机场高速无人值守自助缴费车道的建设与应用

（武汉机场高速公司，湖北 武汉 430000）

湖北省武汉市机场高速公司负责运营管理机场高速公路一通道、机场高速公路二通道及武汉机场快速路改线路段3条高速公路，共设置5处收费站，其中一通道主线、二通道主线、刘新集、马家湖4个收费站为独立非联网收费站，黄花涝收费站为省内联网高速公路收费站。为减本增效，加快拓展非现金支付的方式，武汉市机场高速在机场一通道收费站开展无人值守自助缴费车道的试点建设，使其具备无感支付、移动支付等主流支付功能。

一、项目实施的必要性

（一）作为ETC车道有效补充

作为由国家层面全力推进的工程，ETC的主流地位不言而喻。武汉市机场高速公路各收费站根据车流量情况，也设置了不同数量的ETC车道。但由于ETC存在办理不便、需安装专用设备等问题，机动车安装率并不高。据统计，截至2019年5月，武汉市ETC安装率仅为25%。即使国家大力推广ETC的安装，也很难实现车辆的全覆盖。因此，需建设其他非现金支付车道作为ETC车道的有效补充。

（二）满足用户多样化支付的需求

“无现金化”正在成为越来越多人的生活方式。从用户体验来说，无感支付、移动支付比传统的现金交易更为灵活和方便，大幅缩短交易时间，通行效率比传统的人工收费大幅提升，车辆可以快速驶过收费站。

（三）降本增效，提升服务水平

采用无人值守自助缴费方式，可以减少收费人员的配置，降低运营管理成本。通过无感支付、移动支付方式进行通行费的交易，不再使用现金，解决了银行上门收款、零钞兑换压力，规避了伪钞识别风险，并且在收费环节减少了收钱找零的过程，提高了车道通行效率。

（四）减少拥堵，节能环保

移动支付系统平均单笔业务交易完成时间仅需几秒，无感支付时间更短，可大幅提升车道的通行效率，降低收费站拥堵的几率。这样不但减少了因车辆排队而产生的燃油消耗，而且进一步减少车辆有害气体的排放，具有能源节约和环保的效益。

二、方案的思路与功能

（一）行业背景

自2015年起，各省高速公路陆续尝试实验高速公路联网收费系统接入，并启动移动支付的研究与试点。2016年8月，青海省成为全国首个完成手机支付通行费实际测验的省份，随后广州、杭州也陆续宣布收费站实现微信、支付宝扫码支付。

湖北省于2016年6月开始试点研究，于2017年1月9日全省联网高速公路各收费站正式全面受理银联卡闪付、刷卡、手机云闪付、扫码支付交费。目前，湖北省高速公路移动支付使用率和支付率均接近20%。

此后，微信、支付宝、京东在山东省等地试点上线车牌识别无感支付；湖北省高速公路于2018年6月全网开通运行“银联无感支付”。与此同时，部分地市也在继续创新研发新型收费系统，如青岛在胶州湾隧道试点“车牌识别+移动支付”的手机缴费应用，实现了从人工缴费到互联网不停车智慧收费；江苏南京在长江二桥试点手机ETC，利用蓝牙、GPS、车牌识别等技术，也实现了车辆在收费路段的不停车无感通行。

（二）需解决的问题和实现的功能

与联网高速公路管理模式与收费方式不同，机场高速公路收费站的通行费是按车型按次收取的，金额完全固定。通行车辆没有进站、出站的过程，所以不需要领用通行IC卡等通行介质，也不需要根据行驶路径计算缴费金额。因此，在研究机场高速公路无人值守自助缴费车道设计时，必须考虑其收费特点与管理需求。

支付方式的覆盖问题。为满足用户多样化的支付需求，并为逐步实现机场高速“无现金收费”的目标，在支付方式的覆盖上要求支持目前所有主流支付方式，即基于车牌识别的无感支付、扫码支付、NFC支付及云闪付等。

