小卡行遍广东——粤通卡案例分析

    作为中国经济最发达的地区之一，广东一直将交通基础设施建设作为重中之重。从2001年启动到2004年年底广东省联合收费系统开通，粤通卡让广东的路网和交通环境向前迈进了一大步，收到了良好的经济效益和社会效益。
 
    交费站：不仅仅是扼住了公路的咽喉

    作为改革开放的前沿，广东省的公路建设的速度和水平进入20世纪80年代一直持续高速增长。到开始酝酿广东全省公路联网收费的2002年底，广东全省公路总里程达10.6万公里。其中高速公路1850公里。公路密度达59.6公里／百平方公里，广东省公路高等级路面、一级公路、水泥公路、桥梁拥有量以及公路密度等多项指标均居全国前列。发达的公路交通有效拉动了广东的经济以及广东与周边地区的经贸联系，也让广东与香港之间的贸易更加便捷。 

    但由于公路投资主体多元化，特别是对于高速公路而言，“一路一公司、建管一体化”的管理体制，导致各高速公路实行独立收费，相邻路段连接处都设有主线收费站，造成主线收费站过多过密。随着广东路网的迅速发展，交通流量的迅猛增长，使收费站的设置以及收费模式的问题日益突出。
 
    以通常的设计标准，按照各种汽车折合成小客车的远景设计年限，不同车道的高速公路一般能够适应的年平均昼夜交通量也不同。一般来说，四车道为2.5万～5.5万辆，六车道为4.5万～8万辆；八车道为6万～10万辆。只有流量达到设计的通行规模，高速公路才拥有合理的经济性。过多的收费站，让广东公路得了“肠梗阻”，每到收费站，车辆大排长龙司空见惯，如果收费站只开放部分车道，车辆拥堵更变本加厉。如此一来，非但修建高速公路的经济效益无法体现，还造成诸如交通事故频繁、社会物流效率下降、环境污染与资源浪费等一系列弊端。 

    另一方面由于各路、各收费站“各自为政”，不但在收费环节上存在标准不统一、收费级别各异等问题，更给管理和结算带来诸多不便。 

    在这种情况下，广东省公路部门开始寻找化解公路收费问题的解决方案。

    ETC：南粤大地畅通无阻的解决之道

    为了解决上述问题，广东省在全省内的高速公路实施了联网收费系统，即指在全省收费公路采用兼容电子不停车收费和人工半自动收费的组合式收费技术（ETC&MTC），实现用户使用粤通卡在全省范围内以非现金的方式缴付通行费；以及在全省高速公路实行“统一收费、系统分帐”的收费管理方式。 

    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。中国以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。 

    ETC实施的关键之一，便是配合双片式车载电子标签使用的双界面IC卡。双界面卡是收费系统中电子货币的载体。握奇数据从2001年起，即致力于高速公路通行费用的支付介质问题解决，为此应用模式的提出与完善做出了很多努力，并完成了其中的很多重要工作。截至至今，还是本领域内双界面卡唯一的供应商。 

    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标准，接触界面符合ISO/IEC 7816；非接触符合ISO/IEC 14443。 

    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；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

    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中。

    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。

    但是ETC系统在中国中国也有它的推广难度，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；而且中国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。目前中国尚无该方面的法规，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电子收费技术方案并不适合中国中国区域联网收费新形势的要求。 

    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。中国宜采用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：
    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；
    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；
    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；
    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；
    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；
    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。

    实施：广东大地铺就一张大网

    粤通卡项目从2001年11月启动。经过1年多的筹备，粤通卡作为全省公路联网收费专用缴费卡、粤通卡电子标签作为不停车收费专用设备，由广东省联合收费公司负责统一向社会发行。 

