組合式電子收費(fèi)系統(tǒng)將應(yīng)用于我國交通業(yè)
目前中國的高速公路發(fā)展非???,地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件就是有便利的交通條件,而高速公路收費(fèi)卻存在一些問題,一是許多車輛要停車排隊(duì),成為交通瓶頸問題;二是少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污路費(fèi),使國家損失了相當(dāng)?shù)呢?cái)政收入。RFID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動(dòng)收費(fèi)上能夠充分體現(xiàn)它非接觸識(shí)別的優(yōu)勢。讓車輛高速通過收費(fèi)站的同時(shí)自動(dòng)完成收費(fèi)。同時(shí)可以解決收費(fèi)員貪污路費(fèi)及交通擁堵的問題。
1999年,重慶、山東率先提出全?。ㄊ校└咚俟仿?lián)網(wǎng)收費(fèi),伴隨著眾多主線收費(fèi)站的拆除,我國公路收費(fèi)系統(tǒng)從各路段獨(dú)立收費(fèi)的狀態(tài)步入了聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一收費(fèi)、通行費(fèi)多業(yè)主拆分的時(shí)代。采用不停車收費(fèi)的技術(shù),在客觀條件上已經(jīng)成熟。
兩種收費(fèi)方式并存
但是采用什么樣的電子收費(fèi)技術(shù),其中有很大講究。目前除日本外,其他國家普遍采用的電子收費(fèi)技術(shù)方案,大都是單片式ETC(電子不停車收費(fèi))系統(tǒng)。這對(duì)于以開放式收費(fèi)為主,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),ETC車輛的比率相對(duì)較高的應(yīng)用環(huán)境來講是非常適合的。
但國外這種人工收費(fèi)系統(tǒng)和電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)完全分離的運(yùn)營模式,對(duì)于我國這樣大規(guī)模的公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)而言,可能會(huì)面臨以下幾方面的問題:路網(wǎng)規(guī)模大,導(dǎo)致ETC系統(tǒng)規(guī)模龐大,一次性投資高,建設(shè)周期長,風(fēng)險(xiǎn)大;大多數(shù)入口收費(fèi)站和出口收費(fèi)站的交通量小,車道數(shù)量少,單獨(dú)辟出一條專用ETC車道在土建上既困難,在利用率上又不經(jīng)濟(jì);由于各收費(fèi)站缺乏備份ETC車道,整個(gè)電子收費(fèi)系統(tǒng)的可靠性和健壯性將無法得到保障。
而日本的雙片式車載電子標(biāo)簽系統(tǒng),采用的是雙天線,是在全國所有收費(fèi)站上建立ETC入/出口車道,即ETC構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的封閉式網(wǎng)絡(luò),投資很高,ETC電子標(biāo)簽及IC卡發(fā)行模式復(fù)雜。由此可以看出,國際上現(xiàn)有的ETC技術(shù)方案及運(yùn)營模式并不適合我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡條件下的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)新形勢的要求。要在我國成功地推動(dòng)ETC收費(fèi)應(yīng)用,需要在方案上予以突破。
組合式收費(fèi)方案浮出水面
根據(jù)上述聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下電子收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn),國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心創(chuàng)新性地提出了兩片式電子標(biāo)簽+雙界面CPU卡的組合式電子收費(fèi)系統(tǒng)技術(shù)方案。
組合式聯(lián)網(wǎng)電子收費(fèi)技術(shù)是一種新型的聯(lián)網(wǎng)電子收費(fèi)技術(shù),它利用雙界面CPU卡和兩片式電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了人工半自動(dòng)付費(fèi)方式和電子不停車收費(fèi)方式的緊密結(jié)合,可以按交通量等實(shí)際情況按需設(shè)置ETC車道數(shù)量。
組合式電子收費(fèi)技術(shù)總體方案如下。
采用雙界面IC卡和兩片式ETC電子標(biāo)簽作聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的預(yù)付卡介質(zhì)。
符合ISO、CEN等國際標(biāo)準(zhǔn)的ETC路側(cè)讀寫天線及控制系統(tǒng)。
采用支持ISO7816 -1-2-3-4、ISO14443協(xié)議的專用IC卡收費(fèi)機(jī)具。
當(dāng)射頻感應(yīng)到電子標(biāo)簽芯片時(shí),會(huì)自動(dòng)記錄車型、牌照、入口時(shí)間和地點(diǎn),到出口處時(shí),射頻技術(shù)讀到這些數(shù)據(jù)并生成付費(fèi)金額,迅速在芯片中自動(dòng)扣除。
在封閉式路網(wǎng)內(nèi),根據(jù)交通量的大小,按需設(shè)置電子收費(fèi)車道。組合式電子收費(fèi)的功能特點(diǎn)為,系統(tǒng)可以按照實(shí)際需要設(shè)置電子收費(fèi)車道數(shù)量和收費(fèi)方式:
在交通量較大,設(shè)有ETC車道的收費(fèi)站,用戶可將雙界面IC卡插入雙片式電子標(biāo)簽,以不停車方式通過ETC專用車道;
在交通量相對(duì)較小,僅設(shè)有人工收費(fèi)車道的收費(fèi)站,用戶可采用雙界面IC卡以預(yù)付刷卡的方式通過普通人工收費(fèi)車道;
對(duì)于固定往返于設(shè)置有ETC車道的收費(fèi)站的通勤車輛,如:客、貨運(yùn)輸車輛、公司班車等,則可以采用相對(duì)廉價(jià)的單片式電子標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)免停車方式通過ETC專用車道。
富有彈性 易于推廣
