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ETC不停车收费系统方案

发布时间:2008-07-29

1                      ETC电子不停车收费系统概述
1.1                  基本概念
ETC(Electronic Toll Collection System)是不停车电子收费系统的简称,是一种利用专用短程微波通讯技术,通过路侧单元(RSU)与车载单元(OBU)的信息交换,自动识别车辆,采用电子支付方式,自动完成车辆通行费扣除的全自动收费方式。
ETC的工作方式如图1所示:
图1          ETC系统示意图
当ETC系统检测到车辆进入ETC车道的时候,安装在龙门架上的微波天线(RSU)与安装在汽车挡风玻璃上的“电子标签”(OBU)自动进行信息交换,与微波天线相连接的ETC车道计算机根据电子标签中存储的信息识别出车辆信息,并根据车主的使用情况从其预付费卡中或者银行帐号中扣除通行费。交易成功后,车道栏杆自动升起,放行车辆;车辆通过后,栏杆自动降下。整个收费过程无需人工干预,用户可不停车快速通过ETC收费车道。
微波专用短程通信设备是ETC系统的关键设备,它主要由微波天线(RSU)和电子标签(OBU)两大部分组成。电子标签为双片式,所谓的双片式电子标签是由固定安装的车载机和可插拔的支付卡(双界面CPU卡)两部分组成,车载机里存储了车牌号、车型等车辆物理参数,而用户的消费帐号、帐户金额方面的信息则存储在支付卡里面。双片式电子标签的实物如图2所示。
图2          双片式电子标签
车载机(OBU)安装在车辆的挡风玻璃前,具有防拆卸功能,非法拆卸会使OBU失效,需要重新发行后才能使用。

1.2   收费技术的发展革新


不停车电子收费(简称ETC)技术是一种的新兴收费技术,具有免停车快速通过、通行能力和服务水平高、免除现金交易、简化收费管理、降低环境污染等优点。2000年,交通部发布《高速公路联网收费暂行技术要求》,明确不停车电子收费技术作为收费技术的发展方向。2007年国家正式颁布了《ETC电子不停车收费系统技术标准GB/T 20851-2007》,可以预见,ETC将会在我国得到广泛应用和产业化的大发展。
近年来,我国的高速公路建设蓬勃开展,通车里程不断增加,在一些经济较发达的地区,路网格局已基本形成。在“贷款修路”的前提下,必然需要在高速公路设立收费站收费还贷,随之而来的是下列问题:
1.人工收费方式效率低下,造成收费站交通堵塞和环境污染问题,给政府和公路部门带来巨大压力。
由于人工收费流程复杂、效率低下,限制了车辆的通行速度,使收费站成为制约高速公路通行能力充分发挥的瓶颈。在主线收费站和一些车流量大的匝道站,经常出现交通拥挤甚至交通堵塞,与高速公路高速、快捷的形象极不相符。各路段的独立收费使收费站过多过密的问题越来越严重,给社会造成公路部门到处设点收费的恶劣印象;停车次数增多,汽车尾气和噪声严重,影响环境质量。这些问题使广大用户非常不满,给社会留下恶劣印象,也给政府和公路部门带来巨大压力。
2.人工现金收费方式存在弊端,使企业运营成本增加,给用户带来不便。
人工现金收费存在的一些弊端,如现金的错收、漏收、误收(假币),带来复杂的现金管理,造成运营成本增加,降低了企业经济效益。同时,携带现金缴费也给用户带来种种不便。因此,路桥企业和用户都迫切需要安全、准确、快捷的非现金收费方式。

1.3       相关标准

《高速公路联网收费暂行技术要求》
《ETC电子不停车收费系统技术标准GB/T 20851-2007》
ETC与MTC兼容收费技术方案
在我国高速公路已经基本实现了联网收费的背景下,随着高速公路大力发展建设,人工收费(MTC)存在的诸多问题越来越突出,解决这些问题的需求更加紧迫,大力推行ETC电子不停车收费系统迫在眉睫。
虽然ETC不停车收费系统可以解决人工收费存在的诸多问题,但ETC不停车收费系统的推广不可能一蹴而就,完全取缔人工收费需要一个相对长期的过程,因此,在ETC不停车收费系统建设中必须考虑与已建的MTC系统之间的有机结合,这就是兼容ETC 和MTC 的收费技术方案。

