浅谈取消省界收费站后高速公路ETC门架运维的管理策略
浅谈取消省界收费站后高速公路ETC门架运维的管理策略
发表时间：2020-05-27T14:23:07.863Z  来源：《建筑实践》2020年1月第3期作者：罗小科
[导读] 2020年1月1日起，全国487个高速公路省界收费站全部撤消，
摘要：2020年1月1日起，全国487个高速公路省界收费站全部撤消，全网从既有收费模式切换为分段计（收）费模式，原先的人工化收费、封闭式收费的高速公路已经向电子收费、开放式收费方向过渡。通过高速公路主线设置ETC门架“分段计费”，高速公路收费正式迈入自由流收费阶段。本文介绍ETC门架系统及运行要求，分析和研究运维管理，旨在为新形势下高速公路运营管养提供一些思路和借鉴。
关键词：高速公路；ETC门架系统；运维监测；
2019年底，根据国家交通部、省行业主管部门的部署，全国29个省份开展就省界收费站撤站相关的机电工程建设，建设内容主要包括ETC门架系统建设、ETC车道升级、混合车道改造、入口治超检测设备、路段中心/站级系统系统升级、省界收费站物理设施拆除等。新形势下，ETC门架作为当前高速公路运营中最关键的设备，设备的运行和管理作用越发凸显，如何提升对ETC门架设备的运维管理质量，使之与当前新收费模式下的收费管理要求相匹配是当下机电管理者的重要工作。
一、ETC门架系统布设
火由什么组成
取消省界收费站后，高速公路联网收费切换为开放式收费制式，所有车辆实行分段计费。每个互通立交之间原则上都要设置ETC门架系统，对于像成都二绕东段高速项目来讲，共有10个匝道收费站，外加5个高接高互通，基于上述设置原则，成都二绕东段共需设置16对，上下行双方向共32个ETC门架系统。物价上涨调查报告
图2：以成都二绕东段为例ETC门架工程布设实例
ETC门架系统由以下主要设备和设施组成：车道控制器、RSU、车牌图像识别设备（包含补光设备）、高清全景摄像机、站级服务器、防雷接地设施、通信设备、供电设备、北斗定位与授时设备、车辆检测器（可选）、气象检测设备（可选）、断面称重检测设备（可选）等。
2、ETC门架运维要求及管控挑战
拍月亮的相机参数（1）运维要求
重点关键指标：高清卡口车牌图像识别设备的车辆捕获率≥99.5%；车牌图像识别准确率≥95%；单片式OBU交易成功率≥99.9%；双片式OBU交易成功率≥98%；CPC卡计费成功率≥99.9%。
其他要求：实时上传流水及记录数据；应至少保存1年的流水及记录；应至少保存6个月的图像信息；MTBF≥10000小时；系统运行环境，全天候，24小时，无人值守。
（2）管控挑战
ETC门架设备均布设在高速公路主线道路上，设置分散，位置偏远，数量较大，无人值守，上爬门架维护不便利等。由于ETC门架的运行直接关联每辆途经门架车辆的计费，因此要求门架需要连续性、称定的工作。若出现故障未能及时发现、响应、修复，直接影响高速公路的收费业务。过去的传统收费模式，如收费站出口某一条收费车道故障，仍可采用开启临道收费或便携式应急机进行现场处理。在当前新形势下，如果仍按传统“救火式”维护ETC门架的老理念，势必无法满足收费管理要求，频繁出现通行费漏扣费现象，直接影响高速公路投资者的经营收益。
3、建立基于物联网技术实现对ETC门架实时监测、远程控制。
通过上述的分析，为实现高效运维、快速响应处理设备故障，高标准的运维管理是当下高速公路管理的最迫切需求。借助物联网技术在高速公路机电设备管理过程中的应用可极大程度的提升高速公路机电设备管理水平。基于物联网技术高速公路传输网络总体架构如图所示：
图3：基于物联网技术的高速公路信息传输网络架构
