高速公路ETC车道控制技术探讨

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摘要 随着道路的建成通车，高速公路营运管理所必需的交通工程设施――机电系统显得日益重要。本文结合笔者多年工作经验，以公路路段etc车道控制技术为研究核心，依次论述了我国高速公路的特征，ETC车道控制系统，ETC网络体系后台组成和功能，ETC数据传输网络和专用软件等4个问题。

关键词 公路工程；ECT车道；控制；数据传输

中图分类号F542 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）44-0024-02

近年来，国家采取“集资建路，有偿使用，共同受益”的方针，配合“以路养路，以路建路”措施，有效地促进了我国高速公路建设迅速发展。这些方针和措施决定我国高速公路具有一系列特征。虽然机电工程在整个高速公路建设投资中仅占一小部分，但它可充分发挥高速公路“高速、高效、安全、舒适”的特点，提高营运管理效率，使高速公路真正成为国民经济物资流通不可缺少的大运量高效率运输大通道。高速公路机电工程涉及的专业领域较广，内容很多．特别是计算机信息技术的飞速发展，高速公路机电工程在空间和时间上都有了质的变化，它还与道路工程建设和高速公路营运管理有着非常密切的联系，以下谨就公路ECT控制技术作以简要论述。

1 我国高速公路的特征

1.1 投资方式多样化

我国高速公路大多由国家和地方贷款投资建设，道路产权归国家所有，由国家委托地方组织营运管理公司，以企业法人形式进行管理。同时也存在着各种集资方式兴建的道路，如由地方政府、外商、社会集资或合资建设；发行股票上市，产权归集体所有，由道路通行费中提取一定比例资金扩建新路等等。所有这些形式都必须在国家政策法律允许的范围内进行，由道路管理公司经营，财政独立核算，并服从政府交通行业主管部门的业务指导。

1.2 收费道路

为偿还贷款和保证投资获取一定利润，国家规定在公路建成运行后的经营期内，可以对使用道路的车辆征收道路通行费。通行费用来偿还建设投资本金与利息，交纳税额，维持道路养护和日常运行。国家政策规定高速公路、一级公路可以采用收费方式经营。

1.3 管理模式多样化

我国高速公路建设规划达几万公里，穿越几十个省市，只能由各省分期分段建设。这种形式在国家丰干线上尤为明显，如京――珠主干线分为十几个建设区段，仅湖南和广东两省就各有4个区段，分别筹集资金，分期施工建设。道路建设资金来源不同，业主不同，根据“谁投资，谁管理，谁受益”的原则，由业主组建的建设和营运管理公司不同，其道路设施、管理模式、管理制度都各具特色。因此，在以高速公路为骨架的道路网络中，可能由几个或十几个分属不同业主的公司按照不同的模式运作，道路收费管理模式也必然多样化。

2 ETC车道控制系统

车道控制系统管理和控制上述3个子系统及其它车道设各，系统的车道控制机相当于电子收费车道的神经中枢。当车道开放，它指令交通灯显示通行标志。天线需要它发出信号唤醒。卡的有效性由它核对黄、黑名单后确定，并控制栏杆和交通信号灯作出正常或异常反应。正常收费交易完成后，需要对传来的数据编辑成文件，定时转发给收费站。发生冲卡逃费异常通行，需要指挥车道天线连续探测无效代码的运动轨迹，与摄录的车辆运动图像对照，搜索并锁定冲卡车辆，录制车牌照图像，识别牌照号码并于以存贮，编辑成文，连同图像一并传送给收费站。

3 ETC网络体系后台组成和功能

按后台网络体系，将形成收费站、收费专营公司、结算中心，银行和客户服务中心等多层次的管理子系统，其功能分别为。

3.1 收费站

收费站通常有多条电子收费车道和半自动收费车道，所形成的数据也分属两类；需要一套计算机网络（局域网）采集和分别处理、上传这些数据。

电子收费部分的功能为：宴时采集入口车道过车信息，出口车道收费交易记录，经校验后存人本地数据库；实对采集违章车辆图像井暂存；汇总各车道的原始数据文件（含违章车辆图像），整理、打包、分时传送给专营公司；接受下传的客户黑、黄名单，转发给车道控制机。

