国内高速公路联网不停车收费系统

国内高速公路联网不停车收费系统 一、 高速公路联网收费发展现状及技术选择 　　ETC(Electronic Toll Collection) 不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。ETC是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。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。我国以IC卡、磁卡为介质,采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。 　　不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。在传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统，在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过(几十公里以至100多公里)，故可大大提高公路的通行能力；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；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道,不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力 二、 双界面智能卡技术简介 　　一般来说，嵌有一个集成电路芯片的卡片被称为IC卡，其中芯片内带有CPU和操作系统(COS)的为智能卡(Smart Card)，双界面卡是属于智能卡的一种，被称之为双界面卡的原因是它有两个操作界面，对芯片的访问，及可以通过接触方式的触点，也可以通过相隔一定距离，一般在10厘米内，以射频方式来访问芯片。卡片上只有一个芯片，两个接口，通过接触界面和非接触界面都可以执行相同的操作。两个界面分别遵循两个不同的，接触界面符合ISO/IEC 7816；非接触符合ISO/IEC 14443。 　　三、 应用模式的描述和分析 　　采用双界面IC卡作为双片式电子标签的扩展数据存储介质。双片式ETC电子标签和双界面IC卡同时存储包括车主、车型、车辆物理参数等固定信息，双界面IC卡存储帐号、余额、交易、入出口编号等信息，双界面IC卡内存储的信息能以接触式和非接触式两种方式进行读写访问；双片式电子标签中的双片式，指的是同时具有读写接触式IC卡功能和微波通讯功能的电子标签。仅仅具有微波通讯功能的电子标签称之为单片式电子标签。 　　基于双界面卡的双片式电子标签应用过程如下所述， 　　 1、购置标识卡 　　车主到发行部门(可以就在高速公路的入口,也可以在其他地方；可以由高速公路管理部门管理,也可以与其他信用卡一样由银行进行管理)购置双界面卡和电子标签，交纳一定数额的现金。由发行系统向双界面卡输入车辆识别码，并在数据库中存入该车辆的全部有关信息。 　　2、信息入库 　　发行系统通过网络将上述车主、车辆信息输入收费计算机系统。 　　3、安装电子标签 　　车主将电子标签固定在车内前挡风玻璃上，不可随意拆卸，并立即可以使用。 　　4、收费站入口读/写卡 　　当车辆通过高速公路入口时，预先将双界面卡插入双片式电子标签的IC卡插槽中，入口安装的收费射频发射装置(天线)与电子标签的射频装置之间建立通讯连接，读出车辆信息，并将入口信息写入电子标签和双界面卡。 　　5、收费站出口读/写卡 　　当车辆通过高速公路出口时，出口站收费系统的收费射频发射装置发出射频信号激活电子标签，并发出车道码信号，车载电子标签和与出口的射频设备建立通讯连接。完成相互的认证识别过程。车辆信息与入口信息从标签传递给出口站的收费系统。 6、信息处理 　　收费计算机系统执行收费过程。当双界面卡上的电子钱包的金额足够支付过站的费用时，出站口绿灯亮，给予放行；若金额低于警告值，则黄灯亮，提示车主应再续交金额，并予以放行；若余额不足或已无余款时，红灯亮，不予放行。对于敢于闯红灯的车辆，将由站内摄像机自动摄下车牌号，并由计算机系统记录闯红灯的时间，以便追究其责任。 　　7、收费完成 　　上述过程，均于瞬间完成，约为数百毫秒。本系统的设计可保证车辆高速通过收费站。收费计算机系统将交易记录送至系统后台，完成清算划账的过程。 　　采用了ETC方式进行收费，它带来的好处显而易见，对于驾驶员，最直接的好处就是通过收费口的过程变得方便、缩短交费时间，提高了车道通行能力；因通行能力大大提高，可少建收费口，节省了收费广场的投资费用和土地资源；减少车辆因怠速等候时的耗油和废气排放，节省能源，提高环保质量。 　　但是ETC系统在中国国内也有它的推广难度，比如： 该系统成本比较高，设备投入比较大，远远高于目前传统收费车道的投资；而且国内目前尚无配套法规来治理逃费现象，在发达国家，非法进入专用车道的车辆，在被现场拍照后，依据照片可索回通行费并将依法给予处罚。目前国内尚无该方面的法规，人工收费车道都无法对逃费车辆进行处罚，像这样的电子收费方式就更无法进行追费与处罚了。这样，中国特色的方式也就产生了：在有些不停车收费车道，在该车道检测设备之后20米左右，安装常开栏杆，设专人进行看管，发现非法车辆进入时，立即将栏杆放下，现场收费。这种方法，不但会使正常车辆通行受阻，由于不停车收费车道通过车辆的通行速度快，一旦客户增加、交通量增大时，交通事故非常容易发生，造成正常的收费通行秩序混乱。所以当前国外普遍采用的单纯的ETC电子收费技术并不适合中国国内区域联网收费新形势的要求。 