余绪金：基于整车式称重系统的货车ETC技术研究与应用

　　2017年3月30日至31日，为期两天的第19届中国高速公路信息化研讨会暨技术产品展示会在厦门国际会展中心成功举办。31日上午在计重收费论坛上，江西省高速公路联网管理中心技术工程处处长余绪金现场发表了《基于整车式称重系统的货车ETC技术研究与应用》主题演讲。

　　以下为余绪金演讲实录，经编辑整理：

　　我的汇报从4个方面阐述江西的情况。第一个是概述，第二个是基于整车式称重系统货车ETC进行研究，第三是江西试点和测试基本情况，第四个是我们对下一步发展ETC的计划。

　　一、概述

　　计重收费从2005年全国大规模推广到现在，除了上海和北京高速公路货车自行收费外，其他各省份都是对货车实行机动收费，使用动态称重系统。

　　因为动态走动称重系统，对于称磅、抓磅、跳磅容易产生误差大，所以从2008年开始，部分省份开始试点动态称重系统，想进一步提升称重系统的精度和稳定性。2009年陕西开展整车称重系统试点，并在全国推广使用。整车称重系统，是基于不同物理架构和原则设计，从物理结构上有效规避了地摊行驶问题，并从称重原则进一步提升了称重精度，实际使用过程中存在争议少的优点。

　　随后各省逐步开展动态称重系统，整车称重系统改造目前全国大部分省份开展这方面的工作。计重称重系统的难点主要是精度和速度问题，现在称重系统从动态称重，现在向轴组式称重系统和整车式称重系统转变。我们在2014年开展整车称重系统改造过程，出台了江西省的地方标准，对于整车式称重系统如何布设，统一布局做一些规范。截止2016年底，江西90%收费站都完全了改造工作，现在全部是整车式称重系统。

　　上海实行货车按车型收费，因此上海货车安装了电子标签及互动卡，可以对高速公路ETC车道通行，使用现有客车ETC车道。陕西省从2014年开始，货车注重计重ETC车道应用研究，建设多条货车ETC实验车道。其他省份正在开展这方面的尝试。

　　2016年底，北京、浙江等省份开始标准化ETC工作，采用的也是按车型标准，与客车标准一致。江西从2014年底启动货车机动收费ETC研究工作，基于整车系统开展，在2016年，对不计重的货车发放OBU，使用车型收费。

　　二、基于整车式称重系统货车ETC的研究

　　我们认为货车ETC分两步走，第一步是最低收费标准，江西省是按5吨计重。对于非计重的货车，可以走共享货车专用道。其他货车通行标准是严格按照计重来的，这是我们在昌西南收费站和昌京路新的收费站开展两个试点货车ETC的建设。

　　货车ETC的必要性，我们从4个方面分析。

　　第一方面是环保节能，第二方面是资金安全。货车计重ETC为司机减少带大量现金安全隐患，减少现金存放的风险，保持原有计费模式不变，保障了路段延阻。

　　整车称重系统设计原则主要是4点，我们认为货车ETC，以后的ETC是客车专用，偏高速通行。第二个是低速ETC车道，货车解决ETC根本问题，不停车缴费低速行驶就可以。货车在实际行驶过程中，通过收费站速度也比较低，所以首先是低速，从安全角度出发。

　　第二是计费准确，保障称重精度的情况下，进行ETC缴费。

　　第三是专用客车、货车分不同专用道进行分流。在实际的收费站疏导客流时，让车按客货分开，我们认为货车ETC应该是货车专用。

　　第四是保障收费资金的安全，杜绝利用ETC车道脱逃通行费。

　　车道建设方面要求保护现有投资，从现有ETC的投资系统上实现平滑升级，就增加两个变现，或者相应设备完成MTC向ETC转变。

　　系统关键控制指标有6项。我们认为时速指标是5公里每小时，从现有的整车情况，计费精度都在5公里范围内，所以涉及货车ETC专用道，不应该超过5公里。称重精度应该控制在正负1%以内，称重数据上传时间比较关键，综合考虑，应该小于2秒。车辆分离的准确度，应该达到99.5%以上，这个跟前车、后车的干扰问题也相关。计重效率满足2、3车连续称重，交易时间跟现有ETC一致，不能大于272秒。

