由于近年來(lái)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的推廣實(shí)行，聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)也成為高速公路管理的一個(gè)熱點(diǎn)。目前，廣東、上海、北京、遼寧、江西、江蘇、河北、山東等一些省份都在積極地實(shí)施聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)。然而，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的國(guó)情，為了減少投資成本，還有一些較落后的收費(fèi)方式在有些地方被采用?？偨Y(jié)一下，當(dāng)前存在的高速公路收費(fèi)形式主要有以下幾種：
人工判別車(chē)型，人工收費(fèi)。這種早期的收費(fèi)方式?jīng)]有監(jiān)督，漏洞大，而且平均收費(fèi)時(shí)間在10~15秒左右，車(chē)輛通行速率受到很大限制，現(xiàn)在只有極少交通不發(fā)達(dá)的地方在使用；
儀器判別車(chē)型，人工收費(fèi)，計(jì)算機(jī)管理。這種收費(fèi)方式的關(guān)鍵取決于儀器判別車(chē)型的準(zhǔn)確性，對(duì)免費(fèi)車(chē)輛(如軍車(chē)、警車(chē)等)經(jīng)過(guò)時(shí)系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別。另外，計(jì)算機(jī)管理程度不高，效率低下；
磁卡或IC卡自動(dòng)收費(fèi)。這種收費(fèi)方式只要讀卡器質(zhì)量穩(wěn)定可靠，則是目前一種較普遍的收費(fèi)方式。但其缺點(diǎn)是無(wú)法核對(duì)車(chē)、卡是否一致，難以防范作弊、逃費(fèi)現(xiàn)象，卡的物理?yè)p傷現(xiàn)象嚴(yán)重。
自推行聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)以來(lái)，國(guó)家在健全聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)管理、改進(jìn)聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)方式上也加大了投資。據(jù)國(guó)家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心（ITS中心）電子收費(fèi)集成應(yīng)用事業(yè)部的張北海介紹，目前，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的投資占到整個(gè)高速公路投資的2－3％。如果按2004年中國(guó)完成交通設(shè)施投資超過(guò)5000億元來(lái)計(jì)算，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的投資就占了100多個(gè)億；到2010年前，高速公路每年的年均投資大約在1400到1500億元，這樣每年計(jì)費(fèi)系統(tǒng)投資將會(huì)達(dá)到30億左右。
現(xiàn)階段，一些先進(jìn)的電子技術(shù)逐漸在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)中得到了很好的應(yīng)用，特別是非接觸式IC卡技術(shù)以其先進(jìn)、成熟和易用等特點(diǎn)，在交通部頒發(fā)的有關(guān)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的技術(shù)規(guī)定中，明確規(guī)定了高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)宜采用非接觸式IC卡技術(shù)。
非接觸IC卡又稱射頻卡，是世界上最近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，由于它解決了IC卡中無(wú)電源和讀寫(xiě)器免接觸識(shí)別的難題，更具有獨(dú)特的存儲(chǔ)芯片和加密方式，因此比磁卡、條碼卡以及光電卡等更具有發(fā)展優(yōu)勢(shì)，它的最明顯特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大、使用方便和一卡多用等。