四、适合国内现有状况的有效解决方案 　　基于以上所分析的国内的目前情况，何种解决方案能够最佳的适应国内交通情况，从而提高交通管理效率，实现现代化的交通管理，是各级交通管理部门目前急需探索及解决的一个问。从事多年智能卡技术研究的握奇数据提出了采用基于双界面卡的联网收费新形势下的组合式电子收费技术方案，完善的解决了现有环境下所产生的问题，达到了提高交通收费效率及管理水平的目的。国内宜采用ETC电子收费技术解决个别点高通行能力，IC卡技术和ETC技术结合起来，基于双界面卡和双片式电子标签的组合式电子收费技术方案。对于封闭式的区域性联网收费系统，收费方式宜采用人工半自动收费(MTC)，即"人工收费、计算机管理、闭路电视监视"模式；电子不停车收费是收费技术的发展方向，有条件的省市可采用以人工半自动收费为主、电子不停车收费为辅的收费方式。 　　具体操作模式为： 　　ETC收费专用车道同时设置ETC 车道天线控制器和车道IC卡专用收费非接触机具，由一台车道工控机进行控制，实现对正常ETC车辆、误入普通车辆通行费收取，以及车道通行控制功能； 　　在交通量大、易产生交通流瓶颈的收费站，按需设置1条以上的ETC收费专用车道，允许司机将双界面IC卡插入双片式ETC电子标签，免停车通过收费站，通行费被自动扣取，并大幅度提高收费口通行能力； 　　在一般收费站，仅设置IC卡收费车道，允许司机从双片式ETC电子标签中拨出双界面IC卡以非接触操作的方式刷卡扣款，短暂停车后通过收费站； 　　该方案具备如下特点： 　　(1) 该方案集中了IC卡收费系统和ETC收费系统的优点，两者互为补充，提高道路使用效率，具有支付手段丰富、交费快捷、通行能力强等特点。 　　(2) IC卡系统作为ETC系统的备份支付系统，使得系统可靠性大大提高，不必再准备手持式ETC读写器进行应急操作。尤其是在ETC系统出现故障时，ETC车道的备用IC卡支付系统将启动运行，解决ETC车辆的通行问题。 　　(3) 由于采用高安全性的CPU卡作为存储介质并采用规范的双向认证技术，保证为联网收费系统开展预付卡业务提供了安全、可靠的解决途径。 　　(4) 该方案为解决中心城市的环城公路网、及区域经济圈内城间公路网的交通瓶颈提供了有效手段；ETC车道可以视实际需求进行逐步扩展，资金投入及系统规模富有弹性、易于试点和推广，运营风险大大降低。 　　(5) 该方案符合《中国金融集成电路(IC)卡规范》、符合电子商务等国家鼓励的发展领域及方向，为将来在公路服务领域开展扩展支付奠定基础。 　　(6)该方案可实现预付费的操作方式，减少了现金的流动和各单位财务部门的工作。给各企业和单位带来一定的经济效益。 四、 应用现状前景 　　我国目前正值高速公路建设高峰，国家对公路的投入逐年加大，并随着我国公路事业的发展和不停车收费系统的开发应用，解决收费口人工收费排队等待的交通瓶颈问题、和其他日益增长的交通需求引起社会与国家管理部门的广泛关注。 　　上海市虹桥国际机场组合式电子不停车收费系统(ETC)于二零零一年七月十日在上海试验开通，此系统是适合高速公路联网收费的组合式电子收费系统。该系统实现了市政设施的科学管理手段，提高道路使用效率，提升了上海的国际大都市形象，是国家经贸委和交通部确定的"高等级公路电子收费系统技术开发和产业化创新"项目的示范工程。 　　握奇公司为该项目提供了TimeCOS/DI智能卡(双界面卡)，作为记账卡应用，用户通过收费口后，系统将对其相应的银行帐户扣款，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，以后这种双界面卡还将扩展其他应用。对于高速公路管理部门来说，采用智能卡替代人工收费，减少人力收费工作，大大提高管理方的效率，使得管理更现代化。对于持卡人来说，采用智能卡收费方式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，提高了电子不停车收费车道的通行能力，比人工收费车道提高4-6倍；并同时减少车辆因怠速等候时的耗油和废气排放，节省能源，提高环保质量。     　　山西省高速公路组合式联网收费"一卡通"系统是目前国内领先的联网收费"一卡通"解决方案，该方案将人工收费和不停车收费结合起来，为山西省联网收费提供了一个先进的技术平台。该系统不仅符合交通部《高速公路联网收费暂行技术要求》，而且还体现了山西省高速公路营运管理的特点和山西省联网收费总体规划机电一体化实施方案的具体要求，并充分考虑到了山西省联网收费的发展要求。该系统于2002年10月8日在山西太旧高速公路实施组合式联网收费"一卡通"试点工程，并于2002年12月2日建成开通。主要工程内容有对50个MTC车道，6个收费站设备进行系统改造，并新增了4个ETC车道，1个管理中心和1个ETC临时结算中心。该系统的开通，真正实现了MTC车道和ETC车道的兼容，满足了营运的要求，并提供了完善的操作处理流程，方便了维护人员进行日常处理及维护。该系统在使用过程中运行基本稳定，根据1月22日-1月24日现场人工统计，在使用过程中，共有210车次使用普通卡通过MTC入口车道，83车次使用ETC入口车道，没有出现不能通过的现象，入口通过率为100%；共有219车次使用普通卡通过MTC出口车道，74车次使用ETC出口车道，全部正常通过，出口通过率为100%。同时，该系统的使用还大大提高了车道通行能力，平均入口处理时间<6秒，出口处理时间<14秒，降低了收费员的劳动强度，降低了污染和减少了等待时间，取得了良好的社会效益。 　　该项目也使用了握奇公司的TimeCOS/DI卡作为联网收费卡的介质。项目实施后，为双界面卡应用于高速公路联网收费系统树立了成熟的榜样；广东全省高速公路联网收费系统同样也采用了握奇的双界面卡；而北京目前也对双界面卡应用于高速公路联网收费表示出极大的兴趣与关注。