试析高速公路自由流收费技术的现状及未来的发展趋势
试析高速公路自由流收费技术的现状及未来的发展趋势
发布时间：2021-03-08T10:51:27.043Z  来源：《基层建设》2020年第28期作者：宋宝明[导读] 摘要：在社会经济不断发展背景下，我国交通运输业务呈现出快速增长状态，伴随而来的交通拥堵问题也引发社会各界密切关注，尤其是高速公路封闭式单车道有栏杆模式电子收费，需要将车速控制在30km/h以下，受系统交易速度、微波通信距离、数据通信速率等因素影响，对高速公路畅通和自由产生极大制约。
云南昆玉高速公路开发有限公司云南昆明  650000摘要：在社会经济不断发展背景下，我国交通运输业务呈现出快速增长状态，伴随而来的交通拥堵问题也引发社会各界密切关注，尤其是高速公路封闭式单车道有栏杆模式电子收费，需要将车速控制在30km/h以下，受系统交易速度、微波通信距离、数据通信速率等因素影响，对高速公路畅通和自由产生极大制约。而自由流收费技术的出现，为ETC多车道自由收费提供无限可能，经过收费点或天线区域也无需进行减速，实现一定意义上的随心所欲。基于此，对高速公路自由流收费技术现状及未来发展趋势展开分析。
关键词：高速公路；自由流收费技术；现状；未来趋势；分析在智能交通领域，互联网、大数据、通信等技术不断发展，也促进了高速公路收费方式优化升级，尤其是自由流收费技术的出现，彻底颠覆了传统收费方式，使高速公路行驶车辆摆脱了速度、车道、行驶状态等束缚，使其朝着现代化、智能化方向
迈进。而专用短程通信（DSRC）、车载电子标签（OBU）、电子标签读写天线（RSU）是多车道自由流系统的核心技术，可以保证交易成功率，使ETC收费变得更加自由[1]。本文联系高速公路自由流收费技术概述，对自由流收费技术发展方向进行细致阐述，并从技术标准统一、GPS定位技术融合、系统之间兼容性等方面入手，探讨自由流收费技术在高速公路领域中的发展趋势，以更好解决城市交通拥堵问题，并推动高速公路收费信息化和智能化发展。
1.高速公路自由流收费技术概述        1.1自由流收费定义
自由流收费是世界上最先进的一种路桥收费技术，它是一种没有设置任何收费路障的快速ETC技术，是ETC电子收费系统应用的高级阶段。通俗来讲，就是车辆在行驶过程中不会受到车道隔离限制影响，在经过收费点或天线区域时也不需要降低行驶速度，在行驶过程中可以自由变更车道、跨线并驰、超车行驶等，真正实现一定意义上的随心所欲。高速怎么收费
1.2技术应用现状
随着城镇现代化水平不断提高，人们生活水平得到极大提高，城市汽车保有量也与日俱增，并促进了人们对多车道自由流收费的需求，将自由流收费技术应用到高速公路收费中以后，交通通行能力得到极大提升，间接地也减少了汽车废气排放量，高速公路拥堵状况也得到极大改善，由此可以窥见自由流收费技术的应用可以带动全国自由流不停车收费系统市场大力发展，并提高我国高速公路收费信息
化和智能化水平。然而想要取得这一理想自由收费效果，就要结合高速公路自由流收费技术应用和发展现状，对当前存在的交易时间、OBU 准确定位、行驶状态多样等问题进行深入分析，并采取相对应措施进行妥善解决，也促进自由流收费技术在高速公路中得到更加深入应用[2]。
2.高速公路自由流收费技术发展方向
图1  应用于ETC门架系统
当今，高速公路自由流收费技术发展方向主要表现为：（1）实体收费站，在自由流收费技术发展和应用前期，高速公路收费主要通过实体收费站实现，实践中需要在收费道路或收费立体交叉处进行收费站建设，以达到控制车辆进出主线收费目的，然而这种收费方式运用，不仅需要耗费大量人力、物力和财力，而且收费速度比较慢，每一辆车都需要在完成停车缴费以后才能够自由进出，极容易引发交通拥堵情况；（2）虚拟收费站，高速公路具有分段建设和多段连通特征，对一段高速公路采取单独收费模式就容易出现多个收费主体和分段收费状况，这时候通过虚拟收费站就可以实现与所有周边省市
