文章编号:1671-7619(2020)06-0042-04DOI :10.19776/j.gdgljt.2020-06-0042-04
基于取消省界收费站的高速公路收费系统
改革与创新
刘传奇，车卓君
(广东华路交通科技有限公司，广州510420)
摘要：随着我国高速公路建设的快速发展，与之相配套的机电收费系统的要求也在不断提升㊂为了进一步提高运输效率和高速公路的服务水平能力，使人们的外出更加便利，经济社会更加发展，需要促进机电收费系统以及收费中心㊁收费站㊁收费车道㊁门架等各级软硬件的升级改造，加强网络安全建设，实现新一轮收费模式的改革与创新㊂
关键词：高速公路；机电收费系统；取消省界收费站；改革与创新
中图分类号:U415.12㊀㊀㊀文献标志码:B
作者简介：刘传奇(1990.10-)，男，硕士研究生，工程师，从事机电工程监理工作,E -mail:1847391966@qq㊂
0㊀引言
2018年5月开始实施取消高速公路省界收费
站项目，进一步提高运输效率和高速公路通行能力，升级之后的系统将更加有利于人们的出行，有利于经济社会的发展㊂项目实施方案明确要求要在2019年年底之前完成收费中心㊁收费站㊁收费车道㊁门架系统软硬件升级改造和加强系统网络安全保障，进行新系统联调联试,2020年1月进行系统切换㊂
本文探讨和分析了新收费系统基于旧收费系统的改进和创新，同时也提出了可能存在的问题和不足㊂
1㊀取消省界收费站的重要性
截止目前，省内共有127条高速公路纳入联网
系统，总里程达到8550km㊂全省仍有主线收费站
44个，主线收费站和省界站比较拥堵，已开通ETC 车道仅占收费车道总数的25.6%,ETC 付款率
43.56%，客车ETC 使用率约为47.30%,ETC 车道数量少，同时ETC 普及率低，从而导致出行拥堵，对经济社会发展产生影响㊂因此，取消省界收费站十分重要㊂
通过深化收费公路制度改革，进一步降低高速公路过路费，规范收费方式，统一采用车型收费，有效地减少了客货运车辆乱收费㊁乱现象㊂同时加大ETC 使用率，减少了车辆拥堵现象㊂2㊀广东省联网收费现状
2.1㊀收费设施现状
目前全省有ETC 车道数量2088条，占车道总数的25.6%；主线收费站44个，其中终点站26个，省界站18个；发展ETC 用户约970万个㊂ETC 支付使用率43.56%，客车使用率约为47.30%，货车支付使用率28.98%㊂总体ETC 使用率偏低，同时货车ETC 使用率相对更低㊂主线省界站的存在和ETC 使用率偏低，导致收费站拥堵经常发生，特别是节假日，影响众的出行㊂
2.2㊀通信系统现状
干线网和接入网两级网络构成省内高速公路
通信系统，主要用于传送本路段内收费㊁监控等数据图像信号㊂
省干线传输网络主要由省交通集团内路段组建而成㊂目前采用SDH 技术体制，以共建共享的方式在庆丰㊁石碁㊁龙江㊁丹灶㊁龙山等干线节点和利通广场共同组成10GE 核心环，庆丰-利通广场-石碁通过租用电信运营商2芯光纤实现㊂
各路段收费数据通过干线传输系统传至三大片区收费汇聚点，然后通过租用运营商30M /50M 链路传至联网收费结算中心㊂各路段数据利用干线传输系统传输到省中心㊂
2.3㊀新㊁旧收费模式的创新与对比
过路费免费新㊁旧收费模式的对比见表1㊂㊃
24㊃2020年第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
广东公路交通
Guangdong Highway Communications
㊀㊀
㊀㊀㊀㊀㊀
Vol.46No.6Dec.2020
表1㊀新㊁旧收费模式创新对比
对比项旧模式新模式
管理体制省联网管理平台-路段收费中心-收费站-收费车
道
部联网管理平台-省联网管理平台-路段收费中
心-收费站(ETC门架)-收费车道
收费制式广东省高速公路联网收费系统主要采用封闭式
收费制式
广东省高速公路联网收费系统主要采用开放式
收费制式
收费方式银行卡账户或其他第三方支付账户，现金㊁ETC
用户卡㊁手机移动支付
银行卡账户或其他第三方支付账户，现金㊁ETC
用户卡㊁手机移动支付
通信介质RFID复合卡和ETC用户卡CPC卡和ETC用户卡
计费规则客车车(轴)型收费㊁货车计重收费㊁绿通车辆免
收通行费㊁重大节假日小型客车免费通行
统一车(轴)型收费㊁收费站入口治超㊁绿通车辆
免收通行费㊁重大节假日小型客车免费通行
拆分结算ETC通行费拆分结算采用部㊁省两级清分结算体
系，部级负责跨省ETC通行费的拆分结算，省级
负责省内ETC通行费的拆分结算；无跨省MTC
通行费，省内MTC通行费由省级清分结算机构
完成
部联网中心完成ETC发行方与省联网中心的
ETC通行费清分结算，以及跨省MTC通行费拆
结算㊂省联网中心完成省内ETC和MTC通行费