2.1      基本概念

ETC与MTC兼容收费技术方案,以目前高速公路广泛采用的非接触式IC卡收费系统作为基础,综合考虑了ETC技术和MTC技术的适用条件,将两项技术通过双片式电子标签进行有机结合,采用高安全性的双界面CPU卡作为电子支付手段,完全兼容人工半自动收费和不停车电子收费,在路网内以最经济、最有效的手段实现了准确收费、疏导交通、提高服务质量等综合目标。一方面,兼容收费技术方案继续为公路用户提供熟悉的“入口领卡、出口交费”的持卡通行现金付费业务。另一方面,兼容收费技术方案利用ETC技术解决收费站交通堵塞问题,为用户提供安全便利的电子支付手段,实现区域内收费公路一卡通行。
2.2     兼容收费技术方案的特点
ETC和MTC刷卡消费两种支付方式相结合;
安装了有效双片式电子标签的车辆,在收费站可任意选择ETC或MTC车道通行,包括:
从ETC车道进、出;
从ETC车道进、从MTC车道出;
从MTC车道进、从ETC车道出;
从MTC车道进、出。
2.3    兼容收费技术方案
要实现兼容收费,在技术上必须具备下列前提条件。
1.ETC系统采用双片式电子标签(车载机+双界面CPU卡)
在兼容收费技术方案中,装有电子标签的车辆除了能在ETC车道通行外,还要能在MTC车道刷卡通行,因此,ETC系统必须采用双片式电子标签,使双界面CPU卡能与车载机分离,单独作为通行券兼支付卡在MTC车道刷卡通行。
2.MTC系统的非接触式IC卡设备具有读写双界面CPU卡的功能
MTC车道要能支持电子支付方式,其IC卡机具就必须能读写双界面CPU卡。由于双界面CPU卡必须在双向安全认证的基础上才能进行电子交易,要求非接触式IC卡机具预置安全认证模块(PSAM卡)接口及卡座,PSAM卡则由支付卡发行管理机构统一发行。
2.4      兼容收费技术方案的运营
兼容收费技术方案是一种既适用于单路段运营方式、又适用于多路段运营方式的收费方案。在这两种不同的运营方式下,兼容收费技术方案的运营架构有所不同。
2.4.1 单路段运营架构
在单路段运营方式下,兼容收费技术方案的运营主体一般只涉及某个路段的路桥业主和用户双方。两者之间的业务关系主要围绕电子标签及支付卡的发行和管理发生。路段收费中心除了传统的运营管理外,还必须具有如下功能:
(1)车载机的发行、安装及维护管理;
(2)支付卡的发行、充值、客户资料管理及客户服务;
(3)营运参数的管理。
用户在路段收费中心购买和安装双片式电子标签后,即可在该路段享受ETC服务或在MTC车道刷卡交费,以及享受业主提供的与车载机和支付卡相关的客户服务。
2.4.2 多路段联合运营架构
(1)运营主体
在这种运营方式下,由于电子标签的发行以及通行费用的征收和拆分等业务均涉及到多个路段的业主,需要成立一个独立于各业主的结算中心来完成运营管理协调、通行费的结算、拆分和客户服务工作;同时,为了给用户更好地提供服务,需要设置服务网点来发行电子标签、支付卡以及提供相应的服务;通行费用经结算中心拆分后,由结算中心向银行下达划款指令,把相应通行费划给路桥业主。因此,该运营模式下运营主体包括:结算中心、路桥业主、银行、服务网点、用户。结算中心是整个系统的运营中心,与其他运营主体间的构成关系如下图所示:
服务网点
用      户
银      行
路桥业主
结算中心
客户服务
代理发行
结算服务
划账
图3          多路段联合运营主体构成图
结算中心
主要负责支付卡和车载机的发行、管理和客户服务,以及根据路段收费中心或开放式收费站上传的支付卡通行记录,审核无误,完成结算后,通知银行完成资金清算等业务。
路桥业主
负责收费系统的运营管理及维护,接受结算中心提供帐务清分等服务。
银 行
根据结算中心的转账指令,实现对结算中心、路桥业主及用户间的帐务清算。
服务网点
受结算中心委托,发行支付卡、车载机以及提供相应的客户服务。
用户
可以在发行代理点购买支付卡,或者到结算中心申请购买记帐卡和车载机;对于记帐卡用户,还应与银行签订帐户的转帐授权书,以保证结算中心能够及时获取通行费用。用户购买电子标签后,即可在ETC车道或MTC车道消费,并享受相应的客户服务。
(2)运营业务结构
多路段联合运营的业务结构可以如下图所示:
图4          多路段联合运营的业务结构图
(3)支付卡的基本消费业务流程
* 用户到结算中心的服务网点申请安装车载机和购买支付卡
* 用户在收费站凭电子标签消费。
* 收费站将消费记录上传,经路桥业主、路段收费中心至结算中心。
* 结算中心根据各路段所上传的支付卡消费记录进行拆分并汇总,根据汇总结果形成各         业主应收款的划款指令。
* 银行根据结算中心下达的划款指令划款给各路段业主。
整理:邵宗翰

 

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