豐云

（廣東省公路建設(shè)有限公司南環(huán)段分公司，廣東 佛山 528318）

1 工程概況

廣州市南二環(huán)段東起南沙區(qū)東涌鎮(zhèn)，與廣珠北線高速公路相接，西至佛山市南海區(qū)九江鎮(zhèn)，與西二環(huán)南段及佛開高速公路相接，全長約48.587km，呈東西走向，設(shè)計(jì)速度為100km/h，雙向6 車道。西二環(huán)南段北起佛山三水小塘鎮(zhèn)，南至佛山市南海區(qū)九江鎮(zhèn)，線路呈南北走向，全長44.551km，雙向6車道，設(shè)計(jì)速度為100km/h。沿線設(shè)西樵、丹灶、金沙等收費(fèi)站和丹灶服務(wù)區(qū)，為滿足高速公路日常運(yùn)維工作的要求，在丹灶互通周邊設(shè)立丹灶管理分中心。

自2004 年12 月廣東省正式開通聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)以來，ETC 服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)超過8 132 個(gè)，全省市、縣、區(qū)覆蓋率為99%，自助充值終端11 206 臺，服務(wù)區(qū)覆蓋率為90%，建設(shè)粵通卡空中充值系統(tǒng)、線上粵通卡APP、微信公眾號、粵通卡服務(wù)網(wǎng)站，全方位滿足粵通卡服務(wù)需求。

2 取消高速公路省界收費(fèi)站的技術(shù)思路

（1）取消高速公路省界收費(fèi)站，設(shè)置不停車電子收費(fèi)（Electronic Toll Collection, ETC）門架系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對所有車輛分段計(jì)費(fèi)，包括ETC 車輛和公路半自動車道收費(fèi)系統(tǒng)（Manual Toll Collection system,MTC）車輛。

（2）ETC 車輛通過車載單元（On Board Unit, OBU）和后臺記賬形式自動完成扣費(fèi)。

（3）MTC 車輛采用5.8GHz 復(fù)合通行卡（Composite Pass Card,CPC）作為通行介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)“分段計(jì)費(fèi)、出口收費(fèi)”。

（4）保留出入口收費(fèi)站。合理設(shè)置ETC 車道數(shù)量，確保ETC 車輛不停車快捷通行；MTC 車道完成對未安裝OBU車輛及特殊情況下的收費(fèi)。

（5）貨車由計(jì)重收費(fèi)調(diào)整為按車（軸）型收費(fèi)，安裝OBU 實(shí)現(xiàn)不停車快捷收費(fèi)，同步實(shí)施入口治超，新建稱重檢測設(shè)施（設(shè)備）設(shè)置在收費(fèi)廣場右側(cè)適當(dāng)位置，入口稱重檢測設(shè)施（設(shè)備）布設(shè)及禁入方式應(yīng)符合《交通運(yùn)輸部辦公廳關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范高速公路入口治超工作的通知》（交辦公路〔2019〕29 號）要求，入口稱重檢測數(shù)據(jù)與收費(fèi)系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動。

（6）為避免ETC 車輛因中途拔卡、卡片松動、儲值卡余額不足等問題導(dǎo)致交易失敗，ETC 車輛交易逐步由儲值卡向記賬卡、由雙片式OBU應(yīng)用向單片式OBU應(yīng)用過渡。

（7）ETC 車輛采用記賬形式計(jì)費(fèi)，通過ETC 賬戶綁定銀行卡賬戶或其他第三方支付賬戶，自動完成通行費(fèi)支付。

ETC/MTC 混合出口車道可支持現(xiàn)金、ETC 用戶卡、手機(jī)移動支付等多種支付方式供用戶選擇。

3 改造方案的技術(shù)要點(diǎn)

3.1 收費(fèi)中心的改造

路段收費(fèi)中心具備豐富的功能，包含但不限于收費(fèi)管理、稽查管理和監(jiān)控。

（1）收費(fèi)管理系統(tǒng)。收費(fèi)管理系統(tǒng)的功能包含：路段費(fèi)率的下發(fā)、CPC入庫以及收費(fèi)流水分析等[1]。

