德国高速公路电子收费系统

德国高速公路电子收费系统杨 洋同济大学交通运输工程学院，上海 200092email: yangela_yang@摘要：我国已建成的高速公路中，出于筹资还贷的原因，均实行了收费的政策和制度。

在实际操作中，形成了不尽相同的收费系统。

本文在介绍了国内高速公路现有的各种收费形式的基础上，着重阐述了电子收费(ETC)系统在国内高速公路收费中的应用情况，并以德国2005年初实行的高速公路电子收费系统为例，对电子收费系统框架及其关键技术进行了系统的描述。

关键词：高速公路 系统框架 电子收费对车辆使用道路及桥梁进行收费，早已是一个国际性普遍存在的事物。

收费系统根据不同的收费形式、人工参与程度和通行卡方式，有不同的设备配置。

自从出现对车辆进行收费以来，收费技术经历了从低级到高级，从功能简单到丰富完善的过程。

除无任何管理设备的人工收费外，综合目前的收费方式，概括起来有两大类（半自动收费和全自动收费）六种（计算机管理通行券（条形码）收费、磁卡（IC卡）收费、投币式收费、动态称重收费、红外线收费和不停车电子收费）。

随着交通量的迅速增加以及高等级公路网的逐步形成，人工收费引起交通堵塞、等候时间长，从而造成效率低下，收费舞弊现象也逐渐显现出来。

智能化运输系统在我国已排上议事日程，在公路、水运、交通主要技术政策中把发展智能化运输系统列入我国2010年前公路高新技术重点，提出“高等级公路建设技术的发展应以智能化运输系统为方向”，作为智能化运输系统的主要组成部分的收费系统主要“应向不停车自动收费系统发展”。

不停车自动收费系统也称电子收费系统，目前发达国家如美国、日本、西班牙、挪威等已在高速公路上普遍实施。

尤其值得一提的是德国在2005年初在全国范围内针对载重超过12吨的卡车实行的电子收费系统。

本文讨论的重点就是以德国高速公路电子收费系统为例，对不停车电子收费系统框架及其关键技术的描述，并对该系统在实施过程中遇到的困难和带来的一些问题进行了分析，以对国内高速公路电子收费系统的选择给出了一些建议。

系统研发背景1．系统研发背景德国有1.1万公里高速公路，以往，高速公路对任何车辆都不收费，而法国、意大利、奥地利、西班牙等欧洲国家早就对卡车甚至小汽车征收养路费。

德国高速公路质量高而免费，一直是欧洲各运输公司穿越欧洲的首选路段。

东欧10国加入欧盟后，德境内卡车剧增。

2004年，每个工作日平均有160万辆卡车在高速公路上行驶。

德政府认为，日益增多的卡车对德公路造成很大损失。

每年12吨以上大卡车对路面造成的损失达34亿欧元，占每年高速公路维修费的45%,因此重型卡车应多承担对路面的损害的责任。

为此，德国从2005年元旦起对高速公路上12吨以上大卡车收费，费率根据其轴载和排气量分成6个等级，每公里10到17欧分，污染环境大的卡车多交费。

- 1 -- 2 -戴姆勒·克莱斯勒（Daimler Chrysler ）、德国电讯和法国克菲洛特（Cofiroute SA ）公司组成联合财团，成立TC 有限公司，赢得德国政府的招标以后，它和联邦货运局(BAG)形成公共－私有伙伴关系模式（Public Private Partnership-Model ），共同开发了一套全自动的收费系统。

这套收费系统是基于全球移动通讯技术（GSM ）和全球卫星定位系统（GPS ），由电脑网络和计算收费系统共同作业。

拥有车辆的运输公司或个人可以自由选择全自动缴费或者手工缴费方式。

2.2.电子收费系统框架电子收费系统框架电子收费系统框架 2.1 全自动缴费系统 它运用了目前最先进的全球定位系统 (GPS)和全球移动通讯系统（GSM ）技术。

