高速公路RFID ETC银行自动结算系统研究

付立 谷云辉 吕庆辉

【摘要】本文基于无源超高频RFID技术提出一套高速公路不停车收费（ETC）的银行自动结算系统方案，探讨了银行接口架构模式及业务模式，为RFID ETC系统的推广奠定了基础。

【关键词】RFID; ETC;银行;结算;系统

1.引言

基于800/900MHz无源RFID技术的高速公路不停车收费系统（ETC）在吉林已全省推广应用多年。至2014年4月底，全省2350公里高速公路112个收费站共计建成235个不停车收费车道，社会用户共计56540辆，通行记录达到2770多万条。随着应用规模及用户数量的不断增加，由高速公路管理部门自行筹建储值、清分、结算平台的运营模式由于需投入大量人力、物力、财力，有碍于RFID ETC系统的快速推广应用。通过与多家商业银行合作，借助其网点众多、结算体系成熟等优势，一方面可以提升现有RFID ETC系统的服务水平，另一方面可通过商业运作由商業银行承担RFID标签成本，为高速公路收费管理带来良好的社会经济效益。

2.高速公路RFID ETC银行自动结算系统总体框架

高速公路RFID ETC银行自动结算系统是在原有800/900MHz无源RFID ETC系统的架构上实现与银行结算系统的对接。除了根据银行的需求对原有用户注册、充值业务流程进行修改，主要工作是要在原有RFID ETC系统架构上增加银行接口模块，实现与银行结算系统之间的信息交换及通讯。

图1 系统整体架构

3.银行接口架构模式

银行接口架构有单银行接口模式、自适应接口模式及统一接口模式三种方案。选择何种方案主要由根据高速公路管理部门与银行合作的模式决定，三种方案的应用各有利弊，具体如下。

3.1 单银行对接架构模式

单银行接口模式即数据中心仅与一家银行进行数据交互，银行直接的跨行交易由其之间内部系统完成，系统银行接口仅需针对一家银行需求实现协议。

图2 单银行接口模式

图3 自适应接口模式

3.2 自适应对接架构模式

自适应接口模式即数据中心与多家银行（含银联）进行数据交互，但接口协议根据各家银行需求定义，系统银行接口兼容适应多种接口协议。

3.3 统一对接架构模式

统一接口模式即由高速公路管理局定义高速公路不停车收费系统统一的银行接口，银行若想开展通行费代扣业务，必须实现该统一接口的协议。

图4 统一接口模式

3.4 架构模式优缺点分析

采用单银行接口模式，高速公路管理部门只需要与一家银行机构合作，协调及开发工作量较小，但很容易造成结算银行的一家独大，收取高额手续费。

采用自适应接口模式，虽然可以满足银行的不同需求，易于吸纳更多结算银行，但工作量大，重复劳动多。而且，接口过于复杂会造成系统稳定性差、安全性低。

因此，在与银行合作，最好采用统一接口模式。但是，这建立在与多家银行协商一致的基础上。

4.高速公路RFID ETC银行自动结算系统业务模式

系统业务模式分为实时扣款模式、预存款模式及日结算模式三个方案，各业务模式的优劣具体如下。

4.1 实时扣款模式

实时扣款模式采用RFID ETC系统与银行系统实时对接的方式，当有不停车收费车辆驶入高速公路时，不停车收费系统检验车辆合法性并放行。车辆驶出收费站出口，需要扣费时，系统直接访问银行后台系统，在确认账户正常，扣款成功后，将信息反馈给不停车收费系统，车道系统接到反馈信息后自动抬起栏杆，将车辆放行。

以高速公路管理局与中国建设银行吉合作的为例，实时扣款模式下业务流程如下：

图5 实时扣款模式系统工作流程

用户首先需要在建行开户，然后去高速公路管理部门RFID标签注册点注册车辆，并安装RFID电子标签。在车辆完成注册后，就可以驶入入口收费站，经数据中心验证车辆合法性后，即可抬杆放行。当车辆驶入出口收费站时（第1步），数据中心与建行长春支行进行通信（第2步），长春支行与北京总行进行通信（第3步），完成通行费征缴操作后将结果反馈给数据中心（第4、5步），即可抬杆放行（第6步）。当通行费不足时，用户可以去建行网点进行充值。当用户不再需要使用ETC时，可以去高管局进行注销。高管局与建行每天需要进行消费对账。

