淺析電子不停車收費系統(tǒng)工作原理、應(yīng)用及推廣

淺析電子不停車收費系統(tǒng)工作原理、應(yīng)用及推廣

電子不停車收費系統(tǒng)（ElectronicTollCollection，簡稱ETC），是在高速公路人工收費基礎(chǔ)上，實行電子自動收費方式的創(chuàng)新嘗試，更是高速公路收費方式發(fā)展的必然趨勢。

一、電子不停車收費系統(tǒng)工作原理及發(fā)展現(xiàn)狀（一）工作原理。電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）是利用微波、電子、計算機、通信和網(wǎng)絡(luò)、信息、傳感、圖象識別等高新技術(shù)設(shè)備和軟件組成的“無線非接觸式”高科技收費系統(tǒng)，主要通過道口控制設(shè)備和車載電子標(biāo)簽(OBU)來實現(xiàn)車輛無需停車即可自動收取道路通行費用的工作，該系統(tǒng)設(shè)計車速一般為60公里/小時，而實施限速為40公里/小時。電子不停車收費系統(tǒng)的基本流程是：在預(yù)定范圍內(nèi)，設(shè)減速板、欄桿等裝，限制車輛速度駛?cè)敫咚俟�路進(jìn)口處，電子不停車收費系統(tǒng)通過車載電子標(biāo)簽中的交通卡，自動記錄該車的車型、牌照、入口時間和地點；到出口處時，該系統(tǒng)讀到這些數(shù)據(jù)并同時生成需付費金額，迅速在交通卡中自動扣除。若出口處沒有電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)，也可以通過交通卡讀到相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行人工付費操作。

（二）發(fā)展現(xiàn)狀。電子不停車收費系統(tǒng)在國外已有較長的發(fā)展歷史。上世紀(jì)80年代末，美國、歐洲等部分發(fā)達(dá)國

家已經(jīng)開始使用不停車收費（ETC）技術(shù)，特別是最近幾年，隨著該項技術(shù)的迅速發(fā)展，實現(xiàn)了局部聯(lián)網(wǎng)并逐步形成規(guī)模效益。據(jù)統(tǒng)計，美國11個州的21條高速公路收費機構(gòu)聯(lián)合成立了IAG組織,安裝了3211條ETC車道,日交易量已超過了300萬筆。201*年歐洲應(yīng)用電子不停車收費技術(shù)的車輛為770萬輛，目前已發(fā)展到201*萬輛。我國在應(yīng)用電子不停車收費技術(shù)方面起步較晚，20世紀(jì)90年代初，我國陸續(xù)引入電子不停車收費技術(shù)，在經(jīng)濟和交通較發(fā)達(dá)的地區(qū)如廣東、北京、上海開始使用。隨著我國以非接觸式IC卡為通行介質(zhì)，采用人工半自動收費方式為主的公路聯(lián)網(wǎng)收費方式的推廣，不停車收費必將成為高速公路收費方式的發(fā)展趨勢

二、電子不停車收費系統(tǒng)應(yīng)用的必要性

（一）電子不停車收費系統(tǒng)是適應(yīng)高速公路發(fā)展的必然要求�，F(xiàn)代交通一個最明顯的特征就是高速公路的迅猛發(fā)展。高速公路以其車速快、通行能力大、行車安全等特點逐漸取代普遍公路成為道路交通運輸?shù)闹鲃用}，對經(jīng)濟社會發(fā)展及人民生產(chǎn)生活起著愈來愈重要的作用。然而，現(xiàn)階段高速公路收費方式主要有三種：人工收費、半自動收費、電子不停車收費。其中，人工收費和半自動收費是最主要的收費方式。因這兩種收費方式操作慢、效率低，經(jīng)常導(dǎo)致高速公路收費口交通堵塞，造成極大的經(jīng)濟損失和人為時間浪費。據(jù)研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經(jīng)濟損失約410億

美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當(dāng)于1000多億美元。為了節(jié)省時間、避免堵塞，電子不停車收費系統(tǒng)在美國、歐洲等發(fā)達(dá)國家得到迅速發(fā)展，逐漸成為高速公路的主要收費方式。據(jù)上海市城鄉(xiāng)建設(shè)和交通委員會巡視員張?zhí)N杰介紹，與正在使用的人工半自動收費方式相比，電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）可使車道通行能力提升3～5倍，正常情況下“人工半自動收費方式”通行一輛小客車約需16～20秒，使用電子不停車收費方式后僅需3～5秒。

