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“国家高速公路联网不停车收费和服务系统”专题报道(三)
作者：郑宗杰
来源：Tranbbs.com
日期：2009-06-16 09:10:09
摘要：中国的ETC技术完全基于国内现有的研发和生产水平，在技术路线讨论和制订过程中，紧密联系相关研发、生产企业，充分考虑了可实现性和关键设备的研发、生产成本。也正因为如此，到目前为止，已经有10余家企业按照国内的ETC技术路线生产出了路侧天线、车载电子标签等关键设备，这为日后市场的规范发展以及设备成本的控制都奠定了良好的基础。
联网电子不停车收费 技术突破 一路畅通
2007年5月，中国拥有自主知识产权的电子不停车收费系列国家标准正式实施：《电子收费 专用短程通信 第1部分：物理层》，《电子收费 专用短程通信 第2部分：数据链路层》《电子收费 专用短程通信 第3部分：应用层》《电子收费 专用短程通信 第4部分：设备应用》《电子收费 专用短程通信 第5部分：物理层主要参数测试方法》。
跟踪国外先进成果 制定自主技术方案
我国从上世纪90年代中期开始引入电子不停车收费系统，在国内陆续开展了许多小规模的试点应用。当时，国内大都是与国外设备生产商合作进行试验，如北京首都机场高速公路的美国AMTech系统、江苏沪宁高速公路的挪威Micro Design（Q-Free）系统等。另外，四川新元现代智能技术有限公司、深圳深港产学研数码科技有限公司等企业也开始从国外引进915MHz和2.45GHz的电子收费技术和生产设备。实质上，这些企业引入的基本是国外上世纪80年代中期到90年代初期的产品和技术。
在1998年至2003年期间，交通部、科技部等政府部门安排，由交通部公路科学研究所牵头承担的一系列相关科研课题促进了我国高速公路收费应用技术的发展。
1998年6月，交通部组织交通部公路科学研究所、西安公路科学研究所、广东省交通厅、北京市交通局、江苏省交通厅、四川省交通厅开展了“网络环境下不停车收费系统研究与应用推广”行业联合攻关项目研究。随后，该项目的科研成果纳入了交通部2000年发布的《高速公路联网收费暂行技术要求》。
1999年，交通部公路科学研究所ITS中心提出了具有创新意义的、适合国情的组合式公路电子收费的技术方案——“两片式电子标签＋双界面IC卡的组合式电子收费系统方案”。为了尽快向市场提供可用的设备和系统，交通部公路科学研究所联合国内外公司联合开展了组合式电子收费系统技术及产品的开发。
面对组合式电子收费设备急需产业化的状况，2000年6月，国家技术创新项目“高等级公路电子收费系统技术开发和产业化”启动，交通部公路科学研究所联合广东省产业界和高速公路营运管理单位以及其他地区的有关单位进行了产业技术开发和京珠高速公路广东韶关段试点工程。通过实体工程的检验，政府主管部门、高速公路营运单位和产业界均认为组合式电子收费方案技术上合理、经济上可行，为解决中心城市的环城公路网及区域经济圈内城间公路网收费站的交通瓶颈问题提供了一种有效手段。该项目还开发了5.8GHz频段的组合式ETC收费的核心产品、软件系统、检测装置等。
设置灵活成本低 符合中国国情
基于国内高速公路收费模式和应用环境对ETC的要求，部公路科学研究院在充分吸收发达国家ETC技术、设备和应用经验的基础上，提出了半主动式组合式ETC技术，即“两片式电子标签＋双界面CPU卡”的技术方案，实现了人工半自动收费方式和电子不停车收费方式的有机结合和集成，通过双界面CPU卡作为非现金支付卡（包括储值卡和记账卡）实现电子支付，通过两片式电子标签实现不停车收费，从而实现ETC系统与人工半自动收费的兼容。系统实施中，在交通流量较大的收费站建设电子不停车收费车道，实现不停车收费；在交通流量相对较小的收费站，只需设置人工非现金支付车道，配备读卡器，车主借助双界面CPU卡即可实现电子收费。这一创新性方案使电子不停车收费系统的建设和实施更为灵活，不但减少了ETC系统实施时一次性资金投入，还大大提高了整个不停车收费系统的可靠性。 [NextPage
节能又安全 适合大规模产业发展
在“两片式电子标签＋双界面CPU卡”的技术方案中，OBU采用半主动工作方式，载波由OBU自身产生，便于通信速率的提高，也利于在某些应用场景下延长通信距离；同时OBU也采用休眠和唤醒机制，进入通信区域时，路侧天线发射的唤醒信号将车上OBU唤醒，进入正常工作状态，交易结束后回复到休眠状态，以最大程度节约功耗，保证在电池供电的方式下，OBU正常使用寿命可以达到3年以上。
从安全性上来讲，国内的ETC技术采用CPU卡作为支付介质，并且要求CPU卡符合中国人民银行颁布的JR/T 0025-2005《中国金融集成电路（IC）卡规范》，也就是说，在ETC系统中使用的用户卡具有与银行卡同样的安全级别。除保证支付介质的安全以外，对于OBU内数据的存储也需要较高的安全性，因为OBU内的一些关键信息，比如车型等会直接影响到通行费收取的具体金额。为确保OBU数据存储的安全性，国内的ETC应用要求采用安全访问模块（ESAM）作为OBU的数据存储介质。ESAM的安全级别与CPU用户卡完全相同，区别只是封装方式上略有不同。
