高速公路联网收费路径识别方案投资分析

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摘要: 高速公路网规模越来越大，在联网收费环境下，尤其是在投资主体多元化的路网环境下，高速公路路径识别需求非常迫切。在分析高速公路路径识别技术和联网收费拆分应用基础上，讨论了多种路径识别技术的应用情况和投资分析，并提出路径识别技术选择的建议。

关键词:联网收费； 高速公路收费； 路径识别；投资分析

Abstract: The analyzes the highway route identification technology and networking toll split application, discuss the multiple path recognition technology application situation and investment analysis, and puts forward some suggestions for the selection of the route identification technology.

Key words: networked expressway toll fees; path recognition; investment analysis

中图分类号：U4-9文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02

1、概述

随着高速公路的不断建设，高速公路网规模越来越大，路网结构越来越复杂，车辆在高速公路网内从A点到B点，往往存在有多条行驶路径。在联网收费环境下，尤其是在投资主体多元化的路网环境下，如何确定车辆行驶路径，将影响每一通行车辆通行费的计算及收入的通行费在各业主之间的拆分。

目前高速公路联网收费普通采用的是对车主进行最短路径的收费，即车辆在高速公路入口收费站领取通行卡，在出口收费站根据通行卡的入口站信息计算应缴纳的通行费。车辆从起点到终点存在两条或两条以上的路径时，将最短路径作为车辆通行费的计算路径，此方法最为简便。

但是随着高速公路路网多义性程度的增加，由于无法精确确定车辆的行驶路径，为了做到高速公路通行费的精确收费，可以采用精确记录车辆行车路径的方式记录车辆的行车路径的方式，目前多义性路径识的方式主要有：车牌识别、停车标识站、不停车标识站法。虽然有些省份已经采用了基于RFID的射频卡作为记录行车路径的介质，但通过RFID射频卡得到的路径信息作为联网收费拆分的依据。目前全国联网收费仍普遍采用最短路径收费的方式。

本文在讨论高速公路路径识别方案、联网收费拆分应用特点、投资估算的基础上，比较各种多义性路径识别方法在高速公路联网收费拆分中应用的优缺点，向高速公路营运管理机构提供参考。

2、高速公路路径识别技术以及联网收费拆分应用

高速公路多义性路径识别技术就是通过建立运用一定的技术手段精确标识行驶车辆轨迹或者人工标识站，解决高速公路多义性路径识别问题，目前已使用、正在试验或者正在研究的方法有：车牌识别法、停车标识站法、RFID射频卡不停车标识站法、OD反推路径识别法等。

车牌识别法。在可能出现二义性道路上设立车牌识别记录站，当车辆通过该处时，记录下车牌，并传至中心服务器。当车辆抵达出口收费站时，由出口的收费计算机从中心服务器中根据车牌查询该车辆的路径信息。

适用于多义性路径比较简单的高速公路路网，而且多义性路径点在交通量比较大的枢纽、立交等。采用车牌识别的多义性路径识别系统的统计结果可以作为联网收费的拆分依据，由于车牌识别存在一定误识别率，所以依次作为精确拆分的依据难度和工作量都比较大。

停车标识站法。在需要设置标识站的地方设置几条带收费岛的车道，车辆通过时司机需停车刷卡，路侧设备将标识站信息写入通行IC卡。出口站可根据卡内信息精确收费。

采用标识站方法，凡经此断面车辆必须停车和进行记录操作，导致行车平均速度降低，降低了高速公路的服务水平。适用于多义性路径比较简单的高速公路路网，而且多义性路径点在交通量比较小的U型、支线等，无法解决环型、三角、网格等高速公路路网的多义性路径识别问题。

RFID射频卡不停车标识站法。车辆在高速公路入口收费站领取电子标签，记录该车辆的行车路线，出口的收费计算机根据电子标签中记录的行车路线进行收费。

适用各种联网收费的高速公路路网，由于采用电子标签的技术，每辆车在高速公路上路径轨迹在电子标签中都有记录，所以在高速公路出口站可以依据路径信息进行精确收费，同时清算中心依据路径信息进行精确拆分。

OD反推路径识别法。结合高速公路路网出、入通信息，以及高速公路路网中路段交通信息，建立高速公路路网中分车型的路径识别信息，依次为依据作为高速公路联网收费的拆分依据。

适合目前所有联网收费的高速公路路网。

3、高速公路路径识别方案投资估算和分析

通过高速公路多义性路径识别技术，联网收费管理部门可以维护高速公路营运公司自身经济利益，但是在考虑经济利益公平的同时，联网收费管理部门必须考虑高速公路路径识别系统的成本投入，包括建设投资成本、运营维护费用等各种费用。

我们以一个100个多义性路径点，150万张通行卡为例，由于停车标识站不适合环形、三角、立交枢纽等高速公路路网的多义性路径识别，下面给出车牌识别法和不停车标识站法两种方案的投资估算

3.1车牌识别法

采用车牌识别法的多义性路径识别系统的费用主要包括，门架式车牌识别系统（包括供电系统）、通信系统改造、管理中心多义性路径识别系统等，投入约3000万元。

每年的维护费用约为项目投资的2%~3%，约60 ~90万元。

3.2RFID射频卡不停车标识站

采用不停车标识站法的多义性路径识别系统的费用主要包括，多义性路径路侧天线系统（包括供电系统）、通信系统改造（可以利用3G等造价比较低的方案）、管理中心多义性路径识别系统、RFID射频卡等，投入约10200万元。

每年系统的维护主要是射频卡的损耗，如果按照5%左右的损耗，约需要增加400万左右。加上系统维护费用，约在500万左右。

3.3 停车标识站法

停车标识站法的投资每个车道投资基本上与单个收费车道的投资差不多，约20万元。

3.4 OD反推路径识别法

在现有高速公路路网中联网收费系统的车辆出入口信息，结合监控系统中路段交通量的信息，建立分车型的高速公路路径识别信息，投资约300万元。

维护费用每年100万左右。

4、结论

高速公路联网收费中精确收费和精确拆分是高速公路联网收费中的重要研究课题，目前，采用RFID射频卡技术的不停车标识站法的缺点是投资巨大，目前也仅仅作为联网收费的拆分依据，投资效益较差。采用车牌识别法由于其车牌识别率受环境影响大的技术的原因，只能作为联网收费拆分的参考依据。

通过OD反推路径识别法解决高速公路的路径问题是比较经济实用的方法。随着物联网技术的发展，特别是芯片技术的发展，基于RFID射频卡技术将是最终解决高速公路路径识别问题的方法。

参考文献:

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