双界面卡在高速公路收费项目的广泛应，其启示意义可以说远远大于其经济利益，而握奇也可以无愧的称为双界面IC卡技术用于高速公路收费系统解决方案领域的权威提供商。 　　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。同时也应该根据中国公路收费现状，加强双界面IC卡和双片式电子标签结合应用的实施方案和互换性研究，从市场经济的角度适时适地发展公路预付卡收费业务及电子不停车收费业务。（完） 双片式ETC技术在联网收费中的应用 一、高速公路联网收费发展现状及技术选择      自1998年国家提出加快基础设施建设的重大战略决策以来，高速公路建设进入了一个新的时期。高速公路收费系统也有了很大的发展，正是由于发展的原因，各路段所采用的收费技术千差万别，收费系统所使用的通行券介质种类也较多。       收费系统所使用的收费介质最能反映收费系统的技术特点。目前国内高速公路收费系统在用的通行券主要有两大类。一次性使用通行券和重复性使用通行券。一次性使用通行券包括纸质打印通行券、纸质磁性通行券，一维条码通行券、二维条码通行券。重复性使用通行券包括磁卡、接触式IC卡、非接触式IC卡。在用的预付卡有非接触式IC卡、ETC电子标签以及纸介质的月票。经过多年的收费实践，收费系统对收费介质的选择越来越注重以下方面的性能和技术要求：自动化程度、读写方式、数据安全性、存储容量、明文打印、介质成本、标准化与通用化（互换性）、设备可靠性及寿命、管理成本、对分段建设及混合收费路段的适应性、对计算机网络的依赖性。      综合考虑以上因素，新建联网收费系统宜作如下技术选择：      1、对于封闭式的区域性联网收费系统，收费方式宜采用人工半自动收费，即“人工收费、计算机管理、闭路电视监视”模式；电子不停车收费是收费技术的发展方向，有条件的省市可采用以人工半自动收费为主、电子不停车收费为辅的收费方式；     2、 人工半自动收费的付款方式以现金为主，积极推行预付卡（储值卡和记帐卡）一卡通和一卡多用，以减少现金收费比例，方便用户付费；      3、 一次性使用的通行券宜选择纸质磁性券和纸质二维条形码，重复使用的通行券宜选择非接触IC卡；电子标签宜采用可读写的“单片式”或“两片式”， “两片式”电子不停车收费系统应能与人工半自动收费系统的预付卡兼容。      上述技术选择思路在交通部即将发布的 “关于高速公路联网收费的暂行规定”中得到体现。  二、双片式ETC技术特点及应用方案简述      目前在建的省级联网收费系统大多数倾向采用逻辑加密非接触IC卡（Mifare I卡）做通行券介质。有的收费系统所采用的读写器较为先进，能支持对多种类型卡片的读写操作，尤其是安全性能更高的非接触CPU卡（Mifare Pro卡），或者是读写器支持动态模块加载，具有平稳升级的能力。尽管个别系统开通了采用Mifare I的预付卡业务，但大多数收费系统设计者和业主单位已经意识到Mifare I卡的安全性能不足以支持符合中国金融卡规范的预付卡收费业务，再加之受限于目前Mifare Pro卡价格较高，所以当前在公路收费业务中并没有开展大规模的非现金支付业务。      对于城市的公交一卡通系统，选择Mifare Pro卡做电子钱包已获得普遍认可。另外，采用Mifare Pro卡的预付卡业务的管理成本要大大低于采用Mifare I卡做通行券的现金收费业务。因此，有理由相信，未来在采用Mifare I卡做通行券的高速公路收费系统中采用Mifare Pro卡做预付卡支持非现金交易是必然的趋势，问题只在于推进的时间快慢而已。这也是采用IC卡的收费系统业务扩展潜力高于采用其它纸、磁介质的收费系统的具体表现之一。     对于沿海经济发达地区，交通需求非常旺盛，采用IC卡形式的预付卡并不能满足部分群体的需要，尤其是对于中心城市的环城公路网、区域经济圈内的城间公路网，交通瓶颈很容易产生，高效、便捷的电子不停车收费（ETC）完全有必要作为辅助的收费方式进入整个区域联网收费系统。       目前在进行试点的ETC收费系统，大多采用单片式的电子标签作预付卡介质。这有经济性、可获得性及成熟度方面的考虑，是ETC系统建设初期较稳妥的选择。但由于采用单片式的电子标签时，整个ETC系统必须构成一个完整的封闭式系统，也就是说在路网内的所有入口和出口，必须有至少一条专用ETC车道（非ETC专用车道将给现场管理带来较大麻烦，不提倡采用）。这在客观上面临以下不利问题：      1、系统规模庞大，一次性投资高，建设周期长，风险大；      2、大多数入口收费站和出口收费站的交通量小，车道数量少，单独劈出一条专用ETC车道既困难，又不经济；      3、由于缺乏足够的备份ETC车道，系统可靠性和健壮性将无法得到保障。      基于以上原因，有必要考虑ETC收费系统与已建的非接触IC卡收费系统进行必要的结合。也就是说，ETC电子标签最好能采用非接触IC卡做数据存储介质，双片式电子标签正好具备这方面的潜力。     通常的双片式电子标签具有支持接触式IC卡和非接触IC卡读写的能力。但由于进行非接触IC卡读写时，电子标签要消耗大量电能产生电磁波以激活非接触IC卡的天线进行短距离通信。由于大多数用户希望电子标签作为自带电池的免维护长寿命产品使用，所以在电子标签采用车内取电的方式不可取的前提及现有的技术水平下，电子标签要实现对非接触IC卡的长寿命操作是很困难的。而比较现实的情况是电子标签能对接触式IC卡实现长寿命操作，但接触式IC卡不被非接触IC卡收费系统所接受。总的说来，电子标签必须采用接触式读写方式，人工半自动收费系统必须采用非接触读写方式。      