的拆分结算
ETC支付使用率43.56%90%以上计费模式出口计费分段计费，出口收费
3㊀改造方案与新技术应用
3.1㊀收费中心升级改造
路段中心系统的构成如图1所示㊂路段收费中心主要实现路段内收费管理㊁稽查管理㊁软硬件设施监控等功能㊂
3.1.1㊀收费管理系统
主要负责路段费率㊁营运参数接收下发㊁CPC 卡入库㊁路段内调拨㊁路段内库存动态监控㊁异常卡回收以及收费流水信息分析等㊂
3.1.2㊀综合稽查管理系统
主要提供基于大数据处理技术，根据本路段自由流通行车辆的交易㊁通行㊁图像等流水数据，识别疑似偷逃费行为，对疑似逃费车辆进行车辆证据链管理，为相关执法提供查询依据㊂
3.1.3㊀收费业务监控与运维管理系统
主要负责路段内收费站(车道)㊁ETC门架软硬件系统信息配置㊁监控㊁预警，通过告警管理㊁工单管理㊁运维闭环管理，实现收费系统的可用性㊂3.1.4㊀省中心稽查系统路段边缘计算节点
主要负责对ETC门架系统视频流和MTC㊁ETC抓拍图像数据进行车辆多特征实时分析，保证结构化特征数据实时㊁完整地传输到省中心节点，实时调取路段级视频图像数据，进行高性能的特征匹配和图片搜索功能
㊂
图1　路段中心系统构成
3.2㊀收费站和收费车道升级改造
3.2.1㊀收费站
收费站系统构成如图2所示㊂收费站在维持现有收费站系统功能的基础上，增加了去重服务器㊁管理服务器和北斗授时㊁安全网关㊁通信设备等，主要增加以下功能:
(1)支持CPC卡调拨管理功能，具备车道在
㊃34㊃
2020年第6期刘传奇，等：基于取消省界收费站的高速公路收费系统改革与创新总第171期
用CPC 卡㊁库存卡信息统计管理的功能㊂
(2)跨省通行费查询，具备收费车道向上级联网中心调用MTC 车辆计费服务的功能，并将结果返回给车道㊂
(3)收费参数管理，接收ETC 状态名单㊁黑名单以及其他车辆名单，下发至收费车道㊂
(4)计费功能，收费公路的分段计费功能由ETC 门架完成，并具备下发费率等功能㊂
(5)收费稽查功能，支持接收和下发黑名单及逃费数据信息查询㊁通行费补交等功能，提供后台数据支持㊂
(6)数据存储转发功能，汇聚收费车道交易流水㊁通行记录㊁交易日志㊁车牌抓拍图片㊁视频图像等相关数据，并按要求存储及转发㊂
(7)北斗定位与授时系统功能，具备北斗定位
与授时系统，并定时更新至收费站㊁收费车道相关设备
㊂
图2㊀收费站系统构成
3.2.2㊀收费车道
收费车道的改造主要是MTC 车道改混合车
道，使得车道不仅具有ETC 专用车道的功能，还具有人工车道的功能㊂主要是在人工车道上添加天线等设备，并部署相关车道的软件㊂以ETC /MTC 混合入口车道为例，主要具备以下功能:(1)自动识别黑名单车辆，并按有关规定进行处罚㊂
(2)货车进入治超车道后，系统能够自动获取车型㊁车轴㊁重量等数据，传送给入口车道㊂
(3)ETC 车辆通行时，自动识别未正确使用OBU 和用户卡的用户，同时识别非法车辆，写入信息到OBU，并将其他信息写入OBU㊂(4)MTC 车辆通行时，系统能够辨认车辆车牌
号码和颜㊁车型等信息，核实后的实际车牌㊁车型及入口信息等写入CPC 卡内，并清除CPC 卡内原有信息㊂
(5)ETC /MTC 混合车道系统应同时支持ETC 和MTC 车辆的通行㊂
3.3㊀ETC 门架系统
ETC 门架系统的功能主要包括:
(1)能够同时识别双片式OBU㊁单片式OBU 和5.8GHz 复合通行卡㊂
(2)能够自动识别车牌颜和号码，并形成后台流水，上传至本地和上级服务器㊂(3)实现车辆分段计费和扣费功能，同时进行比对，形成通行流水并上传㊂
(4)具备自检㊁在线程序和应用更新功能，并将ETC 门架系统及设备状态信息实时发送至省联网中心系统，对机柜工作状态进行监控㊂
(5)与北斗授时时钟同步，配备完备的应用软
件㊁关键设备㊁供电和通信网络，保证ETC 门架系统能够不间断地工作
㊂
图3㊀门架系统构成
3.4㊀数据传输
门架数据和ETC 门架系统收费数据以及图片
等，通过工业以太网交换机和敷设的12芯光缆组成环网传输到最近的收费站，再通过综合业务接入网或收费万兆网传输至路段中心㊂每个ETC 门架新增30M /45M /60M 测算接入网带宽㊂
工业以太网交换机和敷设的12芯光缆形成环网,ETC 门架系统监控视频等通过环网传至最近的收费站，再利用监控万兆网传输至路段中心㊂收费站备份链路收费站至路段中心租用运营商4M 以上的MPLS -VPN 链路㊂
路段中心备份链路路段中心至省收费中心新
㊃
44㊃2020年第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀广东公路交通㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀总第171期
