聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)是提升高速公路收費(fèi)服務(wù)水平和管理效率的一項(xiàng)重要工作，也是國(guó)家實(shí)現(xiàn)高速公路信息化和智能交通發(fā)展戰(zhàn)略重要組成部分。隨著國(guó)家系列金卡工程、金融電子化和交通一卡通進(jìn)程的加速，公路收費(fèi)中電子支付的需求被提上了議事日程。顧名思義，電子支付就是采用電子化的方式實(shí)現(xiàn)貨幣支付，公路收費(fèi)中的電子支付就是采用非現(xiàn)金付費(fèi)的方式實(shí)現(xiàn)過路費(fèi)支付，它代表了公路收費(fèi)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向。公路收費(fèi)中實(shí)現(xiàn)電子支付的主要方式有記帳卡、信用卡、預(yù)付卡、電子錢包等等。
在各種公路收費(fèi)的電子支付手段當(dāng)中，基于專用短程通訊(DSRC)技術(shù)的電子不停車收費(fèi)(ETC)技術(shù)，以其具有免除現(xiàn)金交易、無需停車快速通過、有效提高通行能力、大大提升服務(wù)水平、簡(jiǎn)化收費(fèi)管理、降低環(huán)境污染等等明顯特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)廣為受人青睞。這種技術(shù)自9O年代初面世以來，先后在北美、歐洲、日本、澳洲、新加坡等地，得到了廣泛應(yīng)用，被實(shí)踐證明是一種必將取代傳統(tǒng)人工收費(fèi)的先進(jìn)的非現(xiàn)金支付方式的電子收費(fèi)技術(shù)手段。
2 高速公路收費(fèi)中電子支付的主要方式
高速公路收費(fèi)中電子支付(非現(xiàn)金收費(fèi)服務(wù))有三種主要的方式：即純粹的IC卡非現(xiàn)金收費(fèi)(停車方式)、基于單片式電子標(biāo)簽的非現(xiàn)金收費(fèi)(不停車方式)、基于兩片式電子標(biāo)簽組合式非現(xiàn)金收費(fèi)(停車方式及不停車方式)。
2.1 純粹的IC卡非現(xiàn)金收費(fèi)(MTC)
IC卡人工收費(fèi)系統(tǒng)中，基本的收費(fèi)模式是以邏輯加密IC卡作為通行券，車輛進(jìn)人人口時(shí)，領(lǐng)取IC卡通行券，到達(dá)出口時(shí)收費(fèi)員收卡，同時(shí)用戶現(xiàn)金交費(fèi)。除此之外，還可以利用IC卡作為非現(xiàn)金收費(fèi)的介質(zhì)，卡片由運(yùn)營(yíng)單位發(fā)行，用戶到運(yùn)營(yíng)單位制定的服務(wù)點(diǎn)申請(qǐng)用戶卡，同時(shí)系統(tǒng)在后臺(tái)和IC卡中記錄用戶開戶信息、帳號(hào)信息等，用戶可以持卡在高速公路進(jìn)行非現(xiàn)金方式的電子付費(fèi)。這種系統(tǒng)有如下幾個(gè)方面的特征：
(1)在前臺(tái)的車道收費(fèi)終端停車刷卡付費(fèi)，在系統(tǒng)后臺(tái)結(jié)算和劃帳，為用戶提供非現(xiàn)金付費(fèi)服務(wù)。
(2)系統(tǒng)只提供停車方式的MTC人工收費(fèi)服務(wù)，沒有便捷ETC服務(wù)。
(3)系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，只需要在原有的IC卡人工收費(fèi)系統(tǒng)之上方便地疊加即可。
(4)系統(tǒng)一般為后臺(tái)帳號(hào)式付費(fèi)。除非使用CPU卡，否則沒有足夠的安全性實(shí)現(xiàn)基于前臺(tái)脫機(jī)交易方式的儲(chǔ)值卡(即電子錢包)付費(fèi)。
