基于多种技术结合的电子交通拥堵收费系统

摘 要

近年来我国城市交通拥堵开始呈现扩张的趋势，通过电子拥堵收费的手段，可以有效调控中心城区道路的车流量，缓解交通阻塞、提高中心城区路网通行能力。本文介绍了基于多种技术结合的电子拥堵收费系统，分析了系统的框架、功能模块并讨论了该系统与传统收费系统的优缺点比较。

【关键词】电子拥堵收费系统 系统框架 功能模块 优缺点

拥挤收费，就是利用经济学中的价格机制原理，在特定时段和路段对车辆实行收费，从时间和空间上来调节交通量，减少繁忙时段和繁忙路段道路上的交通负荷，同时还将促使交通量向高容量的公交系统转移和抑制小汽车交通量的增加，达到缓解交通拥挤的目的。

1 拥堵收费系统构架

道路拥堵收费系统必须考虑到选用的技术可行性、系统的兼容性、系统的维护性和总体的安全性。总体建议：采用VPS+DRSC（基于电子身份设别后解决收费和扩展应用）+ANPR（基于物理车牌识别后解决逃逸收费问题）

这是一种全新融合的解决方案，见图1。拥堵收费是为了平衡车流，“不拥堵也收费”与“拥堵区域没有建设系统而不收费”这样令拥堵收费难以推广。拥堵收费需要的计费方式灵活如按照里程，线路，区域停留时间，此外其它收费方式难以解决路径选择问题（市民清晰快速了解拥堵情况，有效绕行拥堵区域或通过导航的方式也是解决拥堵的方式），所以建议采用VPS（全球定位系统+无线网络）的方式。同时拥堵收费是为了有效解决拥堵，收到定位信号在室内无法使用的弊端，系统终端并存DRSC技术，有效的快速解决车辆停车问题缴费造成的停车拥堵问题，同时DRSC具有电子钱包的功能，在目前的应用环境下具有较高的扩展性。但是收费就有逃逸，解决逃逸的问题可以利用高清治安卡口资源，通过车牌识别提取车牌号码，按照拥堵收费的处罚办法计算，就可以低成本的解决逃逸的问题。

2 系统功能

车载终端系统：主要包括DSRC模块（采用双片式电子标签+双界面IC卡）、GPS定位功能模块、GSM无线模块、费用计算模块、费用扣除显示模块。

管理控制中心：是系统核心层，其功能包括：

（1）可以对收费区域内设置费率，并把费率传给车载终端设备；

（2）管理并改变道路收费应用的地理范围，如创建一新的收费道路。

（3）接收并保存车辆付费清单到数据库中，用于费用的拆分和结算并以备追讨欠费及违规查询。

（4）通过Internet与清分结算中心通信，以及通过GSM网络与车辆的车载装置进行交互式通信。并具有车辆导航、车队管理、紧急救援、道路信息服务等扩展功能。

银行：发行和管理拥堵收费系统所用的记帐卡或储值卡，为拥有电子标签的用户办理交费或充值业务，根据接收结算中心传来的收费数据信息从相应客户的帐号中扣交拥堵费。

清分结算中心：接收收费站点上传的所有原始收费数据并对通行费进行拆分和复核，与指定银行进行帐目信息交换和通行费结算、帐务分割。并根据拆分和清算结果向道路拥堵收费公司和管理处划拨通行费。此外，生成黑名单并下发到各客户服务中心和代理银行。

客户服务中心：为用户提供业务和服务包括：

（1）提供储值卡用户的充值、消费、余额查询；记账卡用户的消费、账单、欠费查询；挂失、退卡。

（2）为用户安装车载单元。

（3）与客户的联络和反馈以及投诉管理。

（4）向用户提供消费明细帐查询、发票、打印等服务。

3 系统性能分析

结合当前道路收费系统中存在的实际问题，本文介绍的基于多种技术结合的收费系统与DSRC技术收费、ANPR技术收费的优缺点比较可以概括为以下几个方面：

优点：

（1）相对于DSRC收费技术，该收费系统可通过改变虚拟收费点的定义，非常容易实现灵活的收费区域定义和费用支付。

（2）无线通讯以及全球定位技术规格己标准化，很多厂商具有生产制造能力，系统供应商较难垄断车载设备市场，故很容易跨平台或系统使用。

（3）车载装置不仅可以作为收费道路扣款支付通行费的工具，而且通过载入相关的应用软件，可产生多种用途（导航、车队管理、车辆保全、交通信息等）。

（4）具有长距离通信的优点，收费机制不受空间限制，容易实现全区按里程收费及时间收费，具备收费策略调整弹性。

（5）由于精确记录车辆的行动轨迹，因此可以很好地解决当前收费系统存在的多路径问题。

同时，该收费技术存在以下不足：

（1）车载装置设备成本高，用户接受存在难度。

（2）应用于城市道路收费时，在城市高楼峡谷中定位信号容易受阻挡，影响车辆的定位。

（3）车载终端设备容易受到人为破坏，包括改变或改装车载终端系统。

4 结束语

由于其灵活的收费区域、收费时间和收费标准，解决收费中多路径问题等优点。相信不久将来，该收费技术将广泛的应用于我国甚至世界范围的道路拥堵收费领域。本文目前研究的基于多种技术结合的电子拥堵收费系统的框架以及对系统功能和性能优缺点进行分析。希望通过对电子拥堵收费系统的研究能够进一步推动在我国的实际应用。

参考文献

[1]刘伟华，晏启鹏，龙小强.公路主枢纽站场布局评价指标定量化研究[J].2003，16（2）：86-89.

作者单位

同济大学电信学院 上海市 201804