（2）綜合稽查管理系統(tǒng)。以路段自由流通車輛所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為出發(fā)點(diǎn)，識別疑似偷逃費(fèi)行為，進(jìn)而針對該部分車輛采取證據(jù)鏈管理措施，做出準(zhǔn)確的判斷，以便開展相應(yīng)的執(zhí)法工作。其中，車輛產(chǎn)生的信息較多，例如交易、通行等流水信息均要得到充分的考慮。

（3）監(jiān)控與運(yùn)維管理系統(tǒng)。監(jiān)控與運(yùn)維管理系統(tǒng)的功能包含：ETC 門架軟硬件系統(tǒng)的信息配置、日常運(yùn)行狀況的監(jiān)控、針對異常監(jiān)測信息的預(yù)警、工單管理以及運(yùn)維閉環(huán)管理等。

（4）稽查系統(tǒng)?；橄到y(tǒng)的基本功能在于對車輛多特征信息的實(shí)時(shí)分析，重點(diǎn)涉及ETC 門架系統(tǒng)視頻流、MTC和ETC 抓拍圖像數(shù)據(jù)；在針對相關(guān)數(shù)據(jù)作出準(zhǔn)確的處理后，完整傳輸給省中心節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而調(diào)取相關(guān)聯(lián)的視頻圖像，完成特征匹配操作。

3.2 收費(fèi)站和收費(fèi)車道的改造

3.2.1 收費(fèi)站的改造

在收費(fèi)站的建設(shè)中，充分保留原有收費(fèi)站系統(tǒng)的功能，并在此基礎(chǔ)上增設(shè)一系列全新的功能，具體如下：

（1）CPC卡調(diào)撥管理功能，實(shí)現(xiàn)高效的信息統(tǒng)計(jì)與管理。

（2）收費(fèi)參數(shù)管理功能，接收路段現(xiàn)有車輛狀況的基礎(chǔ)信息，如ETC 狀態(tài)名單、其他車輛名單，獲得信息后高效下發(fā)給收費(fèi)車道。

（3）計(jì)費(fèi)功能，以ETC 門架裝置為核心，分段計(jì)費(fèi)并下發(fā)費(fèi)率。

（4）收費(fèi)稽查功能，包括逃費(fèi)數(shù)據(jù)信息查詢、通行費(fèi)補(bǔ)交、黑名單收費(fèi)、跨省通行費(fèi)查詢等。

（5）數(shù)據(jù)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能，包括通行記錄的收集、車牌抓拍圖片及視頻信息的收集等，并完成對信息的全面記錄以及高效轉(zhuǎn)發(fā)。

（6）北斗定位與授時(shí)系統(tǒng)功能，及時(shí)更新數(shù)據(jù)，向收費(fèi)站、收費(fèi)車道傳遞最新的信息。

3.2.2 收費(fèi)車道

以MTC 車道改混合車道為重點(diǎn)內(nèi)容，使車道的功能更加豐富，即兼具ETC 專用車道和人工車道的雙重功能。改造策略是在人工車道上增設(shè)天線或其他設(shè)施，并根據(jù)硬件的特點(diǎn)適配軟件，實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同運(yùn)行的目標(biāo)。

以ETC/MTC混合入口車道為例，其核心功能有4個(gè)：

（1）以自動化的方式高效識別黑名單車輛，掌握相關(guān)信息后針對此類車輛作出相應(yīng)的處罰；

（2）監(jiān)測貨車，當(dāng)其進(jìn)入收費(fèi)車道后，自動采集包含車型、重量在內(nèi)的一系列數(shù)據(jù)，完整傳輸給入口車道；

（3）對于ETC 車輛，自動識別未正確使用OBU 的用戶以及非法車輛；

（4）對于MTC 車輛，則自動識別包含車牌號碼、車型在內(nèi)的多項(xiàng)信息，經(jīng)過核實(shí)后將信息完整寫入CPC卡。

系統(tǒng)的兼容性好，同時(shí)滿足ETC和MTC車輛的通行要求。

3.3 ETC門架系統(tǒng)

ETC門架系統(tǒng)的主要功能有：

（1）識別能力較強(qiáng)，可同時(shí)識別OBU（單片式、雙片式）、5.8GHz復(fù)合通行卡；

（2）自動識別車輛車牌的相關(guān)信息（顏色和號碼），并傳輸給本地和上級服務(wù)器；

（3）自檢、在線程序和應(yīng)用更新功能；

（4）車輛分段計(jì)費(fèi)和扣費(fèi)，生成流水，高效上傳；

（5）與北斗授時(shí)時(shí)鐘保持同步，同時(shí)根據(jù)需求適配通信網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵設(shè)備等軟硬件設(shè)施，在協(xié)同作用下，促進(jìn)ETC門架系統(tǒng)的持續(xù)性運(yùn)行。

