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  • ETC专用车道

    ETC为英文缩写,全称Electronic Toll Collection,电子不停车收费系统。ETC专用车道即全称均为ETC收费平台,是利用车辆自动识别技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯,进行车辆自动识别和有关收费数据的交换,通过计算机网路进行收费数据的处理,实现不停车自动收费的全电子收费系统。ETC专用车道(Automatic Vehicle Identification,简称AVI),又称电子收费系统Electronic Toll Collection System,简称ETC系统。没有人工收费平台,专门供应给安装了车载器(OBU)的ETC车辆。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: ETC专用车道 英文名: Automatic Vehicle Identification
    又称: 电子收费系统 实现: 不停车自动收费的全电子收费系统

    目录

    技术原理/ETC专用车道 编辑

    ETC专用车道ETC专用车道
    ETC( Electronic Toll Collection )不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站 ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯,利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理,从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。
    贴有标识卡的汽车进入不停车收费车道前,会有标志牌提示其降低车速(低于50公里/小时)。当汽车通过第一个装有收发器的门架(还装有摄像机和红外线探测器)时,收发器与电子标识卡通过高频的微波进行双向确认。
    收发器首先验证电子标识卡的有效性,并读取卡内的数据计算费额。如果该卡无法被识别(包括无效)或余额不足,门架前方的拦杆不会升起,同时系统发出警告提示司机进入右侧的半自动收费车道交费。如果一切正常,门架前方的拦杆自动升起,汽车在通过第二个装有收发器的门架时电子标识卡内的信息被修改,完成收费过程。国外已开通的系统每个车道通行能力为800~1500辆/小时甚至更高,其误差仅为10E-6。不停车收费系统可提高道路的通行能力,缩短行程时间、减少延误和阻塞,大大提高车辆通过收费车道时的速度。

    应用领域/ETC专用车道 编辑

    ETC技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。在传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统,在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费,可以允许车辆高速通过(几十公里以至100多公里),故可大大提高公路的通行能力;公路收费走向电子化,可降低收费管理的成本,有利于提高车辆的营运效益;同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高,所以,可以缩小收费站的规模,节约基建费用和管理费用
    电子不停车收费在公路收费领域的应用,只适合按车型收费的车辆,按车型收费的车辆一般为客车。车辆要使用电子不停车收费,必须安装ETC专用的车载标签和办理ETC专用的储值卡,在通过收费站时使用ETC车辆专用车道。

    系统设备/ETC专用车道 编辑

    电子不停车收费(Electronic Tolling Collection,简称ETC)是一种先进的道路收费方式,它利用微波技术,通过安装在ETC车道上的路侧单元(RSU)与安装在车辆上的车载标签(OBU)之间的专用短程通讯,在无需停车的情况下,由计算机自动完成收费处理全过程,工作人员只需对收费设备和通行车辆进行管理。

    整个收费系统由4个部分组成: 1、 电子标识卡是一种有源电子射频卡,功率约为1/1000瓦,其内存可作到存储包括车辆型号、车牌照号、车主的相关资料等各种信息,是一个完善的汽车身份卡和信用卡。

    2、收发器是一种带有微波线路的装置,用它与标识卡之间建立高方向性的高频微波通讯。它有很强的抗干扰性能和快速的通讯能力。法国采用欧洲标准的5.8GHz 微波,美国采用2.5GHz微波。我国在引进该系统时采用哪种标准,直接关系到将来的全国高速公路联网收费,这是一个值得重视的问题。

    3、 进行通讯处理的微处理器 它将来自标识卡的信息进行解释并传至车道控制器,从而取得该车的有关资料并进行相应处理,对来自车道控制器的数据信息经分析后可对标识卡内的数据进行必要的修改。

    4、 车道控制器 根据卡上的信息,判定通过车辆是否有正常通过的权力,还可判断卡的有效性,并起动相应的交通标志,也可以发出警告给车主必要的提示。如果发生违章闯关现象也可驱动抓拍系统进行违章取证等。

    ETC收费道比MTC收费岛向前加长7米,主要的ETC车道设备均安装在这加长的7米道头上。

    ETC车道主要组成设备有:路侧读写控制器(RSU)、车载机(OBU)、通行信号灯、报警器、字符叠加器、费额显示器、自动栏杆机、车道计算机(含显示器、键盘、主机)、车道控制器、雨棚信号灯、车辆检测器、地感线圈、摄像机,读卡机具等。

    操作模式/ETC专用车道 编辑

    ETC专用车道ETC专用车道
    具体操作模式为:

    1.ETC收费专用车道同时设置ETC车道天线控制器和车道IC卡专用收费非接触机具,由一台车道工控机进行控制,实现对正常ETC车辆、误入普通车辆通行费收取,以及车道通行控制等功能。

    2.在交通量大、易产生交通流瓶颈的收费站,按需设置1条以上的ETC收费专用车道,允许司机将双界面IC卡插入双片式ETC电子标签,免停车通过收费站,通行费被自动扣取,并大幅度提高收费口通行能力;

