浅谈无线射频识别技术在路桥收费系统的应用和发展趋势

　　从1984年国务院出台“贷款修路，收费还贷”政策以来，全国各地利用路桥收费这项政策为国家筹集了大量的公路、桥梁建设资金。随着市场经济的蓬勃发展，在人们已经接受了对某些道路、桥梁征收通行费这一事实后，传统路桥收费方法的缺点(如效率低下、漏洞大等)却显得越来越突出。实现车辆收费管理的自动化，解决路桥拥挤的状况，建立有效、可靠的车辆自动收费管理系统已成为交通管理的新课题。目前随着自动识别技术的不断发展，未来无线射频识别技术将在收费系统广泛使用，笔者就无线射频识别技术在路桥收费系统的应用和发展趋势谈一些粗浅的看法。  

    一、我国现行的路桥收费方式主要有： 

    1.人工判别车型，人工收费：这种早期的收费方式难以有效监督管理，漏洞较多，而且平均收费时间在8～13秒左右，车辆通行速率受到很大限制。 

    2.人工判别车型，人工收费，计算机管理：这种收费方式较前一方式有较大提高，计算机管理不但降低了征费人员的劳动强度，而且有利于内部管理的准确度，但在车辆通行能力上并没有突出的优势，平均收费时间仍在8～13秒左右。另外，计算机管理程度不高，效率低下。 

    3.磁卡或IC卡自动收费。这种收费方式分为二类，一类是由驾驶员将卡交给收费员人工刷卡，第二类是驾驶员停车后自己刷卡。只要读卡器质量稳定可靠，也算是目前一种较好的收费方式。其缺点是无法核对车、卡是否一致，卡的物理损伤现象严重。 

    4.非接触IC卡(感应卡)收费。该收费方式利用电磁感应原理，实现数据非接触传输，可大大提高卡的使用寿命，是一种较理想的收费方式。但还是做不到不停车自动收费，且传输距离一般在10cm～50cm左右，范围小，局限性大。 

    二、现行的路桥收费方式管理现状： 

    鉴于人工收费存在内部管理难、缺乏有效监督等问题，在征费中发生废票重用、贪污舞弊等问题，单纯靠征费稽查管理根本无法抵制漏洞。另外，随着路网的发展，征费的社会负面影响越来越大，车辆绕道冲卡现象增多，经常出现驾驶员抗费现象，人工收费不但容易引发征管矛盾，同时如果没有借助录像取证，往往使收费管理部门处于被动。从2000年起征费单位基本上已改为人工收费微机管理。 
但人工收费微机管理在实际使用中还是存在以下问题： 

    1、出票速度慢。微机售票虽然存在票据管理方便等优点，但在收费过程中要经过人工输入过程，相比手撕票出票速度较慢。随着社会经济的快速发展，路桥收费的地位越来越低，征费单位逐渐完成了从管理型向服务型转型这一过程，收费环节引起的任何不便，仍会导致投诉或引起纠纷。 

    2、统缴票（月票）办理使用过程中问题多。近年来，为满足广大机动车驾驶员要求便捷、优惠的通行费缴费需求，各征费单位在上级有关部门许可的前提下，自行制造、使用通行费统缴票（月票）。但随之而来冒用、套用、伪造月票现象大量发生，究其原因一是统缴票（月票）制作工艺简单，不法分子投入低、回报高，纷纷效仿；二是收费管理单位没有行政执法权，对此类车辆可以说没有任何有效的手段制止，不法分子违法成本低，无所顾忌。因此，月票车辆违法违规现象日渐增多，甚至开始蔓延，这不仅扰乱了正常的征费秩序，而且造成了车主之间不公平竞争，给社会带来了不良影响。 

    3、征费员车型识别难，存在执行标准不一的问题。在实际征费工作中，车辆实际吨位与行驶证上吨位不符，经常出现“大吨小标”，车卡不一，相当一部分驾驶人员干脆使用伪造行驶证，仅凭征费员的责任心对车辆吨位的核实，肯定存在较大差异，因为收费标准的不一，经常引起现场纠纷。 

