ETC：高速公路上的快速通行证
邱元阳
编者按：今年5月21日，国务院办公厅印发了《深化收费公路制度改革取消高速公路省界收费站实施方案》，提出到2019年底前，基本取消全国高速公路省界收费站，各省份高速公路入口车辆使用ETC比例达到90%以上，同时实现手机移动支付在人工收费车道全覆盖。而且，从2020年7月1日起，新申请批准的车型应在选装配置中增加ETC车载装置。
交通运输部联合国家发展改革委印发加快推进高速公路电子不停车快捷收费应用服务方案，将发行任务分解至各地，对接各大商业银行和中国银联，指导各地利用线上和线下多种渠道大力推动ETC发行。9月份，ETC已实现全国联网。本期我们就谈谈关于ETC的那些事儿。
● 何为ETC
ETC：Electronic Toll Collection，即“电子不停车收费系统”，是高速公路或桥梁常用的自动收费方式。
ETC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车道上的微波天线进行专用短程通信，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过高速公路或桥梁收费站无需停车而能交纳高速公路或桥梁费用的目的（如图1）。
ETC最大的好处就是不用停车，走到收费站时自动识别，自动扣费，全程只需要不到两秒就可以完成，大大降低了收费过程中所耽误的时间，其收费通行能力是普通人工收费的5～10倍。
收费站往往是高速路上最堵的地方，尤其是省界收费站。取消省界收费站，统一结算，可以大大减少高速拥堵，但高速公路出入口的收费站仍然存在，这个地方的通行效率就决定了收费站内外排队的长度。使用ETC之后，不仅会减少高速出入口的拥堵，而且会使每辆车的通行效率更高，真正实现快速通过。
根据交通运输部和国家发改委制订的《加快推进高速公路电子不停车快捷收费应用服务方案》，ETC的发行任务已分解至各地，对接六大商业银行和中国银联，各地充分利用线上和線下多种渠道大力推动ETC发行。于是，各大银行迅速行动起来，以前价值约300元左右的ETC均免费赠送安装。
2019年7月起，高速ETC通行费九五折，各大银行的ETC营销大战硝烟弥漫，办理ETC几乎都是免费赠送ETC设备，还有的附加有过路费打折、加油立减、免费洗车及检查等优惠。
在银行办理ETC时，还需要同时确定办卡类型（实际上也就是扣款方式），主要分为以下三种。
1.记账卡
需要车主绑定自己的信用卡，就是先通行后付款，一般下高速后1～3个工作日会从绑定的信用卡中自动扣费。记账卡使用人群最多，省时省力，免去了充值的麻烦。
2.储值卡
针对个人的储值卡需要绑定车主个人储蓄卡，提前向ETC储值卡充值，经过收费站实时扣费。针对公司的储值卡需要先充值才能办理，通常需要预存2000元左右的通行费。这两种储值卡都可以使用银联、支付宝等实时在线充值。
3.货车ETC专用卡
货车不同于小轿车，有吨位差别，高速收费也不相同，各省收费标准也不完全相同，并且载重货车的过路费都很高，经常上几千元。货车ETC的便利之处是不需要充值，也不用办理信用卡，直接绑定车主储蓄卡，从储蓄卡里扣费。
● ETC的工作原理
ETC的通信也是采用了无线射频识别（RFID）技术，关于RFID的知识可以参阅本栏目以前的专题《异军突起的近场交互》。RFID标签有被动式和主动式之分，被动式标签不需要电源供应，传输距离短，而ETC的长距离传输就需要采用主动式RFID标签了。
主动式RFID标签需要电源供电，传输距离远，存储容量较大，在各种车辆识别技术中逐渐成为主流。ETC以现代通信技术、电子技术、自动控制技术、计算机和网络技术等高新技术为主导，实现了车辆不停车自动收费的智能交通。
ETC系统通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通信（DSRC），进行车辆自动识别和收费数据的交换，通过计算机网络对收费数据进行处理，实现不停车自动收费的全电子化管理。射频识别系统利用安装在车内的射频卡存储车辆编号及相关信息，安装在车道的射频天线可与该装置以专用短程通信方式交换信息，并对其存储内容进行读写操作，从而识别出当前通行车辆（如图2）。
这里还有两个名词需要解释，分别是车载单元（OBU）和路边单元（RSU）。
车载单元（On Board Unit，OBU）指的就是ETC系统中安装在用户车辆上的RFID标签，通常使用太阳能供电，少数使用锂电池供电（如图3）。
路侧单元（Road Side Unit，RSU）则是收费站门架上的天线（如图4），二者通过专用短程通信（DSRC）进行无线通信和信息交换。
