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高速公路ETC/MTC混合车道建设与应用分析

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：闵永

[导读] 摘要：2015年提出全国联网公路无停车收费，我国各省大力建设ETC车道，推动ETC车道建设能力得以提升，对收费站的通行能力提出了更高的要求，需要将提升高速公路的管理水平及服务水平作为高速公路中的一项重要内容，完成对良好社会形象的塑造。

        中铁一局集团电务工称有限公司陕西省西安市 710000
        摘要：2015年提出全国联网公路无停车收费，我国各省大力建设ETC车道，推动ETC车道建设能力得以提升，对收费站的通行能力提出了更高的要求，需要将提升高速公路的管理水平及服务水平作为高速公路中的一项重要内容，完成对良好社会形象的塑造。因此，为了进一步提高高速公路的服务水平，针对车道数量有限、站区面积小、无法扩展等问题，应在高速公路上建造ETC/MTC混合车道，以提高车辆的交通效率。
        关键词：高速公路；ETC/MTC混合车道；人工收费方案；自动发卡方案；单向收费车道改造岛内模式
        前言
        通过对我国的一些高速公路进行了解可知，大多数路段中的机电系统均能够有效及稳定运行，在进行车道建设时，应严格按照交通部出台的ETC全国联网收费文件中的要求及路网规划措施开展建设工作，在车道配置中增加ETC车道。近年来，交通部门提出，在大力推行及使用ETC/MTC混合车道时，不可对原有的MTC收费车道数量进行改变，若不是节假日车辆数量较少时，可仅开通ETC车道。若车辆数量较多，道路较为拥挤时，可同时开通ETC和MTC车道，使车辆能够实现有序通行。
        一、高速公路ETC/MTC混合车道系统介绍
        高速公路ETC/MTC混合车道系统的功能包括ETC及MTC车道中的全部功能，实际建设工作中，通常会在MTC车道上设置ETC系统或ETC车道增加MTC系统。高速公路ETC/MTC混合车道收费系统保留了MTC车道收费机动性及灵活性，又体现了ETC车道收费系统在实际应用中展现的便捷性及快速性等优势，使车辆能够快速进行通行。ETC车道在收费期间也存在一些问题，包括交易不成功及车辆误闯等，基于该种情况，需要通过改换车道及重新进行交易。由于以上步骤较为麻烦，在一些车辆高峰期间，收费车道会较为拥堵，为了能够有效处理该种情况，需要花费较多的时间进行疏流处理。为了能够解决这一问题，应采用高速公路ETC/MTC混合车道系统，当车辆进入到收费车道后，收费人员会将模式切换成MTC(人工收费)以此来收取车辆的通行费用，缩短收费时间，使收费站中的拥堵现象得到有效的改善。虽然高速公路ETC/MTC混合车道系统在实际的使用期间具有一定优势的同时，也展现出了较多的缺点，主要表现在因车速过快导致交易不成功现象，因此车辆在进入到ETC车道中时应减缓通行的速度（一般为10-20公里每小时）[1]。
        二、高速公路ETC/MTC混合车道建设思路
        高速公路ETC/MTC混合车道改造方案在建设期间，在原有的ETC和MTC收费模式的基础上进行，由于原有的车道系统本身的车道规模存在无法扩展及车流量较小等情况，应采用ETC/MTC混合车道模式，将RSU等机电设备增加到MTC车道上，不仅完成了对原有资源的充分利用，并且车道建设成本大为下降，符合ETC用户的快速通行要求，对于一些现金用户又能提供人工交易，提升了高速公路的服务效果及质量。通过对ETC及MTC车道的区别进行对比可知，最为突出的区别是增加了一套车牌识别、车辆检测器、RSU、费额显示器等设备，保留原有的机电设各项功能，对于一些车流量比较小的收费站，通过升级改造软硬件系统来进行，具体的做法为:第一，将RSU路测设备增加到MTC车道上[2]。第二，整改收费软件的功能及业务流程，自动完成对ETC/MTC车辆的判断，保证改进后的收费软件功能与车型的业务功能相符合，确保车辆能够实现顺利通行。第三，在对栏杆机及费额显示器的位置进行调整时应以现场的实际情况为依据有针对性进行调整，同时考虑增加地感线圈数量。第四，将收费数据库软件及ETC车道服务器增加到后台中来。第五，增加三合一费显、诱导提示牌、限速牌等设施，确保能够与引导及安全功能相符合。

