淺談無線射頻識別技術在路橋收費系統的應用和發展趨勢

　　從1984年國務院出臺“貸款修路，收費還貸”政策以來，全國各地利用路橋收費這項政策為國家籌集了大量的公路、橋梁建設資金。隨著市場經濟的蓬勃發展，在人們已經接受了對某些道路、橋梁征收通行費這一事實后，傳統路橋收費方法的缺點(如效率低下、漏洞大等)卻顯得越來越突出。實現車輛收費管理的自動化，解決路橋擁擠的狀況，建立有效、可靠的車輛自動收費管理系統已成為交通管理的新課題。目前隨著自動識別技術的不斷發展，未來無線射頻識別技術將在收費系統廣泛使用，筆者就無線射頻識別技術在路橋收費系統的應用和發展趨勢談一些粗淺的看法。  

    一、我國現行的路橋收費方式主要有： 

    1.人工判別車型，人工收費：這種早期的收費方式難以有效監督管理，漏洞較多，而且平均收費時間在8～13秒左右，車輛通行速率受到很大限制。 

    2.人工判別車型，人工收費，計算機管理：這種收費方式較前一方式有較大提高，計算機管理不但降低了征費人員的勞動強度，而且有利于內部管理的準確度，但在車輛通行能力上并沒有突出的優勢，平均收費時間仍在8～13秒左右。另外，計算機管理程度不高，效率低下。 

    3.磁卡或IC卡自動收費。這種收費方式分為二類，一類是由駕駛員將卡交給收費員人工刷卡，第二類是駕駛員停車后自己刷卡。只要讀卡器質量穩定可靠，也算是目前一種較好的收費方式。其缺點是無法核對車、卡是否一致，卡的物理損傷現象嚴重。 

    4.非接觸IC卡(感應卡)收費。該收費方式利用電磁感應原理，實現數據非接觸傳輸，可大大提高卡的使用壽命，是一種較理想的收費方式。但還是做不到不停車自動收費，且傳輸距離一般在10cm～50cm左右，范圍小，局限性大。 

    二、現行的路橋收費方式管理現狀： 

    鑒于人工收費存在內部管理難、缺乏有效監督等問題，在征費中發生廢票重用、貪污舞弊等問題，單純靠征費稽查管理根本無法抵制漏洞。另外，隨著路網的發展，征費的社會負面影響越來越大，車輛繞道沖卡現象增多，經常出現駕駛員抗費現象，人工收費不但容易引發征管矛盾，同時如果沒有借助錄像取證，往往使收費管理部門處于被動。從2000年起征費單位基本上已改為人工收費微機管理。 
但人工收費微機管理在實際使用中還是存在以下問題： 

    1、出票速度慢。微機售票雖然存在票據管理方便等優點，但在收費過程中要經過人工輸入過程，相比手撕票出票速度較慢。隨著社會經濟的快速發展，路橋收費的地位越來越低，征費單位逐漸完成了從管理型向服務型轉型這一過程，收費環節引起的任何不便，仍會導致投訴或引起糾紛。 

    2、統繳票（月票）辦理使用過程中問題多。近年來，為滿足廣大機動車駕駛員要求便捷、優惠的通行費繳費需求，各征費單位在上級有關部門許可的前提下，自行制造、使用通行費統繳票（月票）。但隨之而來冒用、套用、偽造月票現象大量發生，究其原因一是統繳票（月票）制作工藝簡單，不法分子投入低、回報高，紛紛效仿；二是收費管理單位沒有行政執法權，對此類車輛可以說沒有任何有效的手段制止，不法分子違法成本低，無所顧忌。因此，月票車輛違法違規現象日漸增多，甚至開始蔓延，這不僅擾亂了正常的征費秩序，而且造成了車主之間不公平競爭，給社會帶來了不良影響。 

    3、征費員車型識別難，存在執行標準不一的問題。在實際征費工作中，車輛實際噸位與行駛證上噸位不符，經常出現“大噸小標”，車卡不一，相當一部分駕駛人員干脆使用偽造行駛證，僅憑征費員的責任心對車輛噸位的核實，肯定存在較大差異，因為收費標準的不一，經常引起現場糾紛。 

    4、經常出現車輛在收費道口因交費、找零、核對車輛噸位等動作而引起的排隊等候現象，收費通行操作過程長、車輛通行速度無法提高。 

　　此外，近年來，我國的公路建設取得飛速發展，公路通車里程不斷增加，一些省份路網格局基本形成。但是隨著路網的形成，通車公路里程的增加，交通流量也在不斷增加，由此帶來許多的新問題：收費設施及收費技術落后，城市出入口的收費站成為交通瓶頸；各路段收費方式、收費標準等方面的不統一，給車主交費造成混亂，給社會造成公路部門到處設點收費的惡劣印象，與公路交通高速、快捷的形象極不相符；重復建設收費廣場和收費設施，造成投資浪費和運營成本增加；停車次數增多，汽車尾氣對環境的污染增加。   

