第４３卷㊀第３期２０２０年９月㊀㊀上㊀海㊀船㊀舶㊀运㊀输㊀科㊀学㊀研㊀究㊀所㊀学㊀报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＧＨＡＩＳＨＩＰＡＮＤＳＨＩＰＰＩＮＧＲＥＳＥＡＲＣＨＩＮＳＴＩＴＵＴＥＶｏｌ.４３Ｎｏ.３Ｓｅｐ.２０２０收稿日期:２０２０￣０５￣１２
作者简介：周㊀钢(１９８６ )ꎬ男ꎬ重庆人ꎬ工程师ꎬ主要从事高速公路联网收费费率计算研究与测算工作ꎮ㊀㊀文章编号:１６７４￣５９４９(２０２０)０３￣００３７￣０６
高速公路ＥＴＣ通行车辆门架分段计费解决方案
周㊀钢ꎬ㊀程㊀镇
(中远海运科技股份有限公司ꎬ上海２００１３５)
摘㊀要：为满足交通运输部在取消高速公路省界收费站不停车电子收费系统(ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎꎬＥＴＣ)费显和清分结算系统优化试点工程中对ＥＴＣ通行车辆分段计费和计费结果的要求ꎬ重点阐述门架元整计费㊁固定折扣率出口元整计费和差异化折扣率出口元整计费等３种ＥＴＣ通行门架分段计费方案ꎮ结合交通运输部联网中心的要求ꎬ分析各种方案的利弊ꎬ以便高速公路省中心根据本省的ＥＴＣ通行车辆收费营运需求ꎬ选择最合适的方案部署实施ꎮ
关键词：取消省界站ꎻＥＴＣ通行车辆分段计费ꎻ费显优化
徐璐微博
中图分类号:Ｆ５４２㊀㊀㊀文献标志码:Ａ
ＥＴＣＳｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒＨｉｇｈｗａｙＴｏｌｌＣｈａｒｇｉｎｇｏｎＢａｓｉｓｏｆＧａｎｔｒｙ
车胜元资料ＺＨＯＵＧａｎｇꎬ㊀ＣＨＥＮＧＺｈｅｎ
(ＣＯＳＣＯＳＨＩＰＰＩＮＧＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＳｈａｎｇｈａｉ２００１３５ꎬＣｈｉｎａ)
女主角Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔｈａｓａｎｎｏｕｎｃｅｄｔｏｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｅａｌｌｈｉｇｈｗａｙｔｏｌｌｓｔａｔｉｏｎｓａｔｔｈｅｂｏｒｄｅｒｂｅｔｗｅｅｎｐｒｏｖｉｎｃｅｓ.Ｔｏｃｈａｒｇｅｈｉｇｈｗａｙｔｏｌｌａｔｔｈｅｅｘｉｔｗｈｅｒｅａｖｅｈｉｃｌｅｇｅｔｏｆｆｔｈｅｈｉｇｈｗａｙｎｅｅｄｓｓｐｅｃｉａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ.Ｓｅｖｅｒａｌｃｈａｒｇｉｎｇｓｃｈｅｍｅｓａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｆｏｒｐｒｏｖｉｎｃｅｓｔｏｃｈｏｏｓｅａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ.Ｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｌｌｏｗｓｔｈｅｐｒｏｖｉｎｃｅｓｕｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｈａｒｇｉｎｇｓｃｈｅｍｅａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅｔｏｔａｌｔｏｌｌｗｈｉｃｈｓａｔｉｓｆｉｅｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆ"ｔｈ