整个ETC系统主要由RSU和OBU设备、中心管理系统和其他辅助设施（监控系统、车牌识别、自动栏杆等）组成。OBU中存有车辆的识别信息，一般安装于车辆前面挡风玻璃上车内后视镜的背后，用来完成无线通信功能，电子支付功能由OBU设备上插入的智能IC卡实现。RSU安装于收费站，当车辆通过收费站口时，RSU发出询问信号，OBU做出响应，并进行双向通信和数据交换，存储有车辆和用户信息的中心管理系统获取车辆识别信息，控制管理系统产生抬杆落杆及扣款等相应动作（如图5）。
当车辆驶入入口ETC通道时，地感线圈检测到车辆通过，触发RSU天线发送信号，唤醒OBU标签加电工作并与之进行通信，读取OBU的车辆信息，然后将获取的信息传送给中心管理系统验证信息合法性，抬杆放行，再向OBU的IC卡中写入入口信息。车辆离开高速公路进入出口ETC通道时，RSU则会读取OBU中的入口信息和车型信息，计算收费金额，从OBU的IC卡中扣除成功后，抬杆放行，交易记录写入OBU中的IC卡。交易完成后，OBU回到休眠状态（如图6）。
由于目前全国高速公路的ETC系统建设尚未完全完工，还有一部分收费站没有ETC车道，所以在进出高速路口时就可能有多种不同组合的通行方式（如图7）。
如果入口是从人工收费车道进入的，操作方式如图8所示。
不停车收费之后，如果需要开具发票，可以通过票根APP或票根网（www.txffp.com）开具通行费增值税电子发票。用支付宝支付的通行费可以通过支付宝中的“高速纵横”“高速ETC”等生活号来进行开票。以高速纵横为例，点击“我要开发票”，就能看到记录的账单，输入发票抬头信息和电子邮箱，就能申请开票，电子发票会发送到邮箱。
ETC的充值也能在支付宝的“城市服务”—“车主服务”—“ETC服务”中进行。
● ETC的优缺点
从个人方面来说，ETC的优点首先是节省了时间，进出高速公路免去了排队等候，真正实现了高速行驶和高速通行。从公路方面来说，推行ETC提高了车辆通行效率和高速公路利用率，减少了拥堵情况的发生。
到目前为止，ETC是现有通行速度最快、缴费最便捷的高速收费方式，而且还在进一步完善。如果再利用快速相控阵、匝道ETC自由流等技术，ETC车道过车效率还可以再提高2～3倍。当然，ETC也还有一些小缺点需要克服。
1.车速问题
接近ETC通道时，行车速度要降至20公里/小时以下，如果速度太快，摄像头无法识别到车牌上的信息，自动栏杆不会开启。
2.车距问题
因为ETC是通过识别车牌来开启档杆的，从收费站通过时要和前车保持10～15米的距离，如果跟车太紧，摄像头就检查不到车牌，无法开启档杆。
3.识别问题
由于ETC使用的主动式RFID标签的通信距离在10米左右，而且RSU路侧天线还有一定的覆盖角度，在实际使用时，有时会出现车道识别和车道栏杆的配合不协调的情况，不得不停下车来，影响通行速度。
4.走错通道
有时不小心排到了人工收费通道，还需要把ETC卡取出，让收费员来操作。另外就是少数收费站没有ETC通道，也会给通行造成困擾。
5.保证金
很多银行在使用借记卡绑定ETC时，需冻结一定额度的保证金，才能受理签约申请。
● ETC的安全性
央视3·15晚会曾曝光过ETC卡可被“隔空盗刷”问题。据记者测试，开通闪付功能的银行卡，只要轻轻贴一下POS机就能刷走卡里的钱，这让很多车主感到不安全。
网上也流传过用POS机盗刷ETC金额的现象，被盗刷的都是信用卡和储蓄卡。银行工作人员称，盗刷主要是ETC联名卡上的“闪付”和“小额免密支付”两个功能引起的，与ETC设备无关。很多ETC卡都是与银行合作发行的联名卡，在办理时默认开通了闪付功能，如果再同时开通“小额免密支付”功能，就存在被刷盗的风险，但是被盗刷的是联名卡的银行余额，并不是ETC的储值。
因此，建议在办理好ETC后，最好取消小额免密支付功能，或者关闭闪付功能，这样就切断了盗刷的途径，并不影响高速通行扣费。如果需要这两项功能，或将银行余额全部转到ETC储值，或通过高速收费站后把IC卡从ETC设备中取出，彻底杜绝盗刷。
除了盗刷，ETC还存在被蹭刷的可能。有人也会钻车辆感应的空子，在其他ETC车辆进入ETC感应区域栏杆打开时，紧跟或瞬间变道去蹭刷别人的ETC。这种行为很容易造成车辆追尾或剐蹭，被发现后会列入黑名单，并在出口按无卡处理，以全线高速最远距离收费。
● 结束语
ETC电子收费系统是国家推广的成熟系统，依赖于全国高速系统的联网，以及相应的专用车道建设。随着信息化程度的提高，高速公路ETC系统建设逐步完善，即将全面推广，电子收费将逐渐取代人工收费，不仅能节省时间，减少拥堵，提高通行效率，而且能更加便于车辆通行数据的采集，便于全国范围内的车辆状态监控和管理，以及ETC系统与车车通信、车路协同等智慧交通发展方向的深度融合，提供全方位的出行服务。
国务院印发的 《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》中明确提出：“到2020年基本实现重点城市群内交通一卡通互通，车辆安装使用ETC比例大幅提升。”在未来，更多的应用场景如小区门禁、智能停车场等，也将支持ETC应用。
