全国高速公路ETC推广工程案例

　　一、项目介绍：

　　1、项目背景：

　　ETC是解决公路收费站拥堵和节能减排的重要手段，是智能交通系统主要应用对象之一，是当前国际上大力开发并重点推广普及用于公路、桥梁、隧道、停车场等方面的电子自动收费系统。ETC系统的特点是不停车、无人操作和无现金交易。该系统集成了射频识别技术、现代电子，现代网络通信等前沿技术，较为有效的提高了交通资源的使用效率，有效的降低了交通拥堵。

　　本世纪初中国ETC需求开始形成，虽然国外已有产品，但是中国实际环境与发达国家完全不同，经3年以上的试验证明均不适于中国。首先，中国地区经济发展不平衡，各路段对ETC的需求不同；第二，多数高速公路为封闭式收费系统，国外的单片式ETC不适用；第三，中国已使用IC卡作为通行卷，IC卡应用环境已建立；第四，5.8GHz DSRC是欧、美、日正在开发的平台技术，应用前景广阔；第五，发达国家对中国技术封锁，极力向中国转移落后技术和产品。针对以上问题和需求，国家有关部门在2000～2002年组织了国家重点技术创新项目“高等级公路电子收费系统技术开发和产业化”，在国际上首次提出并开发了组合式ETC技术；随后开始标准化，并开展开放平台互操作、交易安全、低功耗的技术攻关，及检测系统建设。

　　2、工程目标：

　　为更好的落实交通运输部“十二五”发展规划，提升高速公路通行效率和服务水平，促进节能减排，我中心作为交通运输部技术支持单位，将紧紧围绕全国ETC联网工程的推广，在国家和部联网电子不停车收费技术标准和技术要求的基础上，制订联网运营与客户服务规范，构建全国ETC联网服务体系，为推动全国ETC健康有序发展、实现全国ETC系统的互联互通、提升行业服务水平提供有力支撑。

　　3、中心在此领域的技术优势：

　　（1）组合式联网ETC技术方案

　　面对中国复杂的封闭式收费系统应用环境需求，我中心在国际上首创了“双片式电子标签+双界面CPU卡”的组合收费系统半主动工作方式和技术实现途经，并开发了车载电子标签和路侧设备。组合式电子收费技术方案，解决了人工半自动收费（MTC）和ETC兼容问题。在组合式ETC系统开发中，从底层开始，设计了半主动式（唤醒式）收发系统，研究开发了DSRC协议并确定了参数，进行了编码、设备特征识别、流程控制、安全机制和密钥设计，形成了具有自主知识产权的ETC技术，实现了开放平台下专用短程通信技术与不停车收费业务的融合，打破了发达国家在技术和标准上的垄断，有力支撑了国内ETC技术及产业的发展。 

　　组合式联网ETC技术

　　（2）ETC标准体系及成套检测技术

　　我中心作为交通运输部技术支持单位，为推动示范工程的实施和全国ETC应用的推广，自2007年始，先后编制并颁布了12项国家标准和2项行业技术要求，有效规范了ETC系统的建设和运营，为跨区域系统间的互联互通提供了有效保障。

