试析ETC系统对收费站服务水平的影响

王泽潭

【摘  要】随着ETC系统在国外发达国家的陆续应用，为有效缓解高速公路收费站站车流拥堵的状况，提高收费站的服务质量，我国借鉴国外发达国家的经验，也开始对ETC系统加以引进和应用。

【关键词】ETC系统;收费站;服务水平;影响

1研究现状分析

高速公路收费站是提升高速公路服务水平的瓶颈，随着ETC全国联网和ETC技术的快速发展，收费站通过合理设置ETC车道后，在提高通行能力和收费站服务水平、降低车辆延误、减少能源消耗以及尾气排放等方面发挥了巨大的作用。当前国内外研究大多数集中在如何提高ETC和MTC混合式收费车道通行能力和服务水平，如：有研究从对ETC专用车道通行缓慢问题分析入手，通过局部调整设备布局和采用相控阵天线等方式解决通行缓慢、邻道和跟车干扰等问题。还有研究应用事件推进的方法创建了仿真程序，并以某收费广场为例进行了仿真，通过改变交通流、ETC车道布局和ETC车道比例，得到不同条件下ETC车辆的平均延误时间;再有研究利用仿真程序分别对1条、2条和3条ETC专用车道的收费站进行模拟，以平均延误时间作为指标，确定不同交通量强度对收费站总体服务水平的影响;再就是使用排队理论原理分析了ETC收费站车辆排队模型，并用增量效益成本比率分析其成本效益，建立ETC车道优化配置模型;最后某些研究人员选取MTC车辆行驶时间、ETC车辆行驶时间、皮队长度作为收费站运行效率的评价指标，通过对比不同数量ETC车道设置下的通行效率，得出了ETC专用车道最佳布设方案。目前相关的研究和分析集中体现在以下几个方面：一是通过提高ETC车道设备性能提升车道通行能力;二是通过交通量分析和数学模型分析，配置合适的ETC车道数量和MTC车道数量实现最佳通行能力。针对收费广场仅预留1入1出备用MTC车道，其余车道均设置为ETC专用车道的ETC示范站尚未相关研究和分析。

2ETC系统对收费站经济效益的影响

2.1降低收费站建设费用

根据交通部门对人工车道和ETC通道的通行时间测试结果来看，人工车道约14秒/车次，ETC通道约3秒/车次。也就是说，1条ETC通道的通行能力相当于5条人工收费车道，ETC技术的采用极大地提高了高速公路收费站的通行效率，可以减少收费车道的数量，进而缩小高速收费站的建设规模，节约建设费用，也节省了土地使用成本。目前，国内人工收费车道的建设成本约为60～100万元/条，将人工收费车道改建为ETC通道的成本约为45～50万元/条，因此在达到同等通行能力和服务水平的情况下，无论是改造还是新建ETC通道，都可以明显的减少建设投资费用。

2.2降低高速公路运营管理成本

高速公路人工車道收费人员的工作内容包含发卡、收费、找零工作，解答司乘人员问题及处理异常情况等。据统计，收费人员发卡工作平均用时约18秒/车次，完成收费操作平均用时约24秒/车次，而ETC全程仅需几秒钟。目前，人工收费车道年运营成本约为35万元/条，其中包括人员工资及各种设备使用及维护费用，而ETC通道可以实现无人值守，其运营成本仅仅是相对较少的电费和设备维护费，可以减少大量收费人员。这部分收费人员可以安排到高速公路运营管理的其他工作岗位中，在节省了大量人力成本的同时，有效地提升了高速公路服务质量。

3ETC系统对收费站服务水平的影响

高速公路收费站的服务水平是对收费站为高速公路上的交通流提

供的服务的质量的一种衡量标准，衡量的指标包括密度、延误、交通密度和流量容量比。因为本文研究的对象为ETC收费站，有专门的ETC车道，只有在交通阻塞的情况下才有可能产生车流排队的现象，因此车流平均排队长度在此可予以忽略，去平均延误作为收费站服务水平的衡量指标。我们将ETC程序仿真与未实施ETC的情况进行比较分析，以能够更加清晰的将ETC仿真程序的结果反映出来。我们对ETC在不同交通车流量的情况下不同的使用率进行分析，并根据ETC使用的数量和车道类型所表现出来的其对收费站服务水平的变化情况来分析ETC系统对高速公路收费站服务水平的影响。当高速公路收费站设置了ETC通道，在ETC系统使用率在30%和60%的情况下，我们对收费站的平均延误进行计算和分析，并根据ETC车道设置的数量绘制ETC使用的仿真结果。以实线来表示实施ETC系统收费情况下的平均延误，以粗虚线来表示未实施ETC系统收费情况下的平均延误。ETC使用率为30%和60%的情况下的平均延误：

当ETC使用率在30%的情况下，收费站服务水平比为实施之前有明显的提高，当交通量在1000vph以下时，配置1条ETC车道即可满足车流需求，当交通量在1000vph以上时，配置两条ETC车道最为适宜。当ETC使用率在60%的情况下，收费站服务水平较30%情况下有明显的提高。当交通量在1400vph以下的情况下，配置一条ETC专用车道即可满足需求，当交通量在1400vph以上的情况下，配置两条ETC专用车道最为适宜。

4高速公路ETC系统未来创新畅想

高速公路ETC系统可以从以下这些方面，对未来有具体而生动的创新设想。

4.1ETC系统+智慧城市

城市智能化、智慧化，将是信息时代发展的主旋律。它具备的基本要素特征是通讯高度发展，网络辐射深而广，城市生活极具效率。目前，移动支付端（如微信、支付宝）在建设城市智能化的道路上已经走在了前列。如果高速公路ETC系统希望未来不光在高速公路上有所建树，也希望在城市生活中有所突破，则必须考虑提供有别于微信、支付宝等移动支付端的差异化服务。例如，某市ETC系统智慧城市建设可以选择与政务单位和公用事业单位进行合作，培养用户在城市中使用ETC消费的习惯，比如线上设定阀值自动从ETC账户上扣取生活消费（比如水、电、气和互联网），统一城市服务入口。

4.2ETC系统+智慧交通

当前智能城市和智慧交通主要表现在下述方面。（1）利用5.8G自由流收费天线路径。这将增强对道路交通信号的把控、道路情况信息分析、道路事故检测、通过道路实时流量状况分析，监测城市交通拥挤情况。如果局部拥堵，可以借助诱导发布系统，提醒大众合理规划路线。（2）大力发展ETC城市停车场。采用多渠道多媒体的方式发布停车场停车信息，例如利用微信公众号诱导管理信息;将路边停车资源通过智能网络等方式进行整合，引导驾车者停车，减少驾驶员寻找停车场所和车位的时间消耗，从而使汽车的尾气排放下降、城市道路拥挤得到缓解、城市噪音污染等下降。

5结束语

综上，本文结合ETC实际应用情况以及高速公路收费站的实际服务水平的调查情况建立了ETC系统仿真模型，设计仿真程序对收费站的服务水平进行仿真分析，对ETC收费系统的框架和基本模型进行描述，为后续的深入研究打下良好的基础。通过仿真程序的应用分析在不同ETC系统的使用率情况下，收费站平均延误的变化情况，以此来为ETC系统的实施和专用车道的设置提供可靠的参考依据。

（作者单位：浙江高速信息工程技术有限公司）