（二）電子不停車收費系統(tǒng)是適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的客觀需要。電子不停車收費系統(tǒng)與傳統(tǒng)人工收費方式有較大的不同。電子不停車收費系統(tǒng)無需停車、無需人為操作、無需現(xiàn)金交易，給人們帶來很多好處，也對促進(jìn)現(xiàn)代社會發(fā)展起了積極作用。由于不需要收費廣場，既節(jié)約了土地資源，為道路投資主體節(jié)省了收費基建及維護(hù)費用，也減少了收費人員，實行計算機管理，降低了收費管理單位的管理成本，提高了收費管理單位的管理水平。同時，還因無需人工參與和無現(xiàn)金交易，可以完全避免收費過程中的舞弊和貪污現(xiàn)象，也能較好地推動收費單位的廉政建設(shè)。

（三）電子不停車收費系統(tǒng)是有效加強環(huán)境保護(hù)的措施手段。隨著中國的經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，人們生活水平和購車能力的不斷提高，導(dǎo)致了車輛大幅度增多，高速公路收費站的車輛排隊堵塞情況日趨嚴(yán)重。因停車等待收費耗費的油料和排

放的一氧化碳、碳?xì)浠�合物、二氧化碳等對環(huán)境有害的氣體，不僅浪費了資源，也造成了較為嚴(yán)重的大氣污染。為適應(yīng)環(huán)保需要，推行電子不停車收費系統(tǒng)也不失為一種必要的措施手段。

三、電子不停車收費系統(tǒng)應(yīng)用的建議

（一）依據(jù)國情，循序漸進(jìn)推行。電子不停車收費系統(tǒng)固然很好，但也必須依據(jù)國情循序漸進(jìn)推行。我國是一個發(fā)展中國家，高速公路建設(shè)起步較晚，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與市場需求以及車輛用戶消費能力極不平衡，全國性金融結(jié)算聯(lián)網(wǎng)信用體系、計算數(shù)據(jù)通訊傳輸網(wǎng)絡(luò)、市場服務(wù)機制等配套基礎(chǔ)條件還不完善，大規(guī)模地推行電子不停車收費系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)與市場條件仍未具備。國外也是多數(shù)以區(qū)域聯(lián)網(wǎng)為主，國家聯(lián)網(wǎng)僅局限于國土面積較小、資訊業(yè)發(fā)達(dá)的歐洲部分國家以及新加坡等城市國家。因此，推行電子不停車收費系統(tǒng)，不能脫離實情、國情，完全照搬國外標(biāo)準(zhǔn)，要依據(jù)國情，發(fā)展適合我們國內(nèi)使用的電子不停車收費系統(tǒng)，這需要一個長期的過程。

（二）按照規(guī)律，有張有弛展開�！疤煨杏谐�，不為堯存，不為桀亡�！边@句話告訴我們，要尊重客觀規(guī)律。推行電子不停車收費系統(tǒng)也是這樣，必須按規(guī)律辦事。日本在推行電子不停車收費系統(tǒng)的過程中，就因為沒有對市場進(jìn)行充分調(diào)查和研究，過于樂觀地估計了經(jīng)濟承受力，推出的電子

不停車收費產(chǎn)品技術(shù)體制和雙片式電子標(biāo)簽的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)造成產(chǎn)品價格居高不下，達(dá)到250～340美元。電子不停車收費系統(tǒng)推出后，受到市場的冷遇，主動安裝電子標(biāo)簽的車輛數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于管理者的預(yù)期，導(dǎo)致電子不停車專用車道利用率極低，而因被專用車道占用一定比例的、原本并不寬裕的人工收費車道的塞車現(xiàn)象更為嚴(yán)重。

（三）有機結(jié)合，多種方式并存。電子不停車收費系統(tǒng)是高速公路收費方式發(fā)展的必然趨勢。但還是需要與人工、半自動收費方式并存，結(jié)合使用。電子不停車收費系統(tǒng)需要購買專用的卡和讀卡器并走專用車道才能使用，而高速公路上行駛的是全國各地甚至國外的車輛，不可能每輛車都有高速IC卡和讀卡器，特別是不常走高速的車輛，也不會購買。并且電子不停車收費系統(tǒng)專用車道也需要有人監(jiān)視，機器出了故障也要有人來解決。因此人工、半自動收費方式還是必不可少的。

