我国智慧高速公路发展中ETC技术发挥的作用

范晶荣 邱薇 李菊芬

摘 要：使用ETC技术可以提升对高速公路的管理效率和技术水平，使智慧高速公路现实化。本文就先对目前ETC在智慧高速公路建设上发挥的作用进行了总结，然后对当前ETC技术发挥作用应解决的问题进行研究，帮助高速公路的管理人员和ETC技术人员制定更科学的技术发展策略，推动智慧高速建设水平的提升。

关键词：智慧高速公路;ETC技术;作用;问题

0 引言

智慧高速公路是高速公路发展的主要方向，目前智慧高速公路的建设中大量使用了ETC技术满足高速公路的感知、决策等方面的需求。但是目前在ETC技术的应用过程中，依然有大量的问题需要解决，为此应该加强ETC技术的应用研究，推动智慧高速公路的发展。

1 ETC技术在智慧高速公路发展过程中的作用分析

1.1 提升了高速公路的数据采集能力

智慧高速公路的发展和建设过程中，十分看重高速公路的感知能力，所以全路段感知也是高速公路建设的基础条件之一。使用ETC技术进行改造，可以使高速公路获得更强的感知能力，满足对各种数据的收集需求。

ETC门架系统包括摄像头、天线、车道控制器等等，其中高清摄像头对数据收集最为重要，依靠700万高清和900万高清，可以给交管部门提供清晰的数据，将其作为交通管理和交通事故责任划分的关键依据[1]。同时，高清摄像头可以对高速公路的车牌号码、行车人员和环境等情况进行识别，其他各类监控设备还能监测车辆运行速度等各类车辆运行状态信息。

随着技术水平的提升，目前的ETC系统还具备了较强的车辆画面抓拍、非约束场景准确识别的功能，可以满足对高速公路情况全天候采集的需求。并且，ETC系统允许加入第三方智能算法，能够利用采集到的数据展开智能分析，甚至可以对所获得的数据进行毫秒级的智能分析工作，进一步提升了道路的感知能力。目前ETC系统也融入了开放性、多维感知的理念，融合了各种传感器，可以对周围的天气、环境情况进行有效地采集。

1.2 提升高速公路的网络传输能力

通过对高速公路进行ETC技术改造升级，加强了高速公路的感知能力，也增加了高速公路在运行过程中产生的数据量，因此高速公路需要具備更高的数据传输能力，才能满足高速公路管理的需求[2]。目前针对ETC门架使用的措施主要来自于组网架构中建设主备双链路来保证高速公路的通讯能力，依靠该技术确保了ETC系统的信息传输效果，也满足了通信的稳定性要求，可以满足监控和收费的需要，提升了服务效率和管理效率。

由于目前ETC系统产生的数据具有多样化的特点，所以为了能进一步满足不同类型数据的传需要，也开始使用OTN光传送技术。由于我国高速公路网络比较密集，而且公路的路线很长，为了避免因为长距离传输导致信号出现损失，因此也针对高速公路的需求建立了中继站提升信号的稳定性。

1.3 推动高速公路的标准化建设

在使用ETC技术之后，高速公路的建设和运营拥有了更为明确的技术标准、设备规格、管理规范，有效推动了标准化体系的建设，提升了高速公路建设体系的完善性。例如各省为了促进本地高速公路的建设和发展，都根据国家标准、地区经济因素、高速公路状态等情况修订了本省的高速公路收费标准，并利用ETC技术改造建设，加快了地方标准和行业管理规范的落实。在智慧高速公路的发展过程中，也影响了ETC技术的发展，高速公路的建设对ETC配套标准措施也提出了更为明确的技术设计、设备规范等要求，推动了ETC技术的发展，为智慧公路相关技术的创新塑造了更为有利的环境。

1.4 加强对高速公路的智能决策

通过使用ETC技术对高速公路进行技术改造，提升了高速公路的感知能力对数据的处理能力，也给高速公路的智能化创造了基础，能够降低人员工作的压力，确保决策的合理性和效率。依靠ETC门架等技术，让智慧高速公路的发展可以更加具体化，也让管理人员可以利用智能技术，实现智慧高速公路的智能决策。