    3.在一般收费站,仅设置IC卡收费车道,允许司机从双片式ETC电子标签中拨出双界面IC卡以非接触操作的方式刷卡扣款,短暂停车后通过收费站。

    该方案具备如下特点:

    (1)该方案集中了IC卡收费系统和ETC收费系统的优点,两者互为补充,提高道路使用效率,具有支付手段丰富、交费快捷、通行能力强等特点。

    (2) IC卡系统作为ETC系统的备份支付系统,使得系统可靠性大大提高,不必再准备手持式ETC读写器进行应急操作。尤其是在ETC系统出现故障时,ETC车道的备用IC卡支付系统将启动运行,解决ETC车辆的通行问题。

    (3)由于采用高安全性的CPU卡作为存储介质并采用规范的双向认证技术,保证为联网收费系统开展预付卡业务提供了安全、可靠的解决途径。

    (4)该方案为解决中心城市的环城公路网、及区域经济圈内城间公路网的交通瓶颈提供了有效手段;ETC车道可以视实际需求进行逐步扩展,资金投入及系统规模富有弹性、易于试点和推广,运营风险大大降低。

    (5)该方案符合《中国金融集成电路(IC)卡规范》、符合电子商务等国家鼓励的发展领域及方向,为将来在公路服务领域开展扩展支付奠定基础。

    (6)该方案可实现预付费的操作方式,减少了现金的流动和各单位财务部门的工作。给各企业和单位带来一定的经济效益。

    技术特点/ETC专用车道 编辑

    ETC专用车道由于通行能力得到大幅度的提高,所以,可以缩小收费站的规模,节约基建费用和管理费用。另外,不停车收费系统对于城市来说,就不仅仅是一项先进的收费技术,它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道,不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点,有效提高这些市政设施的资金回收能力。

    节省时间

    车辆ETC通行省时三分之二

    在北京开车的司机都有过类似经历,在节假日拥挤的高速路上,收费站经常排起长长的车队,但是ETC车道往往畅通无阻。研究统计表明,ETC车道通行能力为1000辆/小时,单车道通行能力与人工收费车道相比增加了740多辆,也就是说从ETC车道通行,至少节省了三分之二以上的时间。

    本市高速公路电子不停车收费系统于2008年12月20日全面开通试运行,2009年5月1日起正式运行,并试行9.5折的通行费优惠费率。北京市高速公路已全面实现电子收费,累计投资3.06亿元,建成高速公路电子不停车收费车道365条,人工刷卡车道1088条,ETC车道站点复盖率达100%,即所有的收费站都至少有一条ETC车道。

    根据测算,本市2条ETC收费车道约相当于4条人工收费出口车道和1.7条人工收费入口车道的通行能力之和。北京市现有的365条ETC收费车道,使得收费网络的路网收费处理能力合计增加21.00万辆/小时,明显提升了收费站的综合通行能力。

    与人工收费车道相比,单车通过ETC车道的平均延误减少58秒,据此测算从2008到2013年,ETC用户总延误时间减少约890.56万小时,极大地方便了市民的交通出行。北京高速公路电子收费交易量日均为31万辆次,平均通行比例达到27%,高峰时段达到35%,收费站拥堵得到较大程度缓解。

    电子收费系统的实施也减少了人工收费车道的建设,节约了运营管理成本和建设用地。北京市改建的365条ETC收费车道,相当于在原有人工收费车道(入口和出口方向)数基础上新增675条,假定50%车道基本发挥其通行能力,相当于减少了338条人工收费车道的建设,节约用地338亩。

    同时,ETC系统减少了50%的人工收费人员数量,进而降低了收费成本。按照每条车道配备6个班次的人工计算,每条ETC车道可节约1095人工/年,人工成本节约预计在18.4万-29.5万/年左右。根据ETC车道开通数量统计,人工成本的节约金额从2008年的1453.60万元升至2013年的11671.54万元。

    节能减排

    每万辆车节约燃油3140升

    ETC也可大大节约能源和排放,研究数据表明,每一万次ETC交易,将节约3140升燃油消耗,并减少55.96千克各类污染物的排放。2008-2013年,北京将累计节约燃油1728.23万升,分别降低CH化合物、CO化合物和NO化合物的排放989.99吨、2317.15吨和469.87吨。电子收费系统的实施,对于减少资源消耗,降低城市污染,构建绿色交通和建设可持续发展的新北京交通体系具有重要的意义。

    2010年9月28日,京、津、冀实现了高速公路联网不停车收费(ETC)。为扩大ETC使用范围,为京津冀鲁晋用户高速公路出行提供方便,京津冀电子收费管委会委托交通运输部公路科学研究院就山东、山西并入京、津、冀ETC联网区域进行的相关研究,对实现京津冀鲁晋区域联网ETC提供有力的技术支持,力争今年10月底实现。

    经济效益

    加快五地经济贸易发展

    北京ETC用户约100万户、天津约5万户、河北约16万户、山东约70万户、山西约12万户,随着两市三省高速公路电子收费的联网运行,将有200多万ETC用户享受便利。