IC卡产业界已经推出了同时支持接触式读写方式和非接触读写方式的双界面卡。当电子标签采用双界面IC卡做数据存储介质时，就可以很好地解决非接触IC卡半自动收费系统与ETC收费系统的结合问题，使两者的优势充分得以发挥。      具体的方案设计如下：      1、采用支持ISO 7816、ISO 14443协议，可读写Mifare I、Mifare Pro、及双界面IC卡的专用收费机具设计IC卡车道收费系统；      2、采用双界面IC卡作双片式ETC电子标签的扩展数据存储介质。双片式ETC电子标签和双界面IC卡同时存储包括车主、车型、车辆物理参数等固定信息，     3、双界面IC卡存储帐号、余额、交易记录、入出口编号等信息，双界面IC卡内存储的信息能以接触式和非接触式两种方式进行读写访问；      4、ETC收费专用车道同时设置ETC 车道天线控制器和车道IC卡专用收费机具，由一台车道工控机进行控制，实现对正常ETC车辆、误入普通车辆通行费收取，以及灰、黑名单核查、原始交易记录生成、车道交通控制等功能；     5、在交通量大易产生交通流瓶颈的收费站按需设置1条以上的ETC收费专用车道，允许司机将双界面IC卡插入双片式ETC电子标签，免停车通过收费站，通行费被自动扣取，并大幅度提高收费口通行能力；      6、在一般收费站，仅设置IC卡收费车道，允许司机从双片式ETC电子标签中拨出双界面IC卡以非接触操作的方式刷卡扣款，短暂停车后通过收费站。  三、双片式ETC技术涉及的接口规范及互换性研究      双片式ETC技术采用了双界面IC卡作双片式电子标签数据存储器的思路，在结合应用过程中，涉及的标准和规范较多。     1、双界面IC卡支持非接触通讯功能,应符合ISO14443 TypeB标准或者TypeA标准（兼容Mifare）及交通部公路收费IC卡应用技术条件；      2、双界面IC卡支持接触式通讯功能，需遵循ISO 7816系列标准及中国金融集成电路技术规范；      3、ETC电子标签应符合ISO 14906应用层技术规范等国际主流标准体系。      标准是产品及设备具有良好互换性的有力保障，对于ETC设备的互换性问题，一直是国际社会普遍关注的问题。在有的国家，几乎建设了国际上所有标准体系的ETC系统。我国搞联网收费，必须重视产品的兼容性和互换性问题，包括ETC电子标签，双界面IC卡，电子标签读写器及IC卡读写器。      对于双片式ETC应用中的互换性问题，我们有如下五点技术对策：      1、明确规定标准体系中允许多种取值的选项，将可选参数规定下来。      2、按照标准有关规定，明确定义国内收费业务所需要使用的电子标签数据属性，含义及取值范围，非接触IC的卡片文件结构。      3、选择并规定执行电子收费交易的服务原语及应用接口函数。      4、明确为保持数据完整性、安全性所采用的安全控制技术。如密码核对、双向认证等。     5、定义本地使用的初始化数据及预留可能用到的本地化数据有效空间。      在互换性问题的探索方面，1999年7月，交通部公路所与广东省交通厅新粤投资有限公司在一些ETC厂商的支持和配合下，进行了现场测试，地点选在虎门大桥南沙收费站。试验分别采用广州本田、东风中型卡车和大型公共汽车搭载各种电子标签以时速30km和60km/h进行了分组试验。总的效果不错，为实施较大型的联网ETC系统积累了宝贵的第一手数据，尽管在个别问题上存在遗憾，但在当时世界范围内是很有意义的，测试证实了单片式电子标签实现互换是可能的，但需要多方面努力。      为了研究双片式ETC电子标签采用双界面IC卡在非接触IC卡联网收费系统中的实际应用效果，交通部公路科学研究所联合日本丰田电装公司、美国康柏公司、北京握奇数据系统有限公司等在交通部公路交通综合试验场开展这方面的试验并建立了有关演示系统，在取得经验后，将制定详细的接口规范及技术实施方案，并进行示范工程建设，条件成熟时纳入交通部有关技术标准。  四、促进双片式ETC技术推广应用需注意的问题      目前，许多省市对联网收费的积极性很高，总体来讲，实施采用非接触IC卡的人工半自动收费系统联网为推广采用双片式ETC收费系统创造了有利条件。联网收费在省内必将形成一个较大区域的联合收费网络，以前各路公司自行决定上马ETC的可能性骤减，但省管理中心有可能从提高服务质量及拓展业务领域的角度探索该方式，使得ETC收费向规范化方向发展。      但客观上，联网收费为推广ETC树立了较高的门槛，是从高起点走向规模化。需要ETC产品生产商及集成商提供更好的技术解决方案及更强的实力。 联网收费是新形势，对ETC技术实施有较高的要求，一些重要问题需引起有关方面注意。      1． 首先，ETC收费在当前并不是迫切的现实需求，因此有可能并更有必要在联网收费的规划、设计及建设过程中考虑Mifare I通行卡、Mifare Pro预付卡、双片式ETC电子标签等各种收费介质的并存与发展问题。要注意系统的可扩展性，避免搞重复建设。      2． 对于双片式ETC电子标签与双界面IC卡的结合使用，虽然已经开展了一些试验，但ETC设备制造厂商和IC卡及读写机具制造商还应积极地作更多努力，尽可能推动本领域产品的规范化和标准化，避免存在太多的不确定接口参数。      3． 在我国公路收费领域的标准体系中，应尽快制定关于此类应用的技术条件和应用规范，为各省市采用双片式ETC技术创造有利条件。 结束语      实施非接触IC卡联网收费，为推广双片式ETC系统创造了必要的基础条件。建议选择成熟的主流技术，加强双界面IC卡和双片式电子标签结合应用的实施方案和互换性研究，从市场经济的角度适时适地发展公路预付卡收费业务及电子不停车收费业务。 