高速公路不停车移动(无感)支付方案的探索

(山西省交通信息通信有限公司，山西 太原 030006)

高速公路通行费采取人工现金收费和ETC不停车收费是目前我国高速公路收费的主要形式。近年来，随着互联网等新兴技术的不断发展，以微信支付、支付宝等为代表的手机移动支付方式迅速渗透至人们的日常生活中。随着交通智能化的发展，移动支付也开始逐渐应用于我国高速公路收费领域。交通运输部正式发布《收费公路移动支付技术规范第一册停车移动支付JTG/T6303.1-2017》并于2018年1月1日实施，至此移动支付正式成为一种新的高速公路收费模式。

高速公路移动支付是采用第三方支付平台收取通行费的一种支付方式，是现行人工收费和ETC两种收费方式的补充。从应用方式上，移动支付可分为停车移动支付和不停车移动支付。停车移动支付即用户在停车状态下采用二维码支付通行费的方式，其实现技术较为简单，只需在原收费系统上增加扫码设备并应用信息安全防范技术即可实现。停车移动支付已经在我国很多省份投入使用，自交通运输部发布停车移动支付国家推荐标准以来，全国各省兴起了移动支付建设热潮，个别省份在全省实现了高速公路缴费通行费移动支付全覆盖。使用移动支付缴纳通行费，司机通过展示手机微信、支付宝、云闪付等支付平台的付款码，系统自动从关联账户扣除通行费即可驶离收费站，无需通过繁琐的现金支付、找零，公众无需携带大量现金，收费站也可避免假钞风险，方便公众的同时也大提高了收费站通行效率。随着互联网的普及，高速公路通行费的支付方式变得越来越丰富，有现金支付、ETC支付和手机(微信、支付宝等)非现金支付，确实给人们出行带来了极大的方便，满足了不同用户的支付习惯，但是这些支付方式除了ETC外还需要给钱找钱、领卡交卡、给码扫码这样的实际交易场景，因此公众对一种可以实现不停车支付的新兴 “无感支付”方式更加迫切。

不停车移动支付也可称为无感支付，即基于车辆特征识别，以微信、支付宝和银联等为平台的不停车移动支付技术，是我国另一正在探索的高速公路缴费方式，车主在出口车道无需拿出手机即可自动完成计费扣款，使驾乘人员在“无感”状态下完成通行费快速支付。无感支付相比移动扫码支付更加快速、便捷，我国山东、河南、云南等省份已展开了相关试点工程，均效果良好。交通运输部办公厅《关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》中在 “互联网+路网综合服务”部分指出，利用“互联网+”技术，探索基于车辆特征识别的不停车移动支付技术。

交通运输部印发《交通运输信息化 “十三五”发展规划》中要求推进交通运输“互联网+”，充分利用信息化技术改造传统交通运输业。交通运输部办公厅《关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》中在 “互联网+路网综合服务”部分指出，利用“互联网+”技术，探索基于车辆特征识别的不停车移动支付技术。2019年全国交通运输工作会议上，交通运输部领导要求加快推动绿色交通、智慧交通发展，提高交通运输科技创新能力。“无感支付”就是研究充分利用“互联网+车牌或其它”通过第三方支付平台进行支付，实现收费站快速通行，实现了车辆直接从前端通行进入到后端支付驶出高速的不停车无感快速通行，贯彻实践智慧交通的发展理念。

节能减排，绿色发展的需要。综合交通运输体系规划发展原则中明确提出“节能减排，绿色发展”的理念。从国家战略、基本国情及实际出发，把积极应对气候变化、节约集约利用资源和保护环境落实在基础设施、技术装备和运输服务中，推进综合交通运输体系绿色发展的要求。

无感支付在移动支付的基础上实行了不停车支付，车辆可以不停顿直接驶出高速公路，提高了效率，减少收费过程中由于车辆停车、低速、怠速行驶造成的能源浪费和CO2排放。

一、研究现状

国外高速公路由于国情不同，收费制式也不同。随着科技的发展，各国高速公路在收费方式上也均由传统的人工收费向智能化发展。意大利高速公路主要使用半自动磁卡、全自动磁卡及全自动不停车收费方式；法国高速公路入口通过自助方式领取磁卡，在出口通过读取卡相关信息完成缴费；美国高速公路收费路段占路段总数不到十分之一，也为无人值守，司机提前购买E-Zpass公路卡，通过收费站时通过感应自动从公路卡中扣除路费；日本高速公路收费方式基本为联网收费，几乎全部使用ETC。