但另一方面，通過(guò)這幾年的運(yùn)營(yíng)，非接觸IC卡收費(fèi)系統(tǒng)特有的一些缺陷也漸漸浮出水面。特別是高速公路的連網(wǎng)，收費(fèi)路程被延長(zhǎng)，收費(fèi)出入口在增加，原來(lái)在單一路段或者是短路段從未表現(xiàn)出來(lái)的問(wèn)題，逐漸地顯現(xiàn)出來(lái)。另外，由于收費(fèi)額差距越來(lái)越大，對(duì)于通行費(fèi)由幾百元到幾千元的幅度，收費(fèi)人員作弊和車(chē)輛逃費(fèi)的欲望更是隨之增加。利用系統(tǒng)管理的不足進(jìn)行作弊、逃費(fèi)，是如今以非接觸式IC卡作為介質(zhì)的收費(fèi)方式所面臨的挑戰(zhàn)之一；并且隨著技術(shù)的發(fā)展，作弊的手段也越來(lái)越高級(jí)，越來(lái)越隱蔽。因此，制定出一套切實(shí)可行的防止作弊，減少費(fèi)收流失現(xiàn)象的收費(fèi)管理系統(tǒng)已成了當(dāng)前高速公路管理的重點(diǎn)，一些新的技術(shù)和設(shè)備也被應(yīng)用在了高速公路計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中。
全自動(dòng)收/發(fā)卡機(jī)
全自動(dòng)收/發(fā)卡機(jī)主要設(shè)在收費(fèi)站的出入口處，發(fā)卡機(jī)是封閉式收費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)入口無(wú)人值守的必備設(shè)備，它由驅(qū)動(dòng)裝置、控制裝置及非接觸IC卡讀寫(xiě)裝置組成。發(fā)卡機(jī)設(shè)有兩個(gè)按鈕，分別對(duì)應(yīng)有一高一低兩個(gè)取卡口，分別服務(wù)于大型車(chē)輛和小型車(chē)輛。當(dāng)車(chē)輛駛?cè)胧召M(fèi)站時(shí)，發(fā)卡員遠(yuǎn)離全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)，司機(jī)停車(chē)在全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)前，按鈕取卡，入口發(fā)卡員不與司機(jī)接觸。在發(fā)卡的過(guò)程中，自動(dòng)寫(xiě)入車(chē)型、車(chē)牌號(hào)、入口地點(diǎn)等數(shù)據(jù)。在出口時(shí)，再通過(guò)收卡機(jī)讀取入口寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行計(jì)算并收費(fèi)。與其配套使用的還有全自動(dòng)收卡機(jī)。它的結(jié)構(gòu)與全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)基本相同，其工作狀態(tài)有兩種：一種是司機(jī)將IC卡遞給收費(fèi)員，然后由收費(fèi)員將IC卡插入收卡機(jī)插卡口，由自動(dòng)收卡機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)IC卡的讀寫(xiě)、收集功能；另一種是司機(jī)直接將IC卡投入自動(dòng)收卡機(jī)中，由收卡機(jī)自動(dòng)完成IC卡的讀寫(xiě)與收集，收費(fèi)員無(wú)需與IC卡接觸。
由于全自動(dòng)收/發(fā)卡機(jī)的應(yīng)用，在收費(fèi)系統(tǒng)中明顯地發(fā)揮了積極的作用：首先，由于收費(fèi)員不與IC卡接觸，從技術(shù)上杜絕了發(fā)卡員利用系統(tǒng)誤差多發(fā)卡、錯(cuò)發(fā)卡的可能。其次，發(fā)卡員模擬過(guò)車(chē)多發(fā)卡的可能性幾乎沒(méi)有了，因?yàn)榘惭b了全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)，發(fā)卡員若想模擬過(guò)車(chē)，不管用什么辦法模擬，必須有人實(shí)時(shí)在機(jī)前按鈕取卡，若此人為司機(jī)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)現(xiàn)一輛車(chē)兩個(gè)交易；若此人為班長(zhǎng)或其他內(nèi)部人，按鈕取卡則一目了然。并且，在交接班時(shí)，由于收費(fèi)員、發(fā)卡員根本不和發(fā)卡機(jī)/收卡機(jī)接觸，發(fā)卡員上、下班，除了運(yùn)行記錄外沒(méi)有什么需要交接的，還有收費(fèi)員也只需將錢(qián)交給銀行，無(wú)需交接IC卡，這些都避免了收費(fèi)員在交接卡過(guò)程中造成卡的流失現(xiàn)象。
另外，在全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)卡箱的管理中，所有IC卡的流轉(zhuǎn)（包括領(lǐng)用、交還、調(diào)撥）都是以卡箱為單位，卡箱在使用時(shí)必須放在收、發(fā)卡機(jī)內(nèi)，離開(kāi)收、發(fā)卡機(jī)的卡箱為全封閉式結(jié)構(gòu)，所以也就不存在有人從中抽取IC卡的可能。關(guān)鍵的是，由于做到了人卡分離，因此可以最大限度地防止作弊。