组合式联网收费系统技术选择与应用 关键词：etc系统  联网收费  电子标签  etc   摘  要：本文对ETC系统做了简要的介绍，说明ETC系统应用背景，指出实际应用中存在的若干问题，并根据当前国内外ETC的应用情况，重点阐述了组合式联网收费系统的内容，最后对组合式联网收费系统的关键技术选择和应用进行分析。 一、ETC系统简介     ETC(Electronic Toll Colection)即电子不停车收费系统，利用车辆自动识别(Automatic Vehicle Identification，简称AVI)技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和数据交换，并通过计算机网络进行收费数据的处理，实现不停车收费的全电子收费系统。收费系统对于减少道路收费口处的交通拥挤，加快车辆通过收费口的速度起到了良好的效果，是目前世界上最先进的路桥收费方式。     二、ETC系统应用背景     随着高速公路的迅速发展，通车里程的增加，路网的逐步完善，交通流量的不断增加，高速公路的收费方式面临新的问题。     1．收费设施和收费技术落后，车辆通行收费口速度较慢，城市出入口的收费站形成交通瓶颈；     2．由于采用人工收费方式，容易产生差错和贪污等现象；     3．通行效率较差，所以要求车道数量较多，造成投资浪费和运营成本的增加；     4．停车次数多，给环境造成影响；     5．停车交费时间较长，严重影响服务质量，与高速公路高速、快捷、舒适的形象不符。     为解决上述问题，电子不停车收费方式无疑是最佳的选择，虽然不停车收费系统在国外已经有广泛的应用，技术亦趋于成熟。国外普遍采用的电子收费技术方案，大都是单片式ETC系统。这对于以开放式收费为主，经济发达，ETC车辆的比率相对较高的应用环境来讲是非常适合的。但这种人工收费系统和电子不停车收费系统完全分离的运营模式，对于我国这样大规模的公路联网收费系统而言，会面临以下几方面的问题：     1．路网规模大，导致ETC系统规模庞大，一次性投资高，建设周期长，风险大；     2．大多数人口收费站和出口收费站的交通量小，车道数量少，单独辟出一条专用ETC车道在土建上既困难，在利用率上又不经济；     3．由于各收费站缺乏备份ETC车道，整个电子收费系统的可靠性将无法得到保障。     为此，国家智能交通系统工程技术研究中心创造性地提出了“双界面CPU卡+两片式电子标签”的组合式联网收费技术方案，实现了人工半自动付费方式和电子不停车收费方式的结合，从很大程度解决了大规模路网内电子不停车收费系统实施所面临的上述问题。     三、组合式联网收费技术介绍     (一)方案简介     组合式电子收费技术方案充分考虑了ETC全自动电子收费方式和IC卡人工收费方式的适用条件，将两项技术通过两片式电子标签加双界面CPU卡的模式有机的结合在一起，在全路网内以最经济、有效的手段实现准确收费、快速通行、提高服务质量等综合目标。组合式收费技术方案真正实现了人工收费(MTC)和ETC收费车道的兼容。在交通量较大的站，设有ETC专用车道，用户可以将双界面IC卡插入双片式电子收费标签，系统采用车载装置纪录代付款协议等信息，当通过电子收费口时，利用车辆自动识别技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路进行收费数据的处理，实现不停车自动收费。在交通量较小的站，仅设有人工收费车道，用户可以采用双界面IC卡以预付刷卡的方式通过普通人工收费车道。     (二)组合式收费系统优点     1．集中了IC卡收费和ETC收费的优点，在联网收费系统中实现了人工方式和ETC方式的有效结合；     2．为联网收费系统开展预付卡业务提供了方便、快捷、安全、可靠的解决途径；     3．根据交通量等实际情况按需设置ETC车道数量，系统可靠性高、投资及规模富有弹性，易于试点和推广；     4．由于实行预付卡为在高速公路收费站、服务区、油站、商场等实现“一卡通”提供了帮助。     四、组合式ETC关键技术选择     (一)DSRC工作频率选择     DSRC系统工作频率主要有三种：902MHZ～928MHZ、2．45GHZ、5．8GHZ。从实际运行的不停车收费系统来看，900MHZ主要应用于北美地区，5．8GHZ主要应用于欧洲和亚洲及太平洋地区，2．45GHZ还没有形成主流。由于5．8GHZ在数据传输速率、通讯距离、系统安全性、抗干扰性、应用的广泛性、标准化方面都优于其他两个频段，因此我国公路联网收费系统DSRC工作频率选择5．8GHZ。     (二)AVI系统通信工作方式选择     AVI系统通信工作方式分为主动式和被动式。     (三)AVI系统读写方式     电子标签分为只读型和读写型。只读型电子标签只能被读出而不能修改或写入，较多应用于桥梁、隧道等按次收费的开放式收费制式。读写型电子标签可以被读出也可以被修改，较多应用于封闭式收费制式。读写型电子标签技术已经成熟，具有绝对的性能优势，但价格较只读型昂贵。     (四)电子标签是否用IC卡作存储介质不带IC卡的电子标签为“单片式”，带IC卡并在使用中要插入IC卡的为“双片式”。     (五)组合式收费系统具体应用      高速ETC车道，分为单车道自由流车道和多车道自由流车道，特点车辆通行收费站速度较高，无需自动栏杆；低速ETC车道，特点车辆通行收费站速度较小，有自动栏杆；结合我国的实际情况，由于国家信用制度没有完善，如果选择高速ETC车道方式，将会产生较多冲卡现象，而且追缴存在较大问题，所以宜选用组合式收费系统。