这一路走来利用设备监控制器（动力环境监测硬件），通过网络传输，实现对ETC门架实时监测、故障诊断及报警提示。同时搭建运维管理平台，实现对ETC门架系统车道控制器和门架服务器的远程接入。通过网络监测，代替人工低效的现场巡检，实现智能化管控和无人值守。
4、ETC门架运维监测系统的体系组成
搭建的动力环境监测系统，使“路段设备状态监控、预警系统要与区联网中心的联网检测系统”构成全区收费核心设备状态监控体系，其中设备状态监控与预警系统包括数据采集、控制配置、分析预警和统计等功能。具体如下：（1）数据采集服务：自动从门架和收费车道采集以下数据：①ETC 门架/车道心跳数据；②实时过车数据：车辆经过 ETC 门架或车道时系统生成该车的监测流水；③关键设备指标：ETC 门架/车道定期调用关键设备接口获取设备的主要指标数据；④软件状态数据：软件系统定期调用数据采集子系统反馈当前系统运行状态及参数信息。
（2）实时监测：①设备状态监测：实时监测 ETC 门架和收费车道的关键设备运行状态，重点关注各类设备的关键指标；②软件状态监测：实时监测路段级系统重要基础软件的运行状态；③性能统计监测：实时监测关键设备和软件性能数据的统计信息。
（3）控制配置模块：①远程控制：可配置权限允许路段机电维护人员通过监测系统远程对设备和软件进行开关和重启复位操作；②参数配置：路段机电维护人员通过监测系统可对关键设备参数进行远程更新配置。
（4）分析预警模块：①异常预警：监测ETC门架和收费车道的网络连接异常、收费参数异常、关键设备状态异常等，当指标异常时发出预警；②性能预警：当ETC交易成功率、车牌识别成功率、ETC车辆平均交易耗时、数据传输滞留等超出阀值触发预警。
（5）统计报表模块：系统定期生成相关报表，作为设备运行稳定性考核的参考。
5、快速响应、高效解决ETC门架故障
十大最强封号斗罗（1）差异化做好ETC门架主要设备的备品备件库存管理。针对ETC门架的主要设备，要建立相关备品备件精细化库存管理，一是提高设备重复利用率，降低备件消耗。例如2019年底取消省界收费站工程拆除的ETC天线、车道工控机、外场高清摄像机等均可作为备件进行二次投入使用；二是提高备件使用率。要做好备件库存盘点，合理制定采购计划，以“物尽其用”为原则，可根据设备单价、故障频率、区域内设备总量等因素，配备最优比例的备品备件，从而减少现金流占用，提高备品备件的使用率。
（2）通过基于物联网技术的监测平台，做好ETC门架预测性维护工作。引入预测性维护方案，提前预判设备运行异常风险，尽早制定维护更换方案，避免意外停机故障的出现，保障收费业务的连续性。
6、结束语
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2020年是高速公路行业变化最大的一年，取消高速公路省界收费站，打通了省—省间高速公路物理隔离，实现了全国真正意义上的“一张网”。就当下而言，ETC门架系统建设投运后，全国高速公路已逐步实现了半自由流模式，我们也相信在未来几年内，随着技术的更新、升级，高速公路的匝道收费站也将逐步撤消，界时，真正意义上实现自由流通行。借助物联感知技术实现ETC门架运维的精细化管理才能做到新形势下高速公路精细化经营管理。
参考文献
[1]沈炳孟.取消省界收费站模式下的ETC门架机电系统安全研究[J].机电信息.2020.5
[2] 陈浩，包兴臣.京沪高速公路莱芜至临沂(鲁苏界)改扩建路段ETC门架系统建设方案[J].中国交通信息化.2020.3
[3] 何玉明 ETC门架监控控制器在取消高速公路省界收费站中的应用[J]. 中国交通信息化.2020.1

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