組合式ETC聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)方案真正實(shí)現(xiàn)了MTC(人工收費(fèi))與ETC的兼容,用戶使用一張預(yù)付IC卡(儲(chǔ)值卡或記賬卡)和一個(gè)兩片式電子標(biāo)簽即可在高速公路的出入口隨意選擇通過MTC車道或ETC車道。
它按交通量等實(shí)際情況按需設(shè)置ETC車道數(shù)量,系統(tǒng)可靠性高、投資及規(guī)模富有彈性,易于試點(diǎn)和推廣;為聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)開展預(yù)付卡業(yè)務(wù)提供了方便、快捷、安全可靠的解決途徑;為解決中心城市的環(huán)城公路網(wǎng)及區(qū)域經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)城間公路網(wǎng)的交通瓶頸提供了有效手段;符合中國金融卡規(guī)范及電子商務(wù)等國家鼓勵(lì)發(fā)展方向。
由此可以看出,組合式電子收費(fèi)技術(shù)是目前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡條件下解決聯(lián)網(wǎng)電子收費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)的很好的技術(shù)選擇。它既解決了高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的電子化支付問題,又能克服ETC應(yīng)用初期面臨管理與推廣應(yīng)用方面面臨的困難。
但要實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi),高速公路收費(fèi)站必須變更匝道,作為不停車收費(fèi)專用道,改造一個(gè)匝道就需二十多萬元,對(duì)于全國的高速公路來說,這將是一筆巨大的資金投入。
組合式聯(lián)網(wǎng)電子收費(fèi)系統(tǒng)的概念模型
海外案例
日本補(bǔ)貼措施鼓勵(lì)電子標(biāo)簽
日本從2002年3月開始在全國范圍內(nèi)實(shí)施電子收費(fèi)系統(tǒng),在全國約9000公里的高速公路的所有收費(fèi)站都安裝有電子收費(fèi)車道,總數(shù)超過了1300條。
系統(tǒng)開通初期,用戶寥寥。為了提高電子收費(fèi)系統(tǒng)的利用率,在日本國土交通省的主導(dǎo)下,四個(gè)道路公團(tuán)紛紛推出各種打折促銷措施以吸引用戶,其一次性購置車載電子標(biāo)簽的優(yōu)惠幅度達(dá)到了50%以上。目前日本一臺(tái)普通的電子標(biāo)簽售價(jià)約為10000日元(約合人民幣780元),用戶在優(yōu)惠期內(nèi)購置電子標(biāo)簽可以得到政府(道路公團(tuán))5000至5500日元的補(bǔ)貼。用戶實(shí)際支付的費(fèi)用僅為4500至5000日元(約合人民幣350至390元)。這一措施的推出,使得日本電子收費(fèi)系統(tǒng)用戶的數(shù)量與日俱增。從2004年11月起,日本高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)每月新增用戶數(shù)量都在40萬左右。
電子收費(fèi)系統(tǒng)在日本的實(shí)施已給日本帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。
案例分析
在交通行業(yè)中引入RFID的意義
交通問題的根本矛盾是道路建設(shè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上交通工具的增長速度,這樣就造成了道路所承載的汽車數(shù)量越來越多。如何減輕道路壓力、提高運(yùn)輸效率便成為交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的重中之重。
RFID在交通業(yè)能夠解決什么問題
在鐵道運(yùn)輸管理方面,RFID技術(shù)已經(jīng)開始大顯身手。鐵道部門可以專門為每節(jié)車廂設(shè)定了一張電子身份證,在車廂進(jìn)出站時(shí)都能對(duì)電子身份證進(jìn)行識(shí)別,確切知道車廂的進(jìn)出流向,大大提高了車廂重新編組的效率,并且降低了失誤率。
高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是RFID技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。讓車輛高速通過收費(fèi)站的同時(shí)自動(dòng)完成收費(fèi),提高車輛通過率,緩解公路瓶頸。
在城市交通方面,基于RFID技術(shù)的實(shí)時(shí)交通督導(dǎo)和最佳路線電子地圖很快將成為現(xiàn)實(shí)。用RFID技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤車輛,在各個(gè)路段向司機(jī)報(bào)告交通狀況,指揮車輛繞開堵塞路段,并用電子地圖實(shí)時(shí)顯示交通狀況,能夠使得交通流向均勻,大大提高道路利用率;還可用于自動(dòng)查處違章車輛,記錄違章情況。
RFID在交通業(yè)所遇到的困難
最大的問題是RFID技術(shù)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)廠家使用自己的專用標(biāo)準(zhǔn),使得建立全國高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)時(shí),情況變得很混亂。
交通行業(yè)蘊(yùn)涵多少機(jī)會(huì)
在高速公路實(shí)施區(qū)域聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的進(jìn)程中,為了保障聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)能順利實(shí)施,通常還需建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò),以及必要的監(jiān)控設(shè)施。數(shù)以億計(jì)的投資吸引了大量的IT企業(yè)包括設(shè)備制造商和系統(tǒng)集成商參與工程建設(shè),采購大量的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件以及專用的收費(fèi)設(shè)備等。大部分省份采用非接觸IC卡作為通行券,也有個(gè)別省份采用二維條形碼作為通行券。