主要为：在车道顶棚显著位置标注不停车收费车道，引导车辆进入低速ETC车道，其中主动式天线将迅速的与车辆进行数据交换，由结算系统进行通行费结算，然后给系统以提示信号，系统开启自动栏杆，车辆顺利通过车道。而对于出现数据读取出现故障的或普通车辆误入ETC车道结算中心无法扣款情况下，将在情报板给司机提示，缴费不成功，转入普通车道的提示，同时交通指示标志将起到引导作用，保证车辆能够进入普通类车道，防止因单辆车而在ETC车道造成混乱和堵塞影响通行效率的情况，同时也防止了后续需要进入ETC车道的车辆需要全部退出的窘境发生，提高了智能化，同时可以最大限度的减少车辆故意闯ETC车道而导致逃费事件的发生。具体设置如下图：      五、总结     随着ETC收费系统推广和应用，将极大地提高车辆通过收费站的通行效率，并可以逐步扩展到服务区的商场、饭堂、修理场、油站一卡通，对于高速公路的服务质量提高和运营模式产生深远的影响。在具体的实施过程中选择组合式联网收费技术无疑是兼顾各方面要求的技术，将提高收费系统的效能并有利于高速公路的可持续性发展。 基于移动通信网络技术的电子不停车收费系统解决方案 关键词：电子不停车收费  etc  移动通信网络  自动车辆识别  etc系统   摘  要：作为未来智能交通发展的主要趋势之一，电子不停车收费（ETC）可以极大地促进我国公路交通收费的发展并且还能大大改善我国公路交通状况。然而由于ETC系统的建设投资巨大，区域联网收费情况错综复杂，造成我国ETC的发展并不顺利。本文提出采用只读RFID车辆识别技术对ETC系统的信息采集部分进行优化，通过移动网络传输收费信息，并结合移动计算技术辅助实现ETC收费的解决方案，能够达到降低ETC投资成本，并且有利于将来的市场推广和系统的运营维护。本文主要是根据笔者参加申请电子信息产业发展基金的报告,ETC项目系统方案及ETC项目可行性研究进行整理而得 1. 引言     “电子不停车收费” （Electronic Toll Collection,简称ETC）即车辆不停车地通过收费站点而实现收取过路费的收费方式。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过，故可大大提高公路的通行能力；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；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用，有效提高这些交通市政设施的资金回收能力。虽然ETC系统作为我国未来智能交通的发展趋势，极大地改善了我国的交通状况，但同时也出现了许多问题。 2. 目前国内ETC系统存在的问题     自上个世纪九十年代以来，我国已在全国十几个省市的范围内建立了近两百条ETC收费车道，发行了十几万张车载卡。从目前已开通的ETC系统的实际运行情况来看, 它们是安全、可靠、稳定而准确的，但在实施和推广ETC系统的过程中也遇到了以下一些的主要问题：      1. 高速公路管理公司各自引进了互不兼容的ETC收费系统。ETC 收费系统的根本优势就在于其区域内的兼容性, 而我国比较普遍的现象是一路一公司的管理体制, 各高速公路管理公司具有较大的独立经营权。如果用户所购买的ETC 收费设备仅能在一条路上使用时, 其社会效益和经济效益将会受到影响, 不利于 ETC 系统的推广应用。     2．由于ETC收费的优势在于联网收费，目前在很多省、市缺乏统一规划，各公司自行引进实施给后续的扩展和连接带来很大障碍，在进行ETC系统的联网和扩展时，需进行大量的技术协调工作。     3. 国内绝大多数ETC项目在如何提供较高的服务质量和获取较好的经济效益方面还处于探索期，大多数项目缺乏对ETC用户需求的客观分析，关于ETC的服务费定位和道路通行费的优惠措施也处于摸索之中，用户发展速度不够理想，导致ETC车道的通行量较低，通行能力强的优势没有得到体现。     4. 国内目前尚无配套法规来治理逃费现象，所以即使收费车道上安装了不停车收费系统后，虽然减少了人工收费员，但却增加了监管人员，并没有实际减少路方的人工成本。     5. ETC车道投资较高，大部分设备及技术均须从国外引进，不但价格昂贵，而且也不利于我国建立一个独立自主的高速公路体系。另外，电子标签价格与人们普遍心理预期还有一定差距。用户发展速度不够理想，导致ETC车道的通行量较低，通行能力强的优势没有得到体现。 3. 基于移动通信网络的ETC系统解决方案     随着我国近近几年移动通信事业的高速发展，我国移动通信市场的发展速度和规模令世人瞩目，移动通信用户、移动通信网络容量及覆盖范围均达世界第一。利用现有的移动通信网络对高速公路良好的覆盖和良好的网络质量，为ETC的联网收费系统提供必要的物质保障，节省大量的网络投资，同时还可以通过移动通信网络提供 ETC的服务信息，使其社会效益和经济效益均获得较大的提高。而移动通信网络中融合了计算机技术与通信技术的移动计算技术则解决了ETC收费对移动性的最直接的需求即信息的传递、接收、汇总乃至最终的分析都必须在移动中完成这一难题。     高速公路电子不停车收费系统可以分成两个部分，一部分是前台系统，它的功能是利用自动车辆识别技术完成车辆信息的采集，将采集的车辆、车道等信息通过移动通信网络发送到应用服务器进行处理。数据的承载可以采用GPRS、短消息或CDMA承载；第二部分是后台系统，它的主要功能是根据传送的业务数据在应用服务器完成用户在高速公路上的业务费用的计算、对用户账号进行扣费操作等。  