　　总体方案是采用入口加出口，车道布局采用意图加交易双变现。货车就是重量从A站到B站，如果A站记录重量，出口也进行比较，有效杜绝逃费的行为。

　　布局是前后双电线，跟浙江模式一样。从安全的距离设计这块，刹车到栏杆的距离5公里3-4米就可以满足安全行驶。货车ETC车道出入口我们都按照高精度称重系统，对称重数据进行比对，确保了货车ETC准确性。车道软件将电线、交易，数据进行融合，逻辑更加严密，队列维护更加稳定，保证货车交易准确性，较好的解决了跟车干扰和邻道干扰问题，提高货车速度，车辆进入预度区，校验合法性，检验、放行。

　　交易流程有4方面特点。

　　第一，建立预读队列、称重队列、交易队列。这三个队列严格匹配，可以避免在实践过程中邻道干扰和称台的危波反射问题。

　　第二，出入口处进行比对，保障收费准确性。采用出入口数据比对，车辆称重数据和轴心数据写入ETC卡中，有效规避司机利用ETC车道逃费，保障收费资金安全。

　　车辆OBU内轴心信息、称重信息，轴性矫合，避免OBU倒灌以及发行导致收费差异。

　　第三在收费OBU关键信息编码上进行获得。

　　第四，为保障称重精度，要保证一车一称重。当车辆进入车道以后就称重，在称重系统结束后，输出重量后再放第二辆车进来，有效规避了连续货车的累计误差，保证了每辆货车的称重数据精度和准确性，降低了因称重数据异常产生纠纷，提高了交易成本。

　　三、江西试点和测试情况

　　我们在江西主要测试部分单车样本和连续过车的样本，样本基本分布范围大部分在2%以内。根据货车的数据分布偏差，我们在1%以内占到91.77%，12轴平均偏差是0.45%，112轴平均偏差0.19%，115轴子平均偏差0.09，157轴平均偏差是0.15。车辆重量越轻，偏差越大， 11轴在高速过行偏差会超过2%。以上超过1%的数据全部为12型轴。

　　试点效果就是连续过车计重误差小于正负1%，称重数据上传于2秒。实现各种轴型货车的不停车收费，具备两-三车的连续通行能力，交易信息和异常信息要求显示，具备一定队列和容错处理的功能，效果达到了预期。

　　四、关于ETC的发展计划

　　江西省的发展目标是制订货车ETC相关技术标准和运营服务规范，建成完善的基础设施网点，完善客服网点覆盖范围，建成线上、线下结合多模式客服体系，到“十三五”末争取实现货车ETC车道，收费站覆盖率90%以上。

　　第一阶段在2016年底之前实现非计重货车ETC通行，利用客车ETC，，现在已经完成。

　　第二阶段在2017年底之前按计重收费实现ETC通行，扩大ETC试点范围，在有条件的路段上，建设低速货车ETC计重道，发行部分货车OBU和ETC非现金卡，完成货车计重ETC试点工作，并制订相关的技术标准。第二就是在2018-2019年完成计重车道的建设，完善客服体系，具备ETC跨省通行能力。

　　第三阶段拓展ETC应用，2017-2020年期间，首先要完成电子道路运输ETC两卡合一工作。全省在开展，强制两卡绑定，对于每一个车辆发放一个OBU，同时解决路径标识问题，和充值问题，顺带解决了货车ETC问题。

　　第二积极开展ETC在物流园区和高速公路服务区，停车场和加油站领域拓展应用试点。下一步联合各高速公路经营管理单位，在货车ETC技术标准规范，和管理政策上进行研究，从技术和管理两个角度保障货车ETC推广应用。