基于移动通信网络技术的电子不停车收费系统解决方案

1. 引言

    “电子不停车收费” （Electronic Toll Collection,简称ETC）即车辆不停车地通过收费站点而实现收取过路费的收费方式。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过，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，有效提高这些交通市政设施的资金回收能力。虽然ETC系统作为我国未来智能交通的发展趋势，极大地改善了我国的交通状况，但同时也出现了许多问题。

2. 目前国内ETC系统存在的问题

    自上个世纪九十年代以来，我国已在全国十几个省市的范围内建立了近两百条ETC收费车道，发行了十几万张车载卡。从目前已开通的ETC系统的实际运行情况来看, 它们是安全、可靠、稳定而准确的，但在实施和推广ETC系统的过程中也遇到了以下一些的主要问题： 

    1. 高速公路管理公司各自引进了互不兼容的ETC收费系统。ETC 收费系统的根本优势就在于其区域内的兼容性, 而我国比较普遍的现象是一路一公司的管理体制, 各高速公路管理公司具有较大的独立经营权。如果用户所购买的ETC 收费设备仅能在一条路上使用时, 其社会效益和经济效益将会受到影响, 不利于 ETC 系统的推广应用。
    2．由于ETC收费的优势在于联网收费，目前在很多省、市缺乏统一规划，各公司自行引进实施给后续的扩展和连接带来很大障碍，在进行ETC系统的联网和扩展时，需进行大量的技术协调工作。
    3. 国内绝大多数ETC项目在如何提供较高的服务质量和获取较好的经济效益方面还处于探索期，大多数项目缺乏对ETC用户需求的客观分析，关于ETC的服务费定位和道路通行费的优惠措施也处于摸索之中，用户发展速度不够理想，导致ETC车道的通行量较低，通行能力强的优势没有得到体现。
    4. 国内目前尚无配套法规来治理逃费现象，所以即使收费车道上安装了不停车收费系统后，虽然减少了人工收费员，但却增加了监管人员，并没有实际减少路方的人工成本。
    5. ETC车道投资较高，大部分设备及技术均须从国外引进，不但价格昂贵，而且也不利于我国建立一个独立自主的高速公路体系。另外，电子标签价格与人们普遍心理预期还有一定差距。用户发展速度不够理想，导致ETC车道的通行量较低，通行能力强的优势没有得到体现。

3. 基于移动通信网络的ETC系统解决方案

    随着我国近近几年移动通信事业的高速发展，我国移动通信市场的发展速度和规模令世人瞩目，移动通信用户、移动通信网络容量及覆盖范围均达世界第一。利用现有的移动通信网络对高速公路良好的覆盖和良好的网络质量，为ETC的联网收费系统提供必要的物质保障，节省大量的网络投资，同时还可以通过移动通信网络提供 ETC的服务信息，使其社会效益和经济效益均获得较大的提高。而移动通信网络中融合了计算机技术与通信技术的移动计算技术则解决了ETC收费对移动性的最直接的需求即信息的传递、接收、汇总乃至最终的分析都必须在移动中完成这一难题。

    高速公路电子不停车收费系统可以分成两个部分，一部分是前台系统，它的功能是利用自动车辆识别技术完成车辆信息的采集，将采集的车辆、车道等信息通过移动通信网络发送到应用服务器进行处理。数据的承载可以采用GPRS、短消息或CDMA承载；第二部分是后台系统，它的主要功能是根据传送的业务数据在应用服务器完成用户在高速公路上的业务费用的计算、对用户账号进行扣费操作等。 

3.1 前台系统 

    主要由车载电子标签、电子标签读写器、移动通信模块（GPRS/CDMA/短消息通信模块）、图像抓拍系统、车道计算机控制系统等设备组成。为降低初期实施ETC系统的过高成本，并根据国内用户的承受能力，建议采用只读方式的车辆识别技术。