具体程序如下：运输公司或是运营货车向Toll Collect 公司进行注册，每辆车得到一个汽车卡，卡片上存有该车最重要的资料如车轴数、重量、污染级别、常走路线等，货车凭卡在Toll Collect 公司的特约服务商那里安装车载感应器(OBU/On Board Unit)（设备免费提供，但需预交300欧元养路费；安装以及拆卸需付费，需时约4个小时，且要事先预约）；以后汽车在高速公路上行驶时，车载感应器与卫星导航系统自动感应，将行驶过的路段和所需付的费用累加通过GSM 反馈到Toll Collect 公司的中央计算器，然后进行结算，其结果通过移动通信系统传至收费中心，由收费中心向拥有车辆的运输公司开出账单，代收过路费，并转交给德国政府。

未配有车内仪器的车辆可选择手工结算的方法，包括预缴费系统或者网上预缴费两种方式。

2.2 预缴费系统 即运输公司通过缴费机或是互联网为计划行驶路线事先缴费的方式。

缴费机缴费不用事先在Toll Collect 公司注册，比较适合于那些不经常行驶高速路的司机。

缴费机上有德语、英语、法语、波兰语可以选择，通过电脑触摸屏操作，输入出发地和目的地后，电脑可以自动计算出最短的路程和所需付的费用，可以用汽油卡、信用卡、银行卡或是现金的形式交费；如果还有问题，可以按缴费机上的人工服务键，有Toll Collect 公司的客户服务人员提供多语言服务。

缴费成功后，用户得到一个收据，上面有车辆资料、预行驶路线、路段长度、所付费用、16位预定号码和有效期等内容，以备联邦货运局检查。

全德国大约将有3500部缴费机分布在各个加油站、休息站、边境线等地。

2.3 网上预缴费 需要先在Toll Collect 公司注册，网上交费的好处在于它不受时间和地点的限制，每个注册用户有一个“电子钥匙”用户名和密码，缴费信息和用户资料都是保密的。

用户网上交纳养 图1：车载感应器 图2：缴费机- 3 -路费不需要安装特别软件，只要登陆互联网连接到Toll Collect 公司主页即可；后台操作系统由Toll Collect 公司解决。

其他步骤与缴费机缴费类似。

2.4 完善的收费保障制度 TC 公司提供给联邦货运局全套的高效监控系统。

联邦货运局和海关官员有权检查各个货车交纳养路费的执行情况。

监控系统包括固定式监控（固定站点检查）和移动式监控（沿高速公路线）。

全德国在高速公路上搭建300座监控桥进行固定式无人监控，桥高7.5米，车辆通过此桥前15米就开始进入监控区。

如果货车安装了前文提到的车载感应器，立即就可以将车辆交纳养路费的情况反馈到监控桥；如果车辆没有车载感应器，桥上的摄像头采集到的数字图片将被发送到数据中心，在那里检索所有通过缴费机和互联网交纳养路费的车辆的信息，从而验证车辆有没有按照它的车轴数和污染级别为行驶过的路段缴纳相应的养路费。

如证实依法缴纳，图片数据就被删除；如果有违规行为，图片数据就被保存，由联邦货运局继续追究相关人员的责任。

固定式监控还包括在固定地点的人工监控。

主要是在监控桥附近的一些路边停车场，联邦货运局的工作人员进行检查。

如果监控桥发现有违规车辆，通过无线通讯方式，不出10秒钟，就会把信息传递到固定监控站的工作人员手里，那里工作人员可以进行更为详细彻底的检查，并对证实违规的车辆施以罚款。

移动式监控主要是指联邦货运局的大约300辆流动监控车，共有535名监控员负责养路费的流动监控。

利用DSRC 通讯技术，监控车可以对所有经过的大货车（安装了车载感应器的）进行自动监控；车上还加装了电脑设备，利用GSM 技术可以连到Toll Collect 公司数据中心，从而也可以对使用预缴费系统的车辆进行检查。

