高速公路不停车收费车道系统设计方案探析

1、高速公路不停车收费车道系统设计方案探析摘要：近年来随着车辆数量的迅猛增长，高速公路通行压 力日益增大，各收费站口通行能力明显下降，堵车现象时有 发生。本文针对高速公路不停车收费车道系统选型方案进行 了分析，并对系统优化配置提出了建议。关键词：高速公路不停车收费车道中图分类号：u412. 36+6文献标识码：a文章编号：随着高速公路网的不断建设发展，路网流量增长速度惊 人，如何增强收费站通行能力，为用户提供更优质的服务是 摆在高速公路管理者面前的新问题。目前，我国高速公路运 行采用封闭式制式。具体收费操作主要是人工半自动方式 （manual ton collection,以下简称mtc）o这种收

2、费方式, 在很大程度上制约了收费站的通行能力。据测算，出口最大 通行能力为180辆/小时/车道。迫切需要引入先进的收费方 式。不停车收费方式（electronic toll collection,以下简称etc）,是通过给车辆安装一个电子标签（也称车载设备, 以下简称0bu）,其中有一张非现金支付卡。车辆通过不停车 收费车道时，车上的电子标签与车道的基站之间进行快速的 自动交互联系，完成收费操作。车辆可以20-40公里的速度 通过收费站。在当前土地资源紧缺、公路交通流量快速增长 的现实情况下，推广应用先进的不停车收费方式，已势在必 行。一、应用背景交通运输部于2007年4月正式下达了 “京津冀

3、和长三 角区域联网电子不停车收费示范工程”的建设任务，要求各 地负责相关的工程立项、建设资金、具体实施等工作，实现 跨省市联网运行。与此同时，颁布了一系列相关的系统技术 标准。长三角区域的四省一市交通主管部门积极响应。目前, 江苏省和上海市的工作进度较快，两省（市）间已实现etc 联网运行。浙江省作为沿海经济发达地区，在高速公路网推动应用 先进的电子不停车收费（etc）方式，可以大大提高收费站 进出口的通行能力，减少车辆进出收费站排队等候的时间， 提升高速公路的总体服务形象，能够有力地推进浙江省交通 现代化的进程。二、etc车道设备布设原则etc车道设备的布设原则主要体现在“快速”、“容 错”

4、、“自动处理+人工辅助”三个方面。“快速”主要指；etc车道应设置为专用车道，对于etc 用户，应以快速通行作为首要目标，把用户的使用感受放在 首位，为用户提供方便快捷的服务。“容错”主要指：系统应能处理非etc用户的误入、电 子标签（即obu）与路侧标识单元（以下简称rsu）认证失 败等多种特殊情况，对于这些异常情况，也应以车辆快速通 过为目标，尽量减少或避免对后续车辆的影响。“自动处理+人工辅助”指：正常情况下，etc车辆不 停车通过，无需人工干预，所有流程由计算机控制自动完成; 当出现obu认证失败等异常情况，或非etc车辆误入时， 通过人工辅助的方式完成交易并放行。此外，对于误入或认证

5、失败的车辆，车道应提供明显的、 通俗易懂的提示信息，提示车辆接受停车操作。三、etc车道系统设置要求1、etc专用车道设置要求：土建车道在3入5出以上（含）的收费站应设置etc专用车道。省界主线收费站的 etc专用收费车道设置在内侧（即同方向收费车道左侧）第 一、第二条收费车道，收费广场设置的etc专用车道设计通 行速度为40km/h；匝道收费站一般情况下同方向设置1条 etc专用车道，可设置在内侧（同方向车道左侧）第一条收 费车道，收费广场设置的etc专用车道设计通行速度为 20km/ho2、etc、mtc混合车道设置要求：土建车道在3入5出 以下的收费站原则上应设置etc专用车道，当配置e

6、tc专 用车道需新增土地时，则配置与mtc车道混合使用的etc车 道，使该收费站具有使etc车辆通过的功能。一般收费站同 方向设置1条etc、mtc合用车道，该车道设置在内侧（同 方向车道左侧）第一条收费车道。3、收费岛及收费广场改造：目前许多收费站的收费土 建车道较少，不能满足设置专用etc车道的要求，有的收 费岛长度较短，不能满足规范要求的etc车道标准，需要对 收费岛进行加长，其收费岛长度不得小于36米，目前etc车 道设置在内侧（同方向左侧）第一或第二车道，因此对收费 广场的影响不大。四、etc车道系统构成etc车道（入口车道、出口车道）系统主要由车道控制 器、路侧单元、车道信号灯（含

7、声光报警器）、自动栏杆、 ic卡读写器、车牌识别系统（含车道摄像机）、综合信息显 示器（含语音报读设备）、车辆检测器（含线圈）、雨棚信号 灯、通行信号灯等组成。本文涉及的etc车道均是将现有mtc车道改造而成， etc车道在现有mtc车道设备基础上，需增加或更换的设备 包括：1套车道控制器、1套etc路侧设备、1套ic卡读写 器、1套车牌识别摄像机、1台车辆检测器和2套检测线圈、 1台高速自动栏杆机、1套综合信息显示器。与mtc车道相同的设备包括：显示器、键盘、费额显示 器、雨棚信号灯、通行信号灯、车道摄像机、车辆检测器及 检测线圈等保留，新增设备与车道上的其他设备一起构成一 套完整的etc车

8、道系统。五、自动栏杆设置模式比选目前，主流的自动栏杆设置模式分前置模式和后置模式 两种。（1）自动栏杆后置模式etc车道自动栏杆后置模式：将自动栏杆设置在岛尾， 自动栏杆与etc路侧天线（即路侧单元）须至少保持12 16米的距离，保证车辆以20km/h40km/h快速通过不停车 收费车道，车道设置模式、主要设备的布设参见图1。图1 etc车道自动栏杆后置模式布局示意图（2）自动栏杆前置模式etc车道自动栏杆前置模式：将自动栏杆设置在岛头， 需要将该收费岛进行土建改造，将岛头向前延伸，保证自动 栏杆设置位置与临近的人工收费岛岛头平行，自动栏杆与 etc路侧天线至少保持46米的距离，该设置模式要求

9、车 辆在进入etc车道前必须减速，低速通过不停车收费车道， 车道设置模式、主要设备的布设参见图2。图2 etc车道自动栏杆前置模式布局示意图（3）分析对上述两种模式进行分析，如果釆用自动栏杆前置模式 则适当的要降低车辆的通行速度（约5km/h）,还需要对etc 车道进行比较大的土建改造，需要延长收费岛头4-6ni。同时 部分已开通的收费广场纵向长度较短，一旦加长收费岛头会 导致收费广场更加局促，降低收费广场的服务水平；当然， 采用自动栏杆前置模式可以在一定程度上将非法车辆、误入 车辆等阻挡收费车道外，在初期可能能够取得一定效果，但 是在度过了运营初期后，由于通行速度不高，正常用户的车 辆往往也会在收费岛外排队，发生拥堵，进而影响到其他的 mtc车道。采用自动栏杆后置模式可以明显地提高车辆的通 行速度（约