ｅｔｏｔａｌｃｈａｒｇｅｓｈａｌｌｎｏｔｂｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｐａｉｄｂｙｖｅｈｉｃｌｅｓｕｓｉｎｇＣＰＣｂｙ５％".ＴｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｌｌｏｗｓａｎＥＴＣｕｓｅｒｔｏｓｅｅｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｔｏｌｌｌｉｓｔｏｎｒｏａｄｓｅｃｔｉｏｎｂａｓｉｓｗｈｅｎｈｅｐａｙｓｔｏｔａｌｃｈａｒｇｅａｔｔｈｅｅｘｉｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｖｉｎｃｉａｌｂｏｕｎｄａｒｙｓｔａｔｉｏｎꎻＥＴＣｏｎｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｂａｓｉｓꎻｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｆｅｅｄｉｓｐｌａｙ０㊀引㊀言
根据交通运输部 第十战役 重点工作部署ꎬ为满足不停车电子收费系统(ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎꎬＥＴＣ)用户在收费站出口显示当次行程全部通行费用的需求ꎬ各试点省份要在«取消高速公路省界收费站ＥＴＣ费显和清分结算系统优化试点工程方案»[１]的基础上ꎬ结合工程进展情况㊁经验和建议ꎬ编制«ＥＴＣ费显和清分结算系统优化工程实施方案»ꎬ通过对全网前端各项系统和后台各项系统进行优化升级ꎬ实现 一次通行㊁一次扣费㊁一次告知 和全网 费显 点亮的目标ꎬ进一步提升用户的体验ꎮ
在此背景下ꎬ２０２０年２月ꎬ重庆㊁四川和甘肃等第一批试点省份开始了ＥＴＣ 费显 优化点亮升级改造工作[２]ꎮ取消省界收费站之后ꎬ由于各省的ＥＴＣ计费规则不一致ꎬ引发了 相同起止点的ＥＴＣ车辆计费结果不一致  往返车辆计费结果不一致 和 ＥＴＣ实收金额高于ＣＰＣ现金实收金额９５折 等问题ꎮ对此ꎬ交通运输部联网中心根据各省试点工作的反馈情况ꎬ下发了«ＥＴＣ用户按省收费原则»指
导性文件ꎬ提出了 ＥＴＣ通行车辆计费按省取整 和 ＥＴＣ实收金额不能高于ＣＰＣ现金实收金额９５折 等要求ꎬ明确了各省关于跨省通行ＥＴＣ车辆门架分段计费的界限ꎬ使ＥＴＣ计费结果具有准确性㊁一致性和唯一性ꎬ并保证ＥＴＣ用户享受
９５折优惠权益ꎮ本文根据重庆高速公路省中心和贵州高速公路省中心试点工作情况ꎬ提出 门架元整计费  固定折扣率出口元整计费 和 差异化折扣率出口元整计费 等３种ＥＴＣ通行车辆门架分段计费解决方案ꎬ并详细阐述各种方案的利弊ꎬ以便各高速公路省中心结合本省的收费营运规则选择最合适的方案部署实施ꎮ１㊀门架元整计费方案门架元整计费方案要求ＥＴＣ通行车辆经过的每个门架都按元整之后的本省累计应收金额计算该门架的实收金额ꎬ计费方案示意见图
１ꎮ
图１　门架元整计费方案示意
㊀㊀ＥＴＣ通行车辆从重庆市入口站上道ꎬ依次经过路段门架Ａ㊁路段门架Ｂ㊁路段门架Ｃ㊁省界出口门架Ｄ㊁路段门架Ｅ㊁路段门架Ｆ和路段门架Ｇ之后ꎬ从贵州省出口站下道ꎬ出口和入口皆无门架代收ꎮ
在经过路段门架Ａ时ꎬ省级计费模块已知信息包括本门架应收金额(即物价审批单价)和优惠比率ꎬ以及前序门架的本省累计应收金额和本省累计实收金额ꎮ省级计费模块计算路段门架Ａ的其余金额的规则如下:１)本省累计应收金额等于前序门架本省累计应收金额与本门架应收金额之和ꎬ即３.３元ꎻ２)本省累计元整应收金额等于本省累计应收按四舍五入取整到元的金额ꎬ即３元ꎻ
