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第2卷　第32期〈技术应用〉
高速公路ETC 系统的应用
李晓华
（厦门兴南洋信息技术有限公司，福建　厦门　361000）
摘要：中国高速公路里程已高达15万公里，位居世界第一，私家车保有量达3.6辆且快速增长，目前现有的高速公路收费系统以MTC （停车刷卡缴费）为主ETC 系统（不停车自动完成缴费）为辅导，现有的高速收费模式排队进出易造成交通堵塞。党中央、国务院高度重视运输效率问题，多次做出重要指示，习近平总书记提出要推进流通体制改革，研究如何提高运输效率、平衡各种运输方式、降低各种物流费。2018年5月16日，李克强总理在主持召开的国务院常务会议上，明确提出“推动取消高速公路省界收费站”，进一步提升高速公路服务能力和水平，促进物流降本增效，更好地服务经济社会发展和人民众安全便捷出行。文章结合广东省取消高速公路省界收费站工程（番禺大桥）工程项目案例对ETC 系统的优势和ETC 门架系统的实施做详细阐述，并对ETC 系统的全国应用进行总结和展望。
关键词：项目介绍；ETC 优势；ETC 门架施工
中图分类号：U495　文献标识码：A  文章编号：2096-6164（2020）32-0031-03
1　项目介绍
番禺大桥(Panyu Bridge)是中国广东省广州市境内一座连接珠海区与番禺区的过江通道，位于珠江南
干流之上，是华南快速路组成部分之一，也是广东省高速公路路网的主要终点站出口之一。交通量巨大，番禺大桥现在的收费系统为MTC 系统停车收费模式+ETC 不停车收费模式混合并存运行，通行压力巨大，堵车时常发生。本项目对番禺大桥收费站系统升级、收费车道改造（调整完后主线站为12入12出，出、入口均为3条混合9条ETC 专用）、ETC 门架系统建设、收费站-至收费所-省中心-部中心传输链路的升级。建设成全省系统一、高效、稳定、安全、先进的收费管理系统，提供给车道、收费站、路段中心各级业务部门使用，最终实现缓解交通压力，减少拥堵、便利众。
2　ETC 系统优势
中国高速公路里程已高达15万公里，位居世界第一，中国经济快速发展得益于高速公路的血液流通，同时我们也看到，伴随经济持续高速发展，电子商务消费里的突飞猛进对物流业的需求量剧增，私家司机车保有量3.6亿且持续高速增长势头，现有的MTC 停车收费通行（停车、排队等候、刷卡、现金交易）
弊端等制约高速公路通行不畅通。ETC 系统采用的是全国联网，通过ETC 门架系统实现过往车辆不停车通行完成自动收费，结构如图1所示。
图1　全国高速公路联网ETC 系统架构示意图
1）全国一张卡、一卡通全国高速，全程不停车完成自动交易切割，节省停车排队等候时间，减少车辆磕碰缓解交通压力，保证车辆通行时间效益。测试数据：10 min 时间内16辆车MTC 车道人工收费车道（每辆车子进入车道都经减速、停车、付钱、零、起步等必要程序）平均过车收费时间为39 s 左右，而ETC 车道平均过车时间仅3 s。科学的实验数据证明，ETC 的通行能力是人工收费车道6～9倍以上，ETC 车道将大大提高通行能力。
2）降低管理成本：据分析,1条ETC 车道的通行
作者简介：李晓华（1980- ），男，河南信阳人，本科，工程师，主要从事商业酒店、住宅项目、公建筑项目、高速及桥隧的机电设备安装与维护方面研究。
产业科技创新　2020，2（32）：31~33Industrial Technology Innovation
产业科技创新　Industrial Technology Innovation
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能力相当于6至9条MTC人工收费车道通行能力，减少了相应MTC车道人员工资（3班轮换岗）及配套管理成本等费用。
