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高速公路不停车收费系统应用研究
标准规范进行了深入研究，并向国际标准化组织提交了有关不停车收费标准的草案，欧洲和日本提出的标准较为成熟，获得了较广泛的厂商支持。但各发达国家在ETC技术推进和联网收费方面都经历了较为漫长的过程。
在美国最著名的电子不停车系统是E-Zpass系统。1997年7月，该系统工程的方案开始实施和运行。经过仅一年半的时间，共计23条电子收费车道的不停车收费网络就承担了月平均交易量的43% ，充分体现了电子不停车系统的效益和吸引力。E-Zpass系统采用专用车道和混合车道两种模式,车道都有收费员值班。规定车辆通过车道限速为5英里。美国基本上是采用开放市收费制式构成的网络。目前，美国已有11个州的21条高速公路收费机构连合成立了IAG 组织（ InterAgency Group），系统内车辆采用单一标准的车载设备，每个用户拥有单一账户。该组织下的收费系统已安装有3211条ETC车道，每日交易量超过300万。
葡萄牙的Via Varde电子收费系统可以算作欧洲具有代表意义的联网电子收费系统之一，由葡萄牙最大的公路运营商BRISA公司管理。收费系统采用封闭式和开放式相结合的模式。事实已证明，Via Varde电子收费系统是既有利于道路使用者又有利于道路运营商的有效收费手段。根据运营报表统计数据，人工收费车道（Manual Toll Collection ,简称MTC） 。MTG的平均通行能力为200辆Ph，电子收费车道的平均通行能力为1500辆Ph，1条ETC车道的通行能力是MTG车道通行能力的7倍。该ETC车道的显著特点是没有自动栏杆，车辆能以不低于80kmPh的速度通行。如果没有Via Varde系统，运营公司将不得不多修建2000多条人工收费车道以解决收费拥堵问题。
目前，日本已经建立起了全世界最大规模的联网电子不停车收费系统，运营管理方式为不同运营主体管理多条收费道路的方式，所有高速公路由四大道路集团运营管理。1997年，日本就编制了有关电子不停车收费标准草案（ARIB - T55PT75），并提交给国际标准化组织第204委员会（ ISOPTC 204） 。2001年3月起实施全国大规模的ETC网络建设。目前，日本已经在全国范围内的所有高速公路收费站点开通了ETC系统，收费站点总数超过1300个，用户数量超过1000万。日本使用的电子收费系统应用接触式CPU卡+ 5.8 GHz 的主动式电子标签；车道设置双ETC天线，自动栏杆为双打开式高速栏杆，车道无人值守，有很高的安全性和车道通行能力；与银行的信用结算体系有很好地衔接；人工收费与电子收费完全隔离，车道投资和电子标
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签的成本不是很高。
尽管国外ETC系统运行很成功，具有一定特色，但有些技术特点和运营方法能否适合中国，需要结合我国道路使用者的行为特点深入评估分析。以车道部分为例，有专用车道、混合车道两种模式，有收费员值班管理和无人值班管理两种模式，有设高速栏杆和不设栏杆两种模式，有低速通行模式和高速通行模式。从违章逃费行为的处理看，有现场处理和图像抓拍事后处理两种模式。如果ETC运营模式不能很好地提供免停车快速通行服务、不能减少收费值班员，将无法体现出明显的吸引力，推广应用的前景将无疑受到影响。
1.2.3 不停车收费系统的发展趋势
在高速公路建设快速发展的同时，我国高速公路收费系统也有了很大的发展。10多年来，高速公路收费系统已经由全面引进阶段逐步过渡到自主开发与引进相结合的阶段。主要体现在按区域联网收费、按线路联网收费、采用高新科学技术提高收费管理手段3个方面。随着社会、经济的快速发展，特别是跨省市国道主干线高速公路网络的逐步形成，社会对收费系统的技术要求将会越来越高，自动化程度较高的收费技术必然逐步取代传统的人工作业方式，ETC技术会在适宜的路段得到采用，但要形成网络尚需较长过程。
国内已有部分运营了五六年的高速公路，其交通量已经达到相当水平，部分收费站的通行能力确实不能满足高峰交通的需要，面临扩建收费站和改建ETC车道的选择。在这个时候，实施ETC收费显然要优于进行土建扩展。
能够兼容IC卡收费和ETC电子收费的两片式电子标签及其组合式电子收费技术方案将成为公路网自动化收费技术发展的探索和关注焦点。在以IC 卡收费为基础的系统中开展ETC电子付费较为容易，仅需在交通拥堵的收费站或有特别需求的收费站安装ETC车道系统就可以，没有必要让ETC系统自身单独构成一个封闭式网络。涉及的主要工作是车道改造任务，有一定的工作量，但不存在重复投资或浪费的问题。从更长期的角度看，ETC技术除了服务于电子收费外，很有潜力扩展到加油、停车、门禁、出入控制等领域[2]。在国际社会未来的发展中，区域范围内的互换性、多车道自由流技术、带智能卡的双片式电子标签将是研究和发展的热点。
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随着我国公路事业的发展和不停车收费系统的开发应用，也会随着增长的交通需求，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发展前景[3]。
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第二章 不停车收费系统概述
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不停车收费系统的定义
不停车收费系统（又称电子收费系统Electronic Toll Collection
System，简称ETC系统）利用专用短程微波通讯技术（Dedicated Short Range Communication， DSRC），通过收费车道或路侧单元（RUS）与车载单元（OBU） 的信息交换，自动识别车辆（Automatic Vehicle Identification 简称 AVI）技术，采用电子支付方式，自动完成车辆通行费扣除的全自动收费方式。简单地讲，就是指车辆在正常行驶速度情况下通过收费口时，收费口的收费设备自动对其完成收费的全部操作过程。目前不停车收费的方式主要有2 种:记账式自动收费和IC卡扣除式自动收费[4]。
2.1.1 记账式自动收费系统
系统主要是由收费口站台设备和电子IC卡组成。其收费过程是：当持有IC卡（贴在车前挡风玻璃上）的车辆通过收费口时，IC卡被站台设备激活，将卡内的卡号、车类、车号等信息发送给站台设备，站台计算机收到数据信息进行验证后，将该车的通过时间、地点、收费金额等信息做1条记录，以供事后在该IC卡的车辆账户上扣下收费金额，这样就完成了一次不停车自动收费过程。
2.1.2 IC卡扣除式自动收费系统
系统主要由站台设备、车载POS机和电子IC卡组成。其收费过程是：当装有POS机且机内插有IC资金卡的车辆驶进收费口时，收费口站台设备通过第一区域天线发出微波信号，唤醒车载POS机，让POS机将其POS机号、车类、IC卡号、卡内资金等信息发送给站台设备，站台计算机对数据验证合法后，通知车载POS机在IC卡上扣除费用，当车载POS机完成扣款，车辆进入
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