如果货车没有及时交纳养路费，又无法确定真实行车里程，可以事后按照500公里的行车里程进行补交。

如果货车司机有逃避养路费、不（及时）出示缴费收据、不配合检查等违规行为时，可以处以最高2万欧元的罚款。

3．该系统的主要优点以及系统实施中遇到的问题该系统的主要优点以及系统实施中遇到的问题 3.1 该系统的主要优点 德国开发并使用的这一高速公路电子收费系统是目前世界上唯一不设收费窗口的最先进的道路收费系统，它的主要优点在于： ① 可以自动鉴别高速公路与国道，只计算车辆在高速公路上行驶的公里数。

② 车辆通过监测点时，自动与计算中心结算，免除了收费站点前排队堵车的局面。

③ 收费合理，新型的全自动收费系统以实际行驶公里数为结算基准。

3.2 同时同时，，该系统依然存在着一些缺陷并在系统实施过程中带来了一些问题该系统依然存在着一些缺陷并在系统实施过程中带来了一些问题，，主要表现在要表现在：： 图3：固定式无人监控桥- 4 -① 系统的运行离不开美国的GPS 定位系统。

假如美国政府出于某种目的做出决定，关闭GPS 系统，德国高速公路收费系统将会立即陷入瘫痪。

又如，假如美国人为改变GPS 导航精度，使定位精度偏差100米，那么该收费系统便分辨不出被监控的卡车是行驶在高速公路上，还是行驶在联邦公路上。

目前，GPS 的导航精度约为10米，但是在靠近城区的地段，因有建筑物干扰，存在导航盲区。

随着欧洲自主的、独立的民用全球卫星导航系统“伽利略”的建设，该自动收费系统有望解脱GPS 的限制，并且对车辆的定位精确到“米”。

② 该收费系统的另一个缺陷是，每个车载感应器价值500欧元，这对经常使用德国高速公路的卡车来说是一个可以接受的价格，但对国外过境车辆就会带来很多麻烦，因为这些车辆只是偶尔在德国高速路上行驶，无法承受车载感应器昂贵的价格。

③ 这套高速公路收费系统与其他欧洲国家的收费系统目前并不兼容。

④ 对于德国境内的“逃费黑车”可以通过车牌照找到，司机也会收到补交款通知书。

但是，对于那些匆匆过境而去的外国车辆，补交款通知书的寄送和具体处理，目前还没有好的解决办法。

⑤ 该收费系统投入使用后，部分车流转移到不收费的联邦公路上，对德国的联邦公路带来很大压力，造成更严重的环境污染并且联邦公路周围大多是居民区，日夜兼程的卡车扰乱了居民安静、舒适的环境。

4.4.德国高速公德国高速公德国高速公路电子收费系统的重要意义路电子收费系统的重要意义路电子收费系统的重要意义，，主要有以下四个方面主要有以下四个方面：： ① 让大货车承担起建筑、维护、经营德国高速公路的部分费用。

据统计，一辆40吨重的大货车在高速公路上行驶1遍，对路面的损耗程度，相当于一部小轿车在上面行驶了6万遍。

因此德国政府认为，大货车主有义务赞助德国的公路基础建设，采用与行驶里程数挂钩的新的电子收费系统。

② 为了平衡公路交通和铁路交通的比重。

高速公路行驶的成本增加了，货物运输必然会向其他途径。

首先是向铁路上转移，德国的铁路和内河航运因此也获得更多的机会。

而且每公里养路费的高低和货车的车轴数和污染级别成正比，这也支持了德国政府的环保政策。

③ 大货车缴纳养路费带来的额外收入，解决了德国扩建交通道路的资金紧缺的问题，尤其是德国长途公路干线的建设。

④ 德国的全自动高速公路缴费系统为全欧洲乃至全世界树立一个榜样。