2.高速公路不停车收费系统
不停车收费系统(electronic toll collection,ETC)是智能交通系统中的一个重要领域和应用环节。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子与收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通信,利用计算机联网技术与银行系统进行后台结算处理,从而使到达车辆通过路桥收费站不需停车便能完成路桥通行费缴纳的目的。通过不停车电子收费的技术手段,可以提高公路的通行能力、车辆运行效率,同时降低了油耗和车辆损耗,减少尾气排放,起到了节约能源和保护环境的作用。
从1988年我国大陆第一条高速公路正式通车到现在,我国的高速公路建设取得了举世瞩目的成就。经过十多年的建设,到2006年年底,通车里程已突破4.5万千米,高速公路总里程位居世界第二,以及横贯东西、纵横南北的大通道:大通道由7条首都放射线、9条南北纵横线和18条东西横向线组成,总规模达8.5万千米。针对公路交通事业的长远发展需要,交通部提出了8.1万千米国家重点公路建设规划,计划到2020年完成,并与目前的过道主干线共同构成国家骨架公路网。
高速公路收费方式有人工收费、半自动收费和全自动收费方式。目前,我国90%以上的高速公路收费方式还是采用人工收费或半自动收费方式。原始的人工收费、半自动收费方式已成为我国道路发展的主要瓶颈,存在以下几个方面的弊端:
收费设施技术落后,收费站出入口容易形成交通拥挤;
各路段收费方式、标准的不统一,给车主交费造成混乱;
财务管理混乱,票款流失严重;
收费停车,停车排队浪费时间和燃油,汽车尾气对环境造成污染。
因此,采用更加先进的收费系统才能更好地解决当前收费系统的诸多问题。不停车收费是一种利用RFID技术并综合计算机网络技术用于解决当前交通收费效率低下情况而发展起来的。ETC特别适用于高速公路或交通繁忙的桥隧。实施不停车收费,一方面,可以允许车辆高速通过,减少车辆在收费口因缴费、找钱等动作而引起的排队等候。据测算,较人工收费车道,ETC车道通行能力可提高4~6倍。另一方面,可使公路收费走向电子化,降低收费管理的成本,有利于提高车辆的营运效益,同时也大幅降低收费口的噪声水平和尾气排放。
ETC是一种利用专用短程微波通信技术,通过路边的射频读写器单元与车载系统的信息交换,以达到自动识别车辆;通过计算机联网技术与银行系统的后台结算处理,实施电子支付,完成车辆通行费扣除的全自动收费方式。主要包括自动识别技术(AVI)、车辆抓拍和车道控制几部分。车辆自动识别技术(automatic vehicle identification,AVI)是其最重要的技术,它直接影响到系统的性能和应用推广,也是区别不同ETC系统的主要标志。交通运输本身的特点要求建立一种能够在全天候、恶劣环境下应用、远距离作用(10m左右)、安全可靠性高、高速和寿命长的系统。由于微波可以穿透浓雾、雨滴、风沙等,适合于车辆全天候和恶劣环境条件下工作,同时具有工作距离远、体积小,既可以有源发射方式(寿命可达10年以上),也可以无源反射方式(无寿命限制)工作等特点,因此,射频识别技术能满足交通运输的要求。ETC通道如图6-15所示。
图6-15 ETC通道
北京市高速公路电子不停车收费系统于2009年5月1日起正式进入运行阶段。用户使用电子收费系统,特别是ETC系统,无须排队等候、无须停车、无须现金支付,提高了通行速度,降低了车辆损耗,通过收费站的行驶舒适度也大为提高。
此外,用户可以通过电子收费的非现金账户服务功能,方便地查询行驶记录、账户余额等信息。企业用户在预交通行费的同时,会得到一张等值的路费发票,这样方便了企业的财务管理。而且,企业还可以在相关官方网站上一目了然地查询到车辆的通行记录,从而对单位车辆的去向了如指掌,轻松掌控。
目前,北京市机动车保有量已突破320万辆,并且仍持续高速增长,交通拥堵已成为影响百姓生活质量的社会问题。高速公路联网电子收费系统通过在高速公路收费站应用先进的微波通信、计算机技术和交通工程技术,可显著提高收费站通行能力、缓解收费站拥堵的现象,为高速公路用户提供安全、便捷的电子支付和通行服务。