我国高速公路均为封闭收费管理模式，车辆驶入驶出高速公路均需通过收费站，通过入口发卡，出口交卡缴费。我国是人工收费与不停车收费并存的收费方式。近年来，随着交通智能化的发展，移动支付在我国高速公路上的应用也越来越多，且技术上逐渐成熟。无感支付应用尚处于研究试点阶段，目前还未出台国家标准，只在个别省份自行摸索试点，车主需在入口领通行卡，出口交回通行卡，车牌识别系统正确识别车牌信息后，车道后台自动完成计费扣费，大大提高了车辆通行速率，但仍需要车主入口领卡，出口交卡，没有真正实现“无感支付”。

二、技术路线

目前“无感支付”在国内属于探索试验阶段，主要有两种技术路线，一种是“车牌付”，另一种是ETC拓展应用的“ETC+非现金支付”。

(一)“车牌付”技术路线

“无感支付”使用车牌付，就是将车辆牌照作为车辆付款的标识，将它与支付宝、微信、银联等支付账户绑定，车牌就变成了付款码。等到驶离高速时，自动识别车牌后根据绑定信息从支付宝、微信、银联账户扣费，在缴费过程无需现金，与现行移动支付相比不需手机展示支付码。目前，这种技术路线在个别省份与第三方支付机构合作进行试点，国内大部分试点省份均采用此方案。此技术路线的优缺点为：(1)优点：车辆在全程行驶高速时不需要交现金、不需要找零、更不需要掏出手机给码扫码；(2)缺点：高速公路车牌识别率不能达到100%，大都有误差，而且车牌有套牌现象，所以用车牌作为付款标识存在风险。用此方式支付高速公路通行费，司乘人员均需在入口停车领卡，出口停车交卡，还不是真正意义的无感支付。

(二)ETC拓展应用的“ETC+非现金支付”

西南某省提出的无感支付方案，是以ETC技术为基础，运用互联网移动支付技术，发挥无感支付和ETC的优势，通过APP等平台，把ETC车辆信息与微信等第三方支付账户绑定后，无需对ETC卡进行充值圈存，通行ETC车道交费时，自动从绑定的微信等账户中扣除通行费，实现无感、不停车、快速通过ETC收费车道。此技术路线的优缺点为：(1)优点：车辆在全程行驶高速时不需要交现金、不需要找零、更不需要掏出手机给码扫码,不需要停车快速通过收费站；(2)缺点：本身ETC就是真正意义上的离线式无感支付，此路线只是对ETC增加了线上支付方式，所以只是ETC拓展应用。此技术路线的实施很可能严重影响ETC预存款沉淀资金。

通过对以上目前国内实施的两种“无感支付技术路线”进行分析，我们认为都不是真正意义的“无感支付”，真正实现“无感支付”是司乘人员在高速公路入、出口收费车道，无需停车领卡交卡，给钱找钱、给码扫码这样的实际交易场景，出口无干预地完成通行费快速支付，节省停顿、等候、找零等流程时间，不停车即可成功付费的产品，实现车辆高效通行。因此，我们提出基于ETC卡的“ETC+MTC无感支付”技术路线。“无感支付”要实现车辆不停止快速通过，核心问题是解决车辆特征识别的唯一性，车辆特征必须是不可复制的，车牌作为车辆特征是不可靠的。ETC标签作为车辆标识特征，识别率基本可以达到99.9%，而且在全国实行多路径识别和取消省界收费站的大潮下，ETC标签作为唯一介质，有着得天独厚的优势。

三、技术方案

本方案通过基于5.8G专用微波短程通信技术在高速公路的成熟应用, 将车载ETC标签作为车辆标识特征，用户在APP端完成车辆注册、ETC卡绑定、支付账户绑定、账户充值，后台审核后将相关信息下发至车道可正式使用。

“ETC+MTC无感支付”系统通过在原MTC车道入口和出口增加5.8GRSU设备，车辆通过收费站入口时，RSU通过读取ETC标签信息判定车辆是否为无感支付注册用户，对无感支付注册用户将入口信息写入ETC卡内，直接抬杆放行，车辆通过收费站出口时，RSU准确地获取安装车载电子标签的信息，对注册用户直接读取标签内的信息自动计算收费额度，然后通过后台绑定的支付账户进行扣费，直接抬杆放行，让车主真正实现“无感支付”的快速通行。

