摘要：为了提升收费站整体通行能力，适应当前广东省ETC用户和粤通卡用户收费模式，提高运管水平，实现移动信息化收费管理，本文主要从建设思路和建设方案浅谈广东省普通公路收费系统改造。
关键词：ETC自由流；MTC/ETC兼容车道； 移动支付
截至2018年底，全国ETC用户已超过7800万辆，其中粤通卡用户超过942万辆，广东省民用汽车保有量约2116万辆，其中ETC（包括粤通卡用户）约为900万辆，占民用汽车保有量的42.5%。通行ETC车道的车辆越来越多，而大部分普通公路收费站现有收费模式为：一是采用简易版的收费软件和硬件设施，实行现金收费；二是推行套票，实现套票车通过车牌识别不停车通行，并且部分收费站车流量大、收费广场因各种条件限制，难以进行扩容。如何在现有车道规模下，最大限度提高车辆的通行速度，减少车辆通行时间，已成为迫切需要解决的问题。
一、建设思路
本方案主要采用ETC自由流收费技术，即在收费站前约300m位置设置ETC预交易系统（含车牌识别功能），对收费站现有的硬件设施和软件系统进行改造升级，实现ETC用户和套票用户不停车通过收费站。其次是收费车道改造为MTC/ETC兼容车道，支持扫码付和车牌付，为车主提供更高效、便捷、多样的通行和支付服务。对ETC、车牌注册、套票等用户的统一管理，实现管理闭环；通过规范的资金结算、票据电子化、稽查精准化等实现全业务闭环。
二、建设方案
收费系统改造建设由车道及收费站两级系统构成。车道级系统改造包括ETC/MTC兼容车道（含ETC收费、粤通卡收费、移动支付、现金收费、套票收费等功能）系统和ETC自由流收费系统（对ETC车辆进行判别和预收费）。收费站级系统包括收费管理系统、防逃费车辆管理系统。
图1 收费系统总体框架
图2 ETC自由流示意图
2.1收费方案
“一次预收费”，在收费站前约300m位置设置ETC自由流系统，采用门架安装ETC天线和高清车牌识别仪，每车道一套天线、一套高清车牌识别仪，实现对ETC车辆及套票车车辆的预交易和车流量的精准采集。
“一次验证，二次收费”，出口收费车道，设置ETC/MTC兼容车道系统（含计重收费及移动支付功能），对预交易车辆进行名单验证，验证通过自动抬杆放行，验证不通过则转为人工收费流程。车道新增ETC天线、ETC雨棚信号灯、车道控制器、车道计算机、复合卡读写器、票据打印机、移动支付终端、费额显示器、自动栏杆、高清车牌识别仪和车道收费软件。ETC/MTC兼容车道支持对预交易车辆进行名单验证，验证通过则自动抬杆放行；ETC车辆通过天线识别自动缴费，实现不停车通行；非ETC车辆则停车采用人工收费，收费支付方式支持粤通卡、现金、移动支付等。
2.2收费数据传输
在收费广场靠近机房侧的收费亭内设置设备机柜，放置广场数据交换机；收费站机房内设置设备机柜，放置机房数据交换机和容错服务器，收费广场至收费站机房敷设8芯单模光缆，用于广场数据传输至收费站机房。
高清车牌识别仪抓拍图片通过网线接入本车道工控机，各车道收费数据（如车牌图片、收费时间等）经车道工控机汇聚至广场数据交换机；收费广场数据交换机汇聚MTC车道、ETC车道、ETC自由流上传的收费数据，经光纤链路传输至收费站内数据交换机。收费数据存储在容错服务器。
2.3车道视频传输
在广场设备机柜放置收费广场视频交换机，收费站机房设备机柜放置监控视频交换机、高清视频解码器、网络硬盘录像机，监控室放置液晶监视器。MTC车道、ETC车道和ETC自由流设置的高清车牌识别仪具备视频监控功能，各车道视频经网线汇聚至广场视频交换机，经光纤链路传输至收费站监控视频交换机，视频存储于网路硬盘录像机，经高清视频解码器解码可上液晶监视器查询显示。
2.4对讲电话传输
收费亭内设置IP对讲电话。收费站监控室设置IP对讲主机。考虑节约设备成本，对讲系统和视频系统共用传输设备。对讲电话通过网线接入广场视频交换机，对讲主机接入收费站监控视频交换机，经光纤链路传输，实现监控室监控人员和收费亭内收费员远程对讲。
2.5土建改造及设备安装
收费亭内电缆槽至收费岛上新增设备（RFID天线、自动栏杆、高清车牌识别摄像机、信息显示屏等）基础位置敷设2根Φ60钢管，分别用于电力电缆和通信线缆穿线；ETC车道岛头限速标志牌安装在岛头ETC天线立柱上。收费岛面开挖复原后应和原有岛面样式保持一致。
ETC自由流门架高度距离路面应不小于5.5米。考虑到ETC交易过程中的实际需求，需要选择合适的天线覆盖区域，最大限度发挥天线交易效率，在选择门架位置时应尽量避开弯位，门架来车前方至少有20米左右直线距离。机柜布设有门架上方或路面两种方式，设备机柜内安装有天线控制器、工控机、光纤收发器、防雷器等设备。
2.6设备供电及防雷接地
收费站机房内设置3套UPS，容量根据实际设备功率配置。其中1套用于收费站内设备供电，2套用于收费站外场设备供电。收费广场车道取电采用奇偶车道分开取电方式，防止其中1条回路出现故障时，车道系统完全停电。ETC自由流系统取电引自广场配电箱UPS供电回路。
广场配电箱至ETC自由流设备机柜出线端、ETC自由流设备机柜进线端均设置电源防雷器。高清车牌识别仪、天线进线端均设置电源防雷器、信号防雷器，天线立柱顶端设避雷针。天线和立柱需做好防雷接地，可利用立柱作为防雷引下线（或与单独的引下线连接），利用立柱基础钢筋和其他金属物体连接成接地网和等电位体。接地电阻达不到要求时需在基础附近土壤电阻率较低的地方另外埋设接地网，并与基础钢筋网连接。外场设备接地电阻应小于4Ω。
2.7施工保畅及安全防护方案
由于本方案在已通车路段进行改造，需严格按照《公路养护安全作业规程》（JTG H30-2015）和有关要求设置安全设施。施工作业控制区的交通管理区域分为：警告区、上游过渡区、缓冲区、工作区、下游过渡区和终止区六个部分。
警告区：长度1000m，在距上游过渡区1000m处设置“前方施工1000m”标志牌1块。
缓冲区和上游过渡区：长度≥200m；设置交通锥（5m/个）及1个移动式导向牌，在施工车道收费岛前用水马向前围蔽2米。
工作区：作业区是施工作业人员活动和工作的地方，长度为收费车道内，设置交通锥（5m/个）封闭施工区域。
封闭各收费站需改造所属车道：
①收费岛土建改造和机电设备安装需要封闭车道；
②避免交通繁忙期间施工；
③遇到交通繁忙时要停止施工，解封车道；
④夜间施工时，需要保证施工区域的照明。
三、结束语
本方案建设打通普通公路收费系统的局限性，在不扩建车道规模情况下丰富支付方式、提高通行服务，提高收费广场通行效率，可供公路营运单位建设参考。
参考文献
[1]《广东省高速公路联网收费系统》（DB44/T 1793-2016）.
论文作者:孙雪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签：车道论文; 收费站论文; 车牌论文; 天线论文; 广场论文; 交换机论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第8期论文;