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ETC专用车道应急辅助收费系统的研究与应用

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：齐辉

[导读] 摘要：道路不停自行车临时收费控制系统(ETC)技术是我国智能轨道交通的一个重要技术组成功能部分，近年来一直受到中国政府的特别广泛关注，在国家政策上不断给予积极的政策引导，让该相关技术已经得以不断的得到推广应用，在越来越多的路段应用于各个城市高速公路，在多元化城市停车应用多的路段中也取得了显著应用成效，有效的彻底解决了道路停车临时收费所可能造成的道路交通堵塞、资源大量浪费、空气污染及政府资金使用失控

        云南省交通投资建设集团有限公司云南昆明 650100
        摘要：道路不停自行车临时收费控制系统(ETC)技术是我国智能轨道交通的一个重要技术组成功能部分，近年来一直受到中国政府的特别广泛关注，在国家政策上不断给予积极的政策引导，让该相关技术已经得以不断的得到推广应用，在越来越多的路段应用于各个城市高速公路，在多元化城市停车应用多的路段中也取得了显著应用成效，有效的彻底解决了道路停车临时收费所可能造成的道路交通堵塞、资源大量浪费、空气污染及政府资金使用失控等诸多问题。ETC两种系统的广泛应用，不但有效实现了自行车道交通收费的管理自动化，同时有效的大大提升了城区公路的车辆通行管理能力和交通服务水平，有效率的降低了城区公路交通工作人员的交通劳动量。本文作者通过对城市不停止行车通道收费系统的总体构成和基本技术工作原理进行研究，看到了该收费系统被广泛应用的巨大经济效益和广阔的发展前景。
        关键词：高速公路；ETC；电子收费系统；不停车收费系统
        一、项目背景概述
        随着当前全国轨道交通的快速健康发展，建成并已投入使用的各条高速公路越来越多，其中的ETC等专用高速车道也随之日益扩大增多。从2015年9月开始，ETC高速系统在整个全国城市范围内逐步实行车道联网使用管理，据统计，自2015年起已经全部建成联网投入使用的全国ETC系统专用高速车道总数多达13291条，高速公路日均汽车通行量的四分之一左右都已经是通过ETC系统专用高速车道联网用户。在本管理单位的专用高速公路管理辖段中，一区内共有18条连接ETC线的专用高速车道，设有6处公路收费站。在本次各单位长期停车工作中我们调查发现，ETC停车系统在日常运行管理过程中经常可能会同时出现一些安全问题，导致所有车辆不能赖利按时交费正常通行。
        为了解决这一问题，有效提高ETC专用车道的车辆通行率，令 ETC系统在实际收费站收费过程中真正发挥其优势，本单位有针对性地研制了应急输助收费系统，以期能够保证高速公路收费站处车辆的高通行效率。
        二、应急刷卡器的研制
        2.1应急刷卡器的选定
        通过对本单位高速公路辖段内一年内出现的ETC专用车道异常交易进行进一步的归类和分析，我们发现其中通信故障、OHU无电和未插卡以及OBU损坏是导致车辆通过收费站时无法顺利通过ETC系统进行交费的主要原因。为此，本单位决定通过在收费站ETC专用车道上增设应急刷卡器进行辅助收费，以解决ETC系统交易异常带来的问题。
        2.2应急刷卡器的优点
        在解决技术方面的问题，成功研制出应急制卡器之后，因为ETC系统交易出现异常而无法正常交费的车辆就可以刷应急刷卡器直接完成交费，不需再倒出ETC专用车道，驶入人工车道进行交费。应急刷卡器的增设能够保证车辆快速通行，同时还能有效地降低因车辆例出ETC专用车道时引发交通事故的概率。与在高速公路收费站增设人工车道设备或者增设自动发卡器相比，应急刷下器不仅体积小巧，使于安装，同时所需的成本费用也比较低，能有效提高单位的经济效益和社公效證。
        2.3应急刷卡器设计原理
        通过对实际情况的考虑，结合设计需求，最终设计的应急刷卡器原理图如下图所示，其中需要的组件主要包括非接独式1C卡读写器、设备外壳、车道控制机和控制机柜以及刷卡线图。这些组件在进行辅助收费过程中都各有其职责。