    据悉,地处山西的煤运车辆,随着“五地”联网运行的实施,将更加便捷地把本地煤炭运往区域各处;山东境地的多种特产也将随着互联互通的链条,分别运往区域各地,极大增加了“五地”区域内经济贸易的发展和地域文化间的交流,为社会公众出行提供极大的便利和快捷,为进一步促进高速公路智能化发展奠定了基础。

    随着两市三省高速公路电子收费的联网运行,这个区域将成为继2012年8月长三角区域上海、江苏、浙江、安徽、江西、福建六省市全面开通高速公路联网不停车收费后,全国第二大ETC联网区域。

    发展前景/ETC专用车道 编辑

    国外

    ETC 是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。 该 技术在国外已有较长的发展历史,美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以 IC 卡、磁卡为介质 , 采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。

    伦敦公交车辆清洁能源使用率最低,仅为8%,但其公交总量基数小,只有8000辆,所以其非清洁能源机动车只有7360辆,远低于北京的数量。东京清洁能源公交车占比为25%,纽约最高,达到40%。但到2017年,北京清洁能源公交车占比将达65%,成为世界级的清洁车队,燃油公交车按照比例只有7748辆。

    中国

    2017年五环内公交七成用清洁能源

    到2017年,北京公交车能源结构将根本改变,五环内燃油公交车占比将由近8成调整到30%,其余车辆由天然气和电车替代,届时北京的公交行业将成为世界级的交通行业清洁车队。

    从世界大城市中清洁能源公交车占比情况看,北京公交车总数22223辆,远超纽约、伦敦和东京,清洁能源占比22%。

    按照地面公交新能源和清洁能源车辆发展目标,每年新增公交车中新能源与清洁能源车比例将力争达到70%左右。2017年实现五环路内电驱动车辆比例达到20%、燃气车达到50%,燃油车辆仅占30%,这一比例为4:19:77。公交行业油耗减少40%;平均排放水平达到“京5”排放标准,污染物排放减少50%。

    随着高速公路的快速发展,分期建成的收费高速公路有联网趋势,这就给收费系统提出了新的课题--高速公路联网收费系统。由于投资渠道不同,本应联网的高速公路被人为的分割,各自独立,各自管理、收费,这样增加了收费站的数量,降低了车辆通行能力,使投资的效率降低。高速公路联网收费系统可实现多条高速公路的收费、分路结算、集中管理,通行车辆一车一卡、一卡到底、一次缴费;它能最大限度地堵塞收费漏洞,提高收费服务水平和工作效率,减轻收费员工作强度,方便收费结算,规范收费管理,是目前联网高速公路采用半自动收费系统的一种较好的选择。

    在欧美等一些高速公路发达的国家中,收费站通常是既有半自动收费车道,又有不停车收费车道,几乎没有只存在单一不停车收费车道的收费站。在今后很长一段时间内,半自动收费方式尤其是磁卡(IC卡)收费方式,仍将长期存在并发挥重要作用。当然在将来实现全国高速公路统一收费时,不停车电子收费是最佳的选择。

    2017年3月23日,交通运输部举行2017年第三次例行新闻发布会。交通部新闻发言人吴春耕介绍,截至2017年2月底,全国29个联网省份(西藏、海南除外)累计建成ETC专用车道14285条;建成自营服务网点1115个、合作代理网点37502个,县(区)级已全部覆盖;ETC用户数突破了4767.44万,交易量日均810万笔,占高速公路通行量的31.17%。[1]

    全国联网

    2015年1月15日,交通运输部日前出台《关于全面深化交通运输改革的意见》。《意见》称交通部研究制定智慧交通发展框架,实现ETC、公共交通一卡通等全国联网。

    《意见》要求研究制定智慧交通发展框架。促进基础设施、信息系统等互联互通,实现ETC、公共交通一卡通等全国联网。推动交通运输行业数据的开放共享和安全应用,充分利用社会力量和市场机制推进智慧交通建设,推进新一代互联网、物联网、大数据、“北斗”卫星导航等技术装备在交通运输领域的应用。建立健全交通运输领域科研设施和仪器设备开放运行机制。

    研究制定绿色交通发展框架和评价指标体系,引导社会各方共同推进绿色交通发展。健全营运车船燃料消耗和主要污染物排放的市场准入和退出机制。积极推进内河船型标准化。推广合同能源管理,积极培育绿色循环低碳交通运输服务机构,推进环境污染第三方治理。

    《意见》要求健全交通运输安全生产责任追究机制,强化落实安全生产“一票否决”制度。完善交通运输隐患排查治理体系,健全安全生产重大隐患排查治理、报备、挂牌督办等制度。贯彻落实国家“一带一路”等战略,推进陆上和海上战略通道建设,推进区域交通互联互通和国际运输便利化。深入实践社会主义核心价值观,大力培育和弘扬交通精神,增强交通运输发展内生动力。严格落实党风廉政建设主体责任和监督责任,制定实施切实可行的责任追究制度。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2017-03-23
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    交通科技

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