3）全国客运收费数据直接上传联通到部级管理中心，让收费更合理透明，能最大限度避免不合理收费。
4）货车治超称重、收费、放行方式的改变，改变原来的本地超载称重计量改为联网到部级系统形成数据。（通过时间，车辆型号、载重、轴距、车速等），数据直接上传上级并生成缴费清单到执行放行指令。从制度性、系统性上解决地方执法不严、选择性执法等不规范问题。对一般超载透明化从根本上维护了货运物流从业人员的基本权利，维护了社会的和谐。
5）自动识别大件运输车辆，对严重超载车辆系统对超载数据分析拒绝放行并形成记录上传部级系统，杜绝高危车辆对高速道路桥梁造成安全隐患，有效遏制地方收钱放行的腐败行为保障了国家人民的财产安全。
6）自动识别判断“两客一危”车辆是否符合通行要求并在交易流水（交易凭证）中记录。
7）国家法定节假日免费统一时间，ETC自动完成免费交易，而传统MTC需要完成取卡人工放行的繁琐临时措施，减少高峰期等待排队堵塞现象。
8）ETC系统促使公路制度改革，推动降低过路过桥费用及时间成本，从制度管理上及系统运行上有效遏制治客、货车辆不合理审批和乱收费、乱现象。4　ETC门架系统施工
ETC门架系统是对原有省界收费站的结构性升级，ETC门架系统是通过RSU设备读取车载ETC的数据实现对车辆不停车通行的结算，具体由ETC门架结构和ETC门架前端设备组成（ETC接收天线、高清抓拍摄像头、补偿灯光、高清抓拍摄像头）。施工工艺流程：工准备-测量放样-挖基、验基-基础浇筑-交通导行-门架安装及验收-前端设备安装调试、系统联调。4.1　施工准备
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施工前熟悉和审查施工图纸掌握设计意图与要求，实行自审设计交底制度。对施工图纸有疑问或差错及时提出。现场调查地形、地貌、地下管线和障碍以及工程用地、交通运输、施工便道及其他环境。施工机械设备进场验收并做好日常维护、保证其正常运行。大型吊装机械人员持证上岗其他作业人员进行三级安全交底及岗前教育培训合格上岗。根据图纸及现场勘探，做出材料需求工程量计算书，依据总体进度计划表制定合理的材料计划表（采购批次，数量、到货时间）、劳动力计划表、进度计划表等。
4.2　测量放样
测试技术人员现场采用GPS校核ETC门架系统安装坐标位置并用石灰粉“十字放样”，报监理单位会同设计单位放样确认。安装位置确定后根据设备尺寸对设备基础位置二次放样确认，如场地受限、地基承载力无法满足时按设计变更后的方案。ETC门架安装位置如图2
所示。
图2　ETC门架系统布置图
4.3　挖基、验基
玛瑙怎么辨别真假ETC门架结构基础开挖尺寸为1600*3500（MM），采用积水排法降水人工开挖（机械开挖易损坏地下管线），严禁在有积水的情况下作业。基坑开挖前先查明原管线埋设深度、位置用途、使用年限、完好状态并做现场标识及图纸标注。采用人工浅层、逐层开挖，避免开挖过程中损坏原预埋管线，基坑开挖时对原管线采取保护措施，可采用钢板或木板等方式保护措施，槽底不得受水浸泡或扰动。基坑开挖到设计高程后，由建设单位、勘察、设计、施工单位、监理单位共同验收（对基坑的位置坐标、几何尺寸、高程、坡度、地基承载力、土质情况），如承载力不能满足要求按相关流程及设计变更方案实施。
4.4　基础浇筑
钢筋绑扎、预埋定位板（1950*650*10MM）、预埋地脚螺栓（M36*1473MM）工序完成后报监理单位进行隐蔽验收。计算商品混凝土（C30）用量及运距，组织商品混凝土的运输、浇筑、养护、振捣、养护。养护期间密切关注内外温差控制采取洒水或保湿养护等措施避免产生裂缝确保浇筑质量。设备基础强度达到设
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第2卷　第32期李晓华：高速公路ETC 系统的应用计强度时进行上部结构安装工序施工。4.5　交通导行