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        在实际应急刷卡器设备安装中，要将非接触式1C卡读写器安装在设备外壳之中，用来读写车辆的1C通行卡；收费款件需要安装在车道控制机上，用来发送各种控制措令；控制机柜的作用则是控制应急刷卡器和车辆检测器以及栏杆机导外置设备：刷卡线国是用来对车辆的到来进行感应的维件，刷卡线圈要安装在ETC专用车道的应急读卡器的侧面.
        2.4设备组件的选择
        非接触式1C卡读写器的生产厂家有很多，可供选择的非接触式IC卡读写器的种类和型号也有很多，但是山东省省内高速公路收费站中专用的非接触式1C卡读写器是航天金卡JKR 135型号的IC卡读写器，在长期的使用中，我们发现航天金卡JK 135型 IC卡读写器的运行十分稳定，因此我们在应急副卡器中采用的非接触式1C卡读写器就是航天金卡JKR135型 IC卡读写器，设备外壳需要安装在收费站ETC专用车道的收费岛上，对设备外壳的坚固程度以及防水防锈性能有较高的要求，通过对普通铁板和镀锌板以及铝合金等材料的对比考察，最终决定采用镀锌板来制作设备外壳，尺寸95×20x 15cm，通过对目前市场上的各种刷卡线图线进行比较，最终我们选用质优价廉的铁氣龙线圈用来组成刷卡线图。对于控制机柜和车道控制机，因为ETC车道原木就有一套现用的控制机柜和车道控制机，因此，无需再购置控制机柜和车道控制机，只要对原有的控制机柜中的控制器加以改造，增设车辆检测器控制系统，就可以满足应急刷卡器使用需求，同时应急副卡器可以与ETC专用车道并用车道控制器。
        2.5模拟测试
        为了检验应急剧卡器在实际使用中的效果，在将应急刷卡器安装成功之后，在收费站进行了轴助收费系统的核拟测试。具体模拟过程为，令一辆1C通行卡没有插进车载OBU中的持有ETC专用车道通行卡车辆通过ETC系统进行交费.
        系统交易出现异常，无法正常交赏，刷卡线圈感应到车辆，应急刷卡器在车道控制器的指令下自动打开，车辆驾驶员把1C通行卡放入应急则卡器的读卡去，车道控制器正常读写年辆1℃通行卡中的信息，信息读写完毕后，车道控制器将放行指令发送到控制器，控制器控制横挡杆抬起，车辆得以潮利通行，至此，应急卡器的模拟测试成功完成。
        三、实际运行效果
        在将ETC专用车进应急刷卡器完成安装井在收费站试运行了一定时间后，我们对应急刷卡器的实际使用效果进行了检查。首先，我们询问了部分车辆驾驶人员以及收费站的工作人员，均得到了对应急剧卡器的好评。其次，我们随机抽取了应急刷卡器试运行期间某一月份的收费站录像，通过观聚录像中的车辆通行情况，可以发现在ETC系统交易出现异常的情况下，绝大多数的车辆都可以通过刷应急刷卡器的方式顺利通过ETC车道。最后，通过对一个季度的ETC车道车辆通行异常情况进行归类和分析，发现在ETC系统出现交易异常的情况下大约99.3%的车辆都可以通过刷应急刷卡器的方式顺利通过ETC专用车道。
        四、结语
        应急刷卡器在高速公路收费站中的成功运用，不仅减少了发生交通事故的概率，还减少了收费员散量，节约了人工费用，经济效益可观。另一方面，车辆通行能力的提高，减少了投诉次数，提升了高速公路的社会形象。
        参考文献
        [1]王久增. ETC专用车通应意辅助收费系统的研究与应用J,公路交通科技(应用技术版),2017, 13 (07): 338-3339.
        [2]徐鹏. ETC车道布局研究与工程实施[J].中国交通信息化,2013, (2):64-67.
        作者简介：齐辉，（1991年11月03日），云南香格里拉人，藏族，本科毕业，助理工程师，现从事高速公路养护方面的工作。