淺析電子不停車收費系統(tǒng)工作原理、應用及推廣

淺析電子不停車收費系統(tǒng)工作原理、應用及推廣

電子不停車收費系統(tǒng)（ElectronicTollCollection，簡稱ETC），是在高速公路人工收費基礎上，實行電子自動收費方式的創(chuàng)新嘗試，更是高速公路收費方式發(fā)展的必然趨勢。

一、電子不停車收費系統(tǒng)工作原理及發(fā)展現(xiàn)狀（一）工作原理。電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）是利用微波、電子、計算機、通信和網(wǎng)絡、信息、傳感、圖象識別等高新技術(shù)設備和軟件組成的“無線非接觸式”高科技收費系統(tǒng)，主要通過道口控制設備和車載電子標簽(OBU)來實現(xiàn)車輛無需停車即可自動收取道路通行費用的工作，該系統(tǒng)設計車速一般為60公里/小時，而實施限速為40公里/小時。電子不停車收費系統(tǒng)的基本流程是：在預定范圍內(nèi)，設減速板、欄桿等裝，限制車輛速度駛?cè)敫咚俟�路進口處，電子不停車收費系統(tǒng)通過車載電子標簽中的交通卡，自動記錄該車的車型、牌照、入口時間和地點；到出口處時，該系統(tǒng)讀到這些數(shù)據(jù)并同時生成需付費金額，迅速在交通卡中自動扣除。若出口處沒有電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)，也可以通過交通卡讀到相關(guān)數(shù)據(jù)，進行人工付費操作。

（二）發(fā)展現(xiàn)狀。電子不停車收費系統(tǒng)在國外已有較長的發(fā)展歷史。上世紀80年代末，美國、歐洲等部分發(fā)達國

家已經(jīng)開始使用不停車收費（ETC）技術(shù)，特別是最近幾年，隨著該項技術(shù)的迅速發(fā)展，實現(xiàn)了局部聯(lián)網(wǎng)并逐步形成規(guī)模效益。據(jù)統(tǒng)計，美國11個州的21條高速公路收費機構(gòu)聯(lián)合成立了IAG組織,安裝了3211條ETC車道,日交易量已超過了300萬筆。201*年歐洲應用電子不停車收費技術(shù)的車輛為770萬輛，目前已發(fā)展到201*萬輛。我國在應用電子不停車收費技術(shù)方面起步較晚，20世紀90年代初，我國陸續(xù)引入電子不停車收費技術(shù)，在經(jīng)濟和交通較發(fā)達的地區(qū)如廣東、北京、上海開始使用。隨著我國以非接觸式IC卡為通行介質(zhì)，采用人工半自動收費方式為主的公路聯(lián)網(wǎng)收費方式的推廣，不停車收費必將成為高速公路收費方式的發(fā)展趨勢

二、電子不停車收費系統(tǒng)應用的必要性

（一）電子不停車收費系統(tǒng)是適應高速公路發(fā)展的必然要求。現(xiàn)代交通一個最明顯的特征就是高速公路的迅猛發(fā)展。高速公路以其車速快、通行能力大、行車安全等特點逐漸取代普遍公路成為道路交通運輸?shù)闹鲃用}，對經(jīng)濟社會發(fā)展及人民生產(chǎn)生活起著愈來愈重要的作用。然而，現(xiàn)階段高速公路收費方式主要有三種：人工收費、半自動收費、電子不停車收費。其中，人工收費和半自動收費是最主要的收費方式。因這兩種收費方式操作慢、效率低，經(jīng)常導致高速公路收費口交通堵塞，造成極大的經(jīng)濟損失和人為時間浪費。據(jù)研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經(jīng)濟損失約410億

美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當于1000多億美元。為了節(jié)省時間、避免堵塞，電子不停車收費系統(tǒng)在美國、歐洲等發(fā)達國家得到迅速發(fā)展，逐漸成為高速公路的主要收費方式。據(jù)上海市城鄉(xiāng)建設和交通委員會巡視員張?zhí)N杰介紹，與正在使用的人工半自動收費方式相比，電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）可使車道通行能力提升3～5倍，正常情況下“人工半自動收費方式”通行一輛小客車約需16～20秒，使用電子不停車收費方式后僅需3～5秒。