随着社会经济的发展,人们的出行需求将不断提高,电子收费系统也将被越来越多的用户所接受。电子收费方式最终将成为高速公路高水平服务的一部分,成为收费方式的主流。
统计数据显示,2009年5月1日以后,日均新增ETC用户量比4月份增长了3倍多。预计再过两年至三年时间,ETC通行比例将占到一半左右,不停车收费方式将成为主要的收费方式。
北京市政府、北京市交通委员会一直大力推动高速公路电子收费的发展。2005年,市政府发布的《北京交通发展纲要》中,ETC系统被列为北京市智能交通系统的重要组成部分。为实现电子收费的专业化运营,首发集团公司与机场路公司、京通路公司和华北高速公司共同投资组建了北京快通高速路电子收费系统有限公司,专门负责建设、运营北京高速路不停车收费系统,即ETC系统。
所谓电子不停车收费系统(electronic toll collection System,ETC),是通过“车载电子标签+IC卡”与ETC专用车道内的微波设备进行通信,实现车辆不停车缴纳高速公路通行费的全自动收费系统。在未安装ETC车道的收费站,用户可使用专用IC卡在普通车道刷卡通行,免去现金支付的麻烦。
高速公路电子收费的应用,将使高速公路收费服务水平发生质的飞跃。车辆在通行ETC车道时无须停车即可快速驶过,是缓解收费站拥堵状况的有效手段。因此,对于高速公路建设和运营单位而言,通过大力推广电子收费应用,可减少甚至避免扩建收费站对土地资源的占用,可快速提高收费站通行能力,大幅度提高服务水平。另外,研究表明,采用ETC收费方式,可以显著减少污染物排放、节省车辆油耗。
2009年年底,北京市高速公路电子收费系统覆盖了北京市市域范围内的全部高速公路,包括87条ETC专用车道和1 206条人工刷卡车道。交通流量大的收费站点,如机场高速天竺站、机场南线T3站、回龙观站、其他主线收费站等,都设置了ETC专用通道。
1996年,机场高速路就开通了两条ETC车道,当时是引进的美国厂商的技术。后来在八达岭路等一些路段上陆续试验了欧洲等国家和地区主流的电子收费技术,但都未能实现大规模应用。
曾经由于缺乏统一的技术标准,不能实现电子收费的联网,阻碍了ETC在北京高速公路的发展。在国家电子收费标准出台以后,2007年,北京高速公路ETC应用开始进入规模化发展的阶段。
由北京快通高速路电子收费系统有限公司负责建设、运营的ETC系统,是国内第一个采用电子收费专用短程通信国家标准的系统,也是到目前为止基于国标技术的ETC车道数量最多、用户数量最大的系统;同时也是国内唯一能为电子收费用户提供银行ATM自动充值服务和加油站快速充值服务的系统。
目前,北京市高速公路已经全部实现电子收费联网,但由于建设成本、车道资源等原因,ETC车道目前仅覆盖了一些交通流量较大的收费站。为进一步推进ETC应用,方便用户使用ETC系统,最大限度地发挥ETC系统的规模效益,首发集团计划在两年内再改造约200条ETC车道,新建高速公路则同步建设ETC车道,力争在2010年年底,实现所有收费站至少设置一条ETC专用车道。除首发集团外,机场路公司、京通路公司、通达公司等其他运营单位也将根据用户需求设置新的ETC车道。
2010年5月1日,北京市高速公路ETC不停车收费系统将达到365个,实现所辖高速公路收费站点全覆盖。
当前,我国各省市都在大力和积极建设区域范围内的ETC系统,各地ETC系统建设现状和规划也各有特点和侧重,但是在实施过程中,都不可避免地遇到了缺乏可用的细化应用技术规范作为工程建设的技术指导,电子收费核心设备的兼容互换、工程应用缺乏开发、测试依据等种种问题。同时建设成本、车道资源、交通流特点及需求不同等原因,也使得跨区域的电子收费互联互通举步维艰。
但是,令人欣慰的是,为了进一步推动基于国家标准的ETC系统的跨区域互联,交通部已经启动了京津冀和长三角两个区域联网不停车收费示范工程,相信还会有更多的示范工程不断启动。