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2016年中国ETC行业行概况及市场规模预测(图)

2016年07月13日 13:53:57字号:T|T

    1、行业概况

    (1)ETC 是一种先进的道路通行系统

    ①ETC 定义

    ETC,即电子不停车收费(Electronic Toll Collection)系统,是一种先进的道路通行系统,它利用微波(或红外或射频)技术,通过安装在ETC 车道上的路侧单元(RSU,“Road Side Unit”的缩写)与安装在车辆上的车载单元(OBU,“On BoardUnit”的缩写)之间的专用短程通信,在不需要停车的情况下(故ETC 系统又称为“不停车收费系统”),自动完成收费处理全过程,真正实现无人值守,降低管理成本,提高车辆通行效率。

    从实现收费的技术手段上看,ETC 可分为三种:DSRC(Dedicated Short-RangeCommunication,短程无线通信)电子收费技术、ANPR(Automatic Number PlateRecognition,车牌识别)电子收费技术及VPS (Vehicle Positioning System,车辆定位系统)电子收费技术。

三种电子收费技术比较

序号
特征指标
DSRC电子收费技术
ANPR 电子收费技术
VPS 电子收费技术
1
路侧设施成本
较低
不需要
2
车载装置成本
较低
不需要
3
技术成熟性
成熟
比较成熟
不成熟
4
收费准确率
一般
5
按车型收费
6
按里程收费
一般
7
电磁干扰
8
景观影响
9
天气影响
严重
10
运营管理
简单
复杂
简单
11
外埠车辆收费
方便
不方便
比较方便
12
功能扩展
13
兼容性
较差
一般
14
可维护性
较差
一般
10
运营管理
简单
复杂
简单

    按照应用方式,可以将ETC 收费系统分为收费广场式系统和多车道自由流系统。收费广场式ETC 系统是指在收费站车道上设置阻拦装置的ETC 系统,过往车辆需要按次序通过;这种系统主要适用于在所有缴费用户中ETC 用户占有较小比例的情况,目前我国大部分场合均采用该种系统。多车道自由流ETC 系统不在车道上设置阻拦装置,过往车辆可以自由地通过,因此也称自由流ETC 系统。这种系统主要适用于在所有缴费用户中ETC 用户已占有较大比例的情况。

    ②ETC 系统构成

    ETC 系统与其它收费系统相比,最主要的区别是增加了车道通信系统(微波或红外或射频),通过路侧单元和车载单元之间的无线通信实现路网与车辆之间的信息交流。ETC 系统主要由车道控制系统、收费站管理系统、收费中心管理系统、中央结算系统以及金融机构组成。

ETC 系统构成

    a 车道控制系统

    车道控制系统是ETC 系统中最前端的系统,由各种前端设备(车道天线、路侧交易控制系统、专用供电模块、过电压保护器等)组成,它控制路侧设备与车载单元进行读写通信,以及车辆信息控制辅助装置(如自动栏杆、报警装置)的开启和关闭,同时负责生成和收集ETC 系统的收费原始数据信息,并上传到收费站管理系统。

    b 收费站管理系统

    收费站管理系统可与站内所有车道控制系统组成局域网,并通过该网络与收费中心或中央结算中心连接。其主要负责对车道过往车辆的收费处理、各个车道控制系统的管理、收费站管理系统自身的监控、对现场实时记录的数据(如收费数据、违章车辆信息数据和监测数据)进行分类和汇总,并实时向收费中心管理系统传递。

    c 收费中心管理系统

    收费中心管理系统是为了便于道路业主进行收费管理而设置的。业主可在路段上设置光纤传输网络,在路段中心配置控制中心、专用服务器以及应用软件,形成收费中心管理系统。此系统可以对其下属收费站进行有效监控,同时收集这些收费站的收费数据以违章车辆信息数据等;将收集到的数据进行分类汇总,适时向中央结算系统传递;接收中央结算系统向下分发的信息数据,并转发到下级收费站。

    d 中央结算系统

    中央结算系统是ETC 系统的最高管理层,负责管辖范围内所有收费站管理系统的运行状态监控、车辆信息管理、过车记录管理、客户与业主之间的计费信息处理等,并与承办银行之间计算机通信,执行账务结算。
ETC 收费主要通过以下部件实现:

    a 收费站计算机系统

    收费站计算机系统即收费站管理系统,包含软件和硬件两个组成部分:硬件主要是专用服务器和收费站计算机等硬件设备;软件则是收费站计算机软件系统。收费站计算机系统承担对收费车道的收费数据信息、图像信息的集中处理和对收费作业的监督管理;承担将收费站数据信息传送到上级收费中心的任务。

    b 路侧单元(RSU)

