【解决】解析高速公路中组合式电子收费系统解决方案

【关键字】解决解析高速公路中组合式电子收费系统解决方案概述由于我国高速公路普遍采用封闭式收费制式,各省市在联网收费系统中,普遍采用了基于IC卡作为通行券的人工现金收费〔MTC〕方式.随着国家系列金卡工程、金融电子化和交通一卡通进程的加速,公路收费中电子支付的需求被提上了议事日程.顾名思义,电子支付就是采用电子化的方式实现货币支付,公路收费中的电子支付就是采用非现金付费的方式实现过路费支付,它代表了公路收费行业的技术开展方向.公路收费中实现电子支付的主要方式有记帐卡、信用卡、预付卡、电子钱包等等.如何缓解收费站区拥堵,提升通行效率,为公众提供高水平的效劳,是我国高速交通行业面临的重要课题.电子不停车收费〔ETCElectronicTollCollection〕系统通过安装在车辆挡风玻璃上的车载单元与收费站ETC专用车道上的微波天线之间的无线通信,利用计算机联网技术进行后台结算处理,实现不停车条件下通行费的电子支付,从而大幅度提升收费站的通过水平和效劳水平.在各种公路收费的电子支付手段当中,基于专用短程通讯〔DSRC技术的电子不停车收费〔ETC技术,以其具有免除现金交易、无需停车快速通过、有效提升通行水平、大大提升效劳水平、简化收费治理、降低环境污染等等明显特点和优势广为受人青睐.这种技术自90年代初面世以来,先后在北美、欧洲、日本、澳洲、新加坡等地,得到了广泛应用,被实践证实是一种必将取代传统人工收费的先进的非现金支付方式的电子收费技术手段.目前除日本外,其他国家普遍采用的电子收费技术方案,大都是单片式系ETC统.这对于以开放式收费为主,经济兴旺,ETC车辆的比率相对较高的应用环境来讲是非常适合的.但国外这种人工收费系统和电子不停车收费系统完全别离的运营模式,对于我国这样大规模的公路联网收费系统而言,可能会面临以下几方面的问题：路网规模大,导致ETC系统规模庞大,一次性投资高,建设周期长,风险大；大多数入口收费站和出口收费站的交通量小,车道数量少,单独辟出一条专用ETC车道在土建上既困难,在利用率上又不经济；由于各收费站缺乏备份ETC车道,整个电子收费系统的可靠性和健壮性将无法得到保证.而日本的双片式车载电子标签系统,采用的是双天线,是在全国所有收费站上建立ETC入/出口车道,即ETC构成一个独立运行的封闭式网络,投资很高,ETC电子标签及IC卡发行模式复杂.由此可以看出,国际上现有的ETC技术方案及运营模式并不适合我国区域经济开展不平衡条件下的联网收费新形势的要求.要在我国成功地推动ETC收费应用,需要在方案上予以突破.为适应中国国情,交通部?高速公路联网收费暂行技术要求?要求采取人工半自动收费为主,电子不停车收费为辅〞的组合方式,并明确提出电子不停车收费系统宜采用两片式ETC电子标签加双界面CPU卡的高平安性组合预付卡方案,以实现电子不停车收费方式与IC卡半自动收费方式的兼容与互补〞,即在ETC的技术根底上进一步开展出了组合式电子收费技术.电子收费系统能够大大提升站区的通行水平、简化交费手续、降低站区拥堵,同时未来能够实现跨区域乃至全国联网电子收费,是今后一个时期高速公路收费的开展方向,应加快开发和应用系统目标组合式电子收费系统的整体目标是：在各路段已经实现IC卡现金收费的根底上,采用基于两片式电子标签的组合式收费技术,向用户提供MTC和ETC两种方式下的非现金方式电子支付效劳,以最经济、最有效的手段实现准确收费、躲免交通拥堵、提升效劳质量、降低运营治理本钱.组合式电子收费系统的优点如下：集中了IC卡收费和ETC收费的优点,在联网收费系统中实现了人工方式和ETC方式的有效结合；可以按交通量等实际情况按需设置ETC车道数量,系统可靠性高、投资及规模富有弹性,易于试点和推广；为联网收费系统开展预付卡业务提供了方便、快捷、平安可靠的解决途径；为解决中央城市的环城公路网及区域经济圈内城间公路网的交通瓶颈提供了有效手段；符合中国金融卡标准及电子商务等国家鼓励开展方向.由此可以看出,组合式电子收费技术是目前国内经济开展不平衡条件下解决联网电子收费系统建设的最正确技术选择.它既解决了高速公路联网收费的电子化支付问题,又能克服了ETC应用初期面临治理与推广应用方面面临的困难.应用方式组合式收费系统的用户在封闭路网下典型应用方式如下：组合式电子收费的效劳方式包括：(1)停车方式的现金付费以目前广泛采用的非接触式逻辑加密IC卡作通行券实现人工收费方式的现金交费.