增30M以上的MPLS-VPN链路㊂
3.5㊀新系统存在的问题
新收费系统切换之后还是存在一些系统问题，主要集中在硬件㊁软件和网络通信方面㊂(1)费显问题，入口不能正确显示相关入口㊁车型等信息，出口不能显示入口㊁出口㊁车重㊁车型㊁费用等信息㊂
(2)天线感应问题，如OBU通信失败㊁读取不到用户卡信息等，主要为读写失败或者读写错误㊂(3)误标行为，典型的就是邻道干扰和门架天线感应错误，感应到相邻车道的车辆，导致流水错误；或者门架感应到没有经过该门架的车辆以及通过门架时没有写入信息，导致多收费或者少收费现象的发生㊂
(4)模拟坏卡㊁丢卡时，从省中心调用车辆入口信息，由于入口信息上传系统延时或者失败，导致调用不成功，或者调用错误，从而导致收费错误㊂
(5)数据上传㊁后台流水缺失㊁服务器处理等其他一些软硬件问题㊂
3.6㊀新收费系统后续工作重点
新收费系统创造了一个良好的出行环境㊂新系统应用了大量新技术和设备，使得收费对于系统的稳定性要求越来越高，特别是天线的交易成功率，以及收费软件的成熟度等㊂对于数据上传的及时性也越来越高，本地的数据要及时上传上级中心㊂
应完善和健全机电系统维护保障体系㊂收费运营过程中，要求系统能够健康平稳运行，心跳及时上传上级中心，因此对于故障要及时发现并解决，目前的日养维护单位已经不能满足当前需求，需要建立
一个完善的日常养护体系㊂
新系统对于后台稽查的工作要求越来越高，如异常流水的查询，报表数据的统计，车辆稽查㊁黑名单管理㊁通行费补缴等，同时应建立联合稽查和信用管理体系，加强路段和交警以及相关部门的跨部门协作㊂
4㊀结语
高速公路机电系统是一项系统工程，系统应用了各种先进设备和技术，使得系统更加健全和智能，但同时也对系统的稳定性要求越来越高，需在使用中不断更新和完善，也需要建立和健全机电设备维护保障体系㊂新系统对于后台稽查的工作要求也越来越高，需同步建立稽查和信用管理评价系统，加强各单位之间的协同合作㊂取消省界收费站不仅保障全国联网收费秩序稳定，也提供了一个舒适的高速公路出行环境㊂
参考文献:
[1]郭子英.取消高速公路省界收费站相关技术探讨[J].中国交通信息化,2018(11):76-80.
[2]李闯.全国联网后高速公路运营中存在的问题及对策分析  以G省为例[J].南方论刊,2020(7):65-66 +72.
(收稿日期:2020-06-28)
Reform and Innovation of Expressway Toll System based on Cancellation
of Crossing-Provincial Toll Stations
LIU Chuanqi,CHE Zhuojun
(Guangdong Hualu Transport Technology Co.,Ltd.,Guangzhou510420)
Abstract:With the rapid development of highways in our country,the requirements of the matching electromechanical toll system have been also increased.In order to further improve transportation efficiency,improve the service level of expressways,make people s travel more convenient and economic and social development,it is necessary to promote the upgrading and transformation of software and hardware at all levels such as the electromechanical toll system and toll centers,toll stations,toll lanes,and portals,to strengthen the construction of network security.Realize a new round of reform and innovation of the toll model.
Key words:expressway;electromechanical toll system;cancellation of crossing-provincial toll stations;reform and innovation
㊃54㊃2020年第6期刘传奇，等：基于取消省界收费站的高速公路收费系统改革与创新总第171期