李遠鵬， 胡先全

(中海網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司，上海 200135)

ETC技術(shù)在停車場系統(tǒng)的應(yīng)用方案

李遠鵬， 胡先全

(中海網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司，上海 200135)

為在盡可能少地改變現(xiàn)有系統(tǒng)的前提下實現(xiàn)停車場及道路不停車收費，有效解決道路擁擠和安全收費問題，提出一種基于電子不停車收費系統(tǒng)(Electronic Toll Collection, ETC)技術(shù)的停車場系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)安裝ETC電子標簽車輛在停車場的不停車繳費和通行，有效提高停車場的通行能力，緩解停車場車流量高峰時間的擁堵問題，提高ETC用戶的停車體驗。

ETC在停車場的應(yīng)用方案；停車場；電子不停車收費系統(tǒng)

0 引 言

當前，隨著機動車保有量逐年增多，現(xiàn)有的城市交通已不能滿足道路暢通的需求，在很多汽車保有量高的城市，道路擁堵已成為較為棘手的問題。在城市繁華地段，道路擁堵現(xiàn)象的一個重要成因是停車場卡口擁堵。

智能停車場已成為城市智能交通的重要組成部分，新建的公共停車場開始重視智能停車場的建設(shè)。將電子不停車收費系統(tǒng)(Electronic Toll Collection, ETC)技術(shù)運用于停車場，可實現(xiàn)ETC車輛不停車收費。我國已于2015年9月實現(xiàn)全國ETC聯(lián)網(wǎng)收費，并建成了全國ETC聯(lián)網(wǎng)運營服務(wù)體系。ETC的規(guī)?；瘧?yīng)用可促進傳統(tǒng)交通運輸模式的轉(zhuǎn)型升級，為公眾提供暢通、便捷、安全、高效和綠色的公路運輸服務(wù)。截至2016年5月，我國已有3 200萬ETC用戶，根據(jù)市場需求和加快推進“四個交通”發(fā)展的要求，未來將有更多的ETC用戶。

1 現(xiàn)有停車場收費模式對ETC收費的需求

停車場收費模式可分為半自動和全自動2種，其中：半自動收費模式需人工操作；全自動收費則是借助硬件設(shè)備完成收費管理工作，無需人工操作。傳統(tǒng)的停車場管理系統(tǒng)主要采用磁卡及卡感應(yīng)技術(shù)、車牌識別技術(shù)和藍牙感應(yīng)技術(shù)等。這些收費方式存在很多局限性，包括收費不合理(人為因素)、讀寫成功率不高等。此外，采用這些收費方式時車輛駛?cè)腭偝龆夹柰＼嚒?/p>

隨著汽車逐漸增多，停車場的數(shù)量相應(yīng)增加，停車場管理所需的人力和物力成本也隨之逐漸提高，這也是停車場需智能化管理的另一原因。因此，不停車收費的停車場管理方式已成為社會發(fā)展的趨勢，在ETC用戶激增的情況下，經(jīng)濟、快捷地改造現(xiàn)有停車系統(tǒng)是許多停車場運營者的迫切需求。將ETC技術(shù)運用到停車場，有以下幾個方面的原因。

1)在ETC技術(shù)上，目前全國ETC相關(guān)技術(shù)和服務(wù)規(guī)范已有統(tǒng)一標準，經(jīng)過多年的運營和發(fā)展，相關(guān)技術(shù)已較為成熟。在2015年實現(xiàn)全國ETC聯(lián)網(wǎng)后，進一步完善和統(tǒng)一了ETC相關(guān)技術(shù)及服務(wù)標準，當前該技術(shù)主要運用于高速公路不停車收費系統(tǒng)中。

2)在經(jīng)濟效益上，目前全國ETC用戶已超過3 200萬。隨著ETC高效、便捷的特性逐步顯現(xiàn)，ETC用戶將會更多，這為ETC停車場提供了充實的用戶群基礎(chǔ)和穩(wěn)定的收益。

3)充值更加方便。隨著ETC智能拓展業(yè)務(wù)逐步發(fā)展，ETC停車場將得以加速發(fā)展。各合作服務(wù)網(wǎng)點充值和手機APP充值等充值方式的快速發(fā)展將豐富ETC停車場業(yè)務(wù)的范圍，促進ETC停車場業(yè)務(wù)的發(fā)展。