車(chē)牌識(shí)別管理
在各種各樣的逃費(fèi)手法中，同類車(chē)輛之間用換卡作弊是很難發(fā)現(xiàn)的，這就需要系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛的管理精確至每一具體車(chē)輛，才可最大限度地控制通行費(fèi)的流失。天津高速公路建設(shè)發(fā)展公司的吳剛說(shuō)，目前車(chē)牌識(shí)別管理是控制車(chē)輛換卡逃費(fèi)作弊的主要方之一。
車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)工作的過(guò)程是：當(dāng)車(chē)輛通過(guò)時(shí)，埋在車(chē)道上的感應(yīng)線圈或紅外線感應(yīng)器感應(yīng)后發(fā)出信號(hào)，車(chē)道上的監(jiān)控?cái)z像機(jī)開(kāi)始擷取（抓拍）車(chē)輛正面或反面圖像，并將圖像傳至計(jì)算機(jī)，由車(chē)牌定位模塊提取車(chē)牌，字符分割模塊對(duì)車(chē)牌上的字符進(jìn)行切分，最后由字符識(shí)別模塊進(jìn)行字符識(shí)別“讀出”車(chē)牌號(hào)碼，并將識(shí)別結(jié)果送至監(jiān)控中心或收費(fèi)處等場(chǎng)合，建立有車(chē)牌－車(chē)型－車(chē)輛圖片等對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)車(chē)輛通過(guò)出口交費(fèi)的時(shí)候，系統(tǒng)讀取車(chē)牌號(hào)、車(chē)型、車(chē)輛圖片、收費(fèi)金額等信息，然后，根據(jù)進(jìn)口時(shí)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)中查找歷史記錄，對(duì)比收費(fèi)員輸入的車(chē)型是否一致，以此來(lái)達(dá)到收費(fèi)監(jiān)管的目的。
繼國(guó)內(nèi)第一條上車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的高速公路山西省“原太”“東山過(guò)境”高速公路開(kāi)通以來(lái)，目前，特別是在聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的環(huán)境下，車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)已被幾個(gè)省市規(guī)定為高速公路機(jī)電工程必須配套建設(shè)的項(xiàng)目，如廣東、江蘇、江西、浙江、云南等省份。通過(guò)應(yīng)用，它大大解決了現(xiàn)有收費(fèi)系統(tǒng)中存在的一些漏洞，為業(yè)主減少了大量通行費(fèi)的流失：
防止不同車(chē)輛（或同車(chē)）之間換卡、倒卡：通過(guò)在出口處核查通行卡上的車(chē)牌號(hào)卡以及嚴(yán)格的時(shí)限檢查發(fā)現(xiàn)可能有問(wèn)題的車(chē)輛，在中心數(shù)據(jù)庫(kù)中搜尋此車(chē)的真正入口。
防止卡流失：通行卡上必須寫(xiě)有車(chē)牌號(hào)，這可以徹底杜絕收費(fèi)員通過(guò)模擬過(guò)車(chē)等方式得到通行卡。在中心數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)了卡號(hào)和車(chē)牌號(hào)，控制了闖關(guān)出去的車(chē)輛；
防止收費(fèi)員利用車(chē)類或降檔車(chē)型進(jìn)行營(yíng)私舞弊：通過(guò)車(chē)牌號(hào)和免費(fèi)車(chē)庫(kù)的比較來(lái)確定免費(fèi)車(chē)，通過(guò)車(chē)牌顏色來(lái)輔助核查分型結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)收費(fèi)員在其中是否有營(yíng)私舞弊行為。
