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大陆ETC发展与台湾的借鉴
大陆不少业主在投资初期,忽视兼容的重要性和技术要点,以至后期当业主需要扩大和升级整个ETC系统时,主动权都掌握在国外厂商的手中,而从大陆的发展经验来看,愈发显现ETC产业本土化的重要性。
智能型运输系统(Intelligent Transportation System;ITS)所牵涉的系统及应用相当广泛,但其发展为一整合性的新服务,因此大部分的专家都预估其市场会非常庞大,尤其日本更将ITS视为振兴其经济发展的主轴,对ITS相关商机的预估相当乐观(参看表一)。目前ITS在商用进展较快的应用仍以ETC(Electronic Toll of Collection)为主,甚至有逐渐以ETC为核心来驱动ITS产业发展的趋势。
ETC是一个集中无线通讯、计算机网络及信息处理、自动控制等多项高新技术在公路自动收费综合系统中的应用,它利用车载单元(或电子卷标)自动与安装在路侧或门架上的微波天线进行信息交换,中心控制计算机则根据电子卷标中存储的信息识别出道路使用者,然后自动从道路使用者的银行账号或储值卡中扣除通行费。最明显的优点是可以不停车收费,从而大幅度提高了车道收费站的处理效率,以及收费公路的疏通能力。
ETC系统可以分为开放式ETC和封闭式ETC,前者读取车载智能装置(如电子卷标)有关的信息,按相关费额进行收费,功能简单,适用于单个收费站点使用;后者要综合车辆的入口信息及费率表得出其相应费额进行收费,系统复杂,适用于全路段ETC收费。
在ETC系统中,对车载智能装置的读写控制主要采用无线通讯技术,如915MHz、2.45GHz、5.8GHz等频段的通讯设备,以及相应的计算机数字传输控制、后台结算协议处理等装置。
各国ETC进展
ETC(电子不停车收费系统)是ITS领域中一个特殊的应用,由于它涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞的有效手段,而且潜在的消费群巨大,因此各个国家都把ETC作为ITS领域最先投入应用的系统来开发。即使是以前很少有公路收费的国家(如美国、德国等),考虑到扩大道路建设资金的来源,以及鼓励私人投资公路建设或控制大城市的交通量,都纷纷将ETC引入道路系统;此外还致力于开发附加于电子收费系统上的其它加值服务。
美国是最早对电子收费系统进行研究开发的国家,至1996年,已有50条公路、隧道和桥梁装备各种电子收费系统,用户数将近200万(以车载电子单元的数量计),其它欧洲国家如英、法、义、西等许多国家,都已有不同规模的ETC系统投入使用。
日本亦十分重视ETC技术的开发,在90年代初期就有许多大公司开始研究;1995年建设省开始推动,1996年政府拨款70亿日元支持ETC技术的开发,并制订了「日本电子收费系统共同研究开发计划」,建立全国统一的技术标准规范,目前已进入实用阶段。
除了欧、美、日以外,新兴的工业国家和发展中国家也开始ITS之全面开发和研究,如韩国由建设交通部制定了全面的ITS框架结构和发展计划,新加坡已经在全国开始推行不停车电子收费,马来西亚、香港等地也都已有电子收费系统投入实际使用,取得了良好的效果。我国也于
来源:RFID射频快报
中国大陆交通部门也已经把ETC的开发和应用,列为ITS领域首先启动的项目。针对公路管理部门对ETC系统的需求,中国大陆交通部科技司于1998年1月,下达了「网络环境下ETC收费系统研究与推广应用」的联合攻关项目,旨在全面系统地研究ETC收费系统的技术构成、接口规范、电磁兼容性、网络结算等技术细节,以保障全中国大陆各大区域内的系统相互兼容,从而确保公路管理公司及最终用户的利益,促进ETC收费系统市场健康且快速发展。在此课题的研究基础上,中国交通工程设施(公路)标委会和中国ISO/TC204技术委员会将完成ETC收费系统DSRC标准化。
业者画地为牢
ETC最早引进中国大陆是在90年代中期,那时部分经济发达地区的高速公路车流量激增,导致收费口交通堵塞、环境污染等一系列问题。据中国ISO/TC204委员会统计资料,当年仅广州地区停车等待交费损失的车时就达数百万小时,由此导致的汽油浪费达数亿人民币,因此部分经济发达省市开始引进ETC系统,以解决人工收费方式的不足。1996年,广东省佛山市通达高技术实业公司引进了美国TI公司的ETC收费设备,开发了ETC收费系统软件,在佛山、顺德、南海等地建立ETC车道并投入使用,当年底,北京首都高速公路发展有限公司与美国AMTECH公司签订协议,在首都机场高速公路进行为期3个月的ETC收费系统试验,该系统第2年投入试运行。
从1996年至今,全中国大陆境内已经有十几个省市相继开通了两百多条ETC车道(参见表三),但是高速公路管理公司各自引进互不兼容的ETC系统,在高速公路区域联网收费乃至全国联网收费趋势越来越明确的情况下,ETC系统互不兼容的问题便显得更加严重,如不能解决这个问题,势必会阻碍ETC的发展。