（二）電子不停車收費系統(tǒng)是適應現(xiàn)代社會發(fā)展的客觀需要。電子不停車收費系統(tǒng)與傳統(tǒng)人工收費方式有較大的不同。電子不停車收費系統(tǒng)無需停車、無需人為操作、無需現(xiàn)金交易，給人們帶來很多好處，也對促進現(xiàn)代社會發(fā)展起了積極作用。由于不需要收費廣場，既節(jié)約了土地資源，為道路投資主體節(jié)省了收費基建及維護費用，也減少了收費人員，實行計算機管理，降低了收費管理單位的管理成本，提高了收費管理單位的管理水平。同時，還因無需人工參與和無現(xiàn)金交易，可以完全避免收費過程中的舞弊和貪污現(xiàn)象，也能較好地推動收費單位的廉政建設。

（三）電子不停車收費系統(tǒng)是有效加強環(huán)境保護的措施手段。隨著中國的經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，人們生活水平和購車能力的不斷提高，導致了車輛大幅度增多，高速公路收費站的車輛排隊堵塞情況日趨嚴重。因停車等待收費耗費的油料和排

放的一氧化碳、碳氫化合物、二氧化碳等對環(huán)境有害的氣體，不僅浪費了資源，也造成了較為嚴重的大氣污染。為適應環(huán)保需要，推行電子不停車收費系統(tǒng)也不失為一種必要的措施手段。

三、電子不停車收費系統(tǒng)應用的建議

（一）依據(jù)國情，循序漸進推行。電子不停車收費系統(tǒng)固然很好，但也必須依據(jù)國情循序漸進推行。我國是一個發(fā)展中國家，高速公路建設起步較晚，基礎設施薄弱，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與市場需求以及車輛用戶消費能力極不平衡，全國性金融結(jié)算聯(lián)網(wǎng)信用體系、計算數(shù)據(jù)通訊傳輸網(wǎng)絡、市場服務機制等配套基礎條件還不完善，大規(guī)模地推行電子不停車收費系統(tǒng)的物質(zhì)基礎與市場條件仍未具備。國外也是多數(shù)以區(qū)域聯(lián)網(wǎng)為主，國家聯(lián)網(wǎng)僅局限于國土面積較小、資訊業(yè)發(fā)達的歐洲部分國家以及新加坡等城市國家。因此，推行電子不停車收費系統(tǒng)，不能脫離實情、國情，完全照搬國外標準，要依據(jù)國情，發(fā)展適合我們國內(nèi)使用的電子不停車收費系統(tǒng)，這需要一個長期的過程。

（二）按照規(guī)律，有張有弛展開�！疤煨杏谐�，不為堯存，不為桀亡�！边@句話告訴我們，要尊重客觀規(guī)律。推行電子不停車收費系統(tǒng)也是這樣，必須按規(guī)律辦事。日本在推行電子不停車收費系統(tǒng)的過程中，就因為沒有對市場進行充分調(diào)查和研究，過于樂觀地估計了經(jīng)濟承受力，推出的電子

不停車收費產(chǎn)品技術(shù)體制和雙片式電子標簽的技術(shù)標準造成產(chǎn)品價格居高不下，達到250～340美元。電子不停車收費系統(tǒng)推出后，受到市場的冷遇，主動安裝電子標簽的車輛數(shù)遠遠低于管理者的預期，導致電子不停車專用車道利用率極低，而因被專用車道占用一定比例的、原本并不寬裕的人工收費車道的塞車現(xiàn)象更為嚴重。

（三）有機結(jié)合，多種方式并存。電子不停車收費系統(tǒng)是高速公路收費方式發(fā)展的必然趨勢。但還是需要與人工、半自動收費方式并存，結(jié)合使用。電子不停車收費系統(tǒng)需要購買專用的卡和讀卡器并走專用車道才能使用，而高速公路上行駛的是全國各地甚至國外的車輛，不可能每輛車都有高速IC卡和讀卡器，特別是不常走高速的車輛，也不會購買。并且電子不停車收費系統(tǒng)專用車道也需要有人監(jiān)視，機器出了故障也要有人來解決。因此人工、半自動收費方式還是必不可少的。