    RSU 包括两个组件:车道天线和车道天线控制器。前者主要负责信号和数据的发送/接收、调制/解调、编码/解码、加密/解密;后者控制发射和接收数据以及处理向上位机收发信息。

    c 车载单元(OBU)

    OBU 包括两个组件:车载电子标签和IC 卡。其中车载电子标签安装于车辆前挡风玻璃内侧,主要存储被标识车辆的信息并作为与路侧单元(RSU)的天线交互的通信中继器。IC 卡和RSU 的数据交换只有通过车载电子标签才能完成。

    ③ETC 系统工作原理

    ETC 系统工作原理流程图

    ETC 系统运作的工作原理如下:

    步骤一:车辆进入通信区域时压到地下的地感检测线圈,地感线圈得到信号,同时启动读写天线;步骤二:RSU 与OBU 进行通信并判断电子标签的有效性,有效则进行交易,无效则报警并保持车道封闭,直到车辆离开检测线圈;步骤三:如果交易成功,车道控制栏杆抬起,车道交通信号灯变绿,费用金额显示器上显示交易信息。另外,自动识别系统读取电子标签中的用户信息、车型信息和入口车道信息进行收费计算,完成IC 卡内收费额的扣除,收费记录写入IC 卡,并向用户显示有关的收费状态信息后给予放行;步骤四:车辆通过抓拍线圈时,系统进行图像抓拍,字符叠回器会将车辆信息叠加到抓拍图像中;车辆通过落杠线圈后,栏杆自动回落,车道通信灯变红;步骤五:系统保存交易信息,并上传至收费站服务器,一个收费流程完成,等待下一辆进入,车辆出入的全部信息均由电脑实时记录,并生成车流量的准确日报表,月报统计表。

    ④ETC 的分类:

    按照应用领域的不同,ETC 可细分为高速公路电子不停车收费系统(高速公路ETC)、多车道自由流电子收费系统(多车道自由流ETC)以及智能停车场收费系统(停车场ETC)。

    高速公路ETC:该系统安装在高速公路收费站车道和收费车辆上,车辆可以实现按序不停车通行,目前我国高速公路ETC 均采用此种方式。

    多车道自由流ETC:该系统不设立隔离车道,不限制车辆正常通行速度,可以快速完成车辆的信息识别与自动收费,主要用于车流较为集中的城市路桥隧道收费,近来也用于实现高速公路ETC 车辆的路径标识应用。

    停车场ETC:该系统安装在停车场出入口和收费车辆上,可以实现车辆自动识别和不停车收费。

    ⑤ETC 系统优点

    (2)我国政府积极推动ETC 行业发展

    ①ETC 有利于缓解公路交通拥堵,节约能源、保护环境,利国惠民

    随着我国公路通车里程的迅速增长,公路交通在路网中的重要性日益突出,传统的人工收费模式暴露出了诸多不足:收费票款流失严重,财务管理混乱;停车收费导致车辆延误、能源消耗增多、环境污染加重;随着交通量急剧增大,收费站因车辆排队交费缓慢而堵塞严重。随着ETC 系统的出现,利用计算机技术、电子技术和现代通信技术,建立ETC 系统可以从根本上杜绝收费票款的流失现象,解决道路拥挤、堵塞等弊端,提高道路运行安全和效率,实现安全快速的道路交通环境。

    首先,ETC 系统能够节省通行时间、缓解交通压力。湖北省交通运输厅高管局的研究数据(以出口收费为例)表明,在人工缴费且不考虑车辆拥堵排队情形下,不需找零时通行时间为10~15 秒,需找零钱时约18~24 秒,平均单车道最大车流量为240 辆/小时;在开通ETC 系统后,ETC 车道通行时间只需3 秒,平均每个ETC车道的通行能力在1,200 辆/小时以上。也就是说,传统人工车道通行能力约为每分钟4 台,而ETC 车道的通行能力可达到25 台,通行能力提高了5 倍多,可以极大缩短出行者通过收费口时间,有助于大幅缓解交通压力。

