文 / 山西省高速公路信息监控中心  彭刚  张海亮

　　摘要：近年来，随着“互联网+”、移动支付技术的不断发展和社会公众消费模式与习惯的不断变化，新兴支付模式已逐步成为高速公路收费的新方式，高速公路收费方式的变化也短期内迅速成为行业内外关注的热点和焦点。本文对当前主要的“互联网+”新兴高速公路收费模式进行了综述；从建设经济性、通行效率、安全性、路径还原等方面对当前热门的新兴高速公路通行费支付模式进行了比较，提出了建设方式和实现路径；最后，结合技术发展和行业特点，对高速公路收费模式发展进行了展望。

　　关键词：高速公路；移动支付；扫码支付；无感支付；ETC；电子车牌

　　我国的高速公路主要通过收取车辆通行费来完成高速公路的融资、还贷、建设、运营和维护等工作。高速公路收费系统不断发展，收费制式、收费方式、通行卡（券）等方面的应用和管理都有了很大的变革。目前，全国各个省份的高速公路基本都实现了省域人工收费（MTC）联网，不停车电子收费（ETC）也实现了全国范围的联网与全面应用，这是当前高速公路收费的主流模式。近年来，随着“互联网+”、移动支付技术的不断发展和社会公众消费模式与习惯的不断变化，新兴支付模式已逐步成为高速公路收费的方式。高速公路收费方式的变化也在短期内迅速成为行业内外关注的热点和焦点。

　　目前全国大部分省份已经不同程度开展了高速公路通行费移动支付工作，所采用的技术路线和建设模式亦有差异，根据使用场景，主要分为停车手机支付（扫码支付）、停车车牌识别支付（无感支付）和不停车车牌识别支付（无感支付）等几种方式。高速公路主要移动支付方式如表1所示。

　　以“互联网+”概念为主的新兴移动支付或便捷支付模式，已成为当前传统的高速公路收费模式新的补充和冲击。其中，扫码支付和无感支付是典型代表。

　　一、停车手机支付

　　河南、广东、江西、上海、河北、陕西、广西、四川、安徽、山西、甘肃、湖北等十多个省份开展了停车手机支付工作，其中，河南高速公路已完成334个收费站共1306条出口人工车道的移动支付部署，覆盖MTC出口车道的90%以上，目前支持支付宝、银联二维码和云闪付。

　　车道收费流程为用户入口领卡，出口交卡后，通过安装在车道的远距离扫码设备，自助扫码支付通行。支付申请利用收费网络，通过移动支付平台向第三方发起支付。通行费资金由第三方支付平台划拨至省联网中心结算账户，由联网中心完成对账、拆账和划拨。国内大部分停车手机支付试点省份均采用此方案。

　　二、停车车牌识别支付

　　停车车牌识别支付以山东、河南为代表，目前均处在小范围试点阶段。

　　山东齐鲁交通发展集团有限公司于2017年10月底在山东省内212个收费站开展停车车牌识别代扣试点，用户自助绑定车牌和微信支付账号。在高速公路收费站入口车道领取通行卡，在出口车道停车交卡，系统通过车辆牌照比对，已注册的用户无需扫码即可通行，系统自动扣费，实现停车车牌识别及支付代扣通行费。对于未绑定支付账号的用户，收费员使用POS机扫码，POS设备使用移动无线网络向第三方支付发起支付申请。

　　河南省于2017年12月中旬在省内25个收费站共177条车道开展停车车牌识别支付（信用支付或车牌付）试点，使用场景与山东试点项目类似，不同的是第三方合作方是支付宝，对于套牌车和用户支付宝钱包或绑定的银行卡里余额不足的情况，支付宝兜底支付。对未绑定支付账号的用户，可通过智能扫码终端进行自助扫码，智能终端使用收费专用网络向第三方支付平台发起支付申请，扣费成功后通过人工车道出站。

　　三、不停车车牌识别支付

　　广东、湖南、山东等省份开展了不停车车牌识别支付工作，广东蓝色通道项目仍在内部测试阶段，湖南则于近期终止了招标工作，山东齐鲁交通发展集团有限公司完成了不停车车牌支付系统的开发，因尚不具备全网开通条件，目前在部分路段以出口停车车牌识别支付方式开展试点。

