高速公路取消省界收费站背景下自由流收费分析

刘芸秀

摘要：取消省界收费站后，高速公路全网自由流成为了ETC趋势，也是收费高速公路的终极目标。在本文中，首先对高速公路取消省界收费站背景下自由流收费的重要意义进行了概述，并在此基础上，对自由流收费技术推广存在的问题及其具体的措施进行了研究与探讨，仅供参考。

关键词：高速公路；取消省界收费站；自由流收费

引言

随着取消高速公路省界收费站政策的推进，在我国各个省份中的交通运输主管部门现阶段面临的一个重要工作就是对省界收费站进行取消。这就在很大程度上增加了省界收费站取消之后跨省车辆行驶费用收取工作的难度。而自由流收费技术的发展能够在很大程度上使省界收费站取消之后对各省现行的收费体系得以继续的延用，对高速公路的发展而言有着十分重要的现实意义。

1.高速公路取消省界收费站背景下，自由流收费的重要意义

首先，全网自由流使车辆行驶更加安全。以美国为例，佛罗里达州750英里收费高速公路长期数据表明，自2013年开始采用开放式无站自由流收费（ORT）后，致命（重伤或死亡）事故减少68%，且收费成功率达96%，远高于预期值（90%)。

其次，全网自由流使通行更加高效。如美国纽约引入开放道路自由流之后，80万辆车毎天节约通行时间6400小时，相当于每辆车每年节约21小时；新加坡引入自由流后，平均车速提高了15km/h。而我国高速收费站排队、取卡、缴费导致的堵车是大概率事件，尤其是节假日等高峰时段，北京康庄收费站、苏州苏通大桥南收费站和昆明北收费站，拥堵延时指数均达到8.8以上，全国平均延时指数达2以上。使用自由流技术后，将有效解决上述拥堵等问题。

第三，匝道自由流可快速提升ETC过车效率。匝道自由流天线预交易后，收费站出口任一车道验证后车辆可直接通行，支持OBU移动支付，无需高清视频卡口。ETC车辆过车速度可从20km/h提升至50km/h，交易成功率可达99%以上。

第四，多路径标识站升级为主线自由流收费站。每一个出口收费站前主线建设虚拟收费站，出口收费站仅进行验证，多路径标识站（互通立交点）升级为主线虚拟收费站，分段收费、动态收费、在线收费，可降低运营风险和难度，交易成功率可达99.5%以上。

第五，全网自由流分段收费更有价值。在线分段收费，便于管理和监控，能够降低运营风险。交易成功后，可及时通知车主，收费透明，能够提升客户满意度。交易失畋时，提醒车主，并上报路网中心稽査。

第六，可实现机电三大系统的融合。云平台、网络、路侧系统统一规划和部署；实现设备统一管理和集中监测；实现数据的可控共享，业务的融合创新。

2.自由流收费技术推广存在的问题

2.1交易时间方面的问题

在自由流状态下，驾驶车辆的速度是比较高的，通常情况下会超过120km/h，在我国，该技术的应用也存在着一定的基础，但是仍然是存在着一系列的问题，从而对自由流收费技术的推广产生极大地阻碍。

2.2路侧单元与车载单元通信稳定存在一定的问题

一般来说，自由流虚拟收费站应该使道路断面车辆多以及多车道的需求得以满足，对多路侧单元布设的方式进行利用，对于相邻的车道交易区域中会比较容易产生干扰以及DSRC信号的碰撞问题，从而对交易产生不利影响。

2.3路侧单元多对多快速处理交易的问题

在多车道自由流的状态之下，车辆的行驶比较容易出现并行驾驶、变道超车以及跨道行驶等问题，传统的串行一对一交易越来越无法使这种状态下的交易成功得以保证，需要将交通断面作为单元来开展交易。所以，这就在很大程度上对路侧单元提出了更高的要求，要求其具备快速处理多对多交易的能力，从而使信号传递的延续性得以切实保证。