目前ETC收费中心系统可以拆分结算业务，而且高速公路系统也加强了对云技术的使用，进一步满足了分析数据和储存数据的要求，可以有效满足业务处理和结算工作的需要，保证结算工作的效率和精度。在对ETC系统获得的海量高速公路路况数据进行处理之后，系统可以进行进一步的智能化分析，从而对当前趋势下高速公路可能出现的交通拥堵做出预判，制定引流措施，帮助高速公路的指挥者对高速公路的管控进行调整。而对于高速公路的事故，也能迅速通过智能分析制定救援方案，帮助管理人员完成引流机制设计，确保事故能得到及时的处理，保证高速公路的安全。

2 当前智慧高速公路发展仍需解决的问题

2.1 实现ETC自由流收费

为了有效解决拥堵问题，需要取消所有的省界收费站，保证人们的出行体验，但是真正取消收费站要建立在ETC自由流具有较高收费水平的基础上，因此需要设置大量的ETC门架系统。门架系统的设置还需要大量的投资，随着高速公路里程的增加、车辆数量的增加，还要加强对应水平的ETC门架和通信系统建设，但是设备具有造价昂贵、使用量大的特点，比如一体化室外机柜的造价就在20万左右[3]。同时，使用自动化系统也意味着对人力资源使用和投入的降低，需要对现有的收费人员进行分流和安排，满足他们的工作需求。如果在全国范围内全面取消收费站，就会有10万人左右的人员安置需求，因此实现ETC自由流收费还有非常大的难度。

2.2 核心技术路线尚存在争议

目前智慧高速公路建设的关键技术是V2X通信技术，但是全球范围内还存在DSRC和C-V2X两个车联网通信流派，其中DSRC经过了多年实践和验证之后在标准上更加稳定，可行性得到了业界的广泛认可，在芯片、产业链等方面也比较成熟。但是使用C-V2X的优势在于可以实现精确的信息交互，并且通讯性能的可靠性和稳定性上也要比DSRC更强，虽然技术没有完全成型，但是发展 速度也非常快。在我国5G技术领先全球的情况下，未来车路协同技术的组合极有可能是5G+C-V2X，而且目前我国已经开始LTE+V2X的商用部署工作。但是目前，世界范围内的5G+C-V2X技术还处在测试过程中，技术测试工作还没有完成，导致我国未来对高速公路通信技术的使用还存在一定的争议，因此还需要加强对技术的研发和调试工作，加快高速公路的改造进程。

2.3 光伏高速公路技术实施存在难度

目前大量的新能源汽车投入到使用中，因此未来的智慧高速公路也要满足新能源汽车的能源供应能力要求。为了解决能源的需求，光伏发电成为了一个得到广泛重视的方案[4]。但是目前光伏高速公路的实践都已失败告终，比如我国济南光伏高速公路建成后，出现了破损等问题，而且发电量较低，很难满足车新能源汽车的充电需求。为此，未来智慧高速公路还需要加强在能源供应模式上的发展，尤其要推动能源供应多样化，提升能源供应能力供应量，并且合理使用充电桩等充电方式，满足电动汽车的服务要求。

3 结束语

ETC对实现智慧高速公路的实现有十分重要的作用，但是目前还存在技术路线、投资经费、人员安置等方面的问题。所以，还需要结合智慧高速公路建设的实际需求加强研究工作，明确智慧高速公路的建设方向和建设计划，合理使用ETC技术满足智慧高速公路的建设要求。

参考文献：

[1]王震宇.浅谈ETC技术对我国智慧高速公路发展的推动作用[J].智能城市，2020（19）：157-158.

[2]唐颖.智慧高速公路ETC门架设备数据计算与分析[J].交通世界，2020（26）：22-23.

[3]岑晏青，宋向辉，王东柱，等.智慧高速公路技术体系构建[J].公路交通科技，2020（7）：111-121.

[4]陈维翰.ETC技术助推我国智慧高速公路发展[J].北方交通，2020（7）：88-91.