(5)系統(tǒng)的建設(shè)成本比較低，但是對(duì)用戶的收費(fèi)服務(wù)水平?jīng)]有質(zhì)的提高。
2.2 基于單片式電子標(biāo)簽的非現(xiàn)金收費(fèi)(ETC)
不帶IC卡的電子標(biāo)簽稱單片式電子標(biāo)簽。基于單片式電子標(biāo)簽的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，是一種先進(jìn)的非現(xiàn)金付費(fèi)方式。這種系統(tǒng)的前端設(shè)備由路側(cè)讀寫設(shè)備(RSU)和車載電子標(biāo)簽設(shè)備(OBU)設(shè)備組成。車載電子標(biāo)簽固定在車輛上，作為車輛的唯一性標(biāo)識(shí)設(shè)備，當(dāng)裝載有電子標(biāo)簽的車輛經(jīng)過收費(fèi)站時(shí)，ETC收費(fèi)系統(tǒng)通過路側(cè)讀寫設(shè)備與電子標(biāo)簽進(jìn)行通信，讀取車輛相關(guān)信息、計(jì)算費(fèi)額、控制交通指揮設(shè)備，從而完成自動(dòng)收費(fèi)。這種方式與純粹的IC卡非現(xiàn)金付費(fèi)方式非常類似，只是由于采用了以DSRC技術(shù)為平臺(tái)的無線通信方式，使得電子標(biāo)簽與路邊設(shè)備的通信距離大大增加(可達(dá)7—15m距離)，從而可以實(shí)現(xiàn)車輛無需停車快速通過收費(fèi)口。這種技術(shù)有如下的特點(diǎn)：
(1)以RFID技術(shù)或者DSRC技術(shù)為基礎(chǔ)，單片式電子標(biāo)簽是非現(xiàn)金付費(fèi)的媒介。
(2)在前臺(tái)的收費(fèi)車道終端自動(dòng)完成收費(fèi)交易，免需停車、免需人工干預(yù)，快速便捷，系統(tǒng)后臺(tái)結(jié)算和劃帳。
(3)只實(shí)現(xiàn)不停車方式的電子收費(fèi)服務(wù)，沒有提供用戶已經(jīng)習(xí)慣使用的傳統(tǒng)人工收費(fèi)服務(wù)，沒有人工半自動(dòng)收費(fèi)的兼容能力。
(4)在實(shí)現(xiàn)上相對(duì)IC卡系統(tǒng)復(fù)雜，至少需要一個(gè)獨(dú)立于人工收費(fèi)系統(tǒng)的前臺(tái)收費(fèi)終端網(wǎng)絡(luò)，需要在每個(gè)收費(fèi)站都設(shè)置有ETC車道。
(5)一般為后臺(tái)帳號(hào)式付費(fèi)，沒有足夠的安全性實(shí)現(xiàn)基于前臺(tái)脫機(jī)交易方式的儲(chǔ)值卡(即電子錢包)付費(fèi)，容易給運(yùn)營(yíng)單位帶來資金拖欠和追索困難的風(fēng)險(xiǎn)。
(6)對(duì)用戶的收費(fèi)服務(wù)水平有很大提高，但是在封閉高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)條件下，其系統(tǒng)的建設(shè)成本也非常高昂。
2.3 基于兩片式電子標(biāo)簽的組合式收費(fèi)(ETC+MTC)
帶IC卡接口并在使用時(shí)插入IC卡的電子標(biāo)簽稱兩片式電子標(biāo)簽。組合式電子收費(fèi)是一種基于兩片式電子標(biāo)簽的組合式收費(fèi)技術(shù)。組合式收費(fèi)系統(tǒng)中，采用的電子標(biāo)簽是一種兩片式電子標(biāo)簽，其帶有標(biāo)準(zhǔn)的IC卡接口(通常為IS07816規(guī)格的接觸式IC卡接口或者IS014443規(guī)格的非接觸IC卡接口)，與IC卡共同組成一套完整的兩片式ETC車載設(shè)備。兩片式電子標(biāo)簽中的IC卡可以采用MI—FARE I格式的邏輯加密卡或者M(jìn)IFARE PRO格式的非接觸或者雙界面CPU卡。兩片式電子標(biāo)簽和IC卡由運(yùn)營(yíng)單位發(fā)行，用戶到運(yùn)營(yíng)單位指定的發(fā)行服務(wù)點(diǎn)上申請(qǐng)車載設(shè)備。申請(qǐng)的時(shí)候，用戶可以選擇單申請(qǐng)IC卡，也可以選擇連同兩片式電子標(biāo)簽一起申請(qǐng)。如果選擇前者，則用戶可以獲得MTC的非現(xiàn)金付費(fèi)服務(wù);如果申請(qǐng)了后者，則用戶可以同時(shí)獲得MTC和ETC方式的非現(xiàn)金付費(fèi)服務(wù)。這種技術(shù)有如下的特點(diǎn)：