３)本门架实收金额等于本省累计元整应收金额减去本省累计元整应收金额乘以优惠比率ꎬ再减去前序门架本省累计实收金额ꎬ即２.８５元ꎻ４)本省累计实收金额等于前序门架本省累计实收金额与本门架实收金额之和ꎬ即２.８５元ꎮ全程累计应收金额和全程累计实收金额由门架前端软件系统叠加计算生成ꎬ路段门架与省界门架计算
全程累计应收金额的规则有差异ꎬ出口车道按省界门架规则计算全程累计应收金额ꎮ以贵州省路段门架
Ｅ为例ꎬ计算规则如下:１)全程累计应收金额等于前序省份累计应收金额与本省累计应收金额之和ꎬ即１６.３元ꎻ
２)全程累计实收金额等于前序省份累计实收金额与本省累计实收金额之和ꎬ即１５.０５元ꎮ
以贵州省出口车道为例ꎬ计算规则如下:１)全程累计应收金额等于前序省份累计应收金额与本省累计元整应收之和ꎬ即２３元ꎻ２)全程累计实收金额等于前序省份累计实收金额与本省累计实收之和ꎬ即２１.３５元ꎮ２㊀固定折扣率出口元整计费方案
固定折扣率出口元整计费方案只要求ＥＴＣ通行车辆在省界出口门架或出口车道对本省累计应收金额进行元整ꎬ按元整之后的本省累计应收金额计算本门架实收金额ꎬ取消每个门架都需计算的本省累计元整应
收金额的概念ꎬ计费方案示意见图２ꎮ８
３上㊀海㊀船㊀舶㊀运㊀输㊀科㊀学㊀研㊀究㊀所㊀学㊀报２０２０年第３期㊀
图２㊀固定折扣率出口元整计费方案
㊀㊀仍以ＥＴＣ通行车辆从重庆市入口站上道ꎬ依次经过路段门架Ａ㊁路段门架Ｂ㊁路段门架Ｃ㊁省界出口门架Ｄ㊁路段门架Ｅ㊁路段门架Ｆ和路段门架Ｇ之后从贵州省出口站下道为例ꎬ出口和入口皆无代收ꎬ省级计费模块已知信息包括本门架应收金额(即物价审批单价)和优惠比率ꎬ以及前序门架的本省累计应收金额和本省累计实收金额ꎬ路段门架Ａ的计算规则如下:１)本省累计应收金额等于前序门架本省累计应收金额与本门架应收金额之和ꎬ即３.３元ꎻ２)本门架实收金额等于本省累计应收金额减去该金额与优惠比率的乘积ꎬ即３.１４元ꎻ３)本省累计实收金额等于前序门架本省累计实收金额与本门
架实收金额之和ꎬ即３.１４元ꎮ路段门架Ｂ和路段门架Ｃ的计算规则与路段门架Ａ一致ꎮ省界出口门架或出口车道代收最后一个门架时(图２中的贵州省出口表示无代收门架处理逻辑ꎬ与出口车道代收最后一个门架有区别)ꎬ计费规则如下:１)本省累计应收金额等于前序门架本省累计应收金额与本门架应收金额之和ꎬ再四舍五入元整ꎬ即如何申请域名
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１３元ꎻ２)本门架实收金额等于本省累计应收金额减去该金额与优惠比率的乘积再减去前序门架累计实收金额ꎬ即２.９３元ꎻ３)本省累计实收金额等于前序门架本省累计实收金额与本门架实收金额之和ꎬ即１２.３５元ꎮ
全程累计应收金额和全程累计实收金额由门架前端软件系统或车道软件系统叠加计算生成ꎬ路段门架㊁省界门架和出口车道的计算规则一致ꎬ以贵州省路段门架Ｅ为例ꎬ计算规则如下:
１)全程累计应收金额等于前序省份累计应收金额与本省累计应收金额之和ꎬ即１６.３元ꎻ２)全程累计实收金额等于前序省份累计实收金额与本省累计实收金额之和ꎬ即１５.３２元ꎮ
３㊀差异化折扣率出口元整计费方案３.１㊀原始方案差异化折扣率出口元整计费方案在固定折扣率出口元整计费方案的基础上ꎬ改变省界出口门架或车道代收最后一个门架的计费规则ꎬ由 省界出口门架或车道代收最后一个门架的应收金额加上本省累计应收金额ꎬ再减去 四舍五不入 元整减收金额之后ꎬ乘以本门架折扣率 计算本门架实收金额ꎬ计费方案示意见图３ꎮ
