高速公路收费站ETC车道通行能力分析
发布时间：2023-07-17 03:15:02
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn高速公路收费站ETC车道通行能力分析
作者：刘维
来源：《名城绘》2020年第06期
摘要：随着我国高速公路收费技术的发展，ETC收费地位日益重要。对于高速公路收费而言，ETC收费站能在改善传统人工收费带来的工作效率低等问题的同时，减少交通拥堵、车辆延误的情况。所以高速公路收费站ETC的普及得到了高度重视与广泛应用。但近年来，特别是2019年，从ETC使用爆发式增长的使用现状可知，高速公路ETC收费在运行中仍存在一些问题，这些问题不仅阻碍收费站ETC的应用，而且不利于工作效率提升。基于此，有必要对高速公路收费站ETC车道通行能力进行分析。关键词：高速公路;收费站ETC;车道通行能力
1分析ETC车道运行中的问题1.1ETC电子标签的适用性
各省在2019年ETC爆发式发展的同时，ETC电子标签发行问题、标签运算能力、ETC电子标签质量问题呈现上升势头。由于路网中心组织的全国联网收费的推进，各省收费系统兼容性进一步提高，解决了原来的相对独立性和电子标签的不通用性。由于电商等新方式的应急推广，导致多种不规范的ETC电子标签，表现为发行日期错误，车型判定错误，有效期发行错误等问题，成为标签可用性的障碍。标签运算能力主要表现为新计费模式下，天线对电子标签写入内容增多，每条车道平均交易时间由200ms延长至400ms，对车道通行能力有一定影响。ETC电子标签质量问题主要表现电子标签电源管理系统故障率越来越高，随着门架计费模式的实施，原电子标签只需要在出入口完成交互，现在在每个计费单元要完成交互，交互次数较原来具有指数量級的增加。对应的电子标签的电源管理系统为适应当前模式，导致出现大面积标签电源不足，出现不能通行状况。1.2ETC后置车道的推广与交易规则的冲突
在原ETC车道系统中，ETC车道一般采用前置ETC车道，当电子标签车辆驶入ETC专用车道时，交易失败可以直接驶入相邻的人工车道处理。在2019年全国大面积增加ETC车道，使人工收费车道进一步减少。ETC专用车道均由原人工车道改造，一般采用后置车道模式。后置车道模式在前车交易不成功时纠错能力较弱，造成通行的另一障碍。1.3ETC车道缺乏科学有效管理
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn现行的ETC车道管理系统中，采用的管理方式主要是单线模式的管理，当车道通行量达到最大化时极易出现交通混乱，主要表现有后车已完成交易，但前车仍没有完成交易，造成车辆拥堵。另外，车主可能不了解ETC专用车道的模式，造成抢行、误入。只有在误入车辆退出后才可恢复正常使用。这些问题实质原因为ETC车道缺乏有效的管理。2提升ETC车道通行能力的措施2.1规范化ETC电子标签的发展
ETC电子标签的不可用很容易导致车辆出现等待延迟、拥堵的情况，为避免该类问题出现，必须加强对ETC电子标签的制造、发行和使用进行规范化管理，以适应新的收费业态。规范化的ETC电子标签管理不仅有利于促进ETC收费本身的发展，且在最大限度上提升ETC车道通行能力。
2.2ETC专用通道设置方式
一般情况下，在考虑同方向的收费车道时，尽量采用左侧面的第一条以及第二条车道，使之成为ETC的专用前置车道模式，具有一定的纠错能力，避免缺少人工纠错的情况下提高车道的可用性。其次，对于两条专用ETC车道之间存在的道路干扰问题，可通过设置吸波涂料、车道同步等方式进行及时的解决，达到范围的限制与管理。也可通过人工智能模式去发现临道干扰模式，从而采取相应措施，完成错误交易的纠偏，提高收费的便捷性。2.3完善ETC系统
根据相关的研究调查可知，我国在ETC通道的管理上，通常用的是普通天线模式管理系统。由于这种系统在实际应用中，很容易出现大量的跟车情况，甚至出现通信盲区等不良问题，现有普通天线模式管理系统存在有很多弊端，根本不利于ETC的实际应用。为改善这一现象，有关人员就必须完善ETC系统，为ETC收费站建立一个健全的相控阵天线管理模式系统。目前，相控阵天线ETC系统管理模式投入使用所带来的优势有：抗干扰能力强，通信范围广，车辆定位等，通过地面线圈配合，可实现在一定交易范围中的多车辆同时交易。相控阵天线ETC系统利用电子标签定位和队列模式，有效防止跟车干扰，提高车辆运行速度，与ETC收费站的整体工作效率。2.4加强ETC车道通行能力的计算
ETC车辆的折算系数。对于ETC车道的通行能力进行科学的分析计算，需要结合实际通行过程中的不同的车辆车型对ETC车道通行能力的影响，进行综合性的分析与估算，通常以车辆的折算系数作为衡量的参考依据。通过对某一高速公路的收费站进行相关的统计，其数据结果是;小型车辆在交通流中的比例约占是80%，ETC车道中的小型车的通行比例是87%左
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn右。结合以上分析，ETC的车道车辆折算系数中，标准车型主要是选用的小型车。不同车型对收费站通行能力的影响，主要是车辆的离开时间不同。结合实际的统计结果分析，小型车的车辆折算系数是1.0;大中型车的是1.4;特大型车的是1.8。
ETC的车道通行能力主要是指在理想的环境下，单条ETC车道在一定的时间以内，能最大程度的通过标准车辆的最大数量。结合实际ETC车辆的在进行通过收费站时，车辆的运行速度呈现的是抛物线性的变化过程，所以离开的时间是乘以一个时间区域内的0～1的具体调节系数，这样能更为准确地计算出ETC车道的通行能力。其中的ETC车道的理想道路运行条件为：收费车道宽度≥3米，收费岛长度≥30米，宽度≥2.2米，收费广场一定要视野开阔，道路面平整整洁;ETC车道的理想交通条件为：车辆为单一的标准车型，且车距适当，无车辆误入情况;理想的环境条件为：ETC系统不受各种因素干扰，如电子标签的统一、无天线微波干扰等。3结语
总之，为满足人们出行要求，ETC收费带给人们良好的出行体验，相对要求也会越来越高。从业者面在对高速公路ETC收费通行存在的问题，必须采取有效措施，在提高新的收费模式下ETC收费站车道通行能力的同时，提高用户的满意度。参考文献：
[1]罗梓铭.高速公路混合收费站通行能力及车道配置研究[D].南昌：华东交通大学，2019.[2]田冠允.河南省京港澳高速收费方式优化配置研究[D].北京：清华大学，2017.
