浅谈ETC电子不停车收费系统
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摘要：不停车收费系统（ETC）是智能交通（ITS）的重要组成部分。本文首先引入ETC的含义，然后论述该系统的构成及工作流程，最后进行优势劣势分析，并得出ETC技术是未来发展趋势的结论。
关键词：电子不停车收费系统；智能交通；收费口；人工收费
1引言
随着科学技术的发展，信息技术越来越广泛地被应用到交通领域。学科的相互交叉，促进了交通技术的发展。智能交通（Intelligent Transport System，简称ITS）概念提出后，各种新型交通设施应运而生，大大提高交通管理效率。
电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection，简称ETC）是ITS的重要组成部分，在国际上已得到一定发展。近年来，ETC受到我国重视，很多省市在进行ETC收费方式改造，部分地区已实现高速公路网上ETC系统的初步联通。
2电子不停车收费系统的含义
电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection，简称ETC）是一种新型收费技术，它利用当代先进的自动车辆识别技术、短程通信技术、自动车辆分类技术和视频稽查系统等技术手段，实现不停车自动收取道路通行费。车辆达到收费口时只需保持原有速度或减速，仅需3-5秒就能通过收费道口，大大提高了收费口的通过能力。对于减少收费口拥挤、提高车辆通行速度有良好效果。
3 ETC系统构成
ETC系统主要包括ETC收费车道子系统、收费站子系统和ETC管理中心三部分[1]。
3.1ETC收费车道子系统
ETC收费车道子系统由车辆自动识别技术（AVI）、自动车型分类技术（AVC）和违章车辆抓拍技术（VES）三个子系统组成。AVI是ETC系统的核心，验证车辆身份并实施有关计算和控制操作；AVC的主要功能是把车辆分成特定的类型，作为计费依据；VES借助高速摄像机，对通过ETC收费口的车辆进行监控，防止非ETC车辆不交费“闯关”。
3.2收费站子系统
收费站子系统是整个ETC系统的基础，有着重要地位。它为整个系统提供数据，是实现系统各种功能的载体。要求具有稳定、可靠、连续运行、控制准确、响应速度快等特点。
3.3ETC管理中心
作为ETC系统的最高管理层，ETC管理中心既要处理收费信息和交换数据，又要行使必要的管理职能。它由专营公司、收费结算中心和顾客服务中心三部分组成。
4 ETC系统工作流程
为了使用ETC系统，车主须事先到客户服务中心购置车载电子标签并交纳储值。发行系统会在电子标签中存入车辆识别码和密码，并将该车辆的全部有关信息(识别码、车牌号、颜色、车型、电话、余额等)存入数据库。发行系统通过通信网将以上信息输入收费计算机系统。车主只需将标识卡贴在车内前窗玻璃上。
拥有电子标示卡的车辆在到达ETC收费口压到感应线圈后，系统对车辆电子标签进行检测；读写天线将判断电子标签是否有效，若有效则将进行交易；交易成功后，控制栏杆抬升，通行信号灯红灯灭、绿灯亮， 金额显示器上实时显示交易信息。当车辆通过抓拍线圈时， 系统进行图像抓拍；车辆通过落杆线圈后，触发栏杆回落， 通行信号灯绿灯灭、红灯亮；最后系统保存交易记录， 并将其上传至收费站服务器中， 等待下一辆车进入[2]。
可见，车辆通过ETC收费口的过程瞬间完成。车辆不需要经过停车、付费、找零、启动等过程。ETC系统可以对经过车辆进行识别、分类、监控，并自动扣费，实现了收费自动化、信息化、智能化和高效化。
5 ETC系统的优势劣势分析
5.1优势
ETC 系统特别适合在高速公路和交通繁忙的桥隧状况下使用。同以往的人工收费系统比较，ETC系统具有如下优点：
5.1.1提高收费口通过能力
ETC车道不需要停车就可以实现收费，其通行能力（2500pcu/h）是普通人工收费口的5倍。ETC车道缩短了收费口排队车辆，减少了停车延误和拥堵。由于收费不停车，驾驶员可以随前车依次通过收费口，而不需要选择排队较少的收费口，减少了交织点个数，提高了行车舒适性和安全性[3]。
5.1.2促进高速公路发展
高速公路的服务能力，一定程度上取决于收费窗口的通过能力。ETC系统的推广，能够降低道路管理成本、减少不同投资主体因资金拆分产生的经济纠纷，为高速公路的营销和进一步发展奠定了基础。此外，ETC系统使收费过程透明化和正规化，使得道路使用者、投资者、管理者和政府等多方面都感到方便。
5.1.3改善环境、节约能源
车辆由低速变为高速时，燃料不能得到充分燃烧，产生较多的有害气体，如一氧化碳、氮氧化物等。ETC技术的应用，避免了车辆在收费口停车，能够有效减少车辆尾气排放，提高环境质量。此外，减少车辆停车可以节省燃油、节约能源。
5.1.4优化道路管理系统
道路经营管理单位可以减少人工管理成本， 提高收费效率，促进道路管理信息化、自动化、智能化的推进；还可以消除人为因素带来的漏洞，减少经济损失。
5.1.5催生新的产业
信息技术的发展使ETC应用于交通管理成为可能，促进交通行业的发展；反过来，ETC的发展会催生一批以电子芯片、数据通信、激光应用等为核心的科技产业，为经济发展和社会进步带来新的动力。
5.2劣势
5.2.1资金问题
高速公路ETC系统建设包括许多部分，造价较高，前期投入大。一条MTC车道建设只需5到10万元，而一条ETC车道建设费用高达50到60万元。若非政府进行产业扶持， 投资者推广难度较大。
5.2.2兼容问题
ETC技术在我国处于起步阶段，各省在引进该技术时没有做到设备统一，这会导致多个ETC系统不能有效兼容。此外，鉴于交通的复杂多样性，我国的车型分类标准同ETC系统中的车型判别方式不相符，增加了ETC在实际应用中的难度。
5.2.3恶意旁道插队逃费现象无法解决
在国内，屡见恶意旁道插队现象，通过“闯关”到达逃费的目的。目前国内缺少对收费口闯关逃费现象的有效惩罚措施，所以很难有效阻止ETC收费口的逃费现象。
6结论
现代信息技术应用于交通运输系统，是交通运输业在本世纪的创新，也是交通运输业未来的发展趋势。电子不停车收费系统可以提高收费口的工作效率、增大路段通过能力、节约能源、减少环境污染，符合交通信息化、智能化、绿色化的目标。虽然现阶段该系统仍旧存在一些问题，但我们相信随着科技的发展，ETC将会引起越来越多人的重视，ETC系统在我国高速公路收费体系中有广阔的发展前景。
参考文献
[1]王瑛，张辉宜，金仁才. 高速公路不停车收费系统及其研究进展. 计算机与信息技术[J]， 2010.
[2]李丛晖. 电子不停车收费车道系统. 机电一体化[J],2005(4).
[3]时淑会，邱永涵. 我国高速公路ETC发展的SWOT分析. 交通运输[J],2010(12).
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