摘要：近些年来，随着我国经济的快速增长，高速公路的建设和发展也不断加快。我国在高速公路建设的过程中采用的就是“以路养路”的建设方针，因此，在高速公路建设时，建立相应的管理系统是很有必要的。文章主要针对高速公路的ETC车道控制技术的设计、技术以及应用进行了研究。
关键词：高速公路；ETC车道；控制技术；应用
0前言
当前，我国经济取得了全面的发展，随着信息化时代的来临，信息技术在越来越多领域得到了广泛应用，提高了我国信息化的管理水平。在高速公路车道管理过程中，应用ETC车道控制技术就是信息技术应用的体现。“ETC车道控制技术”就是高速公路不停车收费系统，该技术是我国目前最先进的高速公路收费技术，ETC车道控制技术已经广泛应用与我国高速公路的管理中。
1.我国高速公路发展的基本特征
我国高速公路的投资具有多样化的特点。在我国高速公路建设的过程中，通常是由地方政府或者国家拨款来支持建设，因此高速公路的所有权属于地方政府和国家。地方政府和国家对于高速公路的管理不仅仅体现在建设方面，还体现在后期的维护和保养工作上。一部分高速公路在建设的过程中，还会采用集资建设的方式，通过社会、企业和地方政府或者国家进行共同集资建设。
我国高速公路管理也存在着投资收费的问题。一般来说，高速公路的建设属于投资比较大的项目，高速公路建设过程中的资金有一大部分都是来自于银行贷款。在偿还银行贷款的过程中，地方政府和国家就需要对过往车辆进行收费，以此来做到资金回笼。并且在高速公路后期的维护保养工作时，也需要大量资金投入，给地方政府以及国家带来了不小的经济压力。
与此同时，国家对高速公路的管理也呈现出多元化的特点。随着经济的不断发展和人们对出行的需求不断变大，高速公路建设项目的数量也越来越多，无法对这些高速公路进行统一集中管理，这就需要地方政府协助国家进行管理。不同地区和区域的高速公路在建设和维护需要地方投资方的参与。但是，因为我国幅员辽阔，不同地区的经济发展情况也存在较大差别，因此在管理的过程中会受到客观条件的限制。
ETC车道控制技术是我国高速公路管理中的关键技术。某种程度上来说，ETC车道控制技术就是我国高速公路收费系统中的核心支撑力量。
2.ETC技术概述
ETC技术是信息时代之下的产物，通过电子技术、计算机技术、传感技术等技术的组合，来实现高速公路自动收费系统，该技术的关键之处就在于对车辆的自动识别和通行费的交易。在ETC技术在高速公路的应用过程中，主要是为了对通行车辆进行自动识别，通过信息技术来完成对过往车辆的收费，收费是建立在对车辆进行自动识别的基础之上的。ETC技术在高速公路收费管理中的应用，能够最大程度上保证高速公路交通的通畅，并且区别于传统人工收费方式，ETC技术在高速公路中的应用，全程无需人工参与，降低了人工成本以及人工可能会出现的失误。就目前我国高速公路的管理情况来看，大部分ETC技术采用了微波技术，ETC车道控制系统就是按照国际规定的高速公路GHz微波通信。ETC技术主要利用了技术标准和ETC系统的前段系统以及组合式电子收费系统中CPU卡的技术规范这三个模块。通过车载设备OBE和路侧读写设备RSE进行信息的交换，在利用信息技术获取车辆通行的信息，ETC系统就能自动从车辆驾驶者的银行卡里扣取相关通行费用，提升了我国高速公路收费管理的效率，保证了交通的畅通。
我国目前ETC车道控制技术在高速公路中的应用实际来看，为了最大程度上方便人们对于高速公路出行的需求，很多高速公路按照划分了不同的收费方式，ETC车道控制系统可以分成开放式和封闭式两种模式，在车道形式上也可以分为ETC专用车道和MTC车道。虽然随着我国科学技术的不断发展，ETC车道控制系统在一部分高速公路的收费管理中取得了比较好的效果，但是还是有一部分省份的高速公路收费站采用的是人工收费管理，并且，根据我国的高速公路发展情况来看，在未来的发展中，会以ETC技术和MTC共存发展方式为主。