電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）是國際上正努力開發(fā)并推行的一種用于高速公路的電子自動收費系統(tǒng)，是發(fā)展中的新技術(shù)，隨著技術(shù)的開發(fā)與完善，電子不停車收費系統(tǒng)必將成為高速公路的主導(dǎo)收費方式。

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淺談電子不停車收費系統(tǒng)的應(yīng)用及推廣

一、小組概況

小組名稱：同三棲霞收費科管理注冊日期：201*年1月QC小組課題名稱：淺談電子不停車收費系統(tǒng)的應(yīng)用及推廣注冊號：TSQXSFKQC01小組成員平均受QC教育10課時活動次數(shù)9次姓名毛炳杰年齡46文化程度大學(xué)職務(wù)職稱科長助理工程師副科長助理工程師經(jīng)濟師助理經(jīng)濟師組內(nèi)職務(wù)組長王曉東劉紅梅張寶鵬424130大學(xué)大學(xué)大學(xué)副組長組員組員二、選題理由：單位要求

部門目標(biāo)

存在問題

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全力保障正常的收費秩序

為推廣電子收費系統(tǒng)工作提供思路電子收費系統(tǒng)有待進(jìn)一步完善三、研究成果

高速公路電子收費(ElectronicTollCollection，ETC)系統(tǒng),又稱高速公路不停車收費系統(tǒng),是一套電子技術(shù)、計算機技術(shù)、激光應(yīng)用技術(shù)以及信息通信技術(shù)的綜合體。該系統(tǒng)通過路側(cè)讀卡器裝置與車載電子標(biāo)簽之間的專用短程通信,運用聯(lián)網(wǎng)的銀行進(jìn)行結(jié)算,使收費過程在車輛不停車的狀態(tài)下自動完成。

該技術(shù)在美國、歐洲等許多國家和地區(qū)已有較長的發(fā)展歷史,已實現(xiàn)局部聯(lián)網(wǎng)并形成規(guī)模效益。實踐證明,ETC系統(tǒng)可以從根本上解決人工收費而造成的高速公路交通堵塞、擁擠問題,大大提高道路通行能力,減少因停車收費而造成的能源消耗及環(huán)境污染等問題,特別是在我國高速公路里程快速增長的過程中,這一系列問題的解決將大大的促進(jìn)高速公路的效能發(fā)揮,推廣ETC已成為高速公路收費方式的必然趨勢。

但ETC系統(tǒng)牽涉了交通、通信、金融等多方面內(nèi)容,資金投入大、風(fēng)險高,實施后還可能產(chǎn)生許多其他問題。有效的分析系統(tǒng)所能產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益,分析所面臨的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn),對于發(fā)展該系統(tǒng)的戰(zhàn)略和策略提供了基礎(chǔ)性的支持,也是對投資者、使用者以及政府等各方面都負(fù)責(zé)的表現(xiàn)。本文通過對高速公路ETC發(fā)展的SWOT分析,并結(jié)合分析結(jié)果,探討了高速公路發(fā)展ETC的戰(zhàn)略和對策。

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（一）、ETC發(fā)展的SWOT分析1、優(yōu)勢(strength)分析

(1)提高交通性能。首先，ETC縮短甚至避免了收費站前因停車收費而排隊的過程,減少了延誤和擁擠；其次,司機不需要選擇隊伍較短的車道,減少站前的車輛交織,提高行車安全性和舒適性。

(2)增加經(jīng)濟效益和社會效益。道路使用者因為不停車可以節(jié)省時間和燃油,據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計,通過ETC車道的車輛一年可節(jié)省14小時時間和15.3升燃油；道路經(jīng)營管理單位可以減少人工管理成本,提高收費效率；政府還可以減少收費廣場的建設(shè)用地,提高土地利用效率。同時,因為停車而產(chǎn)生的汽車尾氣大量減少,以北京路網(wǎng)為例,ETC使用量每增加1%,每年可減少CO、NO2、CO2等廢氣123噸,ETC的使用推廣將帶來巨大的生態(tài)環(huán)境效益。