3.1 前台系统      主要由车载电子标签、电子标签读写器、移动通信模块（GPRS/CDMA/短消息通信模块）、图像抓拍系统、车道计算机控制系统等设备组成。为降低初期实施ETC系统的过高成本，并根据国内用户的承受能力，建议采用只读方式的车辆识别技术 范贵甫：关注EMV迁移进展及PBOC2.0介绍 2007中国银行卡与支付业务会议于6月6日至7日在上海举行。和讯网作为独家财经网络支持对本次会议进行全程图文直播。以下为银行卡检测中心副总经理范贵甫在会议上的演讲。 　　先生们，女士们大家下午好，首本次会议主办方的要求，给大家介绍一些银行卡智能卡的发言。当然有些观点，我个人的观点不对的地方，希望大家能够批评指正。 　　我今天介绍主要是围绕五个方面，一个是国际银行卡发展的情况和趋势，一个就是对银行卡智能化的认识，我们会配合国内银行卡智能化所做的一些工作，最后谈一谈我国银行卡的一些组成部分。先跟大家交流第一个方面，应该说银行卡智能化，他的根本动力，就是防范银行卡智能化的欺诈。大家知道他的犯罪原因，一个就是指标卡的信息非常容易复制，或者是从电视等媒体上都会提到的，另外就是他密码盗取的方式非常多样化，有些是通过摄像头盗取，方式方法确实很多。那么作为信用卡现在在国内发展很快，但是信用卡现在的签字核对作的还不到位，那么目前我国银行卡犯罪的领域，集中在自主设备和网上银行，这是我们对近年来我国银行卡犯罪的一些案例进行分析所得出的一些结论，他的齿条信息的盗取也是经常性。另外犯罪的地方就是网上银行，而且现在推出发展的速度非常快，那么就要求作为一种介质向技术门槛比较高的IC卡方向比较高，但是做IC卡的时候，他确实比较安全。对银行IC卡作一些攻击，确实也破戒了很多IC卡，说明他确实安全，但是这种安全也是相对的。 　　那么第二个方面就是银行IC卡通用，这是大家谈的比较多，通用一方面就是技术提高，体积越来越小，安全性越来越高，另外通讯的方式也是多元化，咱们现在有有线的有无限的，确实提供了很多的技术前提，为银行卡的通用也提供了很多的增值服务。 　　第三个方面还是以国际接轨的一个标准，首先是标准技术与国际接轨，现在每个国家都不能脱离国际环境，那么做EMV迁移，同时对我国银行卡社会环境提出了要求，因为国外银行IC卡到中国来必须要能用，如果不能用，那么中国的国际化就会受到很大的影响，那么返过来，国外他要受理这个IC卡，那么时间长了以后，就会对齿条卡产生影响。 　　第四个方面应该是银行卡组织互相普及的需要，那么作为IC卡标准技术的掌握，对利用这种技术对自己的竞争强占一定的市场份额会奠定一定的基础。 　　第二个方面就是介绍一下国际银行卡分化及发展趋势，这个咱们大家听到的比较多，那么从全球的情况来看，迁移的速度在发展，但是他的发展速度这是有数据作统计的，那么05年全球兼容EMV卡片达到440亿张，但是发展的速度有所减少，从欧洲情况来看，部分国家已经完成了，所以说他完成了以后，影响了全球的发展速度，欧盟超过三分之一的银行卡，50%的ATM，70%的POS支持EMV，那么亚太发展的势头非常的良好，这个Visa统计数据06年兼容已经达到6300万张，比去年增长4.6%，已拥有168万台终端。那么以美洲的情况来看，主要是以美国为代表，但是在美国，非接触式IC卡的应用可以说是应用的非常好，就是因为他方便快捷。那么另外一个趋势，就是EMV这个技术规范，从进一步的集中，大家应该对标准这一块如果研究的话，可以看到，首先是EMV的规范，在这个基础上作一些增值，他的目的就是简化EMV项目实施步骤，增强EMV芯片卡的编成性，另外就是有一个叫做CBA，他目的就是降低发卡机构的系统。因为现在的银行卡组织比较多，如果每个组织都有要求，从技术上来说，是有进一步的优势。 　　第三个就是在EMV迁移的基础上向非接触式的支付方式发展，大家知道Visa，万事达做EMV迁移的时候，非常注重作用。而且推出的这种产品非常成功，之所以说非接触式卡发展非常良好，一个是方便快捷，所以大家都比较容易接受。 　　下面给大家介绍一下，我们对我国银行卡发展趋势的认识。就是说随着全球银行卡的发展趋势，那么我们国家首先要解决外卡终端问题，如果说国外银行的IC越来越多，那么首当其冲我国的银行要能够受理，这是一个前提，否则的话，就会影响到国内经济的发展，另外影响到08年北京奥运会和2010年上海世博会的举办。可以说目前这是一个重要的推动力，那么返过来有了收单，还要有一个发卡的机构，那么就是要求我国的金融机构，根据经济发展，根据奥运会和世博会举办的需要，但是这里面有一个误区，前几年大家认为EMV迁移，举国上下都要EMV迁移，但是我认为他是被动的，不是一个大范围的，所有的卡都要更换的这样一个行动，他可以完全根据需要，根据不同的需要提供不同的产品。 　　那么第二点就是人民银行关注的PBOC2.0确定了我国IC迁移的基本框架，因为他倡导必须要遵循PBOC2.0的标准，这是政府的一个基调，那么作为人民银行颁布的金融行业标准，PBOC2.0IC应用，也是我国银行卡自主迁移的过程，这个过程会非常的漫长，这个产业非常大，所以在IC迁移过程中，我们要解决外卡的同时，要一并解决PBOC2.0受理的问题，这样对企业来说，还是对收单机构来说，都可以减少进一步改造的成本，免的今后的重复改造。那么各发卡行要根据自身的发展需要，发行PBOC2.0，政府也不是强迫那家银行发行，他可以根据政府的引导。 　　因为现在PBOC2.0标准，他的内涵会更多，他定义了接触式，非接触式IC卡的应用，同时PBOC2.0还包括了电子钱包的应用。这个标准05年3月份颁布以后，那么中国银联又在这个基础上，又提出了借贷的小额支付，目前又出现了大量比较关注的手机支付，应该说这些应用都是为PBOC2.0的应用多元化奠定了非常坚实的基础，为各个商业银行提供了更多的条件。 　　