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        三、高速公路ETC/MTC混合车道布局改造
        （一）出口ETC/人工收费方案
        在MTC车道上建立出口ETC系统，可将原有MTC工控机更换为MTC/ETC混合车道工控机，将短距离的ETC天线安装在岛头门架上，RSU天线控制器设备安装在收费亭内，以此来为ETC车辆电子交易工作的实施及开展提供依据。当车辆进入车道接触地感线圈后，线圈会自动的感应到车辆信息，RSU控制器通过感应信号将微波天线打开，并与OBU进行通信，并对混合车道软件系统进行触发以此来完成ETC系统电子交易，当交易结束之后，会自动抬起杆车辆可正常进行通行。对于一些ETC及非ETC车辆由于各种原因影响而导致电子交易无法完成的情况，可采用现金交易方式，由人工来进行收费。由于在收费系统中使用了短距离的RSU，通过对微波天线的角度、天线覆盖范围及发射功率进行调整，将触发线圈和交易线圈之间距离控制在一辆车小车长度，可有效解决邻道车辆干扰及跟车等问题[3]。
        （二）入口ETC/MTC混合车道自动发卡方案
        为了提高MTC车辆发卡效率，应合理设置入口ETC/MTC混合车道自动发卡方案，将一套短距离RSU天线及控制器和ETC/MTC车道工控机设备安装在收费岛的合适位置处。车辆经行驶进入到收费窗口之后，通过窗口下方的地感线圈能够完成对车辆信息的自动感应，同时触发混合车道软件系统进行下一步交易。若驶入的车辆为ETC车辆，侧通过RSU微波天线与车载电子标签（OBU）进行通信，交易结束后，栏杆机会自动抬杆，车辆可顺利通行。若车辆为非ETC用户，天线将检测不到车载电子标签（OBU），ETC电子交易无法进行，软件会自动提醒人工取卡，取卡操作一般会通过自动发卡机来实现[4]。
        （三）单向收费车道改造岛内模式
        单向收费车道改造模式主要是指将ETC设备增加到现有的单向出（入）口车道，并将其改造为ETC/MTC混合车道设备布局方式，车道具体的改造内容为：第一，改造工作应严格按照ETC标准图中的布置要求对线圈进行增补，施工中应保证线圈位置混凝土中不能有钢筋的存在，以此避免检测线圈误判存在车辆通过现象。第二，对RSU路侧单元位置及ETC车道指示屏进行合理布局，并对ETC专用费额显示器及车牌识别设备进行更换或增设。第三，升级工控机，升级的内容包括串口、系统软件等，通过升级后确保能够与ETC相关设备的接入要求相符合。第四，将低速电动栏机更换为高速电动栏杆机，严格按照相关的要求对控制线和反馈信号接入到工控机配线端子排上。单向收费车道改造时，RSU路侧单元在实际的使用过程中不会对原来设备布局造成较大的影响。设备更换尽量在原有设备基础上进行，以降低施工成本[5]。
        结论
        加强ETC/MTC混合车道建设是高速公路现阶段建设的一项必要要求，在高速公路收费系统中增加ETC收费系统，改造内容包括出口ETC/人工收费方案、入口ETC/自动发卡方案、单向收费车道改造岛内模式，优化了高速公路收费布局，改善了因车辆通道有限导致的车辆拥堵问题，提升了高速公路的服务水平。
        参考文献
        [1]李捷.漳州高速慢速ETC/MTC混合式车道改造探析[J].中国交通信息化,2019(S1):184-186.
        [2]孔祥国,朱烨.标准化ETC专用车道的建设[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(06):47-49.
        [4]王德锋,张虎.郑州绕城高速公路ETC车道建设方案[J].中国交通信息化,2018(06):101-102.
        [5]齐际.铜永高速MTC车道改造E/MTC混合车道方案探讨[J].机电信息,2018(12):115-116.
        作者简介
        姓名:闵永，单位名称:中铁一局集团电务工称有限公司，省市:陕西省西安市，邮编:710000，出生年月:1987年5月，性别:男，民族:汉，籍贯:陕西商洛，学历:本科，职称:工程师，研究方向:高速公路智慧交通。