取消高速公路省界收费站设计方案

连榕滨

(福建高速公路集团有限公司三明管理分公司，福建 三明 365000)

0 前 言

高速公路收费体质改革已经迫在眉睫，这几年由于经济的持续发展，导致我国众多地区高速收费站服务无法满足社会需求，众多地区出现高速超负荷运行现象，这对于高速公路的使用带来了诸多不便，为了满足社会、经济发展所需要求，并进一步提高当前高速路收费站服务效率，稳定促进地区性经济发展，党中央、国务院高度重视深化收费公路制度改革、取消高速公路省界收费站工作。相关政策在2018年5月实施，将推动取消高速公路省界收费站。并且各省、市交通管理部门高度重视相关工作，并坚决执行相关要求，开展了专门调查小组去各地高速站点做服务指导工作。按照“试点先行、稳妥有序”的原则，首先明确规划试点省份，并根据地区性情况制定相关施工方案，其中包括工程技术、施工技术以及测试方案等内容。

1 内容概述

1.1 高速公路收费站改扩建背景

各项工作严格执行党中央相关指导要求，并于2018年12月首次在我国四省市开展，相关省份就包括了四川、重庆、江苏与山东，并合计15个高速公路省界收费站，此项工作的开展将有效解决当地收费服务拥堵的现象，并提高高速公路整体服务效率，加快当地经济稳定发展。在2018年12月，中央经济工作指导会议上就明确做出指示，要求各省、市、地区加快建设交通运输网络，并妥善解决当前在高速公路、港口、铁路在收费上的问题，既要降低收费成本，也需要加快收费管理的效率。2019年3月，在《政府工作报告》中再次就高速公路收费体制提出相关指导意见，既要求加快高速公路收费体制改革，有效降低收费标准，又需要对当前高速公路服务中的问题做有效改善，尤其是治理对客货运车辆不合理审批和乱收费、乱罚款等问题。努力实现各省基本取消省高速路收费站点，实现道路交通流畅运行，不乱收费，不出现交通拥堵问题，真正将实惠惠及于人民，更好地实现区域性经济的高速、稳定发展。2019年3月在北京召开的十三届全国人大二次会上，国务院总理就对本次全国性的高速铁路收费服务改革做出了说明，整个工程要尽早、尽快实施，确保实现我国重点省份取消省界高速公路收费站各项工作，并努力实现经济的快速发展，惠及于广大人民群众。

1.2 实施目标

整个工作将严格执行党中央以及相关部门的指导工作要求，并努力加快推动深化收费公路改革工作，其中就包括尽快取消各省高速公路收费站点，努力现实收费公路制度改革各项工作。各项工作的开展，能够初步实现取消全国高速公路省界收费站的工作，保障各省重点交通枢纽能够实现不停车快速缴费，交通流畅。

2 工程概况

2.1 基本情况

2018年5月国务院提出了取消高速公路省界收费站重大决策，并首先在苏、鲁、渝、川四个地区优先试行，截至到2018年的12月底，已经初步取消了四个地区两两间来往的所有省试点高速收费站。

1)首先是维持原有省两级运营管理模式:并在其中新设立专项省联动的运营管理机制。

2)其次是拆除原有物理上的省界收费站，并在其中新建立虚拟收费站。

3)相关技术采取MTC，并以复合通行卡作为通行介质，并施行分省计费、统一收费规则。

4)最后是在整体改扩建中设立联合稽查体系，用作对车辆车牌的甄别。

2.2 效果分析

收费站点的取消并改扩建最早在苏、鲁、川、渝四省间施行，并有效地提高了当地区域性交通网络的同行效率，而相关工作也给后续其他省份试点工作做了有效参考，并作为理论性依据。