　　lGB/T 20851.1-2007 电子收费 专用短程通信 物理层

　　lGB/T 20851.2-2007 电子收费 专用短程通信 数据链路层

　　lGB/T 20851.3-2007 电子收费 专用短程通信 应用层

　　lGB/T 20851.4-2007 电子收费 专用短程通信 设备应用

　　lGB/T 20851.5-2007 电子收费 专用短程通信 物理层主要参数测试方法

　　l交通部2007年第35号公告《收费公路联网收费技术要求》

　　l交通运输部2011年第13号公告《收费公路联网电子不停车收费技术要求》

　　lGB/T 28420-2012 电子收费 OBE-SAM数据格式和技术要求

　　lGB/T 28421-2012 电子收费 基于专用短程通信的电子收费交易

　　lGB/T 28422-2012 电子收费 关键信息编码

　　lGB/T 28423-2012 电子收费 路侧单元与车道控制器接口

　　lGB/T 28967-2012 电子收费 车道系统技术要求

　　lGB/T 28968-2012 电子收费 车道配套设施技术要求

　　lGB/T 28969-2012 电子收费 车载单元初始化设备 

　　ETC标准体系

　　同时，我中心依据组合式联网ETC技术标准体系，研究制定了我国相关产品在物理层参数、协议规程、安全机制以及互操作性等方面的检测评价指标和评测方法，形成一系列检测评定技术标准及规范，并研发了具有自主知识产权的关键检测设备，解决了ETC产品标准符合性判定的问题，有效规范了产品市场，为联网ETC工程建设提供了先期保障。 

　　ETC关键设备及电磁兼容检测

　　（3）ETC相关技术支持

　　l电子不停车收费（ETC）设备的行业监督抽查工作

　　为加强对交通运输用产品的质量监督管理，保证交通建设质量和交通运输安全，交通运输部每年均要对行业内部分主要交通运输产品进行监督抽查，以达到规范交通运输市场秩序的目的。随着ETC系统的建设规模和影响力的扩大，ETC逐步得到国家及交通运输部的高度重视，2010年8月5日，交通运输部办公厅发布《关于开展2010年交通运输产品质量行业抽查工作的通知》（厅科技字〔2010〕152号）文件，ETC设备首次列入交通运输部产品质量行业监督抽查范围，并将其具体抽样检测工作交给我中心执行。

　　l跨区域联网电子不停车收费相关技术支持

　　随着京津冀、长三角示范区域ETC系统联网开通运营的逐步成熟完善以及《关于促进高速公路应用联网电子不停车收费技术的若干意见》（交公路发[2010] 726号）的印发，ETC将进入大跨步发展阶段。从总体来看，ETC系统的稳定性、交易的安全性都表现良好，但是，随着用户量的迅猛发展和联网区域的不断扩大，ETC系统也面临一些新的技术问题亟待解决。我中心作为交通运输部技术支持单位，承担了大量的为部服务工作。一方面协助部里起草ETC相关政策文件和技术解决方案，同时陪同部里相关领导奔赴各地参加跨省（市）ETC区域联网协调会，协助部里为解决技术上的关键问题，献计献策，为推动ETC跨区域联网做出突出贡献。

　　l军车使用ETC实现快速通行相关工作的技术支持

　　配合部公路局，为军方ETC车载设备发行及测试提供技术支持，同时为全国高速公路电子收费系统的改造和测试工作提供技术支持，先后起草《军车使用高速公路电子不停车收费（ETC）系统实施方案》、《军车使用ETC通行测试技术要求》、《军车使用ETC通行测试方案》，并多次组织省市交通运输主管部门、ETC相关主管、运营部门召开工作协调会议，为促进军车使用ETC通行工作的顺利开展发挥了重要作用。

　　（4）ETC相关前瞻性技术研究：

　　l多车道自由流电子收费技术

　　面对国内和国际电子收费技术的发展趋势，在研究和借鉴国外先进经验的基础上，立足于国内实际交通情况以及现有的低速ETC关键技术和国家标准，研究多车道自由流（MLFF）电子收费系统中DSRC关键设备的通信协议处理机制，提高DSRC设备通信速率，并使DSRC路侧设备能够在瞬时与多个车载设备并行处理，从而使国内现有的ETC关键设备技术标准平稳过渡到适用于MLFF电子收费技术。

　　二、成果及示范：
　
　　为满足中国大规模应用ETC和产业化需求，在前期成果基础上，交通运输部和国家有关部门组织系列项目，攻克了开放平台条件下专用短程通信技术与不停车收费业务的融合、多任务管理与互操作、野外环境下车载机与路侧系统的交易和安全管理、以及ETC检测系统研制等重大技术难题，完成了ETC系列国家标准，ETC业务管理、系统建设、密钥管理、设备检测等行业技术规范，建成ETC检测系统和实验室。