从表三中显示,5.8GHz系统应用地域范围最广,遍及中国大陆十余个省市;2.45GHz系统区域应用规模最大,仅在深圳地区就有100多条车道和4.5万用户;915MHz系统应用最早,价格最便宜;而这3种系统互不兼容,画地为牢,固守着自己的阵地。
现在大陆的ETC市场与十几年前的欧洲市场非常类似。那时的欧洲标准不统一,诸侯割据,互不兼容,即使是同一个频段的产品,由于数据格式和通讯协议不同,相互之间也不能兼容,厂商都想走垄断之路,所占领的市场绝对不让其它厂商进来,就像圈地一样,然而随着时代的发展,强烈的互连互通市场需求,使得欧洲部分ETC生产厂商逐渐放弃不具备兼容性的第一、二代产品,现在欧洲的厂商如康比特、阿尔卡特、CSSI等公司,所设计开发的新一代产品都遵循CEN/GSS/A1协议,实现单一通讯协议下的完全兼容。因此,呼吁中国大陆不应重蹈欧洲之覆辙,要尽快制定ETC标准,并建立与之相呼应的权威产品检测机构等说法不断出现。
外资企业在大陆的投入普遍较小,有些国外厂商利用大陆业主不熟悉产品技术特性的弱点,推销不能兼容,甚至是技术先进地区淘汰的产品,而最普遍的问题,是外商不提供其核心技术及后台技术,系统不能兼容,售后服务差等。
以兼容性比例,欧洲基于CEN/GSS/A1协议的产品,都可以实现在单通讯协议下的兼容。所谓单通讯协议下的兼容,是指ETC硬设备在客户第一次采购后,不需要ETC厂商再进行任何软件和硬件升级,由业主或系统整合商透过ETC厂商最初提供的电子卷标读写密钥成功,进行读写天线和电子卷标之间的交互读写。
对于已经存在于市场上的未遵循此技术规范之产品,则需要对设备软硬件进行适当的升级,使产品能在两种协议下实现通讯(即双协议)。使用双协议通讯的产品,兼容性将提高,但是由于系统中存在两种通讯协议,在进行交易时,判断使用的协议类型将占用较多交易时间,影响系统的稳定性。
大陆不少业主在投资初期,忽视兼容的重要性和技术要点,以至后期当业主需要扩大和升级整个ETC系统时,主动权都掌握在国外厂商的手中;如北京首都机场高速路较早引进美国AMTECH公司的ETC系统,产品售后服务的优劣成为业主最大负担。国外厂商处理中国所有需求都非常慎重,不轻易透露技术核心,连普通的备用手持天线也不愿提供,甚至一个损坏的车载电子卷标都要拿回国外修改。相较之下,大陆本土产品可以提供较为完善的售后服务,因此从大陆的发展经验来看,愈发显现ETC产业本土化的重要性。
总结大陆发展经验,在引进国外设备时,投资方在货比三家,进行可靠兼容性测试和咨询,并得到厂家郑重的书面承诺后,还是可以买到应得的技术和服务,实现真正的自主选择权。然而,要真正彻底地解决「圈地」问题,打破技术壁垒,大陆将积极研究开发出具有自主知识产权的ETC核心技术。
采纳现有国际标准以换取时间
中国ISO/TC204委员会考虑到国际DSRC标准化发展趋势,以及大陆ETC系统应用需求日趋强烈的现状,认为大陆已经没有时间,也没有必要重新制定一套全新的ETC标准,吸收采纳现有且成熟的国际标准,将是最为可行的方式。
1998年5月,中国ISO/TC204委员会向无线电管理委员会提出,将5.8GHz频段分配给智能运输系统技术领域的短距通讯(包括ETC系统),选用5.8GHz作为微波短距通讯中心频段的理由是,大陆通讯系统标准与欧洲标准体系较接近,无线电频率资源的分配大致相同(900MHz主要用于行动通讯系统,2.45GHz用于医疗设备和家用微波器具,5.8GHz用于卫星通讯、工业、军事、科研和扩频通讯等)。5.8GHz频段背景噪声小,解决该频段的干扰和抗干扰问题比915MHz和2.45GHz容易,且5.8GHz频段的设备供货商较多,有利于大陆ETC系统的设备引进,有利于降低系统成本、展开智能运输领域的其它服务。目前,大陆基于5.8GHz频段的DSRC标准已经编制完成,并上报国家标准化委员会,已于近期确定频段,但相关标准仍在研拟中。
大陆国家ITS中心、全国ITS标准化技术委员会,主要负责交通专用短距通讯的标准化工作,目前基于5.8GHz的「交通专用短距通讯」国家标准制定工作正在进行当中,物理层、数据链路层、应用层三项国标已经于2002年底完成征求意见工作,标准审批已于2003年上半年开始。而有关电子不停车收费的四项标准,基于专用短距通讯的ETC应用接口框架,电子收费的数据结构及属性寻址、服务原语、交易模式也已在制定当中,目前初稿已基本完成,很快就会进入意见征求阶段。
ETC政策对大陆本土厂商的冲击
正负方意见并陈
对于DSRC频段之争,部分大陆专家认为,915MHz和2.45GHz的RFID系统虽可用于诸如物流、门禁控制等自动物品分类识别领域,但其各项指针对于电子收费这样的高速、高安全性要求的应用而言,并不适宜。
ISO/TC204在其报告中明确指出,5.8GHz的DSRC系统适用于与安全(Safety & Security)相关的ITS应用领域,首先就是电子不停车收费领域;加上5.8GHz的DSRC系统在国际上已经获得绝大多数使用电子收费系统国家之认可,这些国家包括法国、西班牙、葡萄牙、挪威、瑞典、奥地利、瑞士、日本、韩国、南非、智利、巴西、澳大利亚等。然而采用5.8GHz频段的DSRC标准,对于915MHz