2 ETC在停車場應(yīng)用的總體方案

該系統(tǒng)是由具有微波技術(shù)、電子技術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)及圖像識別技術(shù)等高新技術(shù)的設(shè)備和軟件組成的，可實現(xiàn)ETC車輛不停車自動收取停車場費用。

該系統(tǒng)在設(shè)計上應(yīng)盡可能地兼容現(xiàn)有的停車場系統(tǒng)，采用獨立運行的方式減少對現(xiàn)有停車場系統(tǒng)的改造。

1)在硬件設(shè)備上，只需在原有停車場系統(tǒng)所在車道上安裝ETC停車場天線;

2)在軟件上，每個停車場只需搭建1套新系統(tǒng)軟件，通過1臺控制服務(wù)器控制多個ETC天線，各天線互不影響，原有停車場系統(tǒng)車道軟件只需添加與新系統(tǒng)的交互接口，新建系統(tǒng)即可完成ETC車輛扣費。

基于ETC技術(shù)的新建系統(tǒng)硬件架構(gòu)見圖1。

新建系統(tǒng)采用線上扣款的方式實現(xiàn)精確不停車收費，系統(tǒng)所有的基礎(chǔ)參數(shù)(如該停車場支持的支付卡類型、發(fā)行方和全國狀態(tài)名單信息等)均在線上動態(tài)加載，保證與省高速管理局參數(shù)的一致性。對于需扣款的車輛，新建系統(tǒng)通過天線完成扣款后，將交易數(shù)據(jù)上傳至省高速管理局結(jié)算中心，根據(jù)后臺的驗證結(jié)果判斷扣款是否成功。

該方案支持全國所有ETC車輛通行，外省車輛在停車場通過ETC天線扣費后，省高速管理局結(jié)算中心向?qū)?yīng)的外省發(fā)行方發(fā)起扣款，最終將扣款結(jié)果反饋給對應(yīng)的停車場。若出現(xiàn)爭議處理、退費處理，將按照省高速公路收費模式進行處理。

3 工作流程和軟件實現(xiàn)

3.1 停車場入口交易流程

停車場入口交易流程見圖2。當ETC車輛駛至停車場入口并經(jīng)過現(xiàn)有停車場感應(yīng)線圈時，現(xiàn)有停車場根據(jù)指定接口通知新建系統(tǒng)完成對車輛車載單元(On Board Unit, OBU)的掃描，掃描到OBU后，讀取車輛的OBU信息和卡信息，記錄車輛入口信息并將其發(fā)送給現(xiàn)有的停車場系統(tǒng)，現(xiàn)有停車場系統(tǒng)抬桿放行。

3.2 停車場出口交易流程

停車場出口交易詳細流程見圖3。當ETC車輛駛至停車場出口時，通過入口方式獲取車輛基礎(chǔ)信息，現(xiàn)有停車場系統(tǒng)根據(jù)車輛信息和入口時間計算停車費用，并將需扣款的信息發(fā)送給新建系統(tǒng)，根據(jù)指定車道的天線實現(xiàn)車輛扣款。天線扣款成功后，將交易數(shù)據(jù)上傳至省高速管理局結(jié)算中心，若為本省車輛，結(jié)算中心校驗每條交易記錄的TAC碼，校驗通過則通知現(xiàn)有停車場系統(tǒng)抬桿放行；若為外省車輛，省高速管理局將驗證交易車輛發(fā)行方和黑名單等，驗證通過則通知現(xiàn)有停車場系統(tǒng)扣款成功，隨后向指定省份發(fā)行方發(fā)起扣款，并將最終的扣款結(jié)果反饋給現(xiàn)有停車場系統(tǒng)。

3.3 系統(tǒng)功能模塊

新建系統(tǒng)軟件的功能模塊見圖4。

1)參數(shù)管理模塊。 每個停車場的參數(shù)都不相同，根據(jù)“停車場編號”向省高速管理局結(jié)算系統(tǒng)獲取基礎(chǔ)參數(shù)，包括該停車場支付卡類別、是否支持離線、是否支持外省卡、心跳間隔時間、是否上傳入口信息和支持交易的發(fā)行方列表等。

2)黑名單車輛管理模塊。系統(tǒng)通過定期向省高速管理局結(jié)算系統(tǒng)獲取車輛黑名單來保證與服務(wù)端黑名單的一致性,根據(jù)車牌號碼、卡號判斷車輛是否在黑名單中，根據(jù)黑名單類型進行攔截或作其他特殊處理。