此外，中国的ETC技术完全基于国内现有的研发和生产水平，在技术路线讨论和制订过程中，紧密联系相关研发、生产企业，充分考虑了可实现性和关键设备的研发、生产成本。也正因为如此，到目前为止，已经有10余家企业按照国内的ETC技术路线生产出了路侧天线、车载电子标签等关键设备，这为日后市场的规范发展以及设备成本的控制都奠定了良好的基础。
2007年5月，中国拥有自主知识产权的电子不停车收费系列国家标准正式实施：《电子收费 专用短程通信 第1部分：物理层》，《电子收费 专用短程通信 第2部分：数据链路层》《电子收费 专用短程通信 第3部分：应用层》《电子收费 专用短程通信 第4部分：设备应用》《电子收费 专用短程通信 第5部分：物理层主要参数测试方法》。
跟踪国外先进成果 制定自主技术方案
我国从上世纪90年代中期开始引入电子不停车收费系统，在国内陆续开展了许多小规模的试点应用。当时，国内大都是与国外设备生产商合作进行试验，如北京首都机场高速公路的美国AMTech系统、江苏沪宁高速公路的挪威Micro Design（Q-Free）系统等。另外，四川新元现代智能技术有限公司、深圳深港产学研数码科技有限公司等企业也开始从国外引进915MHz和2.45GHz的电子收费技术和生产设备。实质上，这些企业引入的基本是国外上世纪80年代中期到90年代初期的产品和技术。
在1998年至2003年期间，交通部、科技部等政府部门安排，由交通部公路科学研究所牵头承担的一系列相关科研课题促进了我国高速公路收费应用技术的发展。
1998年6月，交通部组织交通部公路科学研究所、西安公路科学研究所、广东省交通厅、北京市交通局、江苏省交通厅、四川省交通厅开展了“网络环境下不停车收费系统研究与应用推广”行业联合攻关项目研究。随后，该项目的科研成果纳入了交通部2000年发布的《高速公路联网收费暂行技术要求》。
1999年，交通部公路科学研究所ITS中心提出了具有创新意义的、适合国情的组合式公路电子收费的技术方案——“两片式电子标签＋双界面IC卡的组合式电子收费系统方案”。为了尽快向市场提供可用的设备和系统，交通部公路科学研究所联合国内外公司联合开展了组合式电子收费系统技术及产品的开发。
面对组合式电子收费设备急需产业化的状况，2000年6月，国家技术创新项目“高等级公路电子收费系统技术开发和产业化”启动，交通部公路科学研究所联合广东省产业界和高速公路营运管理单位以及其他地区的有关单位进行了产业技术开发和京珠高速公路广东韶关段试点工程。通过实体工程的检验，政府主管部门、高速公路营运单位和产业界均认为组合式电子收费方案技术上合理、经济上可行，为解决中心城市的环城公路网及区域经济圈内城间公路网收费站的交通瓶颈问题提供了一种有效手段。该项目还开发了5.8GHz频段的组合式ETC收费的核心产品、软件系统、检测装置等。
设置灵活成本低 符合中国国情
基于国内高速公路收费模式和应用环境对ETC的要求，部公路科学研究院在充分吸收发达国家ETC技术、设备和应用经验的基础上，提出了半主动式组合式ETC技术，即“两片式电子标签＋双界面CPU卡”的技术方案，实现了人工半自动收费方式和电子不停车收费方式的有机结合和集成，通过双界面CPU卡作为非现金支付卡（包括储值卡和记账卡）实现电子支付，通过两片式电子标签实现不停车收费，从而实现ETC系统与人工半自动收费的兼容。系统实施中，在交通流量较大的收费站建设电子不停车收费车道，实现不停车收费；在交通流量相对较小的收费站，只需设置人工非现金支付车道，配备读卡器，车主借助双界面CPU卡即可实现电子收费。这一创新性方案使电子不停车收费系统的建设和实施更为灵活，不但减少了ETC系统实施时一次性资金投入，还大大提高了整个不停车收费系统的可靠性。 [NextPage
节能又安全 适合大规模产业发展
在“两片式电子标签＋双界面CPU卡”的技术方案中，OBU采用半主动工作方式，载波由OBU自身产生，便于通信速率的提高，也利于在某些应用场景下延长通信距离；同时OBU也采用休眠和唤醒机制，进入通信区域时，路侧天线发射的唤醒信号将车上OBU唤醒，进入正常工作状态，交易结束后回复到休眠状态，以最大程度节约功耗，保证在电池供电的方式下，OBU正常使用寿命可以达到3年以上。
从安全性上来讲，国内的ETC技术采用CPU卡作为支付介质，并且要求CPU卡符合中国人民银行颁布的JR/T 0025-2005《中国金融集成电路（IC）卡规范》，也就是说，在ETC系统中使用的用户卡具有与银行卡同样的安全级别。除保证支付介质的安全以外，对于OBU内数据的存储也需要较高的安全性，因为OBU内的一些关键信息，比如车型等会直接影响到通行费收取的具体金额。为确保OBU数据存储的安全性，国内的ETC应用要求采用安全访问模块（ESAM）作为OBU的数据存储介质。ESAM的安全级别与CPU用户卡完全相同，区别只是封装方式上略有不同。
此外，中国的ETC技术完全基于国内现有的研发和生产水平，在技术路线讨论和制订过程中，紧密联系相关研发、生产企业，充分考虑了可实现性和关键设备的研发、生产成本。也正因为如此，到目前为止，已经有10余家企业按照国内的ETC技术路线生产出了路侧天线、车载电子标签等关键设备，这为日后市场的规范发展以及设备成本的控制都奠定了良好的基础。