    4、经常出现车辆在收费道口因交费、找零、核对车辆吨位等动作而引起的排队等候现象，收费通行操作过程长、车辆通行速度无法提高。 

　　此外，近年来，我国的公路建设取得飞速发展，公路通车里程不断增加，一些省份路网格局基本形成。但是随着路网的形成，通车公路里程的增加，交通流量也在不断增加，由此带来许多的新问题：收费设施及收费技术落后，城市出入口的收费站成为交通瓶颈；各路段收费方式、收费标准等方面的不统一，给车主交费造成混乱，给社会造成公路部门到处设点收费的恶劣印象，与公路交通高速、快捷的形象极不相符；重复建设收费广场和收费设施，造成投资浪费和运营成本增加；停车次数增多，汽车尾气对环境的污染增加。   

    为了克服这些问题，以满足社会和市场发展的需求，需要我们找到一种更能加强征费管理的有效手段和工具。一种不停车自动收费系统被提到议事日程。该系统利用无线射频技术，实现移动车辆与收费站之间的数据传输，从而完成整个收费过程。应该说，无线射频技术的发明和应用目前为实现智能化收费管理系统指明了方向。 

    三、不停车自动收费系统概述： 

    不停车收费系统(又称电子收费系统Electronic Toll Collection System，简称ETC系统)是以现代通信技术、电子技术、自动控制技术、计算机和网络技术等高新技术为主导，实现车辆不停车自动收费的智能交通子系统，是目前世界上最先进的路桥收费方式。该系统通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通信，在不需要司机停车和其他收费人员操作的情况下， 自动完成收费处理过程。 

    不停车、无人操作和无现金交易是电子收费系统的三个主要特点。该技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。随着我国以非接触式IC卡为通行介质，采用人工半自动收费方式为主的公路联网收费方式的推广，不停车收费将成为路桥收费方式的发展趋势。 

    四、无线射频技术在收费管理系统中的应用优势 

    无线射频识别技术或称射频识别技术，是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信，无需与目标接触就可以自动识别目标对象并获取相关数据，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。而且，可以在恶劣环境下工作，读取距离远，支持写入数据，无需重新制作新的标签，可重复使用，并且使用了防冲撞技术，能够识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡。目前常用的自动识别技术中，条码和磁卡的成本较低，但是容易磨损，且数据量很小；接触式IC卡的价格稍高些，数据存储量较大，安全性好，但是也容易磨损，寿命短。而射频卡由于具有上述诸多优点，目前已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域，例如汽车或火车等的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。 

    高速公路自动管理系统运用于2007年，已先后在广东省、福建省试点运行，试行该模式后，车主只需提前购买电子标签和通行卡配合使用， 通行卡与电子标签配套使用，并与车牌号一一对应。使用时，将电子标签粘贴固定在挡风玻璃上，通行卡插入电子标签，车辆通过电子收费车道时，无需停车，收费站的电子设备将自动扫描车辆信息并录入系统，然后自动扣除相应金额。已购买电子标签和通行卡、实行不停车收费的车辆，出高速公路时必须在专用自动收费车道通行，并且车速不能超过30公里/小时。车辆出高速公路时就可不停车缴纳车辆通行费。目前，各高速公路有限责任公司已开始向部分公众推出该业务，但货车暂未实施。到2008年下半年，此模式已有望在福建省范围内推广。 

    ETC特别适于在高速公路或交通繁忙的路桥隧环境下采用。实施不停车收费，一方面，可以允许车辆高速通过（现在随着无线识别技术的不断进步，车辆通行速度已提高到几十公里甚至１００多公里），与传统的人工收费10～15秒出票相比较，不停车收费大大提高了收费公路道口的通行能力，据相关专业人士测算，较人工收费车道，ETC车道通行能力将提高４～６倍，可减少车辆在收费口因交费、找零等动作而引起的排队等候。另一方面，也使公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益，同时也大幅降低收费口的噪声水平和废气排放，并可以杜绝个别不法的收费员贪污路费、减少国家损失，与原来的人工收费和人工电脑收费方式相比，实行不停车收费后具有明显优势，不仅极大地改善了路上密集车辆所造成的环境污染，减少车辆阻塞现象，行车更加安全，更为主要的是将大大提高过桥收费效率. 

    不停车收费技术是目前国际上最为先进的收费方式，它的优点是显而易见的。尽管目前在全国广泛推广ETC还有一定的难度．但随着我国公路事业的不断发展和ETC相关技术规范的标准化和ETC技术的不断成熟，我们相信不停车收费系统一定会被国家、被企业、被消费者广泛关注和接受。不停车收费系统在我国的市场一定会有着广阔的光明前景，不停车收费系统将在我国得到快速、健康的发展。