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高速公路组合式电子收费系统解决方案

来源:一卡通世界      作者:深圳市金溢科技有限公司      2012/3/27 11:28:00

    1.1 概述

    联网收费是提升高速公路收费服务水平和管理效率的一项重要工作,也是国家实现高速公路信息化和智能交通发展战略重要组成部分。自2000年10月份国家交通部正式出台了《高速公路联网收费暂行技术要求》后,以省级行政区域为单位的各省市高速公路联网收费工作纷纷加快推进。

    由于我国高速公路普遍采用封闭式收费制式,各省市在联网收费系统中,普遍采用了基于IC卡作为通行券的人工现金收费(MTC)方式。随着国家系列金卡工程、金融电子化和交通一卡通进程的加速,公路收费中电子支付的需求被提上了议事日程。顾名思义,电子支付就是采用电子化的方式实现货币支付,公路收费中的电子支付就是采用非现金付费的方式实现过路费支付,它代表了公路收费行业的技术发展方向。公路收费中实现电子支付的主要方式有记帐卡、信用卡、预付卡、电子钱包等等。

    在各种公路收费的电子支付手段当中,基于专用短程通讯(DSRC)技术的电子不停车收费(ETC)技术,以其具有免除现金交易、无需停车快速通过、有效提高通行能力、大大提升服务水平、简化收费管理、降低环境污染等等明显特点和优势广为受人青睐。这种技术自90年代初面世以来,先后在北美、欧洲、日本、澳洲、新加坡等地,得到了广泛应用,被实践证明是一种必将取代传统人工收费的先进的非现金支付方式的电子收费技术手段。

    为适应中国国情,交通部《高速公路联网收费暂行技术要求》要求采取“人工半自动收费为主,电子不停车收费为辅”的组合方式,并明确提出“电子不停车收费系统宜采用两片式ETC电子标签加双界面CPU卡的高安全性组合预付卡方案,以实现电子不停车收费方式与IC卡半自动收费方式的兼容与互补”,即在ETC的技术基础上进一步发展出了组合式电子收费技术。

    组合式电子收费方式将ETC收费方式和IC卡半自动收费方式进行有机结合,从而在大范围高速公路联网收费以及区域经济发展不平衡的条件下,以最经济、最有效的手段在部分有实际需求的收费站点实现电子不停车收费,避免收费站的交通拥堵,提高服务水平。它既解决了高速公路联网收费的电子化支付问题,又能克服ETC应用初期管理与推广应用方面面临的困难。

    1.2 系统目标

    组合式电子收费系统的整体目标是:在各路段已经实现IC卡现金收费的基础上,采用基于两片式电子标签的组合式收费技术,向用户提供MTC和ETC两种方式下的非现金方式电子支付服务,以最经济、最有效的手段实现准确收费、避免交通拥堵、提高服务质量、降低运营管理成本。

    1.3 应用方式

    组合式收费系统的用户在封闭路网下典型应用方式如下:

组合式收费系统的用户在封闭路网下典型应用方式

    组合式电子收费的服务方式包括:

    (1) 停车方式的现金付费:以目前广泛采用的非接触式逻辑加密IC卡作通行券实现人工收费方式的现金交费。继续为公路用户提供熟悉的“入口领卡、出口交费”的持通行卡现金付费业务,一方面是主流的现实需求,另一方面可以保护已有车道系统投资。

    (2) 停车方式的电子付费(非现金):以IC卡(CPU卡或逻辑加密卡)实现人工收费方式的电子付费。用户省去了携带大量现金的麻烦,也不用交额外的服务费。收费单位也避免了现金收费中错收、漏收、找零、贪污等现象。如果使用符合PBOC规范的CPU卡,除了可作为记帐卡使用之外,还可作为储值卡使用,在收费车道从卡上电子钱包直接扣款,免去了透支等弊病,系统运营管理成本和风险可大大降低。

