高速公路电子不停车收费系统（ETC）探析

谢毅

[摘 要]目前，我国绝大多数的高速公路收费站都安装了电子不停车收费系统，即通常所说的ETC，作为目前世界上最先进的路桥收费方式，与传统的MTC收费系统相比，ETC收费系统具有更多优势。本文围绕ETC收费系统，分析了ETC系统的优点，阐述了高速公路ETC收费系统的构成部分、使用功能、工作流程以及ETC系统的应用实例。本文通過对高速公路电子不停车收费系统进行分析，旨在增加公众对电子不停车收费系统（ETC）的了解。

[关键词]高速公路；ETC；收费系统

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.24.090

[中图分类号]U495 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）24-0-02

0 引 言

随着我国经济的快速发展，车辆不断增加，高速公路通行量也在不断增长，在高速公路收费站出现了一些不良现象，如环境污染、车辆拥堵等。为了提高高速公路收费站的通行效率、缩短交费时间、提升智能服务水平，交通运输部门在绝大多数高速公路收费站建设了ETC专用车道，并安装了ETC软件。ETC作为一个新型的智能交通电子系统，其主要涵盖了信息化处理技术、自动控制技术、图像识别技术和传感技术等多个高新技术，代表着高速公路收费未来的发展方向。应用ETC就无需停车缴费，不仅提升了高速公路收费站的通行效率，缩短了车辆的等候时间，改善了高速公路收费站的拥堵现象，同时还减少了汽车尾气的排放量，降低了汽车油耗。

1 高速公路电子不停车收费系统（ETC）的优点

ETC属于智能的电子管理系统，主要是通过在门架或行车道路上设置微波天线，对车辆中的电子标签进行采集，在计算机的帮助下自动识别采集到的车辆信息，然后通过数据处理最终实现自动缴费。ETC代替了部分人工收费，与传统MTC收费系统相比较来说，具有以下几方面的优点：第一，信息容量大；第二，非现金交易；第三，全自动化；第四，交费方便、快捷，使高速公路车辆通行能力得到了有效提升；第五，减少尾气排放，改善环境质量；第六，减少高速公路通行卡的使用和损耗。

2 高速公路电子不停车收费系统（ETC）的构成及使用功能

ETC电子收费系统属于智能电子管理系统，主要通过在门架或行车道路上设置微波天线，来采集车辆中的电子标签信息，在计算机网络的帮助下自动识别采集到的信息，然后再通过数据处理最终实现自动缴费。ETC系统设计比较复杂，主要由前台系统和后台系统构成，二者各司其职，共同协作。

2.1 前台系统

前台系统主要是通过ETC收费车道实现在不停车的情况下就可以进行收费。控制器、自动栏杆、天线、通行信号灯、摄像头、识别系统和显示器等设备是ETC收费车道的主要设备。可以说，前台系统基本包含了该收费系统的全部硬件。

2.2 后台系统

后台系统则由3个部分组成，分别是ETC结算管理中心、收费站子系统以及合作银行。后台系统主要负责监控系统的正常运行、交易数据的处理和资金的清分结算。

ETC的使用功能可以划分为以下几个方面：第一，确定车辆是否安装电子标签，对安装电子标签的车辆进行车辆信息采集、录入；第二，在车辆进入ETC车道时，对车辆进行抓拍后，对车牌进行识别，同时保存获取的信息；第三，车辆的基本信息在进入ETC入口车道时，就已经被录入系统，当车辆出高速公路行驶到ETC出口车道时，车辆通行的费用会根据前台系统采集的基本信息进行自动计算、核对，然后完成收费功能；第四，车辆如果存在异常情况，ETC车道不会对其自动放行，需要工作人员进行人工操作放行该车辆。

3 高速公路电子不停车收费系统（ETC）的工作流程

高速公路ETC收费系统的工作流程，具体包括以下流程。

（1）车辆在进入识别范围内后，地底下的触发线圈就会及时反馈，然后再启动前台系统的天线。

（2）通过信息交换的方式，实现天线和电子标签通讯，电子标签的信息有多种，主要有车型、车辆标示等，天线在接收这些信息过后，会在系统内进行自动判断。当电子标签处于无效状态时，就会封闭车道，系统会自动发出报警，提醒工作人员对该车辆进行引导，如果是正常状态，则会放行。

