車輛使用道路及橋梁進行收費，早已是一個國際性普遍存在的事物。自從出現(xiàn)對車輛進行收費以來，收費技術經(jīng)歷了從低級到高級，從功能簡單到豐富完善的過程。除無任何管理設備的人工收費外，綜合目前的收費方式，概括起來有兩大類(半自動收費和全自動收費)六種(計算機管理通行券(條形碼)收費、磁卡 (IC卡)收費、投幣式收費、動態(tài)稱重收費、紅外線收費和不停車電子收費)。
隨著交通量的迅速增加以及高等級公路網(wǎng)的逐步形成，人工收費引起交通堵塞、等候時間長，從而造成效率低下，收費舞弊現(xiàn)象也逐漸顯現(xiàn)出來。目前我國已確立“高等級公路建設技術的發(fā)展應以智能化運輸系統(tǒng)為方向”政策，作為智能化運輸系統(tǒng)的主要組成部分的收費系統(tǒng)主要“應向不停車自動收費系統(tǒng)發(fā)展”。
不停車自動收費系統(tǒng)也稱電子收費系統(tǒng)，目前發(fā)達國家如美國、日本、西班牙、挪威等已在高速公路上普遍實施。德國2005年開始在全國范圍內(nèi)針對載重超過12 噸的卡車實行電子收費系統(tǒng)。
一、系統(tǒng)研發(fā)背景
德國有1.2萬公里高速公路，以往，高速公路對任何車輛都不收費，而法國、意大利、奧地利、西班牙等歐洲國家早就對卡車甚至小汽車征收養(yǎng)路費。德國高速公路質(zhì)量高而免費，一直是歐洲各運輸公司穿越歐洲的首選路段。歐盟東擴后，德境內(nèi)卡車劇增，每個工作日平均有接近200萬輛卡車在高速公路上行駛。德政府認為，日益增多的卡車對德公路造成很大損失。每年12噸以上大卡車對路面造成的損失達34億歐元，占每年高速公路維修費的45%，因此重型卡車應多承擔對路面損害的責任。為此，德國從2005年元旦起對高速公路上12噸以上大卡車收費，費率根據(jù)其軸載和排氣量分成6個等級，每公里10到17歐分，污染環(huán)境大的卡車多交費。
在德國的周邊國家中，法國因為高速公路進出口數(shù)量不多，因此采用在高速公路上設卡收費，以人工收費為主；奧地利因為國內(nèi)的高速公路僅兩千多公里，因此該國歷時18個月建成了一套比較簡單的微波收費系統(tǒng);瑞士對高速公路和國道一樣收取通行費，但其收費系統(tǒng)不適合計劃只在高速公路上對貨車進行收費的德國。由于沒有其他經(jīng)驗可以借鑒，德國政府決定采用世界上第一個由衛(wèi)星定位控制的全自動收費系統(tǒng)。德國交通部(BMVBW)制定了相關法規(guī)，將這個項目在歐洲范圍內(nèi)招標。
戴姆勒 克萊斯勒、德國電訊和法國克菲洛特公司組成聯(lián)合財團，成立TC有限公司，贏得德國政府的招標以后，它和聯(lián)邦貨運局(BAG)形成公共-私有伙伴關系模式(Public Private Partnership-Model)，共同開發(fā)了一套全自動的收費系統(tǒng)。這套收費系統(tǒng)是基于全球移動通訊技術(GSM)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)，由電腦網(wǎng)絡和計算收費系統(tǒng)共同作業(yè)。擁有車輛的運輸公司或個人可以自由選擇全自動繳費或者手工繳費方式。
二、電子收費系統(tǒng)框架
1、全自動繳費系統(tǒng)
德國高速公路養(yǎng)路費系統(tǒng)的精華就體現(xiàn)在這個全自動繳費系統(tǒng)上。它運用了目前最先進的全球定位系統(tǒng) (GPS)和全球移動通訊系統(tǒng)(GSM)技術。具體程序如下：運輸公司或是運營貨車向Toll Collect公司進行注冊，每輛車得到一個汽車卡，卡片上存有該車最重要的資料如車軸數(shù)、重量、污染級別、常走路線等，貨車憑卡在Toll Collect公司的特約服務商那里安裝車載感應器(OBU/On Board Unit) (設備免費提供，但需預交300歐元養(yǎng)路費;安裝以及拆卸需付費，需時約4個小時，且要事先預約);以后汽車在高速公路上行駛時，車載感應器與衛(wèi)星導航系統(tǒng)自動感應，將行駛過的路段和所需付的費用累加通過GSM反饋到Toll Collect公司的中央計算器，然后進行結算，其結果通過移動通信系統(tǒng)傳至收費中心，由收費中心向擁有車輛的運輸公司開出賬單，代收過路費，并轉交給德國政府。未配有車內(nèi)儀器的車輛可選擇手工結算的方法，包括預繳費系統(tǒng)或者網(wǎng)上預繳費兩種方式。
