高速公路管理智能化依赖ETC技术的发展

　　近年来我国高速公路总量一直呈现持续快速增长的态势，但路网通行能力、设施利用、服务水平同国外相比存在一定差距。如何以信息化手段逐步实现交通决策科学化、管理现代化以及交通基础设施运行效率最大化，是高速公路智能信息管理的发展方向。

　　目前飞速发展的电子收费(Electronic Toll Collection，ETC)系统给了我们实现高速公路智能化管理的突破口。ETC是近年来许多国家积极开发并大力推广的用于路桥隧及城市道路收费的先进技术，是提高道路通行能力、实现节能减排的有效手段。2007年我国正式颁布了ETC国家标准GB/T20851一2007《电子收费专用短程通信》，规定了用于电子收费(ETC)的专用短程通信(DSRC)的技术要求。随着京津冀、长三角区域高速公路联网电子不停车收费系统建设的开展，电子不停车收费用户数量稳步增长，ETC电子不停车收费系统建设逐步完善，ETC不停车收费已经成为当前我国高速公路智能交通发展的主流。对现有ETC技术予以改进，在ETC系统基础上本着科学发展、技术先进、合理规划、投资较小等原则对其进行拓展是ETC乃至智能交通发展的必然趋势，也是促进高速公路行业管理、交通信息化建设的需要。ETC技术提供的高效、准确、及时、丰富的数据信息可以辅助交通部门对车辆进行管理，改进运营商的服务水平、为客户提供个性化服务等目的。从更长期的角度看，ETC技术除了服务于电子收费及车辆管理外，完全有潜力扩展到高速公路交通信息发布、车辆定位、交通诱导、紧急事件处理等等领域。

　　1.高速公路综合信息平台概念

　　美国IVHS对智能运输系统ITS的定义为：ITS是将先进的信息技术、电子通信技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有效、综合地运用于整个交通运输管理体系，建立起一种在大范围，全方位发挥作用并实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。智能交通系统ITS可由以下几方面构成：

　　交通检测技术：利用各种技术手段，对车辆和道路进行检测，收集交通数据和信息;

　　交通控制技术：交通信号控制等技术;

　　通讯技术：光纤传输技术，无线传输技术等;

　　数据处理：车流数据、收费数据、监控信息数据等数据的处理;

　　信息提供：提供出行信息，如交通状况、最佳行车路线等;

　　其中，ITS的核心和基础则是信息化。对于我国高速公路智能交通管理来说，在基本手段、基本数据资源等方面已经具备了一定的基础，但是由于体制、管理等方面的因素，信息共享不充分，导致信息利用程度比较低，综合集成专业化技术水平落后。为此，我们提出建立综合信息管理平台，从以下几方面解决高速公路信息资源的整合和利用的问题：

　　完善基础性标准，统一数据信息格式，服务于交通信息的共享应用;

　　统一的通信协议、接口规范，促进信息互通、共享;

　　建立标准应用体系，避免信息应用研发和建设中存在重复交叉、关系失调、制定顺序不合理等问题。

　　2.基于ETC技术的高速公路综合信息平台

　　ETC技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲、日本等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并形成规模效益。目前，我国各省市高速公路正在大力发展ETC系统，ETC用户数量稳步增长，ETC交易占全路网交易总量的比例逐步提高，北京、上海等省市的ETC交易率已经超过10%，其规模效益初显成效。

　　由于ETC系统中车辆信息和用户信息在发行时已写人车载设备，ETC系统中获取的数据信息要比通过牌照识别、地感线圈等手段采集的数据更为全面和准确。ETC技术所提供的高效、准确、及时、丰富的数据信息可以辅助交通部门对车辆进行管理，改进运营商的服务水平、为客户提供个性化服务等目的。此外，ETC系统的核心技术一5.8GHz微波专用短程通信(Dedicated Short range communication，DSRC)先进的通信功能，为ITS领域中实现车辆与道路基础设施、车辆与车辆之间提供单向或双向交互式通信服务，从而使车辆能够享用交通信息网络中的各种资源，同时也为交通信息中心提供行驶车辆的有关数据等功能提供了技术手段。

　　为此充分利用已经建成的ETC系统，拓展其在智能交通信息服务领域，建立高速公路综合信息平台是目前发展高速公路智能信息管理的快捷、有效途径。

　　3.国内外研究现状和发展趋势

　　(1)国外基于ETC技术的高速公路信息平台的研究

　　随着交通状况的日益恶化，西方发达国家普遍开展了智能交通系统共用信息平台的研究和建设，以实现信息共享、综合交通信息服务、交通辅助决策、重大事件管理等功能目标。充分利用已经建成的ETC电子收费系统，尤其是多车道自由流(Multi一Line Free Flow，MLFF)电子收费系统，拓展其在智能交通信息服务领域的应用，是美国、欧洲、日本等发达国家在ITS领域研究的重点科目，其中美国以IVI Project及VII Program为国家ITS研发的重点项目，日本则以VICS、ASVI、ASVZ、ASV3及Smartway等计划成果最受到注目，欧洲则提出了跨国、应用多样性的Easyway计划。以上各个项目研究中，都把基于5.8GHz的DSRC通信作为核心技术，并且都非常注重信息相关的应用，如此一来除可有效提高驾驶安全及整体通讯系统稳定性之外，亦可实现诸如移动电子收费、交通与道路信息提供以及其它车载通讯的应用等，达到安全、便利与效率的目的。

　　(2)国内基于ETC技术的高速公路信息平台的研究

　　近年来我国智能交通在高速公路联网收费、道路运输、GPS安全监管系统等方面取得了突破性进展，但仍处于智能交通发展的初级阶段：

　　a.ETC系统的建设和应用还处于初期。各地所建设的ETC系统是单车道有栏杆的低速ETC系统，多车道自由流模式的ETC系统和关键设备还处于研发和功能测试验证阶段;

　　b.ETC系统目前功能单一。仅限于高速公路电子收费，以缓解目前高速公路收费口拥堵的问题。目前日、美两国大力发展的DSRC技术在高速公路智能交通通信系统中车一车和车一路的通信应用，国内还处于技术研究、设备试制、实验室测试阶段;

　　c.ETC国标目前仅支持单车道低速模式的ETC标准。需在实际建设中进一步完善和提高，以跟上国际ETC的新发展，为国内ETC系统在智能交通信息领域的拓展应用提供技术标准;

　　d.国内在ITS领域的研究才刚刚开始起步。特别是在道路交通信息服务方面还处于跟踪调研阶段，没有深人研究与实际应用，需要加大研究开发力度，以期快速赶上发达国家，满足我国智能道路应用的需求。

　　我国智能交通建设刚刚起步，从标准规范到基础系统建设还处于摸索阶段。就ETC不停车收费应用来说，目前还处于推广阶段，像上海、北京等发达省市，ETC车流量也不到整个高速公路车流量的20%，其ETC基础设施的建设、用户的发展和ETC使用率还不能满足综合信息平台应用的要求。当ETC发展到一定规模，综合应用信息平台的整合拓展才真正具有价值。因此，在目前这一阶段，我们应一步一步把基础工作做实。尤其是标准规范的制定，要适应我们智能交通建设的自身需求，更应考虑到先进性、可持续发展性和与国际标准的接轨。(RFID世界网编辑整理)