　　据了解，不停车车牌识别支付系统目前仅在青岛胶州湾隧道开放式收费站上线运营。

　　很多人认为，扫码支付、无感支付方式进入高速公路收费领域，是对高速公路传统收费模式及ETC收费的巨大冲击，甚至有可能会从根本上改变高速公路运行管理模式。是否果真的如此？新兴收费模式有哪些优劣势？在此，特对这些新兴收费模式对现行高速公路收费的影响进行简要分析探讨。

　　一、建设经济性

　　在现有高速公路收费设施基础上，无论是扫码支付还是无感支付，均需要建立支付平台及对收费系统软件和网络清分结算软件做一定程度修改。同时，在与第三方进行数据交换时，为了保证收费网络安全性，在交换节点和内外网交汇处需要采取一定的数据保护和安全防范措施。支付平台业主自主建设，建设经济性不如委托第三方出钱代建。

　　从车道和应用前端来看，扫码支付需要在车道增加扫码设备、显示设备等外设。无感支付依赖于车道已有的车牌识别，其他流程主要通过软件来完成，如果不是无感专用车道，对未绑定支付账号的用户，仍然需要在车道使用扫码设备、显示设备等外设。

　　二、通行速率

　　目前国内手机移动扫码支付和车牌识别无感支付大多处于试点状态，系统的全面开通上线需要全省或区域所有收费站统一进行，所以目前来说，无论是扫码支付还是无感支付，车主都需要在高速公路入口处停车取卡，并在出口处停车还卡。这样的通行效率相较ETC而言仍然较低，通行者体验并不理想。相对于人工收费而言，扫码支付可以从人工收费通行时间30~45秒降低到10~20秒左右，大大提高了通行效率，而无感支付则更加便捷，通常几秒内就可以开杆放行。相对于ETC交易时间平均0.3秒，微波通讯技术不受网络条件局限的优势，移动支付交易完成时间平均约0.6秒，同时对互联网的通信质量有较高的要求。

　　三、安全性

　　ETC、扫码支付和无感支付方式都免去了车主现金随身携带的麻烦，提高了驾车人现金管理的安全性；同时，这三种支付都避免了收费员现金收取假钞的风险。扫码支付中的主动扫码方式存在一定风险，随着央行关于静态码限额500元的新规正式实施，其便捷性也会受到一定影响。而无感支付过度依赖于车牌识别，车牌识别的准确性、稳定性以及车牌遮挡或污损都会影响交易成功率和安全性。另外，套牌问题是车牌识别技术无法解决的难题，而ETC采用智能卡双向认证技术，“一卡一车一标签”相互绑定，具有统一的国家标准，设备兼容性和一致性有保障，其安全性很高，不用考虑“套牌”问题。

　　四、路径还原

　　高速公路收费存在多路径识别问题，为了实现电子收费的准确拆分，需要保证能够精确还原车辆在路网中的行驶路径。

　　在ETC系统中，以微波通讯技术为主要技术手段，路径识别率可高达99.5%（全国应用和测试结果）；而移动支付、扫码支付或车牌识别无感支付都是基于出入口通行卡或车牌识别来计算通行费用，无法准确还原用户路径，即使在路网中布设车牌路径识别系统，其精度也无法达到ETC同样高的识别率。

　　正是基于此原因，2015年8月31日，交通运输部颁布了《收费公路联网收费多义性路径识别技术要求》（2015年第40号公告），推荐“在封闭式收费公路环境下，应通过在路网内所有的基本环路上设置标识点系统，基于5.8GHz DSRC技术，实现ETC车辆和MTC车辆的多义性路径识别。装有OBU的ETC车辆使用现有的ETC车载设备实现路径识别，MTC车辆通过在入口车道领取CPC卡实现路径识别。CPC卡作为MTC车辆的通行券以及路径信息的存储载体使用。”

　　2017年交通运输部在有关实施开具收费公路通行费增值税电子普通发票方案的交公办路〔2017〕98号、交办公路〔2017〕116号文件再次重申，均要求按照2015年部印发的《收费公路联网收费多义性路径识别技术要求》建成高速公路多义性路径识别系统，实现按车辆实际通行路径收费，即精确收费。

　　一、建设方式

　　不论是刷卡支付、扫码支付、无感支付还是其他形式的“互联网+”新兴收费模式，一般采用前端识别（车辆识别）+后台扣费（绑定账户）的方式，就建设方式而言，有完全开放的方式和路方自主建设平台的方式，不同方式各有利弊。

