一、ETC系統簡介

　　ETC(Electronic Toll Colection)即電子不停車收費系統，利用車輛自動識別(Automatic Vehicle Identification，簡稱AVI)技術完成車輛與收費站之間的無線數據通訊，進行車輛自動識別和數據交換，并通過計算機網絡進行收費數據的處理，實現不停車收費的全電子收費系統。收費系統對于減少道路收費口處的交通擁擠，加快車輛通過收費口的速度起到了良好的效果，是目前世界上最先進的路橋收費方式。

　　二、ETC系統應用背景

　　隨著高速公路的迅速發展，通車里程的增加，路網的逐步完善，交通流量的不斷增加，高速公路的收費方式面臨新的問題。

　　1．收費設施和收費技術落后，車輛通行收費口速度較慢，城市出入口的收費站形成交通瓶頸；

　　2．由于采用人工收費方式，容易產生差錯和貪污等現象；

　　3．通行效率較差，所以要求車道數量較多，造成投資浪費和運營成本的增加；

　　4．停車次數多，給環境造成影響；

　　5．停車交費時間較長，嚴重影響服務質量，與高速公路高速、快捷、舒適的形象不符。

　　為解決上述問題，電子不停車收費方式無疑是最佳的選擇，雖然不停車收費系統在國外已經有廣泛的應用，技術亦趨于成熟。國外普遍采用的電子收費技術方案，大都是單片式ETC系統。這對于以開放式收費為主，經濟發達，ETC車輛的比率相對較高的應用環境來講是非常適合的。但這種人工收費系統和電子不停車收費系統完全分離的運營模式，對于我國這樣大規模的公路聯網收費系統而言，會面臨以下幾方面的問題：

　　1．路網規模大，導致ETC系統規模龐大，一次性投資高，建設周期長，風險大；

　　2．大多數人口收費站和出口收費站的交通量小，車道數量少，單獨辟出一條專用ETC車道在土建上既困難，在利用率上又不經濟；

　　3．由于各收費站缺乏備份ETC車道，整個電子收費系統的可靠性將無法得到保障。

　　為此，國家智能交通系統工程技術研究中心創造性地提出了“雙界面CPU卡+兩片式電子標簽”的組合式聯網收費技術方案，實現了人工半自動付費方式和電子不停車收費方式的結合，從很大程度解決了大規模路網內電子不停車收費系統實施所面臨的上述問題。

　　三、組合式聯網收費技術介紹

　　(一)方案簡介

　　組合式電子收費技術方案充分考慮了ETC全自動電子收費方式和IC卡人工收費方式的適用條件，將兩項技術通過兩片式電子標簽加雙界面CPU卡的模式有機的結合在一起，在全路網內以最經濟、有效的手段實現準確收費、快速通行、提高服務質量等綜合目標。組合式收費技術方案真正實現了人工收費(MTC)和ETC收費車道的兼容。在交通量較大的站，設有ETC專用車道，用戶可以將雙界面IC卡插入雙片式電子收費標簽，系統采用車載裝置紀錄代付款協議等信息，當通過電子收費口時，利用車輛自動識別技術完成車輛與收費站之間的無線數據通訊，進行車輛自動識別和有關收費數據的交換，通過計算機網路進行收費數據的處理，實現不停車自動收費。在交通量較小的站，僅設有人工收費車道，用戶可以采用雙界面IC卡以預付刷卡的方式通過普通人工收費車道。

　　(二)組合式收費系統優點

　　1．集中了IC卡收費和ETC收費的優點，在聯網收費系統中實現了人工方式和ETC方式的有效結合；

　　2．為聯網收費系統開展預付卡業務提供了方便、快捷、安全、可靠的解決途徑；

　　3．根據交通量等實際情況按需設置ETC車道數量，系統可靠性高、投資及規模富有彈性，易于試點和推廣；

　　4．由于實行預付卡為在高速公路收費站、服務區、油站、商場等實現“一卡通”提供了幫助。

　　四、組合式ETC關鍵技術選擇

　　(一)DSRC工作頻率選擇

　　DSRC系統工作頻率主要有三種：902MHZ～928MHZ、2．45GHZ、5．8GHZ。從實際運行的不停車收費系統來看，900MHZ主要應用于北美地區，5．8GHZ主要應用于歐洲和亞洲及太平洋地區，2．45GHZ還沒有形成主流。由于5．8GHZ在數據傳輸速率、通訊距離、系統安全性、抗干擾性、應用的廣泛性、標準化方面都優于其他兩個頻段，因此我國公路聯網收費系統DSRC工作頻率選擇5．8GHZ。

　　(二)AVI系統通信工作方式選擇

　　AVI系統通信工作方式分為主動式和被動式。

　　(三)AVI系統讀寫方式

　　電子標簽分為只讀型和讀寫型。只讀型電子標簽只能被讀出而不能修改或寫入，較多應用于橋梁、隧道等按次收費的開放式收費制式。讀寫型電子標簽可以被讀出也可以被修改，較多應用于封閉式收費制式。讀寫型電子標簽技術已經成熟，具有絕對的性能優勢，但價格較只讀型昂貴。

　　(四)電子標簽是否用IC卡作存儲介質不帶IC卡的電子標簽為“單片式”，帶IC卡并在使用中要插入IC卡的為“雙片式”。

　　(五)組合式收費系統具體應用 

　　高速ETC車道，分為單車道自由流車道和多車道自由流車道，特點車輛通行收費站速度較高，無需自動欄桿；低速ETC車道，特點車輛通行收費站速度較小，有自動欄桿；結合我國的實際情況，由于國家信用制度沒有完善，如果選擇高速ETC車道方式，將會產生較多沖卡現象，而且追繳存在較大問題，所以宜選用組合式收費系統。主要工作流程為：在車道頂棚顯著位置標注不停車收費車道，引導車輛進入低速ETC車道，其中主動式天線將迅速的與車輛進行數據交換，由結算系統進行通行費結算，然后給系統以提示信號，系統開啟自動欄桿，車輛順利通過車道。而對于出現數據讀取出現故障的或普通車輛誤入ETC車道結算中心無法扣款情況下，將在情報板給司機提示，繳費不成功，轉入普通車道的提示，同時交通指示標志將起到引導作用，保證車輛能夠進入普通類車道，防止因單輛車而在ETC車道造成混亂和堵塞影響通行效率的情況，同時也防止了后續需要進入ETC車道的車輛需要全部退出的窘境發生，提高了智能化，同時可以最大限度的減少車輛故意闖ETC車道而導致逃費事件的發生。具體設置如下圖： 

　　五、總結

　　隨著ETC收費系統推廣和應用，將極大地提高車輛通過收費站的通行效率，并可以逐步擴展到服務區的商場、飯堂、修理場、油站一卡通，對于高速公路的服務質量提高和運營模式產生深遠的影響。在具體的實施過程中選擇組合式聯網收費技術無疑是兼顧各方面要求的技術，將提高收費系統的效能并有利于高速公路的可持續性發展。