，银行、结算中心、收费站、道路运营管理公司、客户服务中心等均为网络节点。网络通过各个终端的工作，数据文件迅速可靠地传送，利用专用软件正确地完成全部工作。
1.3数据传输网络及专用软件
不停车收费系统配有功能强大的计算机及数据传输网络，从而完成系统间各种数据、图象等的采集、处理和分发，将各单元组成一个整体系统。
它主要包括高速、安全、可靠、可扩展的具有冗余能力的计算机网络；开放性的通信协议；大型财务数据库、交通管理数据库等。
2不停车收费系统的类型
2.1收费站不停车收费系统
收费站不停车收费一般采取混合收费方式，既有不停车收费车道，又保留半自动收费车道。其主要特征为：
a)与半自动收费车道并列设置。在收费车道中，根据使用情况开设部分ETC专用收费车道；
b)车辆通过收费车道的车速较低，通常为30 km／h～50 km／h，通过率为600辆／h～1 000辆／h；
C)在车道出口端设置自动栏杆，以防无卡车辆通过。
收费车道入口设置不停车收费车道和信号灯。由于车辆密度不大，天线并不连续工作，无车辆通过时，天线处于休眠状态。在天线辐射区外的车道，埋设一个环行线圈，当车辆进入线圈工作区时，线圈发出信号，激活天线进入工作状态。车辆进入通信区，通过微波天线，车载标识卡响应天线的询问信息，将客户身份与车型代码上传给车道天线，由天线转送给车道控制机进行核查，如为有效合法卡，车道放行，信号灯变绿，如果进一步交换信息，读写数据，可继续通信，直到收费过程结束；如果进入车道的车辆为非法无效卡车，或是无标识卡的车辆，车道控制机将根据天线传送的信息，指令自动栏杆关闭，拦截非法车辆，并发出声光警报，现场人员将对其进行处理。车道控制机将收集到的数据上传至后台系统，进行数据交换和清算等，并将需发布的结果下传车道。
这种方式适用于不停车收费用户在所有缴费用户中并非多数的情况。
2.2 自由流不停车收费系统
自由流不停车收费系统在道路主线上每隔一定里程设置一个横跨道路上空的龙门架，架上安装不停车收费设备，实施分段开放式不停车收费。车辆无须减速，以正常行驶速度完成收费工作。其主要特征为：
a)无收费岛、亭之类设施；
b)进入收费点时无须减速，车辆继续高速行驶；
C)需要建立一套高精度逃费取证处理系统，现场抓拍捕捉车辆逃费证据，以便于事后依法处理，目前大多采用高速、高分辨率的摄像机对车辆牌照进行抓拍；
d)在收费点附近，需建造一条与主线平行的普通收费车道，以便对非法无效卡车或无标识卡的车辆收费；
e)车道天线控制器能控制多部天线并行工作，与多辆车载标识卡同时通信。
此系统主要优点为减少收费站建设投资，车速高，无行车延误，车辆通行能力接近2 000辆／h。但设备投资大，技术上实现难度也较大，特别是如何防止和遏制逃费车辆是关键技术。
这种方式适用于不停车收费用户在所有缴费用户中已成为大多数的情况。3不停车收费系统的工作流程
各种类型的不停车收费系统的收费过程基本相同，其原理是在车辆上安装一种标识卡，在ETC收费车道安装车载标识卡读写设备，当车辆进入ETC收费车道时，标识卡以微波通信方式与该车道的天线进行双向数据交换，从卡上读取车牌照号、车型信息等数据，如需要也可向车载标识卡上写入信息，系统根据读取的信息，识别车辆合法与否，进行数据处理，计算收费金额，并从其账户上扣除响应数额，记录交易数据，控制车道外部设备等，具体流程为：
a)后台系统初始化车载标识卡，将车牌照号、车型、收费率等数据写入标识卡，并发放给客户，建立相关客户档案；
b)车辆进入ETC收费车道，感应天线激活线圈，进而激活微波天线，读取标识卡上的信息，并传送给车道控制机进行核查；
c)如为合法车辆，则进行收费交易，依据后台系统完成清算，通行灯变绿，显示收费额和余额，车辆通过，记录数据；
d)如为非法车辆，车道控制机触发报警信号，同时控制自动栏杆下落，关闭车道，车道摄像机进行图像抓拍，车辆进行人为处理。4不停车收费系统的应用
目前，不停车收费主要应用在高速公路收费系统中。根据交通量和道路使用者的需求，同时结合现有收费设施的状况、ETC系统的性价比，我们应有计划、有步骤地在高速公路上实施不停车收费。从当前情况看，在现有的收费广场上设置ETC专用车道，形成MTC和ETC相结合的混合式收费模式是一种比较适合我国国情的做法，其中的主要工作是车道改造，同时采用兼容IC卡收费和ETC电子收费的两片式电子标签。以山西省太旧高速公路混合式联网收费系统的建设为例，我们可以较具体地了解不停车收费系统在我国现阶段的应用情况。
4.1太旧高速公路及相关道路现有机电系统状况
太旧高速公路目前已投入使用的有隧道闭路电视监视系统、收费系统、通信系统。
a)隧道闭路电视监视系统包括隧道监控室控制设备、隧道口的遥控摄像机、隧道内的固定摄像机及相应的传输设备；
b)收费系统采用的收费制式为封闭式，通行券为非接触式IC卡，计算机管理、闭路电视监视；
C)通信系统包括综合业务接入系统、程控交换系统、紧急电话系统。其中程控交换系统与太原东山过境线、太原南过境线共用一套程控交换机。紧急电话系统分为3个独立的子系统，控制台分别设在平定、寿阳、武宿；
d)通信管道干线为3孔的PVC管，目前还可使用的有4个子孔。
4.2工程概况
本ETC收费系统设计范围为在山西省太原—旧关高速公路武宿主线站以及旧关主线站各设置一进一出的ETC车道。
ETC收费方式是采用“两片式电子标签双界面CPU卡”组合式收费技术，以高安全性的双界面CPU卡与两片式电子标签的有机结合，实现电子不停车收费，同时，在没有ETC车道的站点可以通过CPU卡在人工收费车道刷卡通过。
4.3土建改造工程
ETC车道设置的一个重要原则是车辆在ETC车道通过时，如果出现异常情况，车辆不需要倒车就可以拐到旁边的MTC车道。基于这个原则，ETC收费岛必须比MTC收费岛要长，ETC收费岛的栏杆与MTC收费岛岛头平齐。
4.4 ETC车道施工
ETC车道施工工作内容包括：
a)车道设备的基础施工；
b)车道设备的线缆铺设；
c)车道设备安装；
d)车道设备的接线。
按其工序的连续性分为：基础施工、线缆铺设、设备安装、设备接线。
总之，结合我国目前高速公路机电系统和收费技术的现状，为降低高速公路运营成本，提高服务水平，解决高速公路融资者、运营管理者、道路使用者、社会公众等诸多方面的矛盾，采用MTC和ETC相结合的混合式收费方式，是我国现阶段高速公路联网收费的发展方向。
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