　　第一种方式是完全开放的方式，高速公路业主只简单修改收费软件，利用原有的计费平台、清分结算平台和车道车辆识别系统，支付平台在第三方社会公众平台上建设或者由第三方出资代建。甚至可以采用移动支付平台硬件设备、移动支付软件开发及部署、车道扫码终端设备安装调试、部分运营维护费及移动支付交易手续费等费用都由第三方出资的方式。

　　这种方式投入最小，实现了社会、业主和公众的最大利益化和最佳的经济社会效益。

　　另一种方式是路放独立建设软硬件平台的方式。业主改造收费计费平台、清分结算平台及车道收费软件，建设支付平台，然后通过第三方移动支付平台向车主进行扣费。

　　这种方式保证了高速公路部门的部分阵地，但相对增加了投入。

　　二、实施路径

　　实现扫码支付、无感支付有以下两种方式。

　　方式一：分步实施，平滑升级。

　　在现有运行模式下先实现人口领卡，出口移动支付（扫码支付和车牌识别代扣）。系统稳定可靠成熟后，入口升级为车辆识别、免领卡通行，出口车辆识别成功后，后台账户自动扣费，实现不停车通行。

　　方式二：一步到位。

　　入口具备完善的车辆识别功能（如车牌识别），车辆入口识别成功后实现无卡上路，出口车辆识别成功后，后台账户自动扣费，实现不停车通行。

　　实施路径对比如表2所示。笔者认为，在目前我国高速公路收费运行模式下，实现移动支付宜采取“方式一”，先实现停车移动支付，待系统成熟可靠及适应运营管理后，入口升级为车辆识别、免领卡通行，出口车辆自动识别，后台账户自动扣费，最终升级实现不停车移动支付，以达到渐进迭代、平滑过渡的效果。在不断提升技术管理水平的基础上，逐步提升社会服务水平，为公众提供更好的出行体验。

　　在高速公路收费移动支付实现技术方案中，需要解决原有高速公路联网收费系统与移动支付平台、智能终端间的系统对接；在网络层面，则需要解决高速公路联网收费专网与移动支付平台、第三方支付平台网络间的互通与安全保障；在业务层面，则需要解决移动支付系统和现有收费系统中车辆通行信息载体、车道交易设备和收费软件间的协同。

　　由于移动支付实现方式不同、功能有所侧重，在具体建设中主要的总体架构、网络架构、系统架构和业务流程等可参考如下。

　　移动支付系统总体架构如图1所示。移动支付系统总体网络结构如图2所示。停车移动支付、扫码支付系统框架如图3所示。停车移动支付数据整体流程如图4所示。停车移动支付系统车道业务参考流程如图5所示。

　　总体来说，在现有环境下，建设实施移动支付条件较为成熟，其在可行性、可靠性和适用性方面均有较好的表现。

　　目前，ETC收费方式是我国高速公路不停车收费的主流模式，而新兴出现的扫码支付、无感支付方式从根本上讲，未见得是ETC的挑战者，而更可能是其有益补充。同时，它们的出现，也使得ETC与移动支付相结合成为了可能。不论是手机移动扫码支付还是车牌识别无感支付，作为入口停车取卡、出口收卡的非现金支付方式，对车主、对路方、对社会都有很大好处并极具吸引力，车牌识别无感支付更具有极大的推广应用价值和提升收费站通行能力的意义。

　　一、扫码支付、无感支付对ETC的影响

　　至于对ETC的冲击， 目前来看这两种方式的技术成熟度都不够，都不能满足高速公路收费营运管理的业务需求，无法完全取代高速公路收费计费系统和对通行车辆、通行路径精确识别的技术要求，对ETC的冲击还不够，要想取代ETC还有很多技术方面、管理方面以及社会信用体系逐步完善建立等问题需要解决。比如要解决高速公路收费业务管理中的“绿通”问题，车辆识别精度、路径识别、偷逃费、套牌车等问题。当然，高速公路收费系统的设计理念及营运管理思路也需要从基于现场工业控制的实时生产系统逐步向基于社会信用体系的事后稽核信息系统转变。

　　二、电子车牌

　　电子车牌（Electronic Vehicle Identification，EVI）是基于物联网无源射频识别（RFID）高精度识别、高准确采集、高灵敏度的技术特点，将RFID电子车牌作为车辆信息的载体，通过与经授权的射频识别读写器进行数据采集或交换，达到各类综合交通管理的目的。与ETC相比，随着无源式电子车牌读写距离的加大，读写时间的缩短，读写加密性的增加，成本的大大降低，无源电子车牌已大有取代有源ETC不停车收费系统的趋势，从而能够真正实现高速公路自由流收费（即无道闸、不降速通过并安全收费）。