3.2 专营公司管理产系统

每一条独立经营的公路都会有一家负责收费工作的专营公司，它既独自管理普通收费的全部数据和财务文件，还需要与结算中心合作，共同处理路网区域收费中该公司承担的工作和结算应分享的费额。具体工作为：分时采集各站暂存的数据，进行整理，对车道控制器无法处理的违章记录作出处理；汇总各站的原始数据进行加工，编辑成所需要的数据文件，打印和统计各种数据指标；向结算中心上传加工后的数据文件，请求支付；接收结算中心下传的黑、黄名单，转发给各收费站。

3.3 结算中心管理子系统

ETC给客户带来的最大好处是持卡可以在区域路网的任何道路行驶，而不须停车缴费。这些道路可能分属不同的专营公司，需要设立专门的结算中心，集中管理通行费账目。它应统一核准各专营公司的数据，算出每一个客户在当次旅行中应缴付的费额，以便在该客户的账户中扣除。同时，需要计算一定时间内（如8、12或24h），在某公司管辖道路通行的所有客户应缴付费额的总数，将此金额拨付给该专营公司。具体工作为：接收各专营公司上传的数据文件；计算一定时间内。正常通行时各客户的通行费额．和各专营公司应收入的通行费总额；对跨公司的异常通行作出判断和处理，如有入口无出口或有出口无入口信息的客户等。

3.4 银行管理子系玩

ETC缴费属非现金交易，它采用预付和记账两种方式。预付方式要求客户登记使用ETC时需交付一笔开户费，它包含标识卡的成本费和预付通行费。客户每在ETC路网卡通行一次，就会从客户账户中扣除；当账户余额不足时，需通知客户补充资金。记账方式是定期算出应缴费额，客户一次交清，这种方式使专营公司承担坏账风险。ETC的实质是通行费不在公路现场和通行时刻用现金支付，而是选择另一个时间和地点支付。因此，客户的金额和账目也需要一个单位进行管理，银行是理想单位。

3.5 客户服务中心管理子系统

服务中心面向客户，具体功能为：客户申办标识卡手续。向客户发放标识卡并对其作初始化操作；编制客户资金账号，连同收人资金一并存入银行；按照所收到的黄名单，及时通知客户补交金额；向客户提供消费明细账查询、资金补充和打印服务等。

后台可以将结算中心、银行和客户服务中心建成三个独立单位，也可以让银行兼职三者。由于银行具有开展此种业务的潜力和丰富的金融财务经验又有面向广大客户的服务网点，可收收事半功倍之效。它还可减少ETC的复杂性，减轻专营公司的操作难度和管理负担，便于公司集中精力开拓ETC市场。

4 ETC数据传输网络和专用软件

公路通行地域决定数据传输网络是由若干局域网联成的广域网。局域网为各单元内部互联网，如收费站有多条收费车道，这些车道控制机与站子系统的主机（或服务器）就可联接成星形拓扑结构以太网；广域网为各单元间的联接网+如专营公司与收费站和结算中心间的联接。广域网可利用modem通过公用网（电话网等）实现；也可通过半自动收费系统已建立的光纤专用网实现，后者可能更适合我国公路建设的实际情况。

建造广域网要充分利用已有设备的潜力，要从多方面考虑网络的安全，要兼职多媒体传输，可靠性、扩展性和冗余能力等，应该选择开放性好的协议。ETC专用软件既有财务性的大型数据库，也有与公路交通紧密相关的大型数据库。前者银行已有长期使用经验，有成熟的软件可供参考：后者则与当地的交通有关，需要慎重对待。

5 结论

综上所述，ETC是进入高速公路系统不久的新鲜事物，虽然优点突出，但毕竟经验不多，还需要在多次建造和使用中，积累经验，逐渐成熟。

参考文献

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