3.高速公路取消省界收费站背景下自由流收费技术应用措施

3.1缩短交易时间

当前，国标ETC的交易时间为270ms，在120km/h的车速下车辆完成整个交易过程约行驶8.91米。如果车速达到180km/h，则完成整个交易车辆至少要行驶13.50米。通常DSRC的通信区域为8米左右。国标ETC交易过程分为通信链路建立及应用信息获取、获取OBE数据、ICC-PSAM消费交易、用户提示、链路释放等五个阶段。若要压缩ETC交易时间，就要简化交易协议、提高DSRC物理层的传输速率，提高传输能力。

3.2更新自由流收费业务新模式

全网自由流背景下，匝道ETC自由流系统是通过在收费站匝道以龙门架方式部署ETC设备，将ETC收费提前到匝道进行，相当于预设一条无障碍ETC交易车道，对经过匝道的ETC车辆提前交易。简单地说，车主在高速行驶途中如果看到“ETC预交易”的字样，或听到设备“嘀”的一声响，即已经无感完成匝道自由流收费，过ETC通道时收费站显示屏将显示“××车牌已交易成功”，即可快速通行。一方面是通行速度的大幅提升，在通过匝道时已无感完成通行费扣费，车主在收费广场可以选择任何一条车道快速通过，包括人工收费车道（MTC），从此告别千军万马挤一条车道的尴尬通行场景；另一方面是ETC车道过车效率理论可提高3倍以上，大幅提升广场车辆整体通行能力。应用5.8GHz的ETC自由流收费业务新模式，大幅提升ETC和MTC车道通行效率。

3.3普及单片式OBU

目前，双片式OBU存在申请办理、使用査询、转账退款等许多不便，存在密钥不统一、政策限制多、价格高等问题。客车ETC使用率最高只有50%左右，0BU安装率不足汽车保有量的30%。而取消省界站自由流收费，将促使OBU向单片式方向发展。一般来说，现有双片式OBU的离线交易模式交易时间长、读卡失败率高，限制了全网自由流的发展，而单片式OBU采用在线化交易模式，交易时间短，交易成功率高。有关学者认为，实现分段式自由流收费，要普及单片式OBU，实现与个人账户绑定，在线计费，后台收费。单片式OBU成本低、发行过程简单，可以快速提高ETC安装数量。车辆前装可使标签激活过程简单化，降低安装风险，减少成本，提升用户初装体验。

3.4建立防逃管理系统

打击与防范偷逃通行费行为是高速公路全网自由流建设的重要内容之一。因此，有关学者认为，在未来工作中，采取技术手段来对偷逃行为进行防范是一项重要的工作，对于不同的偷逃方式，要利用不同的技术手段加以防范，采取技术手段建立防范偷逃管理系统。对于换卡车辆的防范，相关工作人员可以通过车辆的识别系统来对行驶路径进行一定的对比与取证，利用大数据对偷逃费嫌疑车辆进行分析；针对假冒绿农车辆的防范，由于满载货车检査难度大，收费站检査手段落后，靠人工检查很难发现，因此，可通过射线探测仪来识别真假；针对冲卡车的防范，由于冲卡车拆除牌照后冲卡查处困难，可在冲卡多发收费站所采用破胎器进行防范冲卡、

3.5交通流量调查与交通控制

交通控制系统是依靠交通警察或采用交通信号、交通指示屏等控制设施，随交通变化特性来指挥车辆和行人的通行。它通过由电子计算机管理的交通控制设施，对交通流进行限制、调节、诱导、分流以达到降低交通总量，疏导交通，保障交通安全与畅通的目的。通过在需要进行流量调查的交通路段架设MLFF路侧设备，不断发射频段为5.8GHz的微波信息，当装有OBU的车辆在经过时，MLFF路侧设备能够获取到存储在OBU中的车辆信息，MLFF控制器能够保存所有OBU传输过来的过车信息，并计算出车速、车流量、车流密度、车辆总数、车道占有率等交通信息，汇总后进行保存，同时上报中央交通控制系统，做出交通控制指令。

结语

总之，我国经济发展水平的不断提升，高速公路收费技术也得到了极大地发展与进步，在高速公路取消省界收费站的背景下，自由流收费技术成为一种趋势。该技术能够为全国“一张网”收费提供技术支持，对于高速公路通行效率的提升，实现高速公路节能减排等有着十分重要的现实意义。

参考文献

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