3 高速公路省界收费站改扩建相关技术

3.1 取消高速公路省界收费站技术路径

1)取消高速公路省界收费站，设置ETC门架系统，实现对所有车辆(包括ETC车辆和MTC车辆)分段计费。

2)ETC车辆通过车载单元(OBU)和后台记账形式自动完成扣费。

3)MTC车辆采用5.8 GHz复合通行卡(CPC卡)作为通行介质，实现“分段计费、出口收费”。

4)保留入/出口收费站。合理设置ETC车道数量，确保ETC车辆不停车快捷通行；MTC车道完成对未安装OBU车辆及特殊情况下的收费。

5)货车由计重收费调整为按车(轴)型收费，安装OBU实现不停车快捷收费，同步实施入口治超，新建称重检测设施(设备)设置在收费广场右侧适当位置，入口称重检测数据要与收费车道协同联动。

6)为避免ETC车辆因中途拔卡、卡片松动、储值卡余额不足等问题导致交易失败，ETC车辆交易逐步由储值卡向记账卡、由双片式OBU应用向单片式OBU应用过渡。

7)ETC车辆采用记账形式扣费，通过ETC账户绑定银行账户或其他第三方支付账户，自动完成通行费支付；ETC/MTC混合出口车道应支持现金、ETC用户卡、手机移动支付等多种支付方式供用户选择。

系统构成：ETC门架系统由以下主要设备和设施组成：车道控制器、RSU、车牌图像识别设备、高清摄像机、站级服务器、防雷接地设施、补光灯、通信设备、供电设备等。

ETC门架系统主要功能包括：①同时支持双片式OBU、单片式OBU和CPC卡交易处理流程。②自动识别所有通行车辆(包括ETC车辆和MTC车辆)车牌颜色和车牌号码，经系统自动识别后，可由人工核对修正，将所有识别出的车牌颜色、车牌号码和时间、门架信息及车辆图像信息(二进制图片)等形成图像流水记录，图片及图像流水记录保存在站级服务器。③实现ETC车辆分段计费扣费，形成ETC交易流水，若扣费失败，应形成ETC通行记录。系统将ETC交易流水(或通行凭证)、ETC通行记录、图像流水记录进行自动匹配后，可由人工核对修正，筛选出扣费失败ETC车辆的图像流水记录，实时上传至省联网中心系统和部联网中心系统。④实现MTC车辆分段计费。将计费信息和过站信息写入CPC卡内，形成CPC卡通行记录。系统将CPC卡通行记录、图像流水记录及时上传至省联网中心系统和部联网中心系统。⑤具备自检、在线程序和应用更新功能，并将ETC门架系统及设备状态信息实时发送至省联网中心系统和部联网中心系统，主要包括但不限于：车道控制器CPU、内存、硬盘的占用率，关键设备(RSU、车牌图像识别设备)在线状态及工作状态(如RSU发射、接收工作状态)，机柜温度、湿度、防盗，供电和通信网络工作状态。⑥接收并更新省联网中心系统逐级下发的ETC门架相关系统参数。⑦与北斗授时时钟同步。⑧应配备完备的应用软件、关键设备、供电和通信网络冗余，确保ETC门架系统24 h不间断工作。⑨应具备以独立作业的方式工作，在通信网络出现异常时可脱机离线操作，此时所有作业数据均可存储在本地，并且待网络恢复后自动将本地滞留数据逐级上传至省联网中心系统和部联网中心系统，同时保证数据的完整性、一致性、真实性、不可抵赖性和安全性不受破坏。⑩有必要的防雷和接地保护，具备防雷击和防浪涌冲击的能力，确保人和设备的安全。

3.2 省界ETC门架系统布局

ETC门架系统由上、下行双方向部分组成。设置在省界的ETC门架系统，上/下行方向各设置两个门架。每个门架宜具备关键设备(RSU、车牌图像识别设备等)冗余设置，当主设备发生故障时，备用设备应立即启用工作。同向两个门架同时工作，互为冗余备份，当其中一个门架发生故障或日常维护时，另一个门架可承担所有收费工作。为避免门架间信号相互干扰，同向设置两个门架时，其间距应大于500 m。