車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)主要包括觸發(fā)單元、抓拍單元、處理單元三個(gè)單元。這其中涉及的主要硬件之一就是攝像機(jī)。北京漢王科技公司的工程人員張浩介紹說(shuō)，由于環(huán)境光線的影響如晴天時(shí)太陽(yáng)光強(qiáng)、陰天及夜晚光線弱，還有一些反射現(xiàn)象如車(chē)牌反光等等諸多原因，這就要求系統(tǒng)對(duì)抓拍攝像環(huán)節(jié)要求很高。所以，應(yīng)用在車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中的攝像機(jī)是要經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)，結(jié)合軟件寫(xiě)入程序，根據(jù)外部光線的強(qiáng)弱（如白天和夜晚）以及天氣情況（如雨、霧）等能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，高清晰度的對(duì)過(guò)往車(chē)輛進(jìn)行24小時(shí)不間斷無(wú)遺漏地監(jiān)視；然后對(duì)車(chē)抓拍2張圖片（特征及全貌）并檢測(cè)車(chē)輛的行駛速度；最后向其他系統(tǒng)傳遞信息。
還有一些客觀的因素，以至于在現(xiàn)實(shí)的操作中還有著許多控制的難點(diǎn)。利普視覺(jué)的工程技術(shù)人員劉晨昕介紹說(shuō)，例如汽車(chē)牌照區(qū)域定位、車(chē)牌受污染（有泥或者不潔等）、車(chē)牌有損造成的號(hào)碼不全、車(chē)牌變形難、車(chē)牌倒掛或疊掛等識(shí)別上的問(wèn)題，這些干擾的因素再加上現(xiàn)在人工智能的研究還沒(méi)能達(dá)到這么高，使得識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別率達(dá)不到100％。國(guó)際交通技術(shù)要求是24小時(shí)全天候全牌識(shí)別率是85－95％，目前我國(guó)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別率已達(dá)到了95％以上，且核心技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。
ETC的發(fā)展趨勢(shì)
除了加強(qiáng)IC卡管理系統(tǒng)之外，隨著全國(guó)高速公路聯(lián)網(wǎng)機(jī)制的日漸成熟，ETC（電子不停車(chē)收費(fèi)）技術(shù)開(kāi)始成為未來(lái)收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用趨勢(shì)之一。
所謂ETC收費(fèi)系統(tǒng)，是為了減少收費(fèi)口處的交通擁擠，加快車(chē)輛通過(guò)收費(fèi)口的速度而建設(shè)的。在收費(fèi)過(guò)程中，車(chē)輛用戶可以不停車(chē)，直接通過(guò)裝在擋風(fēng)玻璃上的電子標(biāo)簽（里面記錄車(chē)牌、車(chē)型等信息）和架設(shè)在車(chē)道上方的微波天線通訊，記錄入口出口, 根據(jù)車(chē)輛型號(hào)計(jì)算通行費(fèi)，再通過(guò)標(biāo)簽信息中車(chē)輛的銀行賬戶，與銀行之間實(shí)現(xiàn)電子結(jié)算收費(fèi)。使用電子收費(fèi)系統(tǒng)不僅可以使車(chē)流的通過(guò)效率大大提高，而且可以通過(guò)逃費(fèi)抓拍系統(tǒng)，來(lái)抓拍那些未安裝有效電子標(biāo)簽并沖闖不停車(chē)收費(fèi)車(chē)道的汽車(chē)牌照的圖像，用于確定逃費(fèi)車(chē)主并通知其繳費(fèi)。
但由于ETC投資成本比較大，并且牽涉到銀行、通信、相關(guān)法制法規(guī)等方方面面的因素，因此，目前ETC技術(shù)還只是在局部范圍內(nèi)被采用，如廣東、北京、成都等地。河北省唐山市交通開(kāi)發(fā)總公司的工程師谷振楠說(shuō)，在國(guó)家智能交通發(fā)展的大方向下，ETC技術(shù)將會(huì)在全國(guó)范圍內(nèi)被廣泛地應(yīng)用?，F(xiàn)在車(chē)牌識(shí)別技術(shù)就是MTC（人工半自動(dòng)收費(fèi)）向ETC過(guò)渡的應(yīng)用之一。
另外，值得一提的是，技術(shù)總是處在不斷地完善狀態(tài)，在這一過(guò)程中仍然需要配合管理制度的實(shí)施。天津高速公路建設(shè)發(fā)展公司的吳剛指出說(shuō)，“嚴(yán)格控制收費(fèi)的管理不能完全依靠技術(shù)，還需要加強(qiáng)人為控制的監(jiān)督，技術(shù)上的不足還必須通過(guò)人的監(jiān)管來(lái)彌補(bǔ)?！笨磥?lái)，有效地防止逃費(fèi)與作弊現(xiàn)象，還需要全社會(huì)包括收費(fèi)人員內(nèi)部觀念上形成自覺(jué)收繳費(fèi)的概念。
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