    人工收费和ETC 通行时间和通行能力比较

    其次,ETC 方式通行节能减排效果显著。据《中国新闻网》报道,在通过收费站前后300 米区域时,ETC 车辆综合单车油耗比人工收费车辆节省约50%,一氧化碳、二氧化碳排放分别减少了71.3%和48.9%。每一万次ETC 交易,可节约3,140升燃油消耗,并减少55.96 千克各类污染物的排放。《首都建设报》指出,2008-2013年,ETC 的使用促使北京累计节约燃油1,728.23 万升,分别降低CH 化合物、CO化合物和NO 化合物的排放989.99 吨、2,317.15 吨和469.87 吨。武汉市在测算武汉路桥自由流不停车收费系统运行效果后发现,ETC 使交通通畅率提高了23%,废气排放减少了60%,交通事故下降了15%。可见,采用ETC 方式通行对于减少资源

    消耗,降低城市污染,构建绿色交通和建设可持续发展的交通体系具有重要的意义。除此之外,ETC 还具有节约出行者出行成本和收费站运行维护成本的作用。总体来看,ETC 建设项目有利于环境保护、节约能源,有助于缓解交通压力,是一项利国惠民工程。

    ②ETC 是顺应智能交通收费行业发展前景、技术潮流的必然产物

    随着计算机技术、网络技术和通信技术的迅速发展,特别是物联网和车联网技术的快速发展,交通通信技术也从简单的无线对讲系统发展到800MHz 无线集群系统,从小容量微波通信发展到SDH 系列数字光纤传输系统,从单纯的电话业务发展到包括话音、数据和图像等多种信息的综合通信,并从模拟通信向数字通信演变,开始组建先进的宽带综合业务数字(B-ISDN)通信系统。未来,如何更好地将先进的智能监控技术、通信技术、控制技术、传感器技术、电脑以及网络技术有效地集成应用于整个交通运输管理体系,使交通的管理、运行更加智能化是公路交通领域发展的必然趋势。智能收费方式作为重要组成部分,是智能交通收费方式发展的必然选择,也是当前智能交通收费技术发展的必然结果。

    ETC 技术正在朝成熟稳定的方向发展。在国外,智能化的收费系统已经广泛推广,美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并形成规模效益。未来,ETC 收费模式将逐步成为收费主流模式。

国外典型国家ETC 系统特点

    (3)我国ETC 行业已进入高速发展阶段

    ETC 系统可以大大提高公路的通行能力、缓解交通压力、降低收费管理成本、节约能源、降低废气排放。在我国,ETC 的发展大致经历了以下几个阶段。

    自GB/T20851 电子收费专用短程通信的国家标准出台之后,我国迈出了DSRC(专用短程通讯)实际应用的第一步。到2009 年末,我国有ETC 车道1,810 条(包括已建成近700 条、未开通和在建的1,110 条),全国ETC 用户超过68 万,ETC 产业总产值为5.2 亿元。2012 年,国内ETC 产业快速增长,截至2012 年底累计开通ETC 车道达4,579 条,ETC 用户数量突破510 万,行业总产值超过14 亿元。至2014年底,全国共有29 个省区市建成ETC 专用车道9,970 条,ETC 用户数超过1,300万,行业总产值约25 亿元。2015 年9 月28 日,内蒙古、黑龙江、广西、新疆四省区高速公路电子不停车收费入网开通,全国ETC 实现联网。

全国ETC 用户数、车道数、总产值比较

    (4)我国ETC 行业市场规模及预测

    目前,我国城市汽车保有量越来越大,城市的交通拥堵及汽车尾气排放问题也越来越严重。随着城市化进程的加快,人们生活水平的提高,国家对城市公共安全及秩序标准要求的不断提高,从提高通行效率及环境保护的角度出发,ETC 产品正从高速公路走向城市,向城市路桥收费、停车场收费、乃至将来的交通拥堵收费方向发展,ETC 产品在城市智能交通的应用越来越广泛,其在城市智能交通的市场前景也越来越广阔。以智能停车场收费系统为例,与传统的停车场收费系统不同,停车场ETC 产品支持停车场进出车道可以实现电子支付的自动收费,不但可以让车辆通行变得更安全快捷,而且节约了人工成本和管理成本,提高了停车场的经营效益。目前ETC 在停车场的应用尚处于初级阶段,对停车场的覆盖率很低,由于其对传统的停车场收费系统具有替代效益,未来的市场前景值得期待。

    2012 年,我国智能交通行业中的ETC 设备市场规模为5.39 亿元,2013 年已达到7.37 亿元,年增长率为36.70%。而博思数据发布的《2016-2022 年中国ETC 行业市场现状及行业前景调研分析报告》,2015 年市场规模已达到13.22 亿元,年增长速度超过百分之三十。据博思数据公司预计未来几年,我国ETC 行业仍将保持30%以上的速度增长。

    相关报告:智研咨询发布的《2016-2022年中国ETC行业市场现状及投资前景预测报告

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