(1)系統(tǒng)是基于IC卡作為收費(fèi)介質(zhì)的收費(fèi)系統(tǒng)，具有兼容人工半自動(dòng)收費(fèi)(MTC)和電子不停車收費(fèi)(ETC)的能力。
(2)收費(fèi)系統(tǒng)前端(車道級(jí))可以根據(jù)需要設(shè)置MTC車道和ETC車道。
(3)MTC采用現(xiàn)金和非現(xiàn)金兩種付費(fèi)方式，ETC采用非現(xiàn)金付費(fèi)方式。
(4)MTC的現(xiàn)金付費(fèi)方式下，采用非接觸IC卡作為通行券，收費(fèi)員入口發(fā)卡、出口收卡，用戶現(xiàn)金付費(fèi)。
(5)MTC的非現(xiàn)金付費(fèi)方式下，采用IC卡作為通行券和支付卡，用戶在入口刷卡通過、出口刷卡付費(fèi)，免現(xiàn)金交易。
(6)ETC方式下，采用兩片式電子標(biāo)簽加IC卡的方式作為完整的收費(fèi)媒介，運(yùn)用此媒介，可以輕松實(shí)現(xiàn)無需停車的電子支付服務(wù)。
(7)運(yùn)營(yíng)單位發(fā)行的IC卡，可以根據(jù)運(yùn)營(yíng)需要做成記帳卡(含有帳號(hào)信息)或儲(chǔ)值卡(電子錢包)方式，簡(jiǎn)稱非現(xiàn)金支付卡;此支付卡作為非現(xiàn)金支付手段。既可以與車載機(jī)配合在ETC中使用，又可以在MTC中使用，通過這種方式，兼容了MTC和ETC。
遼寧高速電子支付收費(fèi)方式的現(xiàn)狀和建議遼寧高速公路采用封閉式收費(fèi)制式，采用了基于IC卡作為通行券的人工收費(fèi)(MTC)方式。其中電子支付方式實(shí)現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)值卡非現(xiàn)金收費(fèi)(停車方式)，儲(chǔ)值卡為非接觸式的邏輯加密卡，沒有足夠的安全性實(shí)現(xiàn)基于前臺(tái)脫機(jī)交易方式的儲(chǔ)值卡(即電子錢包)付費(fèi)。
儲(chǔ)值卡片由遼寧省高速公路管理局發(fā)行，用戶到高速局制定的服務(wù)點(diǎn)申請(qǐng)用戶卡，同時(shí)系統(tǒng)在后臺(tái)和IC卡中記錄用戶開戶信息、帳號(hào)信息等，用戶可以持卡在高速公路進(jìn)行非現(xiàn)金方式的電子付費(fèi)，儲(chǔ)值卡的帳務(wù)是以卡讀寫正常時(shí)以卡內(nèi)記錄的信息為準(zhǔn)，卡有異常時(shí)以系統(tǒng)記錄的相關(guān)操作和消費(fèi)記錄為準(zhǔn)的方式進(jìn)行管理。
現(xiàn)在的儲(chǔ)值卡系統(tǒng)存在安全性低、不變于大范圍推廣應(yīng)用、沒有與ETC相結(jié)合一起考慮的缺陷。基于對(duì)高速公路電子支付收費(fèi)方式和我省收費(fèi)方式現(xiàn)狀的分析，我們建議采用基于兩片式電子標(biāo)簽的組合式收費(fèi)方式來構(gòu)建我省的高速公路電子支付收費(fèi)系統(tǒng)。這樣ETC在我省未廣泛使用時(shí)用戶可以獲得MTC的非現(xiàn)金付費(fèi)服務(wù);如果ETC在我省已經(jīng)推廣使用，則用戶可以同時(shí)獲得MTC和ETC方式的非現(xiàn)金付費(fèi)服務(wù)，而且對(duì)于整體電子支付系統(tǒng)不用重復(fù)建議，保護(hù)前期的投資。