電子不停車收費系統(tǒng)（ETC）是國際上正努力開發(fā)并推行的一種用于高速公路的電子自動收費系統(tǒng)，是發(fā)展中的新技術(shù)，隨著技術(shù)的開發(fā)與完善，電子不停車收費系統(tǒng)必將成為高速公路的主導收費方式。

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淺談電子不停車收費系統(tǒng)的應用及推廣

一、小組概況

小組名稱：同三棲霞收費科管理注冊日期：201*年1月QC小組課題名稱：淺談電子不停車收費系統(tǒng)的應用及推廣注冊號：TSQXSFKQC01小組成員平均受QC教育10課時活動次數(shù)9次姓名毛炳杰年齡46文化程度大學職務職稱科長助理工程師副科長助理工程師經(jīng)濟師助理經(jīng)濟師組內(nèi)職務組長王曉東劉紅梅張寶鵬424130大學大學大學副組長組員組員二、選題理由：單位要求

部門目標

存在問題

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全力保障正常的收費秩序

為推廣電子收費系統(tǒng)工作提供思路電子收費系統(tǒng)有待進一步完善三、研究成果

高速公路電子收費(ElectronicTollCollection，ETC)系統(tǒng),又稱高速公路不停車收費系統(tǒng),是一套電子技術(shù)、計算機技術(shù)、激光應用技術(shù)以及信息通信技術(shù)的綜合體。該系統(tǒng)通過路側(cè)讀卡器裝置與車載電子標簽之間的專用短程通信,運用聯(lián)網(wǎng)的銀行進行結(jié)算,使收費過程在車輛不停車的狀態(tài)下自動完成。

該技術(shù)在美國、歐洲等許多國家和地區(qū)已有較長的發(fā)展歷史,已實現(xiàn)局部聯(lián)網(wǎng)并形成規(guī)模效益。實踐證明,ETC系統(tǒng)可以從根本上解決人工收費而造成的高速公路交通堵塞、擁擠問題,大大提高道路通行能力,減少因停車收費而造成的能源消耗及環(huán)境污染等問題,特別是在我國高速公路里程快速增長的過程中,這一系列問題的解決將大大的促進高速公路的效能發(fā)揮,推廣ETC已成為高速公路收費方式的必然趨勢。

但ETC系統(tǒng)牽涉了交通、通信、金融等多方面內(nèi)容,資金投入大、風險高,實施后還可能產(chǎn)生許多其他問題。有效的分析系統(tǒng)所能產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益,分析所面臨的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn),對于發(fā)展該系統(tǒng)的戰(zhàn)略和策略提供了基礎性的支持,也是對投資者、使用者以及政府等各方面都負責的表現(xiàn)。本文通過對高速公路ETC發(fā)展的SWOT分析,并結(jié)合分析結(jié)果,探討了高速公路發(fā)展ETC的戰(zhàn)略和對策。

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（一）、ETC發(fā)展的SWOT分析1、優(yōu)勢(strength)分析

(1)提高交通性能。首先，ETC縮短甚至避免了收費站前因停車收費而排隊的過程,減少了延誤和擁擠；其次,司機不需要選擇隊伍較短的車道,減少站前的車輛交織,提高行車安全性和舒適性。

(2)增加經(jīng)濟效益和社會效益。道路使用者因為不停車可以節(jié)省時間和燃油,據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計,通過ETC車道的車輛一年可節(jié)省14小時時間和15.3升燃油；道路經(jīng)營管理單位可以減少人工管理成本,提高收費效率；政府還可以減少收費廣場的建設用地,提高土地利用效率。同時,因為停車而產(chǎn)生的汽車尾氣大量減少,以北京路網(wǎng)為例,ETC使用量每增加1%,每年可減少CO、NO2、CO2等廢氣123噸,ETC的使用推廣將帶來巨大的生態(tài)環(huán)境效益。

(3)催生新的產(chǎn)業(yè)。以高速公路ETC推廣為契機,將催生一批以電子芯片、數(shù)據(jù)通信、激光應用等為核心的科技產(chǎn)業(yè),進一步促進會計結(jié)算、銀行等服務業(yè)的發(fā)展,為經(jīng)濟發(fā)展和社會進步帶來新的動力。