（3）在检测车辆信息的过程中，出现无卡或无效卡车辆时，工作人员则应该采用应急方案，快速启动拦截车辆的栏杆，及时疏通收费车道，避免出现冲卡的现象。

（4）数据核对无误并完成交易后，系统则会自动打开拦截车辆的连杆，信号灯此时也会变为绿灯，显示器上也会显示出车辆的交易信息、费用等。

（5）车辆在通过抓拍区域时，系统就会对该车辆进行自动抓拍，然后在将车辆的基本信息与抓拍的图像通过字符叠加器进行叠加。

（6）车辆在通过落杆圈线后，拦截车辆的栏杆就会自动落下，ETC系统车道的信号灯由绿色变为红色。

（7）最后，系统会自动保存车辆的交易信息，并传到收费服务器，最终完成收费流程。

4 高速公路电子不停车收费系统（ETC）的应用

4.1 应用路段

当前，我国高速公路收费站基本都设有ETC专用车道。截止到2017年6月，除西藏和海南外，全国已实现高速公路ETC联网，我国ETC用户数量已超过5 000万。以宁夏高速为例进行说明，宁夏位于中国的西部地区，其面积达到6万多平方千米，是中国唯一的省级回族自治区。宁夏自2012年分期分批实施高速公路ETC全国联网建设，于2015年8月31日实现联网运行，正式接入全国联网系统。目前，宁夏高速有收费站74个，共207条ETC车道，ETC覆盖率100%，拥有的ETC用户已达21万。

4.2 应用效果

经相关部门测算，全国ETC联网运行一年，共节约车辆燃油8万吨，能源节约效益约7亿元，减少氮氧化物排放190吨、减少碳氢化合物排放634吨、减少一氧化碳排放2.38万吨。ETC技术在提高通行效率、节约出行消耗的同时，还能够改善环境质量；在大幅度提升站点和高速公路的整体通行能力的同时，还具有显著的经济效益和社会效益。ETC不仅仅是不停车，出行使用ETC更是一种环保、节俭的生活方式。随着ETC的广泛使用和ETC用户的不断增加，它对经济和生活环境也会产生深远的影响。

4.3 前景与展望

随着“互联网+”的迅猛发展，一批互联网金融企业纷纷进入高速公路的一些领域，包括支付宝、腾讯、微信和银行等。在此基础上，可以顺势推进“ETC+应用”的发展生态圈，即“ETC+”。“ETC+”就是通过集成互联网、大数据、云技术等搭建一个数据平台，包括个人信息、物流信息、消费信息和金融信息，然后提供交通、物流、出行等各种服务。全国各省积极响应及“互联网+”技术的全面革新，最后必定能够搭建一个属于ETC发展的生态圈。

5 结 语

随着我国交通的发展和高速公路里程的不断增加，联网收费路段不断增多，在这样的情况下，就需要一种应用范围更为广阔、快捷、方便跨区收费的自动化收费系统，来实现效率高、速度快的收费工作。ETC和传统的MTC收费系统相比具有更多的优势，ETC的自动化水平更高，信息处理的速度较快，同时还能确保车辆信息采集的准确性。在不断完善ETC跨省收费技术及通信技术的背景下，ETC将会进一步发展，只有进一步完善，才能够完全地发挥出ETC本身的优势，切实提升高速公路收费站的通行效率，进而提升用户体验和服务水平。

主要参考文献

[1]刘晶.浅谈电子不停车收费系统（ETC）[J].科学与信息化，2016（34）.

[2]王立平，席晓鹏，赵进，等.基于RFID技术的高速公路不停车收费系统[J].现代电子技术，2012（3）.

[3]刘芳.高速公路不停车收费系统（ETC）及工作流程探析[J].河南科技，2013（6）.

[4]周家才，李维勋，吴映辉，等.不停车电子收费系统在高速公路收费中的应用[J].科技广场，2009（1）.

[5]裴志鹏.高速公路ETC电子收费系统的技术研究[J].城市建设理论研究，2012（6）.