    (3) 不停车方式的电子付费(非现金):以IC卡加两片式电子标签实现不停车收费方式的电子付费。车辆快速通过ETC车道,安装在车道的电子标签读写器(天线)可以借助车载电子标签远距离快速读写双界面CPU卡中的数据信息,从而实现免停车通过收费站并完成收费交易。

    1.4 运营模式

高速公路组合式收费系统运营模式

    高速公路组合式收费系统运营模式如下:

    (1) 一卡通服务中心主要负责支付卡与电子标签的管理(其中包括支付卡与电子标签的发行及日常管理、支付卡的后台结算等),并向用户提供多种客户服务,同时负责统一技术规范和“联网收费、一卡通行”的有关管理条例。作为整个系统的运营中心,一卡通服务中心向用户提供各种完善的客户服务;为路桥业主提供结算服务;委托发行代理发行储值卡;委托清算银行完成清算的划帐业务。

    (2) 路桥业主是收费系统的投资建设单位,负责收费系统的运营管理及维护。路桥业主接受一卡通服务中心提供帐务清分等系统服务,向一卡通服务中心缴纳一定比例的结算服务费。

    (3) 银行主要负责根据一卡通服务中心的转帐指令,实现对一卡通服务中心、路桥业主及记帐卡用户间的帐务清算。

    (4) 用于高速公路组合式收费系统的电子支付卡(IC卡)及电子标签(OBU)由一卡通服务中心统一进行初始化和发行,用户在服务中心或其指定的营业网点办理电子支付卡和电子标签申购手续。一卡通服务中心为用户提供各项服务;对于记帐卡用户,还应与银行签订帐户的转帐授权书,以保证一卡通服务中心能够及时获取通行费用。

    (5) 用户持有电子支付卡并安装了两片式电子标签,则可使用本路段上面的ETC车道,享受不停车收费的服务,当然也可以从MTC车道通过;但如果只申请了电子支付IC卡,则只能从MTC车道通过。

    (6) 用户在MTC和ETC车道的通车和消费交易数据通过收费站上传到收费管理中心,由收费管理中心进行清算。

    (7) 帐号卡用户需定期(例如月结)到收费管理中心进行还款,储值卡(预付卡)用户则需在余额不足的时候到指定服务网点进行IC卡充值。

    1.5 系统架构

    在规划和设计联网收费一卡通行系统的时候,系统的整个架构从完整性上考虑,应该包括区域收费系统和一卡通服务系统两大部分。区域收费系统是指区域级联网收费系统,即通常包括车道系统、收费站系统、收费分中心(区域)系统、收费中心系统四级架构。一卡通服务系统是指联网收费的后台支撑结算系统和支付卡的发行与用户服务系统。

    组合式收费系统在收费站级以上部分,与一般的收费系统配置完全一致,所不同的是在前台的车道级系统上,采用一种独特的以“两片式电子标签+双界面CPU卡”为核心的组合式收费技术,实现了一张卡片可以从任意的ETC车道或者MTC车道出入。前台系统框架如下图所示:

    1.6 ETC车道系统

    1.6.1 ETC车道设计要点

    ETC收费车道系统是组合式收费系统设计的关键。按照交通部《联网收费暂行技术要求》中提出的ETC车道设计基本原则是“内侧、低速、专用”,这个要求是切合国内高速公路的使用实际的。组合式收费车道系统正是遵循这一原则,并结合“两片式电子标签+双界面CPU卡”的技术特点,把ETC车道系统设计成相对低速的收费车道。在匝道式收费车道条件下,这种车道系统一般允许的速度是在60公里/小时以下,为了便于收费现场管理,一般把车道通行速度限制在30公里/小时以内,限速主要通过辅助的交通标志和安全控制设施(自动栏杆)来实现。在这个设计速度下,每个匝道的通行能力已经超过1500车次/小时,比普通的MTC车道(180~250车次/小时)高出5~7倍,比较充分地发挥了ETC车道快速处理的能力。

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