    為了克服這些問題，以滿足社會和市場發展的需求，需要我們找到一種更能加強征費管理的有效手段和工具。一種不停車自動收費系統被提到議事日程。該系統利用無線射頻技術，實現移動車輛與收費站之間的數據傳輸，從而完成整個收費過程。應該說，無線射頻技術的發明和應用目前為實現智能化收費管理系統指明了方向。 

    三、不停車自動收費系統概述： 

    不停車收費系統(又稱電子收費系統Electronic Toll Collection System，簡稱ETC系統)是以現代通信技術、電子技術、自動控制技術、計算機和網絡技術等高新技術為主導，實現車輛不停車自動收費的智能交通子系統，是目前世界上最先進的路橋收費方式。該系統通過路側天線與車載電子標簽之間的專用短程通信，在不需要司機停車和其他收費人員操作的情況下， 自動完成收費處理過程。 

    不停車、無人操作和無現金交易是電子收費系統的三個主要特點。該技術在國外已有較長的發展歷史，美國、歐洲等許多國家和地區的電子收費系統已經局部聯網并逐步形成規模效益。隨著我國以非接觸式IC卡為通行介質，采用人工半自動收費方式為主的公路聯網收費方式的推廣，不停車收費將成為路橋收費方式的發展趨勢。 

    四、無線射頻技術在收費管理系統中的應用優勢 

    無線射頻識別技術或稱射頻識別技術，是從二十世紀90年代興起的一項非接觸式自動識別技術。它是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，無需與目標接觸就可以自動識別目標對象并獲取相關數據，具有精度高、適應環境能力強、抗干擾強、操作快捷等許多優點。而且，可以在惡劣環境下工作，讀取距離遠，支持寫入數據，無需重新制作新的標簽，可重復使用，并且使用了防沖撞技術，能夠識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡。目前常用的自動識別技術中，條碼和磁卡的成本較低，但是容易磨損，且數據量很小；接觸式IC卡的價格稍高些，數據存儲量較大，安全性好，但是也容易磨損，壽命短。而射頻卡由于具有上述諸多優點，目前已被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域，例如汽車或火車等的交通監控系統、高速公路自動收費系統、物品管理、流水線生產自動化、門禁系統、金融交易、倉儲管理、畜牧管理、車輛防盜等。 

    高速公路自動管理系統運用于2007年，已先后在廣東省、福建省試點運行，試行該模式后，車主只需提前購買電子標簽和通行卡配合使用， 通行卡與電子標簽配套使用，并與車牌號一一對應。使用時，將電子標簽粘貼固定在擋風玻璃上，通行卡插入電子標簽，車輛通過電子收費車道時，無需停車，收費站的電子設備將自動掃描車輛信息并錄入系統，然后自動扣除相應金額。已購買電子標簽和通行卡、實行不停車收費的車輛，出高速公路時必須在專用自動收費車道通行，并且車速不能超過30公里/小時。車輛出高速公路時就可不停車繳納車輛通行費。目前，各高速公路有限責任公司已開始向部分公眾推出該業務，但貨車暫未實施。到2008年下半年，此模式已有望在福建省范圍內推廣。 

    ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的路橋隧環境下采用。實施不停車收費，一方面，可以允許車輛高速通過（現在隨著無線識別技術的不斷進步，車輛通行速度已提高到幾十公里甚至１００多公里），與傳統的人工收費10～15秒出票相比較，不停車收費大大提高了收費公路道口的通行能力，據相關專業人士測算，較人工收費車道，ETC車道通行能力將提高４～６倍，可減少車輛在收費口因交費、找零等動作而引起的排隊等候。另一方面，也使公路收費走向電子化，可降低收費管理的成本，有利于提高車輛的營運效益，同時也大幅降低收費口的噪聲水平和廢氣排放，并可以杜絕個別不法的收費員貪污路費、減少國家損失，與原來的人工收費和人工電腦收費方式相比，實行不停車收費后具有明顯優勢，不僅極大地改善了路上密集車輛所造成的環境污染，減少車輛阻塞現象，行車更加安全，更為主要的是將大大提高過橋收費效率. 

    不停車收費技術是目前國際上最為先進的收費方式，它的優點是顯而易見的。盡管目前在全國廣泛推廣ETC還有一定的難度．但隨著我國公路事業的不斷發展和ETC相關技術規范的標準化和ETC技術的不斷成熟，我們相信不停車收費系統一定會被國家、被企業、被消費者廣泛關注和接受。不停車收費系統在我國的市場一定會有著廣闊的光明前景，不停車收費系統將在我國得到快速、健康的發展。