伴随着经济的发展和人们出行需求的增长,高速公路建设力度逐年加大,道路交通需求快速增长。高速公路收费站是影响高速公路通行能力的重要环节,以往的高速公路都采用人工半自动收费(Manual Semi—automatic Toll Collection,简称MTC)系统,但MTC系统因其限制车辆速度,易造成收费站交通堵塞和环境污染以及因现金收费增加企业运营成本,给用户带来不便等弊端,受到了冲击。因此,电子不停车收费 (Electronic Toll Collection,简称ETC)系统应运而生。
1.ETC系统概述
ETC系统是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于公路、桥梁和隧道的新型电子自动收费技术。它通过车载电子标签与微波天线之间的专用短程通讯(Dedicated Short Range Communication,简称DSRC),在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下,自动完成收费处理全过程。
ETC的系统通过车辆自动识别技术、自动车型分类技术及违章车辆抓拍技术实现对通过高速公路的车辆进行不停车收费的功能。ETC系统构成车载单元、路侧单元及DSRC协议等组成。
2.ETC系统的工作原理
不同的收费系统的收费业务过程基本相同,现以封闭式为例,说明电子收费系统的工作过程。车主到客户服务中心或代理机构购置车载电子标签,交纳储值。由发行系统向电子标签输入车辆识别码(ID)与密码,并在数据库中存入该车辆的全部有关信息(如识别码、车牌号、车型、颜色、储值、车主姓名与电话等)。发行系统通过通信网将上述车主、车辆信息输入收费计算机系统。车主将标识卡贴在车内前窗玻璃上即可。当车辆驶入ETC收费车道入口天线的发射区,处于休眠的电子标签受到微波激励而苏醒,转入工作状态:电子标签通过微波发出电子标签标识和车型代码、天线接收确认电子标签有效后,以微波发出入口车道代码和时间信号等,写入电子标签的存储器内;车辆驶入收费车道出口天线发射范围,经过唤醒、相互认证有效性等过程,天线读出车型代码以及入口代码和时间,传送给车道控制机,车道控制器存储原始数据并编辑成数据文件,上传给收费站管理子系统并转送收费结算中心,由结算中心扣除相应费用,最终实现车辆不停车收费的功能。
3.ETC的优势
与传统的人工收费系统相比,ETC系统对车主以及交通监管部门都提供了很大的便利。
1)对车主的益处
对车主来说,如何能够高效、便捷的通过高速公路收费系统是最关心的问题,车辆不停车收费系统可以在很大程度上缩短车主通过收费站的时间。
(1)更高的收费站通行能力
通行能力:1条ETC车道=3~5条MTC车道
(2)更好的服务水平;
(3)更通畅的通行环境;
(4)更低的排放和环境污染;
(5)更便捷的付费服务;
(6)更准确的运营数据服务。
2)对交通监管部门的益处
交通监管部门是收费系统的主要负责者,应用ETC系统可以大幅度减少人力以及物力的投入。
(1)更少的基建投入;
1条ETC车道的通行能力相当于4条MTC车道的通行能力,ETC通道的投入运营可以大大减少交通监管部门的建设基金投入,可以节约40%基建费。
(2)更低的运营成本;
一般来说,14条MTC车道的运营成本为120万/年,2条ETC车道加上6条MTC车道的运营成本为60万/年,可以看出,在相同的通过能力条件下,使用ETC不停车收费系统可以减少运营成本的投入。
4. ETC实施中的困难
ETC系统有诸多的优势,能大大节省车主的运行时间,使车主可直接从ETC专用通道通过。然而,这种必将在不久的将来取代人工收费成为主流的便捷收费方式,却在实行的过程中举步维艰。银行申办门槛过高、ETC专用通道太少等,是ETC发展缓慢的主要原因。
(1)申办困难;
由于ETC系统的特殊性,车主需要提前向银行进行申办,但是申办流程往往需要花费一个月左右的时间,个人办理ETC需要先申请中信银行的信用卡,从信用卡申请到审核批准也要花掉很长时间。
而对于需要批量办理ETC的企事业单位用户来说,虽然不用申请信用卡,但是银行规定的高额保证金,却给他们造成了压力和负担。企业到银行申办ETC,需要交每辆车5000元的保证金,一个有十几辆车的单位,如果全部办理ETC,那就需要交近十万元的保证金。这么一大笔资金等于是不能流动了,这会对企业的日常周转带来很大影响。
(2)ETC专用通道太少;
ETC专用通道太少,与周边省市很少联网、出省用途不大等是ETC实施中遇到困难的原因之一。
除了个别地区以外,ETC系统目前更多的是仅可在省内高速公路使用,尚未实现与周边省市的ETC互联互通。而且省内的高速公路也仅有少数收费站设置了ETC专用车道,数量太少,使得ETC的便捷功能不明显。
(3)ETC在运营中的问题;
除去上述原因,ETC系统在运营过程中也会出现各种问题
1)误入车辆引起ETC车道拥堵;
2)ETC系统跟车干扰严重;
跟车干扰情况:如前车无电子标签,后车有电子标签;两辆车都安装有电子标签;前车有电子标签,后车无电子标签等情况都会造成跟车干扰情况。
3)短通信区车辆通行速度低;
4)自动栏杆附近存在通信盲区;
5)恶意旁道插队逃费现象无法解决;
6)各类ETC系统之间的兼容问题 。
面对上述在运营实施中的困难情况,交通监管部门可以借鉴国外的经验,加大ETC系统的宣传力度,增开服务网点;同时对ETC用户的高速公路收费可采取适当优惠,对收费的标准甚至可以立法保障,以增加ETC系统的实施及应用。
同时,做好交通诱导工作,除此之外,统一电子标签的灵敏度、规范车辆电子标签的安装位置、通过宣传和增加ETC车道诱导标识的手段以及提高ETC车道软件逻辑判断能力也是缓解措施。
此外,ETC是智能交通的重要组成部分,实现ETC的普及,可以缓解高速路因为停车缴费而造成的拥堵情况,ETC不仅需要在高速公路上普及,联网,将来的发展应该在城市,也就是说ETC要进城。面对日益严重的城市交通问题,ETC在城市道路中的应用是必然发展趋势。