　　2007年1月25日，交通部在京召开京津冀和长三角区域高速公路联网电子不停车收费联席会议，明确在京津冀、长三角（三省一市）两个片区实施ETC联网示范工程；2007年4月10日，交通部发布交公路[2007]161号文件：《关于开展京津冀和长三角区域高速公路联网不停车收费示范工程建设的通知》，标志着示范工程正式启动。按照要求，京津冀(北京、天津、河北)、长三角(上海、江苏、浙江、安徽)于2007年从区域不停车收费的需求出发，由交通运输部公路科学研究院提供技术支持，统一按照国家和交通部电子收费技术的相关标准，开始着手建设“京津冀、长三角区域高速公路联网不停车收费示范工程”。联网示范工程三方通过联席会议方式，建立起紧密配合的工作协调机制，定期召开会议讨论并解决区域联网中出现问题，推动电子不停车收费联网工作快速实施，由交通运输部公路科学研究院提供相应的技术支持，组织专门的技术力量，制定确保互联互通的相关的标准规范，并提供关键设备检测、工程咨询等工作，确保了整个示范工程按照原定计划顺利、高质量的实施完成。截目前，京津冀以及长三角五省一市已经实现互联互通。

　　联网收费示范工程区域高速公路ETC跨省市互联，将为该区域带来更为便利的区域通行条件，不仅可以大大提高通行效率，加速城市间信息、资源流动速度，而且对于交通低碳化发展具有积极意义，将直接为京津冀、长三角区域经济圈带来经济效益和生态效益，并对未来全国电子不停车联网提供了宝贵的建设，运营、管理经验。

　　在交通运输部组织的“京津冀和长三角区域高速公路联网电子不停车收费示范工程”的带动下， 我中心提出的ETC技术，有力地支撑了产业化和大规模应用。2010年底交通运输部、国家发改委、财政部联合出台《关于促进高速公路应用联网电子不停车收费技术的若干意见》，更进一步推动了ETC的全面发展。截至2013年3月，已有21家生产企业的54个型号的ETC产品通过检测并在全国各地投入使用，这些企业已带动相关系统建设投资超过20亿。国内建设和开通ETC系统的省市已达26个，共建ETC专用车道5500多条，ETC用户数量突破600万，自建客户服务网点536个。 

　　全国ETC应用省份

　　l荣获奖项 

　
　　三、项目动态

　　l承担部重大科技专项“基于物联网的城市智能关键技术研究与应用研究”课题三“面向物联网应用的安全体系研究及验证”

　　l参与部重大科技专项“基于物联网的城市智能关键技术研究与应用研究”课题十四“城市智能交通物联网应用技术标准研究与制订”

　　l参与“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项2012年度课题5-4《面向公路智能交通系统的无线物联网总体技术研究》

　　lETC相关技术咨询项目(2012年)：

　　（1）北京市电子收费系统应用推广工程可行性研究。

　　（2）基于ETC技术的公共停车场管理与服务系统建设与应用可行性研究。

　　（3）京哈高速公路（G1）北京段联网机电系统改造评估报告。

　　（4）陕西省高速公路联网电子不停车收费（ETC）系统暂行技术要求。

　　（5）四川省高速公路联网收费系统总体设计。

　　（6）广西高速公路ETC系统推广应用研究。

　　（7）江苏省公共交通一卡通互联互通研究。

　　（8）安徽省高速公路多路径识别技术研究。

　　l地方委托测试项目：

　　2010年完成山西、山东、浙江3个省市不同阶段的ETC车道系统及ETC关键设备的检测工作，2011年完成山西、安徽、河南、浙江、陕西、四川6个省市的检测工作，2012年完成浙江、陕西、山西3个省市的检测工作，其中包括到货一致性抽样测试、车载单元标定测试、车道系统工程应用测试等。