3.4 數(shù)據(jù)傳輸

以工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和12芯光纜為基礎(chǔ)共同組成環(huán)網(wǎng)，用于傳輸系統(tǒng)收費(fèi)數(shù)據(jù)及圖片等，由鄰近的收費(fèi)站獲取，再啟用綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，傳輸給路段中心[2]。為滿足數(shù)據(jù)的高效傳輸要求，根據(jù)ETC 門架的特點(diǎn)為之增設(shè)30M/45M/60M 接入網(wǎng)帶寬。在軟硬件設(shè)施的配套下形成一條高效的信息傳輸路徑，依托于環(huán)網(wǎng)，將ETC 門架系統(tǒng)監(jiān)控視頻傳輸給臨近的收費(fèi)站，再啟用監(jiān)控萬兆網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息向路段中心的傳輸，全程信息傳輸較為順暢，效果良好。

3.5 新系統(tǒng)存在的問題

經(jīng)過一系列措施的落實(shí)構(gòu)成新收費(fèi)系統(tǒng)，但在初期運(yùn)行階段仍存在如下一些問題有待解決：

（1）天線感應(yīng)問題：無法正常進(jìn)行OBU 通信，讀寫失敗及讀寫錯(cuò)誤。

（2）費(fèi)顯問題：入口處呈現(xiàn)的車型等信息不準(zhǔn)確；出口處呈現(xiàn)的車型、車重和費(fèi)用等信息不準(zhǔn)確。

（3）誤標(biāo)問題：較為常見的是鄰道干擾和門架天線感應(yīng)錯(cuò)誤，在此影響下出現(xiàn)流水錯(cuò)誤的問題；門架感應(yīng)信息有誤，例如感應(yīng)到尚未經(jīng)過該門架的車輛，從而引發(fā)收費(fèi)異常，存在多收費(fèi)或少收費(fèi)的情況。

（4）信息調(diào)用問題：模擬環(huán)網(wǎng)卡頓時(shí)需從省中心調(diào)用車輛入口信息，但該部分的上傳效率較低或無法正常上傳，隨之出現(xiàn)調(diào)用失敗的問題，進(jìn)一步影響正常收費(fèi)；此外，盡管信息被完整上傳，也有可能因?yàn)檎{(diào)用錯(cuò)誤而出現(xiàn)收費(fèi)錯(cuò)誤。

3.6 新收費(fèi)系統(tǒng)的改進(jìn)方向

新收費(fèi)系統(tǒng)的建立將營造優(yōu)質(zhì)的出行環(huán)境。在新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)適配一系列先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，因此對收費(fèi)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出更高的要求，例如收費(fèi)軟件的運(yùn)行穩(wěn)定性、天線的交易成功率均要得到保證。此外，數(shù)據(jù)的上傳也需具備足夠的及時(shí)性與準(zhǔn)確性，將本地?cái)?shù)據(jù)高效傳輸給上級中心。為了推動新系統(tǒng)的運(yùn)行，需建立機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)保障體系。而高速公路的車流量較大，在收費(fèi)運(yùn)營期間系統(tǒng)必須穩(wěn)定運(yùn)行，高效采集并傳輸數(shù)據(jù)，一旦存在故障必須快速識別、正確處理，盡可能減少不良影響[3]。但從現(xiàn)階段的實(shí)際情況來看，既有的檢維修工作模式尚有不足之處，需要研究改進(jìn)。

4 結(jié)語

綜上所述，合理解決省界收費(fèi)站工作中的問題，對于提高高速公路的通行水平具有重要意義。在取消省界收費(fèi)站的發(fā)展趨勢下，更應(yīng)當(dāng)合理配套軟硬件，提高收費(fèi)系統(tǒng)的自動化運(yùn)行水平，以滿足日常的工作需求。此外，還需注重對技術(shù)的升級以及對硬件設(shè)施的日常維護(hù)。隨著行業(yè)的發(fā)展，配套的收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用水平也應(yīng)隨之提升。