2、預繳費系統(tǒng)
運輸公司通過繳費機或是互聯(lián)網(wǎng)為計劃行駛路線事先繳費的方式。繳費機繳費不用事先在Toll Collect公司注冊，比較適合于那些不經(jīng)常行駛高速路的司機。繳費機上有德語、英語、法語、波蘭語可以選擇，通過電腦觸摸屏操作，輸入出發(fā)地和目的地后，電腦可以自動計算出最短的路程和所需付的費用，可以用汽油卡、信用卡、銀行卡或是現(xiàn)金的形式交費;如果還有問題，可以按繳費機上的人工服務鍵，有Toll Collect公司的客戶服務人員提供多語言服務。繳費成功后，用戶得到一個收據(jù)，上面有車輛資料、預行駛路線、路段長度、所付費用、16位預定號碼和有效期等內(nèi)容，以備聯(lián)邦貨運局檢查。全德國大約有3500部繳費機分布在各個加油站、休息站、邊境線等地。
3、 網(wǎng)上預繳費
需要先在Toll Collect公司注冊，網(wǎng)上交費的好處在于它不受時間和地點的限制，每個注冊用戶有一個“電子鑰匙”用戶名和密碼，繳費信息和用戶資料都是保密的。用戶網(wǎng)上交納養(yǎng)路費不需要安裝特別軟件，只要登陸互聯(lián)網(wǎng)連接到Toll Collect公司主頁即可；后臺操作系統(tǒng)由Toll Collect公司解決。其他步驟與繳費機繳費類似。
4、 完善的收費保障制度
TC公司提供給聯(lián)邦貨運局全套的高效監(jiān)控系統(tǒng)。聯(lián)邦貨運局和海關官員有權檢查各個貨車交納養(yǎng)路費的執(zhí)行情況。監(jiān)控系統(tǒng)包括固定式監(jiān)控 (固定站點檢查)和移動式監(jiān)控(沿高速公路線)。
全德國在高速公路上搭建300座監(jiān)控橋進行固定式無人監(jiān)控，橋高7.5米，車輛通過此橋前15米就開始進入監(jiān)控區(qū)。如果貨車安裝了前文提到的車載感應器，立即就可以將車輛交納養(yǎng)路費的情況反饋到監(jiān)控橋;如果車輛沒有車載感應器，橋上的攝像頭采集到的數(shù)字圖片將被發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，在那里檢索所有通過繳費機和互聯(lián)網(wǎng)交納養(yǎng)路費的車輛的信息，從而驗證車輛有沒有按照它的車軸數(shù)和污染級別為行駛過的路段繳納相應的養(yǎng)路費。如證實依法繳納，圖片數(shù)據(jù)就被刪除;如果有違規(guī)行為，圖片數(shù)據(jù)就被保存，由聯(lián)邦貨運局繼續(xù)追究相關人員的責任。
固定式監(jiān)控還包括在固定地點的人工監(jiān)控。主要是在監(jiān)控橋附近的一些路邊停車場，聯(lián)邦貨運局的工作人員進行檢查。如果監(jiān)控橋發(fā)現(xiàn)有違規(guī)車輛，通過無線通訊方式，不出10秒鐘，就會把信息傳遞到固定監(jiān)控站的工作人員手里，那里工作人員可以進行更為詳細徹底的檢查，并對證實違規(guī)的車輛施以罰款。
移動式監(jiān)控主要是指聯(lián)邦貨運局的大約300輛流動監(jiān)控車，共有500多名監(jiān)控員負責養(yǎng)路費的流動監(jiān)控。利用DSRC通訊技術，監(jiān)控車可以對所有經(jīng)過的大貨車(安裝了車載感應器的)進行自動監(jiān)控;車上還加裝了電腦設備，利用GSM技術可以連到Toll Collect公司數(shù)據(jù)中心，從而也可以對使用預繳費系統(tǒng)的車輛進行檢查。如果貨車沒有及時交納養(yǎng)路費，又無法確定真實行車里程，可以事后按照500公里的行車里程進行補交。如果貨車司機有逃避養(yǎng)路費、不(及時)出示繳費收據(jù)、不配合檢查等違規(guī)行為時，可以處以最高2萬歐元的罰款。
三、該系統(tǒng)的主要優(yōu)點以及系統(tǒng)實施中遇到的問題
1、該系統(tǒng)的主要優(yōu)點
德國開發(fā)并使用的這一高速公路電子收費系統(tǒng)是目前世界上唯一不設收費窗口的最先進的道路收費系統(tǒng)，它的主要優(yōu)點在于：
① 可以自動鑒別高速公路與國道，只計算車輛在高速公路上行駛的公里數(shù)。
?、?車輛通過監(jiān)測點時，自動與計算中心結算，免除了收費站點前排隊堵車的局面。
③ 收費合理，新型的全自動收費系統(tǒng)以實際行駛公里數(shù)為結算基準。