下面介绍一下我们为配合国际银行卡的情况作的工作，那么第一点就是银行卡检测中心，及时根据发展的趋势，建立国内EMV检测实验室，这个实验室建设就是从2001开始启动，那么03年非典耽误了一段时间，05年通过认证，05年4月份，就是建成了全球第4家，中国第一家EMV实验室，那么这个实验室从05年的4月份到现在已经过去了2年多的时间，我们作了很多产品测试，大家可以看到这里面就是我们建成实验室以后，包括做了EMV终端，ATM的测试情况，从这里面可以看到，有这么多产品已经通过EMV测试，这是在国内做，可以满足国内的需求，这是最新的一个数据，而且今年上半年增长的幅度非常大，说明市场的需求还是比较旺盛的。 　　那么第二点就是及时搭建PBOC2.0IC卡终端测量平台，在这个工作过程中，银行发卡中心参与了人民银行规范的起草，而且目前正在参与这个测试规范的起草工作，这个工作已经进行了很长一段时间了。同时在引进消化吸收的基础上，就是根据PBOC2.0规范，引进了平台，也自主开发PBOC2.0系统，能够为各个银行，就是发这个PBOC2.0卡片提供卡片的服务，那么PBOC2.0对PBOC1.0进行升级，我们也对这个系统进行了升级，而且也可以完成测试，下面也有一个PBOC2.0的测试情况，大家可以看到一个是卡片的测试，大家可以看到这个数量差不多，但是后面出现一个符合卡，针对市场的需求，刚才我说他呈现多元化，体现在什么地方，就是体现在一张卡片既有电子钱包，又有其他的功能，这是代表今后的一个发展方向，那么作为终端来说，他有电子钱包，但是这个终端里面含有了大量的金融税款机，这是银行卡中心为了配合市场推广而作的一项工作，非常多的产品通过PBOC2.0的测试，但是反过来说，目前还没有一家ATM通过这个PBOC2.0作过测试，但是现在产品正在测试，我说的是正在测试，还没有通过。我会把这个ATM给大家作一下探讨。 　　那么第三点就是说围绕他的发展趋势，就作了一个非接触式IC卡的建设，为了作这个工作，我们也是根据前面的一个认识，实际上是提前作了一部分工作，就是03年我们自主开发了测试，已经通过人民银行的鉴定，这个项目尽管银行系统没有应用起来，但是可以说是研制推广作了很多工作，而且对公交卡的推广工作也作了很多的功劳，但是现在针对PBOC2.0作了一些增补工作，就是制订了非接触式IC卡的规范，马上要增补到PBOC2.0里面去，我们也根据这个规范做了一个完善的工作，目前有一些ATM终端作的测试可以满足这方面的需要。 　　第四个方面就是我们提供了一些特殊的服务，一个是面向银行，一个是面向客户，主要是促进我国银行卡智能化的发展，一个是给银行企业提供一些技术资金服务，因为这确是是一个新生事物，要想在短时间内，让大家了解是不容易的，所以在这里面作了很多的工作。第二个方面就是逐渐向商业银行，面向企业举办标准技术的培训，可以说现在呈现一个制度，就是在人民银行组织下，每年向银行举办两期，那么对银行来说，我们让银行了解和熟悉这个标准，进而应用这个标准，那么对于企业来说，就是尽快的开发出符合这个标准的产品。我们6月份和9月份还要分别向企业提供这方面的服务。第三个方面就是测试服务，主要是解决测试和产品开发过程中遇到的问题，第四个我们主要就是提供一个认证咨询服务因为很多企业对EMV的认证不是很清楚，往往在有招标的情况下，要拿到这个测试证书，我们在这个情况下提供一些服务，就是告诉企业怎么样符合这个认证的要求，在最短的时间里面拿到这个认证书，这些措施都是为了促进银行卡产业的发展，就是缩短技术发展的周期。 　　那么第五个方面就是讲讲我们银行卡发展的前景，人民银行要积极应对，审视实施，还有一个就是三千三后迁移的方针。我的个人意见，就是银联提出的这个方针，是在银行卡方针策略的发展。另外一个突破口，就是说EMV外部受理环境的建设。因为各个商业银行，包括银联他很多的POS机器，有些是要求要符合EMV的规范，能够接受EMV。最近这是一个政府主导功能，最近北京、上海、长春大连建设基地，符合PBOC2.0的规范，应该说奠定了非常好的基础。有些是符合EMV的规范，但是目前没有ATM符合这个EMV的规范，要么就是你承诺未来是免费提供，要么就是有一个时间段让企业满足这个要求，但是这里面不科学，因为ATM没有通过这个验证以后，实际上对银行来说，对企业来说，都会造成更多的成本支出，承诺免费提供，就意味着以后要付出更多的成本，那么作为银行来说，也不合算的，那么首先是先收单，建立一个收单环境，有了这个环境以后，才发展，如果说先收单这个环境做不到，那么发卡就会被延迟。 　　第三个突破口就是在收单环境的基础上，在实施发行PBOC2.0的IC卡，因为现在发行的基本上都是接触式的IC卡。那么有了这个环境，可以为发卡提供一个前提，但是国内这种PBOC2.0IC卡的发行，不是说靠政府的推动，也不是靠市场的推动，他是靠政策指导和市场调节，如果说单独靠政策的指导，政府的支持，那么这个成本由谁来支付，那么完全靠市场调节，我核算不合算，我这个成本支出，能不能带来更多的收益，所以说PBOC2.0IC卡的发行，必须是一个政府指导和市场调节相结合的。第四个就是首先从一个标准规范，人民银行颁布的PBOC2.0规范已经预留了，那么这两个规范，对PBOC2.0，也就是说对非接触势IC的应用提供了很好的技术准备，非接触式IC卡他的方便快捷，安全好用这是他的特点。 第五点就是要顺从小额信贷的发行。市场需求是多元化的，目前也有了基于非现金结算的小额支付，还有小额支付非接触式的产品，这样的话，实际上是有一些新的需求。第六点，就是要不断推陈出新，创新产品，比如手机支付业务。另外一个就是电视支付，这些业务可以说是也是为我国银行卡的增长趋势奠定了很好的基础。 　　我想今天跟大家探讨交流，就这么多。谢谢大家