浅析高速公路ETC出口计重收费系统

夏小冬

摘 要：高速公路电子不停车收费系统就是所谓的ETC收费系统，是通过车载电子单元与收费岛内设置的自动识别系统组成。高速公路ETC 收费能够有效提高过车收费效率，保证高速公路收费系统稳定高效运行。通过ETC出口计重收费系统的使用，则可以很好的解决高速公路的通行效率与收费准确性等问题，减少了车道上的车辆过车时间，提高了收费的准确性和工作效率，释放了大量的人力财力。高速公路ETC出口计重收费系统，正在全国范围内逐步推广，是目前较为可靠可行的自行通行管理方案。

关键词：高速公路;ETC;计重收费

近年来，ETC 收费系统在国内的应用得到极大推广，我国高速公路的ETC已全面覆盖。ETC 的发展，在节能减排、降低污染、減少占用土地、缓解通行压力、为百姓提供快捷便利的出行服务等方面的优势愈来愈显著。目前货车计重收费仍多采用人工收费方式，在车辆通过效率上已不能跟上社会的发展。同时为更有效的治理超限超载，减少逃费，将ETC 系统与计重收费相结合，推广计重ETC 系统已经成为势在必行之势。

一、高速公路ETC 收费规划

1、收费基本原则

ETC 计重收费基本原则也是根据货车实际轴重或者总重进行收费，并根据货车超载率规定收费档次和收费标准，按以下原则进行设计规划。

（1）实用性原则。实用性是在考虑ETC 系统构架的基础上，尽量降低改造工程量，充分利用现有布局，完善相应设施，保证ETC 运行，提高系统的实用性和可推广性。

（2）稳定性原则。由于ETC 自动收费体系是无人专门看管的全方位自动化系统，ETC 计重收费中需增加计重系统和费用计算系统，目前使用的普通计重系统尚且不能充分满足ETC 系统需要，因此需要增加高稳定性计重设备保证系统正常运行。

2、ETC 车道布局与分区。根据ETC 收费原则，结合系统处理逻辑，箱体车最大长度为16 m，平板车型最大长度为17.5 m，则需设置能保证货车称重的前置距离最小应为18 m，收费岛内需设置称量台，在现有ETC 车道系统过车逻辑的基础上，将称台前置，能够减少一定的额外工作量，提高通行效率。

二、高速公路ETC出口计重收费系统的设计

1、基本原理。ETC 出口计重收费系统，有计重设备前置ETC和计重设备后置ETC两种解决方案。计重设备前置ETC系统的原理：在车辆进入ETC车道后，先触发地感线圈，再启动ETC系统的车道读写天线与车辆安装的电子标签和内置处理器（CPU 卡），分辨车辆是否为有效车辆，区别车辆类型。随后，车道岛前栏杆机自动打开，车辆可以进入称重区域计重。计重数据被采集上传到车道控制器内。计重设备后置ETC 系统的原理：车辆进入ETC出口，触发地感线圈，读写天线读取车辆的电子标签信息，车辆有效则自动打开岛前栏杆，车辆进入称重台称重，数据上传至控制器。车辆进入岛尾，系统自动计算应收金额，实现电子标签与天线的交易，完成后抬杆，信号灯变绿，语音提示金额并显示。若出现无效车辆（无OBU或信息错误），或金额不足的情况，自动栏杆关闭。系统报警提示，指示进入MTC车道。

2、计重设备的选择。在以往的高速公路收费站MTC车道计重收费过程中，时常会有车辆由于不规范行驶导致出现偷逃通行费的现象，为此，在现行设备及管理措施不完善的情况下，要实现高速公路收费站在无工作人员值守的状况下自动完成计重并自动扣除费用这一过程，那么就需要十分可靠、稳定的动态称重设备来完成对车辆轴型的识别以及称重准度的计算等。当前，合适的高速公路ETC出口计重收费系统在计重设备的选择上应当满足以下条件：① 称量的限速应当在20 km/h 以内;② 称重限速范围内具有比较高的准确度;③ 具有解决不规范行车或防止偷逃费功能;④ 设备可以较好的跟已有的高速公路ETC 收费系统相融合。

3、车道设备的布局。在收费过程中，货车与其他类型的车辆相比，不但需识别车辆的里程数据和车型，而且需对车辆的总重量与轴型等信息进行采集。尤其，总重量这个数据采集的准确与否，直接关系到高速公路ETC 出口计重收费系统设计的能否实现，为此，必须充分考虑车道设备的布局。

（1）单天线的秤台前置式车道设备布局。单天线的秤台前置车道设备布局要求在高速公路出口收费站必须将收费广场布设得足够大，并延长ETC车道安全岛，在不更改已有的高速公路ETC出口车道设备布局与流程的情况下再增设计重设备。而单天线的秤台前置布局方案主要考虑了货车称重数据在驶入路测RSU识别交易以前己完成检测并将数据进行传输，货车过卡逻辑大体上保留以往高速公路ETC 收费系统的过卡逻辑。其车道设备的布局如图1所示。

（2）双天线的秤台后置式车道设备布局。秤台后置车道设备布局相对较为复杂，对收费广场以及运营管理有比较高的要求。为此，为了保障车辆通行有序畅通以及交易快速高效，许多高速公路ETC收费系统采取双天线的布局。车型费用预判的设计。该设计需按照驶入高速公路ETC出口车道的货车车型去判断车辆的总载重，然后根据总载重设置一定的重量缓冲量并设置车型重量阈值，最后结合A功能区天线读取的OBU（即On board Unit 的缩写，中文称：车载单元）数据判断车辆应当交纳的费用。如果通行卡内的余额不足，那么报警则提示车辆驶入MTC车道进行计重人工收费。ETC 出口车道加装称重设备的设计。在高速公路ETC出口车道中加装称重设备，把车辆驶入出口前的数据以及重量等信息录入到OBU内，做为预判车辆出口通行计重费用的依据，并判断车辆通行卡里的余额是否足额，最终实现高速公路车辆通过ETC出口计重收费。

4、计重数据序列和ETC 出口车道车辆数据序列的匹配及异常处理。当高速公路上的车辆驶入A 功能区时，首先筛选ETC 相关信息有误的车辆，排除成功以后记录通行车辆OBU内的车牌号码、车型等数据信息，经过A功能区与计重设备光幕、实时重量的配合，确保OBU内数据与车辆称重数据相匹配的待交易缓存正常。当车辆达到B功能区交易区域时，交易天线首先验证车辆OBU的车辆信息，与车辆缓存队列信息一致之后，进行扣费交易。

近几年来，我国ETC 系统正处于快速发展阶段，全国各省份都在大力推广。可以预计未来几年将会有大量ETC 系统建设工作。高速公路收费站引进ETC 系统，不仅有利于实现高速公路停车收费的智能化，而且有利于提高车辆过卡的通行率。

参考文献

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