　　当前，随着物联网RFID技术的发展，国内电子车牌正逐步与传统智能交通技术融合，并得到一些小范围、孤立的应用。其中包括：无人全自动智慧停车场管理、车辆智慧交通管理、车辆调度管理、智能公交管理、非法车辆稽查管理等。随着芯片技术及工艺的发展，下一步利用公安部的电子车牌实现非现金交易甚至实现不停车收费将成为可能。电子车牌的实行也将会给高速公路收费方式带来新的冲击和挑战，而这个冲击和挑战可能会是巨大的。

　　三、银联+卫星定位无感支付

　　早在前几年，在地理信息系统（GIS）火热发展和地图软件竞相发展时，就有人提出：百度地图、高德地图等电子地图如果能够根据地理定位来准确计算和定位高速公路入口、出口，那么根据基于地图路径和距离就可以进行高速公路通行费基于地图软件的计算和结算。这一思路如果能够实现，那将是互联网对传统行业的又一次变革和冲击。目前，已有消息显示，银联已提出北斗+支付智能交通方案，具有创新性，但公布的信息尚不多。其最基本的要求是，每辆车上都需要安装北斗模块，用户的手机安装银联App，实现识别模块与车辆、银联App的互相认证和绑定，而各种交通场景的运营者也需要向银联开放系统，以方便扣款。这种模式应用场景更为宽阔，可以广泛应用在高速公路收费、城市交通和停车场等。

　　银联具备金融级安全防控能力，同时，北斗卫星的民用趋势会随着技术成熟和推广应用力度的增加而加快。但在用户角度，用户体验、资金账号安全性和个人隐私担忧等方面仍需要有逐步认知和接受的过程。当然，所有车辆安装北斗模块也还需要国际层面的政策支持。如果采用北斗通行卡，成本控制及微型化还面临技术方面的挑战。

　　四、ETC与移动支付的结合

　　在收费模式与手段日新月异、不断推陈出新的形势下，如何在保证高速公路收费管理的正常秩序以及提升为社会提供良好服务的情况下，同时保障高速公路部门的利益和阵地显得至关重要。

　　笔者认为应该“以ETC账户为抓手”，也就是说要求通行高速公路所有的车辆，只要采用非现金交易，都必须通过ETC账户作为非现金支付的基本账户。这样就能通过ETC账户建立起各省的乃至全国高速公路的计费系统、清分结算系统。而支付系统可以路方自建也可以利用社会公众平台。这样搭建起来的非现金交易系统才具有很大、很强的扩充扩展能力。随着技术的进步发展，不断完善扩充高速公路收费系统中的计费系统、支付系统的内涵和功能，而车道外围的非现金支付系统可以无限扩展，不论是停车刷卡还是不停车刷卡、无感支付还是ETC、银行城市一卡通还是电子车牌、车牌付还是卫星收费都可以很好地实现兼容和扩展。

　　以ETC为抓手，既保护了交通运输行业多年来高速公路全国联网收费、路径识别、精准清分已造就的市场份额和技术成果，也打开了互联网+移动支付等新技术应用与高速公路收费业务的扩展应用空间。

　　对高速公路管理部门而言，新兴收费方式的介入是大势所趋，是无法阻挡和拒绝的，也是社会进步发展的需要。目前交通运输部已经出台了停车扫码支付的相关收费标准，不停车扫码支付相关标准因为有种种原因目前暂时还没有出台。随着无感支付、车牌付等诸多新兴收费模式在国内不断涌现，只有牢牢抓住ETC账户这个抓手，坚守住高速公路计费系统、清分结算系统以及支付系统这个平台，秉持开放包容的态度，才可以较好地解决现有收费系统及ETC系统存在的问题，满足社会发展需要，更好地为社会公众提供优质服务，同时也直接或间接地推进了ETC用户的发展壮大及技术的进步。另外作为业内人士还应借此时机，加快对自由流ETC技术的研发和推进，最终实现集多种收费模式于一体、具有良好兼容扩展功能的高速公路自由流通行收费模式。

（原文刊载于2018年第6期《中国交通信息化》杂志）