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摘要：建成高速公路多義性路徑識別系統(tǒng)，實現(xiàn)收費公路通行費按車輛實際通行路徑拆分。
關(guān)鍵詞：多義性路徑；5.8GHzDSRC+復合通行卡
1項目建設(shè)背景
截止到2017年底，安徽省高速公路總里程過4600公里。在收費模式上經(jīng)歷了從最短路徑收費到最小收費額收費的發(fā)展過程，目前我省高速公路按最小收費額收費，同時通過在環(huán)網(wǎng)斷面上建立標識站，利用車牌識別設(shè)備獲取車輛行駛路由信息，采用精準路由拆分與動態(tài)比例模型相結(jié)合的方式完成通行費的拆分。根據(jù)交通部營改增工作的要求，2019年6月底前需“建成高速公路多義性路徑識別系統(tǒng)，實現(xiàn)收費公路通行費按車輛實際通行路徑拆分和準確計稅”。2030年末規(guī)劃新增高速公路20條，里程總計1685公里，屆時路網(wǎng)內(nèi)環(huán)網(wǎng)數(shù)量也將急劇增加。為保證多義性路徑精確識別及通行費精確拆分能夠不受新路段接入的影響，也有必要提前做好標識站的建設(shè)規(guī)劃。同時由于安徽省高速公路現(xiàn)階段采用最小收費額收費，通行費計算時需要根據(jù)多條有效路由分別計算通行費，隨著路網(wǎng)內(nèi)環(huán)網(wǎng)數(shù)量的增加，有效路由的數(shù)量也成幾何增長，為保證通行費征收工作正常、高效開展，有必要對現(xiàn)有多義性路徑有效路由判定規(guī)則進一步優(yōu)化，從而科學、合理地降低有效路由的規(guī)模。
2項目建設(shè)意義
高速公路多義性路徑識別系統(tǒng)建設(shè)，不僅是解決現(xiàn)階段路徑識別和通行費拆分突出問題的需要，也是滿足未來聯(lián)網(wǎng)收費業(yè)務(wù)發(fā)展的前瞻性探索，同時對于規(guī)范安徽省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費秩序及提升行業(yè)服務(wù)水平也具有一定的現(xiàn)實意義，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
2.1對于規(guī)范聯(lián)網(wǎng)收費秩序有重大幫助
目前高速公路基于通行費收費規(guī)則的逃費行為依然很多，如電子支付作弊、跑長買短、U轉(zhuǎn)等，實現(xiàn)多義性路徑精確識別后，能夠有效地記錄車輛準確的行駛路由信息，為發(fā)現(xiàn)和治理高速公路逃費行為提供幫助，并能夠形成有效的證據(jù)鏈，對逃交通行費的違法行為起到震懾作用，進一步規(guī)范聯(lián)網(wǎng)收費秩序。
2.2是引導高速公路聯(lián)網(wǎng)收費健康發(fā)展的需要
多義性路徑問題是一個綜合復雜的問題，既涉及電子、計算機、交通等領(lǐng)域，也同時聯(lián)系著高速公路運營中相關(guān)政府機關(guān)部門的政策管理、運營模式、融資建設(shè)等等。隨著多義性路徑問題形勢嚴峻，極大制約了各省份聯(lián)網(wǎng)收費工作的運行，要解決高速公路聯(lián)網(wǎng)收費中的拆分收益等問題，就必須解決多義性路徑問題。
2.3更有利于體現(xiàn)通行費拆分的公平公正
單純基于車牌識別的多義性路徑識別方法，由于受到設(shè)備本身以及環(huán)境因素的制約，很難保證車輛行駛路由的高識別率以及精準拆分的比例。引入5.8GHzDSRC識別技術(shù)后，對于裝有OBU的車輛均能進行行駛路由的采集，對于精準拆分起到了很大的補充作用，這將進一步減少高速公路經(jīng)營單位通行費拆分爭議，更好地體現(xiàn)通行費拆分的公平、公正，提升聯(lián)網(wǎng)收費管理機構(gòu)的行業(yè)服務(wù)水平。
多義性路徑識別系統(tǒng)采用“5.8GHzDSRC+復合通行卡”技術(shù)，采用能夠接受5.8GHzDSRC通信技術(shù)讀寫的復合通行卡，通過在標識點對ETC車載設(shè)備（OBU和非現(xiàn)金支付卡）或復合通行卡寫入標識信息、在出口將信息讀出的方式實現(xiàn)對車輛在高速公路網(wǎng)通行路徑的識別，從而實現(xiàn)了通行費的準確收取和拆分。
3.1系統(tǒng)構(gòu)成