(3)催生新的產(chǎn)業(yè)。以高速公路ETC推廣為契機,將催生一批以電子芯片、數(shù)據(jù)通信、激光應(yīng)用等為核心的科技產(chǎn)業(yè),進(jìn)一步促進(jìn)會計結(jié)算、銀行等服務(wù)業(yè)的發(fā)展,為經(jīng)濟發(fā)展和社會進(jìn)步帶來新的動力。

(4)促進(jìn)高速公路行業(yè)的發(fā)展。高速公路ETC的推廣,大大地提高了高速公路通行能力和安全性,增加舒適性和方便性,為高速公路的營銷提供了基礎(chǔ)；道路管理單位管理成本降低,減少不同投資主體因資金拆分產(chǎn)生的經(jīng)濟糾紛,吸引

更多的投資者投資高速公路建設(shè)和管理；繳費過程的非現(xiàn)金性,降低了收費過程的不透明性,使得道路使用者、道路管理者和政府等各方面都感到更方便。

2、劣勢(weakness)分析

(1)前期資本投入大。高速公路ETC建設(shè)成本包括網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、車道建設(shè)、中心及收費站軟件、攝像、讀寫器、車載電子標(biāo)簽成本及相關(guān)維護(hù)費用,單車道ETC的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費即300萬元左右。若非政府進(jìn)行產(chǎn)業(yè)扶持,投資者推廣難度較大。

(2)市場接受的速度慢。目前ETC相關(guān)技術(shù)雖然已經(jīng)成熟,然而國家標(biāo)準(zhǔn)剛剛制定不久,尚無大規(guī)模成功應(yīng)用的范例,道路使用者心存疑慮,故推廣難度較大；道路使用者還不習(xí)慣信用卡式支付通行費,對管理的政策和費用透明度存在一定擔(dān)心。

(3)信息安全要求高。高速公路ETC進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)中,包含車主個人信息和銀行賬戶信息,這些重要信息被破解后可能給車主造成嚴(yán)重的后果；另外,在電子芯片安裝過程中,數(shù)據(jù)造假容易造成通行費流失。

(4)經(jīng)濟效益外部性較大。收費系統(tǒng)更多地體現(xiàn)為外部性,創(chuàng)造更多的社會效益,而在經(jīng)濟效益方面的反映不直觀,將阻礙投資主體采用該系統(tǒng)。同時由于我國不同地域的經(jīng)濟發(fā)展不平衡,人工收費將長期存在,經(jīng)濟效益不直觀將直接

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延緩系統(tǒng)推廣。

3、機遇(opportunity)分析

(1)良好的國內(nèi)外發(fā)展形勢。ETC經(jīng)過國外多年的研究和實踐,突破了該領(lǐng)域的一系列科技難題,帶來的巨大經(jīng)濟效益和社會效益,使得運用ETC收費已經(jīng)成為該行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。盡管我國各個地方因為發(fā)展不平衡,人工收費長期存在,但是對于經(jīng)濟發(fā)達(dá)和交通需求較大的地方,高速公路ETC已經(jīng)成為了重要發(fā)展目標(biāo)。

(2)巨大的市場吸引力。根據(jù)《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》,到2020年我國高速公路里程將達(dá)到10萬千米,高速公路交通量也將呈幾何倍數(shù)增加。我國東部、南部、東南等經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)日益繁重的交通量和部分地區(qū)出現(xiàn)的長時間的擁堵現(xiàn)象,充分表明客觀上確實存在進(jìn)行高速公路ETC建設(shè)的強烈需求,ETC市場潛力巨大。

(3)進(jìn)行了大量的實踐。目前ETC在美國、歐洲、日本發(fā)展已經(jīng)比較成熟,并占有一定的市場,繼我國引進(jìn)并進(jìn)行ETC試點工程以來,廣東、福建、長三角地區(qū)和北京等地,在ETC領(lǐng)域的推廣實踐取得了較大的成績。在基礎(chǔ)建設(shè)、管理運營和服務(wù)大眾方面,都積累了豐富的經(jīng)驗。4、威脅(threats)分析

(1)信息安全是關(guān)鍵。ETC技術(shù)是我國引進(jìn)的西方先進(jìn)技術(shù)之一,對核心技術(shù)的把握度還不夠。高速公路ETC系統(tǒng)需

要涉及用戶的各種信息,如果不能切實有效的保障用戶的信息安全,將會嚴(yán)重地威脅到ETC的發(fā)展速度。

(2)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺失。高速公路ETC涉及了電子、計算機、激光應(yīng)用以及信息通信等技術(shù),不同技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,較大范圍內(nèi)的ETC聯(lián)網(wǎng)存在困難,對擴大該系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域具有較大局限性。