4.2 预存款模式

预存款模式的用户必须在车辆注册时，先在账户中预存一定额度的资金，该资金存于高管局的预存账户中，当有不停车收费车辆驶出收费站出口，系统查询账户中是否有足够金额，进行扣费，然后抬杆放行。系统每天将扣款信息定期发送给银行，银行将高管局预存账户中的当日通行费收入转入消费账户。

以高速公路管理局与光大银行合作的模式为例，预存款模式下业务流程如下：

图6 预存款模式系统工作流程

用户首先去光大银行开户，然后携带相关证件去高管局注册车辆，并粘贴标签。如果账户余额不足，用户去任意建行网点进行充值，缴费成功后，可以正常使用ETC车道通行。当用户不再使用ETC时，可以去高管局注销车辆并进行退费。高管局与光大银行需要每天进行充值对账。

4.3 日结算模式

日结算模式采用不停车收费系统与银行系统定期交易的方式，用户要使用不停车收费系统之前，需要到银行在绑定的账户中存入一定金额的通行费，该预存的通行费存于个人银行账户中。用户在银行系统存款后，银行系统立即将信息发送给不停车收费系统，当车辆驶出收费站出口，需要扣费时，不用访问银行后台系统，直接查系统中的账户信息，如果账户正常，余额够本次通行费，则抬起自动栏杆，将车辆放行，当日特定时间，系统再与银行系统进行对账。

以高速公路管理局与中信银行合作为例，日结算模式下业务流程如图7所示：

图7 日结算模式图系统工作流程

用户首先需要去中信银行开户（第1步），此时中信银行会通过相关接口将用户信息传递到数据中心，完成车辆的预注册（第2步）。接着用户去高管局注册点完成车辆注册，并粘贴标签（第3步）。当车辆驶入入口收费站时，如果数据中心中存在车辆信息，则正常驶入。当车辆驶入出口收费站时，如果账户余额充足，则正常驶出。用户充值时，需要去中信银行网点（第4步），中信银行会将充值结果发送给数据中心（第5步）。如果用户不再使用ETC，可以去高管局注销车辆（第6步），然后在10个工作日后去中信银行网点退款（第7步）。高管局与中信银行需要每天进行充值和消费等操作的对账。

4.4 业务模式优缺点分析

高速公路通行费银行结算由于涉及到用户资金，所以系统稳定性、安全性及处理速度要求较高。三种业务模式的优缺点如下：

4.4.1 系统稳定性

实时扣款模式的交易数据通信链路较长，对通信保障要求较高。交易数据需要由收费站传至系统数据中心（高速公路管理局），再传至本省银行业务系统，再传至银行总行数据中心（北京或上海），扣费信息再由银行总行数据中心向回回传，具体如下图所示。网络链路过长，单点故障概率就会增加。且这整个扣款过程需要1秒或更长时间，对于不停车收费应用而言，会给用户通行带来压力。而且，银行要求每个季度有6个小时的停机维护时间，该时间内的通行费无法通过银行平台收取（见图8）。

预存款模式和日结算模式通过将与银行业务系统数据中心的数据交互延后，大大降低了高速公路收费口的交易压力。车辆通过收费公路出入口时，交易数据只要由收费站和数据中心交互即可，银行系统只用定时、定期（如每日夜间12：00）与不停车收费系统进行对账（见图9）。

图8 车辆单次通行实时扣款模式交易链路

图9 车辆单次通行日结算模式交易链路

4.4.2 通行费资金沉淀

实时扣款模式和日结算模式，用户只要保证自己的银行账户存有足够的通行费，就可以不停车顺利通过收费站，未消费的资金利息归个人用户。而预存款模式，车辆用户需要将通行费预先存入高管局预存账户，损失了个人利息，容易造成纠纷。但是，如采用给与车辆用户一定利息回报而让用户签订协议，同意收费方使用预存款的方式，可以形成交通行业建设资金筹融资的新渠道。

5.总结

从技术层面，统一接口模式最安全、最稳定、最經济、最易升级维护;选择银行预存款模式及日结算模式比实时扣款模式更可靠。从实际操作层面，三种业务模式都有各自优势及劣势，为了吸引银行参与收费公路通行费结算，应该给予银行自由选择;但对于交通运输行业来说，选择银行预存款模式可以为交通运输行业带来资金沉淀，为设立交通产业投资基金，探索交通建设融资新渠道奠定了技术基础。

因此，制定收费公路通行费跨银行结算系统接口时，应该给予银行三种业务模式的选择，但应该主推银行预存款模式。如大多银行都接受预存款模式，接口结构便可制定为统一接口模式，从而实现技术上的最优选择。