    从2002年开始，广东省开始在高速公路上推行联网收费，车主只要持有一张“粤通卡”，就可以在全省高速公路上一卡通行。经过2年多的收费设施建设，目前广东全省已有粤西、粤东、粤北、珠三角、广州和深圳6个区域已实现联网收费，全省纳入联网收费的高速公路已达38条，占全省已开通高速公路的91％。所有联网路段均可采用“粤通卡”非现金缴费，主线收费站和城市出入口等交通量较大的收费站全部实行电子不停车收费。同时，广东省还撤并了8个主线收费站，建成开通了78条电子不停车收费车道，建立了覆盖全省的粤通卡客户服务体系，大大提高了高速公路通行时效，同时增强了高速公路收费管理的透明度。根据广东省规划，到2006年底，粤西联网区域将与广州区域合并、粤北区域与珠三角区域合并、粤东区域与深圳区域合并，全省高速公路合并成三大联网收费区域，使电子缴费成为主流缴费方式。 

    2004年年底广东省联合收费系统正式开通，人们很快接受了“粤通卡”非现金交费和电子不停车交费这种快捷方便的方式。“粤通卡”发卡量持续快速增长。据透露，至今“粤通卡”发行量已超过2.5万张，其中使用电子不停车收费车道的车辆达到2.2万。目前，私车用户中以港澳客户、常跑高速公路的车辆为多。进入2005年，每月“粤通卡”交费金额以50％的增幅迅猛增长，3月份已近6000万元，预计今年内“粤通卡”用户有望突破10万户，并将完成清远、番禺等地普通公路使用“粤通卡”的试点工作。

    从2005年开始，广东省还将联网收费从高速公路推广到普通公路，计划用1至2年时间完成全省普通公路的收费设施改造，建成200条以上的电子不停车收费车道，最终实现全省公路联网收费一卡通，以更方便老百姓的出行。系统目前采用的卡片都是握奇数据提供的TimeCOS DI双界面卡。 

    据估算，粤通卡项目实施以来至今，对解决局部地区收费站引起的堵塞现象效果明显，粤通卡和电子不停车缴费系统正发挥着积极的效应。同时也给广东经济的发展带来了切切实实的效益。除前面所述的成就之外，粤通卡的发行和使用也带来了更深远影响。

    首先，粤通卡改变了人们既有的消费观念和交费模式。这种方便快捷的交费工具和交费方式，已经为包括普通民众在内的各方所深刻认同，逐渐替代传统的停车人工收费模式成为主流。同时粤通卡作为实现全新商务模式的工具和载体，也因其日益显现出的优越性，使得智能卡联网结算为越来越多的行业所青睐，类似项目如雨后春笋不断涌现。 

    其次，粤通卡预储金额的收费模式所具有的沉淀资金的独特优势，也为相关各方所看好。在中国对交通设施需求飞速膨胀而路政部门管理、运营费用紧张，交通设施建设相对不足的矛盾之下，粤通卡预储值收费方式提供了健康高效的解决之道。

    未来：更加广阔的前景

    目前，中国公路建设特别是高速公路的建设，还存在着总量不足、发展不均衡、无法形成规模效益、收费点过多以及收费不联网、管理运营成本高的问题，这些问题更进一步影响到各地乃至全国的经济和社会的发展。粤卡通项目的解决方案，能够有效化解前面这些难题，成为中国公路建设和公路信息化的利器之一。 

    不停车收费系统已经被国家、被企业、被消费者广泛关注和接受，在中国的市场一定会有着广阔的光明前景。在普及推广的同时，握奇将会和各交通管理部门与智能交通系统国家标准的制定部门，根据中国公路收费现状，共同促进双界面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，并配合交通管理部门，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。并会为提高智能交通收费系统技术的发展与完善做出不懈的努力。 

    此外，双界面卡联网收费系统可以进一步扩展到流量控制、智能化交通管理等更多领域，进一步发挥其高效、智能化的特性。同时双界面卡也将会渗透到社会生活的更多领域，有朝一日，我们可以做到“一卡行天下”。