本项目施工的难点是番禺大桥站高速不中断辆车通行的情况下按工期进度节点完工，ETC 门架结构安
装施工需要临时占用一幅车道。项目部调查统计番禺大桥高速段车辆通行的车流量及高峰期，研究设计占路范围，遵行“占一还一”的原则编制交通导行方案并经番禺大桥高速管理部门审批。施工中严格按照交通导行方案设置围挡（一次交道导行方案：关闭进口，出口通道临时开放两条车道当进口通行功能，二次交通导行方案：关闭出口，进口通道临时开放两条车道当出口通行功能），严格路控制占路时间（01：00至05：00），设置临时交通导行标夜间警示信号灯，设置路障、隔离设施，组织现场人员协助高速管理部门人员组织引导交通。4.6　ETC 门架系统
春节2023年放假ETC 门架结构进场通知监理单位验收：（钢材产品合格证、钢材质量证明书、钢材的检验报告、ETC 门架结构拼装简图、高强度螺栓抗滑移系数的试验报告、焊缝无损检验报告、ETC 门架结构试板的试验报告、ETC 门架工厂试拼装记录）。
ETC 门架安装时间窗口严格按照交道导行方案时间窗口采取现场拼装分三段整体吊装方案（左立柱、右立柱、衡量）实现快速完成。横梁拼装时严格复核预拱度，吊装前对ETC 门架三段结构受力及吊点位置进行安全验算、对吊车吊力进行安全性验算、对吊机站位地基承载力进行验算（采取铺设钢板等加固措施），对吊机吊臂旋转半径进行计算。吊装横梁时复核左右立柱的高程确保横梁高程复核设计要求（净高标准值为5.5 m ～ 6 m）。
前端设备安装及调试系统ETC 门架系统（前端设备）组成图如图3所示、ETC 门架前端设备安装布置如图4
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所示。
图3　ETC
系统前端设备
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图4　ETC 门架系统设备安装布置图
RSU 的安装位置安装的最佳位置为车道的正中装央（不得超出车道两侧分道线）。安装高度符合设计要求（5.5 m ～6 m），天线发射面朝向来车方向，俯角度符合设计及产品设备功能要求，螺栓复拧到位防止风载抖动。高清车牌图像识别设备的最佳位置为车道的正中央（不得超出车道两侧分道线）。安装高度符合设计要求（推荐5.5 m ～6 m），镜头面朝向来车方向，俯角度符合设计及设备功能要求，螺栓复拧到位防止风载抖动。
单机设备安装完成后进行自检合格后报监理单位、建设单位、高速收费站管理中心组织单机、联动调试并形成书面记录至最终系统试运行并移交管理方使用。调试及运行期间我们积极配合番禺大桥高速管理工作人员的需求，本项目属于全高高速系统一个重要组成部分，试运行与运行是无缝对接对我们项目管理提出更高的要求及挑战，项目安排技术人员三班制24 h 待命以便及时响应异常问题并及时完善。
ETC 不停车收费系统特别适于在高速公路、交通繁忙路段、大型停车场等环境，尤其是重大节假日进出收费站车辆不停车通行相比传统MTC 停车收费模式效果非常显著，提高高速公路的通行能力保障高速公路网运行通畅，为广大众提供畅通、便捷、安全、高效、绿的高速公路交通运输服务体系，同时减少或降低收费站的管理成本。ETC 不停车收费系统对于城市发展来说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。
12306 出票失败ETC 不停收费系统形成全国高速一个加密的安各全网络，全国一张卡、一卡同全国，对驾驶人员来说减少停车节省通行时间，尤其时对货运车辆来说减少刹车、跟车通行安全隐患。ETC 系统的全国普及使用，促使物流行业的到达时间更便捷迅速从而提高全社会的相关行业经济发展。