数字化转型 | ETC门架数字化转型，开启高速公路感知新时代？

“ ETC门架系统已经运行快5年了，机电设备也快到更换期，如何对ETC门架进行数字化转型，也成为各个路段公司面临的课题。”

目前全国高速公路的实体ETC门架已经超过2.8万套，RSU天线总量也超过了25万套，ETC门架系统已经成为高速公路的重要基础设施。

ETC门架系统的基础功能是分段计费，目前全国投入了巨额投资及运维费用，单一功能的ETC门架改革之路尚未成型。

从高速公路的地理位置观察，引用部路网监测与应急处置中心的说法：“全国高速公路平均每6公里一个ETC门架，已经构建成了一张强大的集通信、供电、感知、边缘计算于一体的基础设施网”。

那么这个ETC门架系统如何开始拓展应用（本文只探讨门架，不涉及车端）。

引用路网中心的定义，ETC门架系统的基础功能：

1.ETC分段计费， 全程费额累计。

2.CPC分段计费， 按省份累计过站信息和计费信息。

3.车牌识别、去重。

4.ETC/CPC数据、牌识数据，本地存储、向省级系统和部级系统传输。

5.系统云端IEF平台一键部署、升级；云端配置平台运行参数云端配置、自动下发、动态更新。

一般来说，ETC门架、收费站，服务区、长大桥梁隧道及特殊路段关键节点新增RSU天线，实现数据交换和信息发布。

常见的场景包括出入口收费、路径识别与流量采集、拥堵研判、车路协同等等。

通过上图分析，我可以得知门架系统是作为感知设备环境和车端通讯链路的核心支撑。

1.基于车牌识别数据的应用

可以对车牌识别的数据进行分析，包括车牌识别结果和图片数据，可分析应用的场景包括车辆特征分析、收费稽核佐证等。

2.基于视频监控的应用

可以对ETC门架的900万像素摄像机视频进行二次分析处理。包括车辆特征提取、路面状况识别、道路能见度分析、交通事件分析等。

3.基于收费数据的应用

基于收费数据的应用场景较成熟，本文不做细的讨论。

例如基于收费数据二次分析，可实现交通事件检测：

如果上游的门架流量相对增量小于占有率的相对增量，则认为下游路段在本周期或下几个周期内有可能发生交通拥挤。

此外，如果上游与下游门架的车辆平均占有率绝对差大于某一阈值，且相对差大于某一阈值时，可以判定有交通拥堵事件发生。

ETC门架升级涵盖了多方面，从车、路、环境等各个方面都可以进行监测能力提升。

1.基于ETC门架，构建无人机空中巡视监测系统

在全国重要交通枢纽的ETC门架上部署小型自动起降机舱，通过多源数据融合分析，实现对车流量的长短时预测，系统可以下达任务指令给小型自动起降机舱，操控无人机进行空中巡视。

无人机视频可以通过ETC门架的传输链路进行信号回传。

2.基于ETC门架，构建道路区间测速系统

易超速路段，在ETC门架部署测速雷达，通过区间测速对车辆行驶速度进行限制管控。

在收费站部署后台服务器，一份回传监控中心，另外一份通过交管专线将数据传输给交警的非现场执法平台。

3.基于ETC门架，构建精准交通气象监测系统

在各个ETC门架上面，搭建一套小型的气象站系统，将降水、降雪、能见度、路面湿滑等影响交通安全的气象要素监测出来。主打一个小型化、精准化。

以现有ETC门架上摄像机的图像为数据源，采用AI算法识别，结合高速沿线气象站以及ETC门架新装气象站，实时融合气象局、雷达、卫星等多源数据，实现高速公路气象灾害信息的精准采集和监测。

4.基于ETC门架，构建流量分级预警管控系统

通过高速公路断面流量统计、路段流量测算，实现高速道路交通状况的智能分析。

包括

（1）基于门架流量，实现III级、IV级预警及响应；

（2）基于路段流量测算，实现上游车辆的限流或分流；

（3）制定分级预警、分级响应及管控方案，标准化高速公路的主线流量管控方案，降低事故发生概率，实现保畅目标。

5.基于ETC门架，构建北斗地基增强系统

随着基础设施数字化进程的不断推进，对边坡、桥隧等基础设施结构物的监测趋于重要，其监测的难点就是基于精准定位的毫米级位移监测技术。

在全国高速公路沿线范围内，建设以北斗为主体、兼容其他GNSS卫星的高速公路北斗地基增强系统网络。向系统覆盖区域内的用户提供各种不同精度的位置和时间信息服务。

其核心诉求，也是小型化、高性价比，为车路协同提供高精度定位服务、为基础设施监测提供毫米级定位服务。

6.基于ETC门架，构建车型识别收费数据稽核系统

货车由计重收费改为按车型收费，货车按轴数分车型，因设备问题、司机问题导致门架交易失败（漏标），尤其是恶意屏蔽导致的路径异常多发。

常见在门架上部署车型识别一体机，实现车头、车身照片的采集，后台融合车型识别数据、牌识数据、交易数据，借助实时图像AI分析、大数据分析等前沿技术，精准发现大车小标、甩挂、换挂、屏蔽介质、一车多卡等具有偷逃嫌疑车辆。

基于ETC门架系统的数字化转型将不断实现，也将逐步推动路网云一体化的进程。

本文部分内容摘自路网中心相关资料，部分贴图摘自金溢科技的宣传资料。