(4)促進高速公路行業(yè)的發(fā)展。高速公路ETC的推廣,大大地提高了高速公路通行能力和安全性,增加舒適性和方便性,為高速公路的營銷提供了基礎；道路管理單位管理成本降低,減少不同投資主體因資金拆分產(chǎn)生的經(jīng)濟糾紛,吸引

更多的投資者投資高速公路建設和管理；繳費過程的非現(xiàn)金性,降低了收費過程的不透明性,使得道路使用者、道路管理者和政府等各方面都感到更方便。

2、劣勢(weakness)分析

(1)前期資本投入大。高速公路ETC建設成本包括網(wǎng)絡建設、車道建設、中心及收費站軟件、攝像、讀寫器、車載電子標簽成本及相關(guān)維護費用,單車道ETC的網(wǎng)絡建設費即300萬元左右。若非政府進行產(chǎn)業(yè)扶持,投資者推廣難度較大。

(2)市場接受的速度慢。目前ETC相關(guān)技術(shù)雖然已經(jīng)成熟,然而國家標準剛剛制定不久,尚無大規(guī)模成功應用的范例,道路使用者心存疑慮,故推廣難度較大；道路使用者還不習慣信用卡式支付通行費,對管理的政策和費用透明度存在一定擔心。

(3)信息安全要求高。高速公路ETC進行交換的數(shù)據(jù)中,包含車主個人信息和銀行賬戶信息,這些重要信息被破解后可能給車主造成嚴重的后果；另外,在電子芯片安裝過程中,數(shù)據(jù)造假容易造成通行費流失。

(4)經(jīng)濟效益外部性較大。收費系統(tǒng)更多地體現(xiàn)為外部性,創(chuàng)造更多的社會效益,而在經(jīng)濟效益方面的反映不直觀,將阻礙投資主體采用該系統(tǒng)。同時由于我國不同地域的經(jīng)濟發(fā)展不平衡,人工收費將長期存在,經(jīng)濟效益不直觀將直接

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延緩系統(tǒng)推廣。

3、機遇(opportunity)分析

(1)良好的國內(nèi)外發(fā)展形勢。ETC經(jīng)過國外多年的研究和實踐,突破了該領(lǐng)域的一系列科技難題,帶來的巨大經(jīng)濟效益和社會效益,使得運用ETC收費已經(jīng)成為該行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。盡管我國各個地方因為發(fā)展不平衡,人工收費長期存在,但是對于經(jīng)濟發(fā)達和交通需求較大的地方,高速公路ETC已經(jīng)成為了重要發(fā)展目標。

(2)巨大的市場吸引力。根據(jù)《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》,到2020年我國高速公路里程將達到10萬千米,高速公路交通量也將呈幾何倍數(shù)增加。我國東部、南部、東南等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)日益繁重的交通量和部分地區(qū)出現(xiàn)的長時間的擁堵現(xiàn)象,充分表明客觀上確實存在進行高速公路ETC建設的強烈需求,ETC市場潛力巨大。

(3)進行了大量的實踐。目前ETC在美國、歐洲、日本發(fā)展已經(jīng)比較成熟,并占有一定的市場,繼我國引進并進行ETC試點工程以來,廣東、福建、長三角地區(qū)和北京等地,在ETC領(lǐng)域的推廣實踐取得了較大的成績。在基礎建設、管理運營和服務大眾方面,都積累了豐富的經(jīng)驗。4、威脅(threats)分析

(1)信息安全是關(guān)鍵。ETC技術(shù)是我國引進的西方先進技術(shù)之一,對核心技術(shù)的把握度還不夠。高速公路ETC系統(tǒng)需

要涉及用戶的各種信息,如果不能切實有效的保障用戶的信息安全,將會嚴重地威脅到ETC的發(fā)展速度。

(2)相關(guān)標準缺失。高速公路ETC涉及了電子、計算機、激光應用以及信息通信等技術(shù),不同技術(shù)的標準不統(tǒng)一,較大范圍內(nèi)的ETC聯(lián)網(wǎng)存在困難,對擴大該系統(tǒng)的應用領(lǐng)域具有較大局限性。