以图３为例ꎬ路段门架Ａ的计算规则如下:１)本省累计应收金额等于前序门架本省累计应收金额与本门架应收金额之和ꎬ即３.３元ꎻ２)本门架实收金额等于本门架应收金额减去该金额与优惠比率的乘积ꎬ即３.１４元ꎻ３)本省累计实收金额等于前序门架本省累计实收金额与本门架实收金额之和ꎬ即３.１４元ꎮ路段门架Ｂ㊁路段门架Ｃ㊁路段门架Ｅ和路段门架Ｆ的计费规则与路段门架Ａ一致ꎮ门架Ｇ交易失败
９
３周㊀钢ꎬ等：高速公路ＥＴＣ通行车辆门架分段计费解决方案㊀㊀㊀㊀㊀㊀
图３㊀差异化折扣率出口元整计费方案
或门架Ｇ因地理因素无法建立实体门架ꎬ由出口收费站代收门架Ｇꎬ出口代收门架Ｇ的计费规则与省界出口门架Ｄ的计费规则一致ꎬ省界出口门架Ｄ的计算规则如下:
㊀㊀１)本省累计应收金额等于前序门架本省累计应收金额与本门架应收金额之和ꎬ再四舍五不入元整ꎬ即
１３元ꎻ２)本门架实收金额等于本门架应收金额与元整减收金额之和ꎬ减去该金额与优惠比率的乘积ꎬ即２.７９元ꎻ
３)本省累计实收金额等于前序门架本省累计实收金额与本门架实收金额之和ꎬ即１２.０４元ꎮ出口代收门架Ｇ也优先按上述方式计算本门架实收金额和本省累计实收金额ꎬ本省累计应收９.９元ꎬ属于五不入ꎬ此时元整减收金额为０ꎬ本门架实收金额计算结果为３.１４元ꎬ本省累计实收金额计算结果为９.４２元ꎬ出口代收门架Ｇ的计算规则如下:
１)本省累计应收金额等于前序门架本省累计应收金额与本门架应收金额之和ꎬ再四舍五不入元整ꎬ即
９.９元ꎻ２)本门架实收金额等于本门架应收金额与元整减收金额之和ꎬ减去该金额与优惠比率的乘积ꎬ即３.１４元ꎻ３)本省累计实收金额等于前序门架本省累计实收金额与本门架实收金额之和ꎬ即９.４
２元ꎮ
３.２㊀优化方案
实车测试发现ꎬ差异化折扣率出口元整计费方案存在收费不一致的问题ꎮ经分析ꎬ原始方案最后一个门架在计算本门架实收金额时ꎬ为保证ＥＴＣ车辆的本省累计实收金额与ＣＰＣ现金车辆的本省累计实收金额的比率小于等于０.９５ꎬ采用了 先降低应收金额再打折 的实收金额计算策略ꎬ但因往返路径最后一个门架应收金额不同ꎬ降低相同的应收金额之后再打折可能会出现 一个四舍ꎬ另一个五入 的情况ꎬ导致出现１分钱的差异ꎮ若采用 先打折再降低实收金额 的策略ꎬ则能避免该问题ꎮＥＴＣ车辆所有门架统一按 本门架应收金额减去该金额与优惠比率的乘积 计算通行费ꎬ能解决收费不一致的问题ꎬ所有门架计算本门架实收金额的规则统一为：本门架实收金额等于本门架应收金额减去该金额与优惠比率的乘积ꎮ
当本省累计应收金额出现元整减收时ꎬ由于ＥＴＣ车辆计算实收金额并未作相应的减收调整ꎬ会导致ＥＴＣ本省累计实收金额除以ＣＰＣ本省累计实收金额的比率高于０.９５ꎬ短途车甚至会出现ＥＴＣ本省累计实收金额高于ＣＰＣ本省累计实收金额的情况ꎬ因此在最后一个门架完成本门架实收金额计算之后ꎬ再判断ＥＴＣ本省累计实收金额是否高于ＣＰＣ本省累计实收金额的０.９５倍ꎬ若是ꎬ则按以下规则调整最后一个门架的本门架实收金额ꎬ即：本门架实收金额等于元整之后本省累计应收金额乘以０.９５ꎬ再减去前序门架本省累计实收金额ꎮ
当路段实体门架交易最后一个门架时ꎬ无法判断自己是否是最后一个门架ꎬ无法调整门架通行记录中的本门架实收金额ꎬ应由车道系统判断ꎬ直接调整最终的ＥＴＣ本省累计实收金额ꎮ门架通行数据汇总实收金额与车道交易数据实收金额不一致问题由省中心系统修正解决之后上传给交通运输部联网中心ꎮ０４上㊀海㊀船㊀舶㊀运㊀输㊀科㊀学㊀研㊀究㊀所㊀学㊀报２０２０年第３期㊀