高速公路联网运营，需要注意的是取消收费站并不是取消收费，而是实现不停车收费，使车辆过省入境能够一脚油门踩到底，实践中省界实体收费站都将被拆除，取而代之的是省界虚拟站，并承担起跨省ETC车辆扣费、MTC车辆（CPC卡）路径标识及通行费计算写入职责；（3）应用于ETC门架系统，ETC门架系统是深化收费公路制度改革和取消省界收费站系统的必备硬件设施，可以发挥车辆分段计费、流量调查、视频监控、超速筛查等功能，并实现车辆行驶路径精准记录与收费，整个过程中也省去了通过省界收费站刷卡过站流程，车辆通行效率得到极大提升，并为一网通行、一路畅通高速公路通行目标实现提供有力支撑。
3.高速公路自由流收费技术未来发展趋势探讨        3.1统一国标与技术融合
自由流收费技术作为应用于高速公路收费拥堵的一项重要技术，由于自由流收费要求快速进行交易，而旧的电子标签无法支持这一要求，需要妥善解决存量标签的兼容性问题，若只是将自由流收费技术应用到城市拥堵交通或城市交通管理当中，可以不用考虑这些兼容性问题，然而想要实现区域或全国性联网，还需要做好自由流技术与现行国标相统一工作。实践中需要从法律法规方面入手，对高速公路自由流收费标准化进行确立，并根据我国实际国情制定一套相适应标准对自由流系统进行规范，使收费系统技术构成、电磁兼容性、网络结算等技术细节得到完善和优化，在确保全国各大区域系统兼容性的同时，推动高速公路自由流收费市场更加快速和健康发展[5]。此外还要紧跟时代发展步伐，主动拥抱高清视频识别+地理信息技术、北斗高精度定位技术等，使自由流收费识别准确率和交易速度变
得更高更快，并为自由流收费技术应用和发展提供源源不断生命力。
3.2自由流收费联网发展
现阶段自由流收费多应用于城市交通，而ETC收费在高速公路上较为普及，在未来自由流联网发展中首先要解决的就是这两项系统有效兼容问题，实践中ETC技术也要与移动支付、电子车牌、地理信息等新技术进行深度融合，并持续跟进智能电子标签，特别是移动通信4G、5G技术，在有效满足多车道自由流收费的同时，路与车信息交互也会变得更加丰富，并为智能电子标签+智能路测设备+云端信息服务平台构建和发展打下坚实基础[5-6]。实践中可以通过智慧站点，为自由流分段计费数字化提供有力支持，并且智慧站点可以参照等级保护要求，开启防病毒、放入侵等功能，同时面向智慧公路和智慧业务，促进现有传输网络向全息感知物联网方向转变，以构建全程自由流收
费和车路协同融合网络体系，还可以利用大数据平台对海量收费数据和车辆图片视频信息进行稽查和诚信处理，另外在联网中心部署统一的网络管理系统，对各自由流门架设备实施统一监控，并结合GIS图形化呈现，确保运维平台对自由流收费站点实施统一集中监控，涉及到的网络、存储、服务器等设备也能得到全面覆盖，在实现自由流收费联网发展的基础上，推动交通行业向数字化方向转型。
4.结语
本文是基于对高速公路自由流收费技术现状及未来发展趋势的分析，自由流收费是未来智能交通发展的一种必然趋势，然而当前自由流收费技术发展和应用中还存在诸多问题丞待解决，需要从统一自由流收费标准、主动与各项技术融合和联网发展入手，对自由流收费技术应用进行完善和优化，以真正实现高速公路无感通行。
参考文献：
[1]李德生.虚拟收费站架构设计与高速公路自由流技术[J].中国交通信息化，2019，（5）：83-87.
[2]华为技术有限公司.自由流收费技术解决方案的创新应用[J].中国交通信息化，2019，（7）：97-100.
[3]汤成，李奇峰，陈伟明，等.高速公路ETC自由流收费技术探讨[J].中国交通信息化，2019，（1）：118-120.
[4]杨耿，何小川，张宇怀.高速公路电子收费自由流技术现状与发展[J].中国交通信息化，2018，（12）：95-98，103.
[5]王虹.新一代信息技术赋能高速公路一张网收费稽核——大数据•AI与自由流收费稽核技术论坛在京举行[J].中国交通信息化，2019，（9）：15，18-20.

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