(3)現(xiàn)實ETC存在較多問題。不同省域兼容性、車道跟車干擾的問題、鄰道干擾問題、結(jié)算數(shù)據(jù)處置權(quán)等問題一直存在。這些都可能破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性。

(4)ETC應用不廣泛。我國ETC推廣主要目的是高速公路或者橋隧收費,功能較單一。而在國外的實踐中已經(jīng)不僅僅把目光停留在電子自動收費上,還密切關(guān)注ETC運行之后其他深層次的應用,將ETC建設鏈接起ITS的其他系統(tǒng),并通過ETC建設更好地普及ITS理念,逐步實現(xiàn)交通管理部門從基礎設施建設與維護向為交通設施的使用者提供更優(yōu)質(zhì)服務的職能轉(zhuǎn)變。

（二）、發(fā)展戰(zhàn)略探討1、發(fā)展戰(zhàn)略

根據(jù)我國高速公路發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃,未來高速公路建設還有巨大的需求,而高速公路收費這個“瓶頸”問題也將長時間的存在,利用ETC系統(tǒng)解決這一“瓶頸”問題,既是對高速公路長期問題的解決的需要,也是對交通資源有限性需求

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管理的需要。結(jié)合我國高速公路ETC的SWOT分析,我國高速公路ETC的發(fā)展應該朝著區(qū)域經(jīng)濟一體化的目標,逐漸凸顯高速公路規(guī)模效應的方向發(fā)展。(1)區(qū)域和社會經(jīng)濟發(fā)展一體化戰(zhàn)略

區(qū)域和社會經(jīng)濟一體化戰(zhàn)略的定義,就是按照區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展總體目標,打破行政界線,對區(qū)域內(nèi)基礎設施等交通系統(tǒng)各市場要素進行統(tǒng)一規(guī)劃、管理、組織和調(diào)配,促進區(qū)域交通運輸系統(tǒng)的整體優(yōu)化和協(xié)調(diào)發(fā)展,提高區(qū)域交通運輸總體效益和服務水平,使區(qū)域內(nèi)交通系統(tǒng)各種市場要素的匹配程度達到最佳,社會效益和行業(yè)效率實現(xiàn)最大化。高速公路通過收費系統(tǒng)把不同主體聯(lián)系在了一起,通過對ETC建設和完善可以進一步促進區(qū)域和社會經(jīng)濟一體化。(2)提高高速公路綜合服務水平

高速公路收費系統(tǒng)是道路使用者和道路投資者、道路管理部門之間的重要聯(lián)系平臺,提高高速公路服務水平,提高高速公路整體營銷水平,整體提高高速公路這一運輸市場要素在國民經(jīng)濟中的重要地位。ETC以其獨特的優(yōu)勢,提供給道路使用者、投資者和管理者較多的方便,以提高高速公路綜合服務水平。

2、發(fā)展策略

(1)制定規(guī)劃和相關(guān)標準。政府和行業(yè)管理者應該看到該系統(tǒng)的長遠效益,制定全國區(qū)域內(nèi)的體系規(guī)劃,結(jié)合規(guī)劃

指導不同區(qū)域內(nèi)的ETC系統(tǒng)建設。并制定統(tǒng)一的標準和協(xié)調(diào)平臺,促進系統(tǒng)的規(guī)范化和協(xié)調(diào)化。

(2)財政扶持和政策支持。ETC初期投資較大,對投資者具有一定的風險,政府在稅收和相關(guān)政策上給予積極的支持,如制定優(yōu)惠的經(jīng)濟政策鼓勵機構(gòu)投資等辦法,以加快ETC基礎設施的建設速度。

(3)擴大ETC推廣面。結(jié)合ETC優(yōu)勢,加快ETC在不同領(lǐng)域的開發(fā)應用速度,并緊密地與其他方面內(nèi)容結(jié)合,擴大推廣面。

(4)建立相關(guān)保障體系。高速公路ETC作為交通系統(tǒng)中的一個新平臺,帶來了一定的利益和價值沖突,通過相關(guān)政策和法律的保障,可減少ETC的推廣和運行阻力。

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