无感支付停不停车的问题。联网高速由于需要进站领卡、出口交卡及多义性路径等问题，目前基本上采用的是停车无感支付，即车辆在收费站出口先交还通行IC卡，计算出交费金额后，再通过与车牌绑定的账户支付通行费，司机不需要出示二维码或银行卡交费。与之不同的是，按照机场高速按车型按次收费特点，可以采用不停车无感支付，提升通行效率。

扫码支付必须全支持。目前，扫码支付第三方平台主要为微信、支付宝等，还有银联、京东、拉卡拉等。而微信、支付宝两个扫码支付巨头，在各种支付场景中均存在竞争关系。为了保证良好的用户体验，必须实现微信、支付宝、银联等扫码方式的全支持。

数据安全问题。机场高速公路通信网是相对独立的通信网，与互联网是隔离的。为实现无感支付、移动支付功能，需直接将收费系统接入互联网，必须面临极大的网络与数据安全风险，因此，必须做好网络安全措施。

收单单位的选择问题。在收单单位的选择上，首先必须考虑资金存放的安全问题，不应存在资金沉淀在虚拟账户带来的金融风险；并且收单单位应能合规接入、适用各种支付方式。

对账系统的建立。与人工车道现金收费不同，使用无人值守自助缴费车道后，交易记录全部数据化，并且存在多后台、多种支付方式的数据归集与统计问题，因此必须建立对账系统，实现对每笔交易的查验、核对以及分类别汇总统计等。

发票打印问题。实现非现金支付后，通行车辆的通行费发票打印问题，将由即时打印转到事后打印，由线下转为线上，因此，必须考虑司机索取通行费发票的便捷性问题。

综上，对比了多家单位的方案，考虑到资金安全、网络与数据安全及支付方式全覆盖、扫码支付全支持等方面后，决定与银联商务合作，采用基于银联商务的综合支付方式，试点建设无人值守自助缴费车道。

三、具体建设与实现方案

为验证系统的稳定性与可行性，决定在车流量相对较小的机场高速公路一通道收费站开展系统试点建设。考虑到通行机场高速车辆的特点与投资成本，无人值守自助缴费车道的试点只面对一型客车，通过在车道设置限高架、车辆提示牌等方式，对车辆进行限制与引导。

（一）系统构成图

图1.无人值守自助缴费车道系统图

1、车道硬件设备设置

车道上设置的硬件设备仅有自助缴费一体机、车牌识别仪、自动栏杆机、车道工控机以及网络交换机等，车道上不安装收费亭，只布设综合机柜，用于放置车道工控机、网络交换机以及供电、防雷等设备，综合机柜内可同时安装多台车道工控机，供多台设备使用。相比于传统的人工收费车道，硬件设备的类型与数量大大减少。

自助缴费一体机设置在收费岛前部。设备上设有二维码支付区和非接支付区。在二维码支付区，设备内部嵌有两个高性能工业级远距二维码扫描头，可精准快速识读2米内的微信、支付宝、银联二维码等多种支付码。非接支付区，安装有非接读写设备，可以支持银行卡挥卡支付及Apple pay等NFC支付功能。同时，设备还具备屏幕显示、语音播报、数据传输等功能。

2、设备连接方式

如图1所示，自助缴费一体机通过串口与车道工控机相连，与车道软件实现数据交互，同时通过以太网口，采用有线的方式接入互联网，实现与银联数据中心的数据联通。

收费站与银联数据中心之间布设运营商点对点数字专线，用于对账数据的传输。在收费站设置防火墙等安全设备，用于数据的安全接入。收费站增加对账服务器，安装对账平台，用于银联交易流水与收费车道流水的比对。其他设备与传统收费车道的功能一致。