(3)現(xiàn)實ETC存在較多問題。不同省域兼容性、車道跟車干擾的問題、鄰道干擾問題、結(jié)算數(shù)據(jù)處置權(quán)等問題一直存在。這些都可能破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性。

(4)ETC應(yīng)用不廣泛。我國ETC推廣主要目的是高速公路或者橋隧收費,功能較單一。而在國外的實踐中已經(jīng)不僅僅把目光停留在電子自動收費上,還密切關(guān)注ETC運行之后其他深層次的應(yīng)用,將ETC建設(shè)鏈接起ITS的其他系統(tǒng),并通過ETC建設(shè)更好地普及ITS理念,逐步實現(xiàn)交通管理部門從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與維護(hù)向為交通設(shè)施的使用者提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)的職能轉(zhuǎn)變。

（二）、發(fā)展戰(zhàn)略探討1、發(fā)展戰(zhàn)略

根據(jù)我國高速公路發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃,未來高速公路建設(shè)還有巨大的需求,而高速公路收費這個“瓶頸”問題也將長時間的存在,利用ETC系統(tǒng)解決這一“瓶頸”問題,既是對高速公路長期問題的解決的需要,也是對交通資源有限性需求

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管理的需要。結(jié)合我國高速公路ETC的SWOT分析,我國高速公路ETC的發(fā)展應(yīng)該朝著區(qū)域經(jīng)濟一體化的目標(biāo),逐漸凸顯高速公路規(guī)模效應(yīng)的方向發(fā)展。(1)區(qū)域和社會經(jīng)濟發(fā)展一體化戰(zhàn)略

區(qū)域和社會經(jīng)濟一體化戰(zhàn)略的定義,就是按照區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展總體目標(biāo),打破行政界線,對區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施等交通系統(tǒng)各市場要素進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、管理、組織和調(diào)配,促進(jìn)區(qū)域交通運輸系統(tǒng)的整體優(yōu)化和協(xié)調(diào)發(fā)展,提高區(qū)域交通運輸總體效益和服務(wù)水平,使區(qū)域內(nèi)交通系統(tǒng)各種市場要素的匹配程度達(dá)到最佳,社會效益和行業(yè)效率實現(xiàn)最大化。高速公路通過收費系統(tǒng)把不同主體聯(lián)系在了一起,通過對ETC建設(shè)和完善可以進(jìn)一步促進(jìn)區(qū)域和社會經(jīng)濟一體化。(2)提高高速公路綜合服務(wù)水平

高速公路收費系統(tǒng)是道路使用者和道路投資者、道路管理部門之間的重要聯(lián)系平臺,提高高速公路服務(wù)水平,提高高速公路整體營銷水平,整體提高高速公路這一運輸市場要素在國民經(jīng)濟中的重要地位。ETC以其獨特的優(yōu)勢,提供給道路使用者、投資者和管理者較多的方便,以提高高速公路綜合服務(wù)水平。

2、發(fā)展策略

(1)制定規(guī)劃和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。政府和行業(yè)管理者應(yīng)該看到該系統(tǒng)的長遠(yuǎn)效益,制定全國區(qū)域內(nèi)的體系規(guī)劃,結(jié)合規(guī)劃

指導(dǎo)不同區(qū)域內(nèi)的ETC系統(tǒng)建設(shè)。并制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)調(diào)平臺,促進(jìn)系統(tǒng)的規(guī)范化和協(xié)調(diào)化。

(2)財政扶持和政策支持。ETC初期投資較大,對投資者具有一定的風(fēng)險,政府在稅收和相關(guān)政策上給予積極的支持,如制定優(yōu)惠的經(jīng)濟政策鼓勵機構(gòu)投資等辦法,以加快ETC基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)速度。

(3)擴大ETC推廣面。結(jié)合ETC優(yōu)勢,加快ETC在不同領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用速度,并緊密地與其他方面內(nèi)容結(jié)合,擴大推廣面。

(4)建立相關(guān)保障體系。高速公路ETC作為交通系統(tǒng)中的一個新平臺,帶來了一定的利益和價值沖突,通過相關(guān)政策和法律的保障,可減少ETC的推廣和運行阻力。

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