对于同向不具备设置两个门架条件的路段，可根据实际情况设置单门架，同时应考虑关键设备的冗余设置。

3.3 基础要求

ETC门架系统供电应满足以下要求：①应配备可靠电源系统，保障ETC门架系统24 h不间断供电，并对供电情况进行实时监测；②供电设备工作环境温度范围：-20 ℃～+55 ℃(寒区-35 ℃～+40 ℃)；③MTBF：至少为10 000 h。通信要求ETC门架系统通信应满足以下要求：①ETC门架系统与上级系统应建立可靠的通信链路，采用主备双链路，主用链路采用站内到门架间新布的收费通信网络，备份通信链路采用通信系统原有的主干光缆专线网络；②网络带宽应根据业务需求合理规划；③如主线路断开，链路将自动切换到备用网络；④通信设备工作环境温度范围：-20 ℃～+55 ℃(寒区-35 ℃～+40 ℃)；⑤MTBF：至少为10 000 h。

3.4 ETC门架系统安全要求

ETC门架系统参照网络安全等级保护中在安全通信网络、安全区域边界及安全计算环境方面的三级安全保护要求。

1)安全物理环境ETC门架系统应尽量减少部署在室外的设备种类和数量，可将计算设备布设在具有温湿度控制、防盗防破坏条件的室内场所，并通过有线通信网络与室外设备连接。应远离强电磁干扰环境，避免对ETC门架系统设备的正常工作造成影响。布设RSU、车牌图像识别等设备的门架，严禁非授权人员攀登，室外机柜应具备防护、防水、防潮、防尘和温湿度控制等措施，可通过电子门锁、视频监控、设备状态监测等手段对箱体开启情况进行监控记录，及时发现设备的丢失、损坏等异常状态。应配备可靠电源系统，保证ETC门架系统的持续电力供应。

2)安全通信网络ETC门架相关通信设备的业务处理能力具备冗余空间，满足业务高峰期需要。应保证部站、省站等传输线路网络的带宽满足业务高峰期需要。应通过VLAN、防火墙区域设置等技术手段，部署安全网关设备等措施，实现网络架构安全和通信传输安全等通信网络安全要求。

3)安全区域边界应通过配备具备边界防护、入侵检测、检测预警等功能的设备实现边界防护、访问控制、入侵防范等区域边界安全要求。

4)安全计算环境应通过采用HTTPS或SSH等安全通信协议，配置交换机访问控制列表，开启边界防护设备日志审计功能，完善相关设备安全策略，安装恶意代码防范软件，应用软件开发实现数据完整性、保密性，数据本地存储或传输至路段中心等措施，实现身份鉴别、入侵防范、访问控制、恶意代码防范、数据完整性、数据保密性和数据可用性等计算环境安全要求。

5)物联网安全扩展ETC门架系统的关键设备(RSU、车牌图像识别等)应通过部署接入防护设备实现IP/MAC地址等属性信息注册管理，实现与部、省联网中心之间基于交通运输行业证书的接入控制。ETC门架系统设备应支持远程集中管控。

3.5 ETC门架切换思路

为实现系统平稳过渡与切换，保证全国高速联网收费运营工作顺利进行，采取“统筹规划、分步实施、同步切换”的推进思路，分为省(区、市)内收费系统升级切换和全国取消省界收费站并网两大步骤。即各省(区、市)完成建设改造后，先由封闭式联网收费系统切换到入/出口管控下自由流收费系统，待稳定运行一段时间后，再取消全国省界收费站，在同一时间点实现全国高速公路并网运行。由于货车涉及到从计重收费调整为按车型收费，因此，货车计费方式的调整要与全国并网切换时间同步。

4 总 结

我国在2018年就开始在全国开展高速公路收费体质改革已工作，开始在各省间施行取消高速路收费站的计划，并有效对当前收费站进行改扩建处理，这样有效地减轻了当前高速公路服务压力，既促进了高速事业的高速发展，也惠及于人民，促进了当地经济的快速发展。

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