2、 同時該系統(tǒng)依然存在著一些缺陷并在系統(tǒng)實施過程中帶來了一些問題，主要表現(xiàn)在：
?、?系統(tǒng)的運行離不開美國的GPS定位系統(tǒng)。假如美國政府出于某種目的做出決定，關閉GPS系統(tǒng)，德國高速公路收費系統(tǒng)將會立即陷入癱瘓。又假如美國人為改變GPS導航精度，使定位精度偏差100米，那么該收費系統(tǒng)便分辨不出被監(jiān)控的卡車是行駛在高速公路上，還是行駛在聯(lián)邦公路上。目前，GPS的導航精度約為10米，但是在靠近城區(qū)的地段，因有建筑物干擾，存在導航盲區(qū)。隨著歐洲自主的、獨立的民用全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)“伽利略”的建設完善，該自動收費系統(tǒng)有望解脫GPS的限制，并且對車輛的定位精確到“米”。
② 該收費系統(tǒng)的另一個缺陷是每個車載感應器價值500歐元，這對經(jīng)常使用德國高速公路的卡車來說是一個可以接受的價格，但對國外過境車輛就會帶來很多麻煩，因為這些車輛只是偶爾在德國高速路上行駛，無法承受車載感應器昂貴的價格。
?、?這套高速公路收費系統(tǒng)與其他歐洲國家的收費系統(tǒng)目前并不兼容。
?、?對于德國境內(nèi)的“逃費黑車”可以通過車牌照找到，司機也會收到補交款通知書。但是對于那些匆匆過境而去的外國車輛，補交款通知書的寄送和具體處理，目前還沒有好的解決辦法。
⑤ 該收費系統(tǒng)投入使用后，部分車流轉移到不收費的聯(lián)邦公路上，對德國的聯(lián)邦公路帶來很大壓力，造成更嚴重的環(huán)境污染并且聯(lián)邦公路周圍大多是居民區(qū)，日夜兼程的卡車擾亂了居民安靜、舒適的環(huán)境。
四、德國高速公路電子收費系統(tǒng)的重要意義
(1)讓大貨車承擔起建筑、維護、經(jīng)營德國高速公路的部分費用。據(jù)統(tǒng)計，一輛40噸重的大貨車在高速公路上行駛1遍，對路面的損耗程度，相當于一部小轎車在上面行駛了6萬遍。因此德國政府認為，大貨車主有義務贊助德國的公路基礎建設，取代以往的稅收和出售過路票的融資方式，采用與行駛里程數(shù)掛鉤的新的電子收費系統(tǒng)。
(2)平衡公路交通和鐵路交通的比重。高速公路行駛的成本增加了，貨物運輸必然會向其他途徑。首先是向鐵路上轉移，德國的鐵路和內(nèi)河航運因此也獲得更多的發(fā)展機會。而且每公里養(yǎng)路費的高低和貨車的車軸數(shù)和污染級別成正比，這也支持了德國政府的環(huán)保政策。
(3)大貨車繳納養(yǎng)路費帶來的額外收入，解決了德國擴建交通道路的資金緊缺的問題，尤其是德國長途公路干線的建設。
(4)德國的全自動高速公路繳費系統(tǒng)為全歐洲乃至全世界樹立一個榜樣。不僅帶來了新的商機、新的就業(yè)機會，還將推動德國信息技術領域的創(chuàng)新。
五、該系統(tǒng)對于我國發(fā)展高速公路電子收費系統(tǒng)的借鑒意義
隨著高速公路的快速發(fā)展，分期建成的收費高速公路有必然聯(lián)網(wǎng)需求——高速公路統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)。由于投資渠道不同，本應聯(lián)網(wǎng)的高速公路被人為的分割，各自獨立，各自管理、收費，這樣增加了收費站的數(shù)量，降低了車輛通行能力，使投資的效率降低。高速公路統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)可實現(xiàn)多條高速公路的收費、分路結算、集中管理，通行車輛一車一卡、一卡到底、一次繳費；它能最大限度地堵塞收費漏洞，提高收費服務水平和工作效率，減輕收費員工作強度，方便收費結算，規(guī)范收費管理。顯而易見，在將來實現(xiàn)全國高速公路統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)收費時，不停車電子收費是最佳的選擇。就目前而言，雖然我國高速公路本身已經(jīng)局部聯(lián)網(wǎng)，但一些不適宜的機電系統(tǒng)和收費技術已經(jīng)制約了高速公路服務水平的提高。研究高速公路合理、有效、低成本收費的有效手段和相關技術，對于降低高速公路運營成本、提高服務水平、解決高速公路融資者、運營管理者、道路使用者、社會公眾等諸多方面矛盾將具有重要意義。