具體的實(shí)施方案如下：
(1)采用支持ISO 7816、ISO 14443協(xié)議，可讀寫Mifare 1、Mifare Pro及雙界面IC卡的專用收費(fèi)機(jī)具設(shè)計(jì)IC卡車道收費(fèi)系統(tǒng)。
(2)采用雙界面Ic卡作雙片式ETC電子標(biāo)簽的擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。雙片式ETC電子標(biāo)簽和雙界面IC卡同時(shí)存儲(chǔ)包括車主、車型、車輛物理參數(shù)等固定信息。
(3)雙界面IC卡存儲(chǔ)帳號(hào)、余額、交易記錄、人出口編號(hào)等信息，雙界面IC卡內(nèi)存儲(chǔ)的信息能以接觸式和非接觸式兩種方式進(jìn)行讀寫訪問。
(4)ETC收費(fèi)專用車道同時(shí)設(shè)置ETC車道天線控制器和車道IC卡專用收費(fèi)機(jī)具，由一臺(tái)車道工控機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)正常ETC車輛、誤人普通車輛通行費(fèi)收取，以及灰、黑名單核查、原始交易記錄生成、車道交通控制等功能。
(5)在交通量大易產(chǎn)生交通流瓶頸的收費(fèi)站按需設(shè)置1條以上的ETC收費(fèi)專用車道，允許司機(jī)將雙界面IC卡插入雙片式ETC電子標(biāo)簽，免停車通過收費(fèi)站，通行費(fèi)被自動(dòng)扣取，并大幅度提高收費(fèi)口通行能力。
(6)在一般收費(fèi)站，僅設(shè)置IC卡收費(fèi)車道，允許司機(jī)從雙片式ETC電子標(biāo)簽中撥出雙界面IC卡以非接觸操作的方式刷卡扣款，短暫停車后通過收費(fèi)站。
(7)要求各級(jí)系統(tǒng)均采用符合國(guó)家金融規(guī)范的嚴(yán)格的數(shù)據(jù)核對(duì)與校驗(yàn)機(jī)制，中心系統(tǒng)采用磁盤陣列鏡像備份的數(shù)據(jù)保護(hù)，中心數(shù)據(jù)庫(kù)采用歸檔聯(lián)機(jī)熱備的備份方式，確保資金數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、安全、可靠。
(8)采用雙界面的IC卡，有足夠的安全性保證實(shí)現(xiàn)基于前臺(tái)脫機(jī)交易方式的儲(chǔ)值卡(即電子錢包)付費(fèi)。
電子支付收費(fèi)系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期漸進(jìn)的過程，在ETC未推廣使用之前可以先期投入使用IC卡非現(xiàn)金收費(fèi)服務(wù)，在根據(jù)實(shí)際需要建設(shè)ETC車道系統(tǒng)后，整體系統(tǒng)無需變化。系統(tǒng)是以更高的戰(zhàn)略眼光結(jié)合ETC和IC卡非現(xiàn)金收費(fèi)服務(wù)來考慮的，已經(jīng)考慮到未到應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)，可以避免電子支付收費(fèi)系統(tǒng)的重復(fù)建設(shè)。
4 結(jié)論
綜上分析可以看出，采用基于兩片式電子標(biāo)簽來構(gòu)建未來我省高速公路電子支付收費(fèi)系統(tǒng)，選擇成熟的主流技術(shù)，加強(qiáng)雙界面IC卡和雙片式電子標(biāo)簽結(jié)合應(yīng)用的實(shí)施方案和互換性研究，從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的角度適時(shí)適地發(fā)展公路電子支付收費(fèi)業(yè)務(wù)，從而將我省高速公路在智能化方面推向高峰。