3)扣款校驗?zāi)K。判斷是否屬于黑名單車輛，校驗OBU標簽里的車牌號碼及車牌顏色格式是否符合標準規(guī)范、卡上余額是否充足、是否支持該發(fā)行方車輛交易。

4)車輛扣款模塊。觸發(fā)指定車道天線設(shè)備扣款，通過 OBU標簽向支付卡寫入扣款時間、扣款金額等扣款信息，將交易數(shù)據(jù)發(fā)送給省高速管理局結(jié)算中心扣費，進行TAC等相關(guān)扣款校驗，并返回校驗結(jié)果;若為外省ETC車輛，將交易數(shù)據(jù)通過全國ETC跨省交互平臺發(fā)送給車輛對應(yīng)發(fā)行方進行記賬。

4 方案優(yōu)勢

4.1 系統(tǒng)的獨立性

該系統(tǒng)保持新建系統(tǒng)的獨立性，盡可能地減少對原有系統(tǒng)的改造。在已建停車場的基礎(chǔ)上，對于硬件設(shè)備，只需在車道上安裝ETC停車場天線；對于軟件，只需添加與該系統(tǒng)相對應(yīng)的交互接口，扣款邏輯由新建系統(tǒng)來實現(xiàn)。

4.2 一臺控制服務(wù)器控制所有車道天線

現(xiàn)有的采用ETC技術(shù)實現(xiàn)扣款交易的高速公路車道和停車場大多采用1臺控制服務(wù)器控制1個天線。該系統(tǒng)以低成本和少改造的理念保證新建ETC系統(tǒng)的獨立性、安全性和易維護性，實現(xiàn)1臺控制服務(wù)器控制停車場所有ETC天線，并保證所有的ETC天線可同時交易。每個天線都是一個獨立的個體，在多天線同時交易的情況下，不會存在資源共享、互相等待的耗時操作。

4.3 支持全國所有ETC車輛交易

支持外省ETC車輛在停車場不停車繳費。根據(jù)各省市發(fā)行方與國家交通運輸部的跨省市清分結(jié)算系統(tǒng)，將外省ETC車輛在停車場的交易數(shù)據(jù)發(fā)送給對應(yīng)的外省發(fā)行方進行扣款，最終將扣款結(jié)果反饋給停車場系統(tǒng)，從而實現(xiàn)全國ETC車輛的停車場不停車收費。

5 結(jié) 語

不停車收費是解決道路擁擠和安全收費問題的重要手段，可大大提高收費通道的處理能力，近幾年得到廣泛應(yīng)用。進出停車場的車輛無需停車，可簡化車輛出入手續(xù)，提高停車場管理效率和駕駛安全性。

基于ETC技術(shù)的停車場系統(tǒng)有廣泛的應(yīng)用需求，將給全國各ETC運營管理和各智能停車場運營商帶來新的技術(shù)和管理變革。目前該系統(tǒng)已應(yīng)用于重慶金山停車場和西城天街等大型停車場。實踐證明，該系統(tǒng)具有良好的軟件接口和高識別率，可有效提高停車場的智能化管理水平。

[1] 韋玉科,李江平. 非接觸式智能卡停車場管理系統(tǒng)[J]. 廣東工業(yè)大學學報,2002,19(3)：34-38.

[2] 修華衛(wèi),張楠,張海燕. ETC在地下停車場系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 計算機與數(shù)字工程,2009,37(5)：103-105.

[3] 覃慶勇,梁皓. 基于ETC和云技術(shù)的智能停車場應(yīng)用研究[J]. 低碳世界，2016(18)：245-247.

ETC Solution for Parking Lots

LIYuanpeng,HUXianquan

(China Shipping Network Technology Co., Ltd., Shanghai 200135, China)

At present, time registration card based systems are commonly used at parking lots in medium or big cities. With such a system, when entering a parking lot, a car is required to pick a card at the entrance and gives back at the exit when it leaves. The fee is charged according to the entering time recorded on the card. This is inconvenient when cars queue up. How to make the in/out process non-stop has been an interesting subject. This paper proposes an ETC-based solution that the cars equipped with ETC could pass through the gates without stopping. This design will not only make the ETC cars enjoying the privilege but also reduce the waiting time of other cars. The implementation of the solution needs only a little modification of current systems.

ETC solution; parking lot; ETC

2017-01-23

李遠鵬(1982—)，男，四川內(nèi)江人，工程師，從事智能交通信息化研究。

1674-5949(2017)01-0074-04

U495

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