４㊀各方案优劣对比各方案优劣对比分析见表１ꎮ
表１㊀各方案优劣对比分析项㊀目门架元整计费
固定折扣率出口元整计费差异化折扣率出口元整计费(原始方案)差异化折扣率出口元整计费(优化方案)车道与门架原始数据金额的一致性一致
不一致不一致不一致ꎬ省中心修正非现金与现金收费额比例固定９５折
固定９５折小于等于９５折小于等于９５折差异化收费需求不支持
不支持支持支持拆分系统的复杂性较低
似的组词较高较高较高收费的公平性不公平
公平公平公平往返计费金额的一致性
一致一致不一致一致４.１㊀门架元整计费方案优缺点
门架元整计费方案通过 本省累计元整应收金额乘以折扣率ꎬ再减去前序门架本省累计实收金额 的方式计算本门架实收金额ꎬ能保证ＥＴＣ通行车辆在经过任何门架时ꎬ本省累计实收金额与本省累计元整应收金额的比率刚好等于本省ＥＴＣ的折扣率ꎮ同时ꎬ单省门架通行记录的汇总实收金额等于该省累计实收金额ꎬ途径省份的累计实收金额之和等于出口车道实收金额ꎬ能保证门架通行记录数据与车道交易记录数据的一致性ꎮ
固定折扣率(９５折)有利于社会用户准确理解高速公路收费规则ꎬ不易对总收费金额产生歧义ꎮ门架通行记录数据与车道交易记录数据一致有利于交通运输部联网中心做省域拆分ꎬ有利于通行省中心做省内拆分ꎬ降低交通运输部中心级系统和省中心级系统的复杂度ꎮ数据条理非常清晰ꎬ收费结果与清分结果可完全保持一致ꎬ有利于营运公司核对清分结果ꎮ
但是ꎬ门架元整计费方案要求同一省份的所有门架采用统一的优惠比率ꎬ该前置条件会导致高速公路无
法进行差异化收费[３]ꎬ不能满足各省关于车辆分流引导的需求ꎮ此外ꎬ门架元整计费还会导致单价相同的门架之间本门架实收金额不一致ꎬ收费公平性无法保证ꎬ营运公司对此有较大的争议[４]ꎮ４.２㊀固定折扣率出口元整计费方案优缺点固定折扣率出口元整计费方案相比门架元整计费方案ꎬ能解决单价相同的门架之间实收金额不一致的问题ꎬ同时避免相同车辆从不同的收费站上道ꎬ经过同一个门架的
实收金额不一致ꎮ采用该方案ꎬ收费公平性基本上能得到保障ꎬ有利于营运公司核对门架计费金额是否准确ꎮ
但是ꎬ该方案仍要求同一省份的所有门架采用统一的优惠比率ꎬ高速公路通过差异化收费实现车辆分流引导的需求仍无法满足ꎮ此外ꎬ由于省界门架计费规则与路段门架计费规则不一致ꎬ会提高省级计费模块的复杂度ꎬ仍存在因计费规则不一致导致单价相同的门架实收金额不同的问题(比如门架Ｃ和省界门架Ｄ)ꎮ
４.３㊀差异化折扣率出口元整计费原始方案优缺点差异化折扣率出口元整计费原始方案在固定折扣率出口元整计费方案的基础上ꎬ调整省界出口门架和出口车道代收最后一个门架的本门架实收金额计算规则ꎬ不再要求省内所有门架保持统一的优惠比率ꎬ能满足差异化的收费管理需求ꎮ
但是ꎬ对于无匝道门架的省份ꎬ由于主线路段实体门架无法预知自己是否为最后一个门架[５￣６]ꎬ因而无法获取元整减收金额ꎬ不能按 本门架实收金额等于本门架应收金额与元整减收金额之和ꎬ减去该金额与优惠比率的乘积 计算本门架实收金额ꎬ只能采用 本门架实收金额等于本门架应收金额减去该金额与优惠比率的乘积 计算本门架实收金额ꎬ这与省界出口门架计费规则和车道代收最后一个门架计费规则不一致ꎬ会引发同一辆车通行同一条路线计费金额不一致的问题ꎮ
同时ꎬ由于往返车辆通行的最后一个门架单价不一致ꎬ上行最后一个门架和下行最后一个门架减去元整
减收金额打折计算本门架实收金额之后ꎬ可能出现 一个四舍ꎬ另一个五入 的情况ꎬ导致上下行收费金额出现１分钱的偏差ꎮ１
４周㊀钢ꎬ等：高速公路ＥＴＣ通行车辆门架分段计费解决方案㊀㊀㊀㊀㊀㊀