根據(jù)交通運輸部《收費公路多義性路徑識別技術(shù)要求》，多義性路徑識別系統(tǒng)是聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，主要由省中心系統(tǒng)、路段收費中心系統(tǒng)、收費站系統(tǒng)、標識點系統(tǒng)、收費車道系統(tǒng)、ETC車載設(shè)備（包括OBU和非現(xiàn)金支付卡）、CPC卡等構(gòu)成。裝有OBU的ETC用戶從ETC車道正常通行進入路網(wǎng)，MTC用戶從MTC車道通行領(lǐng)取CPC卡進入路網(wǎng)；ETC用戶車輛和MTC用戶車輛在通過在路網(wǎng)內(nèi)布設(shè)的標識點時，標識RSU利用5.8GHzDSRC技術(shù)將路徑信息寫入ETC車載設(shè)備（包含OBU和非現(xiàn)金支付卡）或CPC卡內(nèi)；在收費站出口，ETC用戶可以從ETC車道不停車自動繳費駛離，也可以從MTC車道刷卡繳費駛離，MTC用戶則通行MTC車道交回CPC卡，僅持有非現(xiàn)金支付卡的ETC用戶可刷卡支付駛離，現(xiàn)金支付用戶支付現(xiàn)金駛離。標識點系統(tǒng)應(yīng)與收費系統(tǒng)時鐘保持同步。省中心系統(tǒng)向標識點系統(tǒng)逐級下發(fā)路徑標識編碼等系統(tǒng)參數(shù)，并向收費車道系統(tǒng)逐級下發(fā)路徑基礎(chǔ)費率等運營參數(shù)；標識點系統(tǒng)向省中心系統(tǒng)實時逐級上傳標識流水記錄和設(shè)備狀態(tài)信息。
3.2工作原理
車輛在高速公路入口收費站時領(lǐng)取該CPC卡（使用現(xiàn)有讀寫器寫入入口信息），當車輛通過多義性路段上的路側(cè)標識站時，路側(cè)標識站通過5.8GHz頻段與通行卡通信，將標識信息寫入卡中，在出口收費站通過現(xiàn)有讀寫器即可讀取出卡內(nèi)入口信息和路徑標識信息等，以確定車輛行駛的準確路徑，完成計費。
3.3標識站系統(tǒng)建設(shè)需求分析
3.3.1標識站布局要求
標識點布局采用自由流處理模式，即車輛在自由流的行駛狀態(tài)下完成路徑標識處理。標識RSU采用頂掛方式安置在龍門架上，具體布局設(shè)置可根據(jù)標識點實際的車道和交通情況進行專項設(shè)計。為進一步提高標識成功率，標識點應(yīng)采取龍門架頂掛式布局。
3.3.2標識站系統(tǒng)功能
標識點系統(tǒng)應(yīng)在車輛自由流行駛狀態(tài)下完成路徑標識處理。系統(tǒng)主要功能包括：采用5.8GHzDSRC技術(shù)將路徑標識信息寫入ETC車載設(shè)備（OBU和非現(xiàn)金支付卡）或CPC卡內(nèi)。形成標識流水記錄，并實時逐級上傳到省中心系統(tǒng)。具備自檢功能，并將自由流標識點系統(tǒng)及設(shè)備狀態(tài)信息定期或?qū)崟r逐級至省中心系統(tǒng)。接收并更新省中心系統(tǒng)逐級下發(fā)的ETC自由流標識點相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)。能夠以獨立作業(yè)的方式工作，在通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時可脫機離線操作，此時所有作業(yè)數(shù)據(jù)及記錄均可存儲在本地，并且待網(wǎng)絡(luò)恢復后自動將本地滯留數(shù)據(jù)逐級上傳至省中心系統(tǒng)。
3.3.3系統(tǒng)性能要求
標識點系統(tǒng)性能應(yīng)滿足以下指標要求：在車速0~160公里/小時，單點標識成功率≥99.5%。系統(tǒng)可靠性：在網(wǎng)絡(luò)故障時有完整備用方案保證數(shù)據(jù)不被破壞，保證數(shù)據(jù)能夠及時逐級上傳至省中心系統(tǒng)，同時保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性、真實性、不可抵賴性和安全性不受破壞。數(shù)據(jù)存儲容量：至少可保存100，000車次過車記錄。
3.3.4多義性路徑系統(tǒng)傳輸內(nèi)容
①在標識站增加CPC卡過車信息接收服務(wù)，獲取通過標識站的車輛信息；②將所有多路徑接收服務(wù)的數(shù)據(jù)庫建設(shè)在管理處，減少中間節(jié)點；③新建多路徑數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和圖片傳輸系統(tǒng)，將車道攝像機抓拍圖片和多路徑相關(guān)數(shù)據(jù)分開上傳，減輕傳輸系統(tǒng)的壓力。同時將多路徑的數(shù)據(jù)與圖片新建2個傳輸系統(tǒng)分別上傳，從而保證數(shù)據(jù)的傳輸及時性；④針對數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，完成多路徑數(shù)據(jù)的傳輸，包括車牌號、通過時間、標識站編碼以及攝像機編號；圖片傳輸則傳輸大圖、小圖以及二值化圖片。
4項目小結(jié)
通過本系統(tǒng)的建設(shè)，形成一套即能夠滿足基于5.8GHzDSRC多義性路徑識別技術(shù)的聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)建設(shè)，又具有一定的前瞻性，在技術(shù)選型上貼近取消高速公路省界收費站的設(shè)計方案，為以后全面電子收費打下基礎(chǔ)。
作者:韋峰 丁述慶 單位:安徽省交通規(guī)劃設(shè)計研究總院股份有限公司智能交通分院