继续为公路用户提供熟悉的入口领卡、出口交费〞的持通行卡现金付费业务,一方面是主流的现实需求,另一方面可以保护已有车道系统投资.(2)停车方式的电子付费(非现金)以IC卡(CPU卡或逻辑加密卡)实现人工收费方式的电子付费.用户省去了携带大量现金的麻烦,也不用交额外的效劳费.收费单位也躲免了现金收费中错收、漏收、找零、贪污等现象.如果使用符合PBOC标准的CPU卡,除了可作为记帐卡使用之外,还可作为储值卡使用,在收费车道从卡上电子钱包直接扣款,免去了透支等弊病,系统运营治理本钱和风险可大大降低.(3)不停车方式的电子付费(非现金)以IC卡加两片式电子标签实现不停车收费方式的电子付费.车辆快速通过ETC车道,安装在车道的电子标签读写器(天线)可以借助车载电子标签远距离快速读写双界面CPU卡中的数据信息,从而实现免停车通过收费站并完成收费交易.由此可以看出,组合式电子收费技术是目前国内经济开展不平衡条件下解决联网电子收费系统建设的最正确技术选择.它既解决了高速公路联网收费的电子化支付问题,又能克服了ETC应用初期面临治理与推广应用方面面临的困难.组合式联网电子收费技术是一种新型的联网电子收费技术,它利用双界面CPU卡〞和两片式电子标签〞实现了人工半自动付费方式和电子不停车收费方式的紧密结合,可以按交通量等实际情况按需设置ETC车道数量,具有投资及规模富有弹性,系统有较充分的备份举措,可靠性高、易于试点和推广等方面的优点,从而很好地解决了单片式电子收费系统在联网收费环境中应用将会面临的难题.运营模式高速公路组合式收费系统运营模式如下：一卡通效劳中央主要负责支付卡与电子标签的治理(其中包括支付卡与电子标签的发行及日常治理、支付卡的后台结算等),并向用户提供多种客户效劳,同时负责统一技术标准和联网收费、一卡通行〞的有关治理条例.作为整个系统的运营中央,一卡通服务中央向用户提供各种完善的客户效劳；为路桥业主提供结算效劳；委托发行代理发行储值卡；委托清算银行完成清算的划帐业务.(2)路桥业主是收费系统的投资建设单位,负责收费系统的运营治理及维护.路桥业主接受一卡通效劳中央提供帐务清分等系统效劳,向一卡通效劳中央缴纳一定比例的结算效劳费.〔3〕银行主要负责根据一卡通效劳中央的转帐指令,实现对一卡通效劳中央、路桥业主及记帐卡用户间的帐务清算.〔4〕用于高速公路组合式收费系统的电子支付卡〔IC卡〕及电子标签〔OBU〕由一卡通效劳中央统一进行初始化和发行,用户在效劳中央或其指定的营业网点办理电子支付卡和电子标签申购手续.一卡通效劳中央为用户提供各项效劳；对于记帐卡用户,还应与银行签订帐户的转帐授权书,以保证一卡通效劳中央能够及时获取通行费用.〔5〕用户持有电子支付卡并安装了两片式电子标签,那么可使用本路段上面的ETC车道,享受不停车收费的效劳,当然也可以从MTC车道通过；但如果只申请了电子支付IC卡,那么只能从MTC车道通过.〔6〕用户在MTC和ETC车道的通车和消费交易数据通过收费站上传到收费治理中心,由收费治理中央进行清算.〔7〕帐号卡用户需定期〔例如月结〕到收费治理中央进行还款,储值卡〔预付卡〕用户那么需在余额缺乏的时候到指定效劳网点进行IC卡充值.系统架构在规划和设计联网收费一卡通行系统的时候,系统的整个架构从完整性上考虑,应该包括区域收费系统和一卡通效劳系统两大局部.区域收费系统是指区域级联网收费系统,即通常包括车道系统、收费站系统、收费分中央〔区域〕系统、收费中央系统四级架构.一卡通效劳系统是指联网收费的后台支撑结算系统和支付卡的发行与用户效劳系统.组合式收费系统在收费站级以上局部,与一般的收费系统配置完全一致,所不同的是在前台的车道级系统上,采用一种独特的以两片式电子标签+双界面CPU卡〞为核心的组合式收费技术,实现了一弓^卡片可以从任意的ETC车道或者MTC车道出入.前台系统框架如下列图所示：ETC车道系统ETC收费车道系统是组合式收费系统设计的关键.根据交通部?联网收费暂行技术要求?中提出的ETC车道设计根本原那么是内侧、低速、专用〞,这个要求是切合国内高速公路的使用实际的.组合式收费车道系统正是遵循这一原那么,并结合两片式电子标签+双界面CPU卡〞的技术特点,把ETC车道系统设计成相对低速的收费车道.在匝道式收费车道条件下,这种车道系统一