在ETC车道控制系统应用的过程中，也需要从该地区高速公路的发展现状联系起来，根据该地区高速公路的交通状况合理选择ETC车道控制系统的应用。以ETC车道控制系统的车道类型来看，ETC系统的车道有ETC专用车道和ETC、MTC混合车道，因此，在进行车道选择的时候，在考虑车道建设成本的同时，也需要以该地区高速公路实际的交通状况为出发点，同时也要考虑到该地区高速公路的车流量问题；从高速公路车道管理方面来看，可以安排相关的工作人员进行值班，也可以推广无人值班模式。管理模式的选择时根据该地区高速公路车流量的实际情况来决定的。
3.ETC车道控制技术的实际应用分析
ETC车道控制的系统比较复杂，在ETC车道控制系统中包含着客户服务中心、银行管理系统、结算中心等多个不同的子系统，因此在管理过程中，需要地方政府和国家加大管理力度，全面推行ETC车道控制系统在高速公路管理中的良好运行。
3.1 ETC车道控制的高速公路收费站系统
高速公路的收费站主要是对来往车辆进行收费，由于高速公路建设工程所需要的资金比较大，通常会采用向银行贷款的方式，因此就需要通过对过往车辆进行收费来做到资金回笼。通常情况下，高速公路的收费站都会由半自动收费车道和电子收费车道设备两个部分组成。在这种前提之下，高速公路的收费系统数据也会由两个部分组成。在对过往车辆进行收费工作时，需要对这两部分数据进行收集和整理，最后上传到ETC车道控制系统中。收费站不仅仅能够记录来往车辆的通行情况，还能记录车辆在行驶过程中出现的违章行为。一旦车辆在高速公路上行驶时出现了违章行为，就会通过计算机将这些行为记录下来，然后把这些数据反馈给ETC车道控制系统，这些车辆的数据就会一直储存在ETC车道控制系统内部。
3.2管理子系统
高速公路收费站主要是起到对过往车辆信息数据的采集作用，车道专营公司就需要利用相应的系统来对这些信息和数据进行收集和分析。ETC车道控制系统内部对于数据的分工有着不同要求，这就要求着车道专营公司需要对财务文件和收费数据进行分析和整理。
就我国目前高速公路发展的情况来看，绝大多数高速公路都实现了一卡式通行服务，大大提升了人们高速公路出行的体验，提高了收费效率，简化了收费流程。在人们选择高速公路出行时，只需要通过通行卡，就能够实现刷卡通行的操作，避免了在收费站进行缴费工作。一卡式通行模式改善了人们的出行环境，但与此同时，一卡式通行需要高速公路被局域网覆盖。由于现如今我国越来越多的高速公路都实现了电子收费，这就会导致很多局域网覆盖之下的高速公路不一定都属于同一个单位或者政府管辖，难免会出现账目结算的问题。这就需要建立ETC车道控制结算中心管理系统来对高速公路电子收费过程中出现的此类问题进行集中管理。ETC车道结算中心，要根据不同地区的高速公路收费情况和相关数据做出评价和分析，把同一车辆经过不同地区所产生的费用进行归纳整理，最后通过ETC车道控制系统的收费，把费用转到各个车道控制中心的账单里。这有利于解决我国高速公路电子收费过程中出现的账目结算问题，提升了车辆运营公司的管理能力。
高速公路ETC车道控制的银行管理系统。随着我国科学技术的不断发展，“无现金支付”模式在很多领域得到了广泛应用，高速公路收费站也是如此。现如今很多车辆在通行缴费时，都不会采用现金缴纳的方式。通常来讲，高速公路车辆通行费用的缴纳可以分成两种：记账缴纳和预付缴纳。这两种缴纳方法都有一个共同的特点，那就是不会通过现金缴纳的方式进行。ETC车道预付费用缴纳方法就是，驾驶员在经过高速公路之前，提前缴纳一笔通行费用，这个通行费用包括了高速公路车辆通行费用和其他成本费用。当驾驶员经过高速公路收费站的时候，ETC车道控制系统就会通过银行自动往预付卡中扣除相应的通行费用。如果预付卡中的余额使用完毕，该系统就会及时提醒驾驶员进行充值和预存。预付费用缴纳的方法，减少了通行过程中的现金支付情况，提升了高速公路收费的效率，方便了人们出行。随着科学技术的不断发展，银行管理系统将会成为时代发展的趋势，在高速公路收费中的应用只会越来越广泛。