（二）交易流程图

图2.无人值守自助缴费车道交易流程图

交易流程如图2所示，车辆驶入车道，车牌识别系统抓拍车牌，如果车牌识别仪识别出车牌结果，将识别结果通过银联通道发送至银联数据中心，验证该车辆车牌是否为无感支付绑定用户，如果是绑定用户，则返回验证数据给车道控制器，自动栏杆机抬杆放行。

如果不是绑定用户，则返回数据，通过显示屏和语音提示用户扫码支付或挥卡支付，如扫码或挥卡成功，则抬杆放行。如果扫码或挥卡多次不成功，则通过显示屏和语音提示用户改走人工车道。如车辆驶入车道，车牌识别系统抓拍不到车牌，则直接通过显示屏和语音提示用户扫码支付或挥卡支付，支付成功后，抬杆放行。

（三）对账平台的建立

机场高速公路与银联商务结合业务需求与行业特点，按照“每单校核，分类汇总”的思路，共同开发对账系统。银联商务每日将前一日所有交易流水打包，采用FTP协议通过运营商点对点专线，传输至对账服务器。通过对账系统，将收费车道产生的过车流水与银联发送过来的交易流水进行逐条校核，两种流水记录间通过事先约定的特征码进行匹配。如校核不一致时，将对该条记录进行稽查与核查。

对账平台也具备汇总、统计功能，可按照收费站、车道等不同需求对各种支付方式进行分类汇总、统计。

（四）通行发票的索取

目前，联网高速公路将移动支付作为现金支付的补充，车辆只是在高速公路出口选择微信、支付宝等方式支付通行费，通行费发票依然需要现场索取。而机场高速公路无人值守缴费车道，为了实现车辆快速通行，通行费发票不设在现场索取。为方便用户获取通行费发票，机场高速公路在企业微信号上开发电子发票模块，用户可通过微信号，输入商户订单号后，自助开具电子发票。

（五）试点使用效果

机场高速公路无人值守自助缴费车道于今年5月1日建成并投入使用，一、二通道共安装18条无人值守车道。经过3个多月的实际使用，无人值守车道日均通行车辆2.4万余辆次，占一型车通行量的45%，占所有通行车辆的40%。平均车辆通行时间约10秒钟。

在提高通行效率，减少人工投入的同时，还有一些问题需要改进。要加强宣传，无人值守自助缴费车道为湖北省省内收费公路首次使用，通行的流程与高速公路、普通公路收费站均不相同，因此，具体使用方式，需进一步宣传与引导，培养司机的使用习惯。

使用无感支付时，如与银联数据中心连通不畅，将导致车辆长时间等待交易。车辆驶入车道后，车道程序默认优先使用无感支付方式，如果银联端无数据返回，则需要车辆长期等待，因此，还需要对交易程序进行优化，如数据返回时间超过时间阈值，将直接转为扫码支付或挥卡支付。

（六）改进的措施

实现按车型收费功能。目前试点车道只能通行一型客车，其他车型的车辆只能通行其他车道。因此，计划在车道上增加车型识别系统，通过车型识别，对不同车辆收取通行费，从而实现所有车辆无人自助缴费。

增加ETC卡支付功能。按照交通运输部的总体部署，到2019年底，全国机动车ETC安装率将达到80%，因此，还要研究增加无人值守自助缴费车道使用ETC卡支付的功能，在ETC车道故障或车辆OBU故障时，车辆在改走无人值守车道时，可用ETC卡支付。

完善应急预案。无感支付、移动支付确实比传统的人工收费便捷、高效，但一旦遇到非正常情况，无感支付、移动支付的速度可能比现金支付慢，因此，需要制订相应预案对各种特殊情况加以防范和应对。

四、结语

机场高速公路无人值守缴费车道的试点，是移动支付等新技术与交通行业的深度融合，是服务公众需求的大胆尝试。随着科学技术的发展，未来还将有越来越多的新技术、新产品应用到收费公路的运营管理中，不仅能大大提升运营管理单位的管理水平，而且能给用户提供更好更优质的服务。