(一)“ETC+MTC无感支付”系统构成

无感支付是在原有高速公路收费系统基础上，增加专用5.8G专用设备通过车道收费软件来实现。整个系统包括收费车道无感支付收费系统、“无感支付”中心交易平台、“无感支付”中心数据对账平台、用户APP等。①无感支付交易系统：无感支付交易系统主要用于在支付过程中业务功能的操作，用于完成收费车道发起的交易与第三方交易平台完成交易和实时流水数据存储。在省中心新开发一套完整的交易系统，并具备以下功能：如订单退款、交易流水查询、对账数据统计及满足移动支付业务的需求，采集、生成、管理车道实时流水、第三方交易平台实时流水等。②无感支付对账系统：负责采集、管理实时的车道无感支付数据、无感支付交易系统交易流水数据和第三方交易平台的交易流水数据。通过第三方交易平台结算日内将确认无误的全额资金转到无感支付专用账户，便于结算人员、技术人员、财务人员对实时上传的逐条数据校验。③无感支付清分结算审核系统：基于现有收费清分结算系统，设置数据校验系统，完成校验后进行清分结算，完成无感支付独立进行清分结算。同时完善对移动支付通行费合理、合法、有效性等进行监管和稽查。④APP：手机客户端APP。该APP可完成用户注册、ETC卡绑定、车辆绑定、支付账户(微信、支付宝、银联等多种支付方式)绑定、后台审核等功能。全面提升车主驾驶体验，可通过注册邮箱为用户提供电子发票，用户可以通过手机查询通行记录和通行费交费情况。APP可另提供实时路况与导航、客服系统、消息提醒等在线服务功能，为大数据进行数据积累，并为将来高端及优质客户进行特色服务。⑤收费车道“无感支付”收费系统：在MTC入、出口收费车道增加无感支付5.8G专用天线硬件设备与无感支付收费系统，原有其它入、出口设备不变,打通收费车道与天线设备、收费车道系统与无感支付平台的对接工作，完成在线收款功能。

(二)车辆交易过程

车主只需一次办理ETC卡、注册为无感支付APP用户，将车辆牌照、ETC卡、支付账户(微信、支付宝、银联等多种支付方式)绑定，设置小额度的免密，并通过后台审核后，即可实现“无感支付”。当车辆驶入高速公路入口MTC无感支付车道时，架于岗亭前端无感支付5.8G专用天线与车载OBU进行通讯，如果车辆ETC卡为注册用户，系统自动将入口信息写入ETC卡内，抬杆放行。当车辆驶入出口MTC无感支付收费车道时，架于岗亭前端无感支付5.8G专用天线与车载OBU进行通讯，如果车辆ETC卡为注册用户，则向“无感支付”交易系统发起扣除所绑定的支付宝、微信、银联等支付账户费用，扣费成功则栏杆机抬起车辆放行(后期可根据信誉度或预存金额实现“后扣费”，对网络的稳定性要求更低，放行速度更快)，真正实现“无感支付”。出口交易流程：车辆驶入MTC车道5.8G天线交易区域-5.8G天线读取ETC标签信息-车道判断为注册用户读取入口信息-计算费率-显示收费金额-车道向无感支付交易系统发起交易请求，将第三方返回的交易结果返回车道收费系统-无感支付成功，生成交易流水，抬杆放行-车辆通过，栏杆关闭-交易完成。

网络传输要求：车道系统与无感支付交易系统的传输通道沿用收费网络现有的通道。无感交易系统与第三方支付平台实时交易流水数据采用主备互联网专线。为了保障移动支付网络的安全，在无感支付收费内网和互联网间分别增加防火墙和安全策略。

四、创新点

本方案以已实现全国高速公路ETC联网收费系统为依托，利用已建在单车道的ETC不停车收费技术，提出高速公路基于ETC卡的无感支付系统研究，目前在国内外“无感支付”在高速公路的应用尚处于研究试点阶段。

首次提出了将ETC卡作为车辆特征唯一识别的方法。通行高速公路最稳定、最便捷的缴费方式还是ETC，它能够实现全国联网，技术成熟、覆盖全面，软硬件基础雄厚，能够满足社会公众快速出行的需求。ETC卡作为车辆特征唯一标识，识别率是远远高于车牌的识别率。

首次提出在高速公路人工收费车道叠加5.8G天线，实现无感支付的思路。真正实现了高速公路入出口车道，车主无需停车领卡交卡，出口无干预地完成通行费快速支付。

首次为高速公路“无感支付”开发一套APP，全面提升车主驾驶体验，无感支付注册接口提供用户注册、车辆绑定等相关工作，可通过注册邮箱为用户提供电子发票，用户可以通过手机查询通行记录和通行费交费情况。APP将来可与公交、地铁、旅游等应用互通互联，实现拓展延伸服务，为民众的交通出行提供更多便捷高效的服务选择，也可作为普及交通政策、引导交通出行的发布渠道。

五、结论

本方案所提的高速公路无感支付方式以一种全新的模式为公众带来全新支付体验，从高速公路运营来讲，在ETC用户发展到一定程度无法突破的时候找到一条融合发展的道路，提升了高速公路服务水平，在新一代智慧交通技术推动与收费公路运营进行了有效的探索。以“开放包容、兼收并蓄”的原则对ETC服务进行了拓展和提升，下一步积极探索高速公路收费与“互联网+”融合发展的模式和路径，密切跟踪北斗卫星定位、无人驾驶、车路协同等新技术，通过对新技术的应用性研究，不断提升公众的体验感和高速公路服务水平。