客户服务中心系统是高速公路ETC车道控制系统中十分重要的一个部分。“客户服务中心系统”的主要功能就是处理过往车辆的相关事项，避免出现不必要的麻烦和纠纷，其功能性主要表现在以下几个方面：（一）客户服务中心系统能够帮助客户进行高速公路通行预付卡的申办，还可以把车辆高速公路通行的识别卡发放给客户，最大程度上方便客户的出行；（二）编制客户的账号和资金，并且将客户缴纳的高速公路通行费用放进银行管理系统进行统一集中管理；（三）通过相关的反馈渠道，来和客户建立良好的沟通，随时告知客户预付卡中的余额情况，提醒客户进行充值，还需要向客户提供高速公路通行费用的清单。
高速公路ETC车道控制系统需要以专业的计算机软件为基础。就一般情况来看，高速公路车道控制网络是由不同的局域网而形成的整体网络系统，局域网代表了各个地区和部门使用的网络。将不同的局域网联系起来就会形成广域网，在广域网工作中，需要把各个部门集中起来进行管理，协调各个部门的工作。比如说，高速公路收费车道采用的就是局域网，而高速公路车道结算中心采用的就是广域网。
4.ETC车道控制系统设计分析
4.1硬件设置
就目前我国各个省份和地区对ETC车道控制系统的推广情况来看，ETC车道控制系统的硬件设置主要包括以下几个方面：路侧读写单元、地感线圈、交通图像抓拍识别设备、车流量信息显示屏等。地感线圈就是利用道路两侧的地感线圈，来对过往通行车辆进行检测，检测车辆的形式情况。交通图像抓拍和交通识别设备主要是安装在车道内部，起到对过往车辆抓拍和识别的作用，并且能够通过ETC车道控制系统把车辆的信息反馈到计算机中，提升高速公路交通管理的效率。高速公路ETC系统的自动栏杆设备也能够起到一定的交通管制作用。当来到收费站的车辆没有在高速公路出现违规操作时，自动栏杆设备就会打开，让车辆通行；当出现了违章行为的车辆时，自动栏杆设备就会关闭。
4.2 ETC车道控制系统总体设计和实现分析
4.2.1车道布局设计
在利用信息技术对现有的高速公路收费系统进行改造时，可以设置后置栏杆的布局，这样做的好处在于，能够方便抓拍设备的安防，也能够减少抓拍过程中存在的时间差，还能进一步提升图片的清晰度，方便对过往车辆进行更好的检测。
4.2.2车道工作状态的划分
ETC车道控制系统状态划分可以分成三类：工作状态、人工处理状态和车道系统维护状态。这三种状态之间的切换是ETC车道系统运行的主要流程。
4.2.3车道工作状态的设计
当ETC车道在工作状态的时候，车道系统的设计必须要满足以下几个条件：对来往车辆进行自动检测、追踪车辆行程，保证来往车辆的合法性、判断车辆的合法性以此来控制自动栏杆设备、车辆的抓拍和识别工作、对车辆的进站和出站做好记录和数据保存工作、完成收费站和结算中心数据和资金的交互，这就是ETC车道工作状态下的流程。当进入收费站的车辆合法时，就要及时的放行。当前一辆车离开时，对后面的车辆也要做好合法性检测，保证收费站通行的效率。
结束语
综上所述，高速公路ETC车道控制技术是一项比较先进的技术，在应用到高速公路收费站时，比起人工收费有很多天然优势，能够大大提升人们高速公路雏形的体验。在该技术的应用工程中，还需要注意做到与时俱进，不断完善其中的缺陷，提高技术水平，为推动我国高速公路建设和高速公路管理献出一份力量。
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