交通部署案例集/2018/電子收費系統
電子收費系統（ETC）是一種在HOV車道和不同高速公路上收費的技術，無需車輛停車。ETC專用車道僅供車輛安裝有車載裝置的駕駛員使用。這些裝置也稱為應答器設施。一般來說，駕駛員需要建立一個賬戶，將錢存入賬戶，每次經過ETC車道時，ETC車道上的感測器會檢測到安裝有應答器的車輛，並透過減少駕駛員賬戶中的餘額來收費。應答器設施位於汽車擋風玻璃上，可以產生無線電波，感測器可以識別這些無線電波。接收到的無線電波可以轉換為網際網路上的資訊，相關網站與銀行合作扣除相應的金額。
與其他收費系統相比，ETC系統有許多優勢。首先，ETC專用車道不需要電動收費亭，這意味著可以避免閘門開閉時產生的噪音和電力消耗。其次，使用ETC系統，政府不需要人員管理收費，可以降低人力成本。第三，最重要的是ETC系統使駕駛員能夠透過車載裝置在網際網路上支付費用，無需停車。這提高了效率，減少了客戶工作時的等待時間，並省去了找零的麻煩。因此，ETC專用車道可以用來解決交通擁堵問題。所以ETC系統可以避免交通擁堵路段的車輛排隊。這項技術廣泛應用於繁忙的高速公路、收費公路、HOV車道、隧道和橋樑環境，為人們節省時間。 [1]
在電動收費技術出現之前，政府更傾向於使用現金車道收費。政府在一些地方設定了電動收費亭，並配有閘門，以攔停車輛。駕駛員經過收費亭時，需要停車，找零並交給收費員。收費員確認後，閘門開啟，駕駛員即可通行。
這種車道在某些方面與ETC專用車道相似。這種型別的收費車道也可以進行免現金收費。但經過的車輛必須減速，以確保車上的裝置能夠被讀取，這在某些情況下也可能導致交通擁堵。
由於ETC專用車道的通行能力是普通收費車道的四倍。此外，由於沒有收費亭的建設，ETC車道可以幫助節省交通部門的投資，實際上可以節省40%的建設費用。在運營成本方面，ETC專用車道的維護和管理成本遠低於普通車道。因此，政府更傾向於使用ETC系統來節省資金。駕駛員也更喜歡這項技術。隨著ETC系統的普及，駕駛員只需要註冊一個賬戶並存入資金，無需擔心收費時的現金問題和交通擁堵。ETC系統被駕駛員和政府所採用，並逐漸取代了傳統的收費方式。
ETC系統有兩個基本元件：RSU和OBU。RSU是路側單元，例如ETC車道上的感測器。該單元直接懸掛在ETC車道入口處，距地面5.5米。OBU是車載單元，位於擋風玻璃內側，例如車載裝置和應答器，可以傳送無線電波並連線到網際網路（駕駛員的賬戶）。
ETC 系統的發明需要許多複雜的技術。其中最重要的三項技術是
1. Automatic Vehicle Identification: This technology is to distinguish cars and other items. 2. Automatic Vehicle Classification : This part is to tell the different and recognize different kinds of cars. The tolling fee of truck is definitely higher than that of cars. And with this technology, the system will toll different amount based on different types of cars. 3. Video Enforcement Systems : This system is also very important as well. This system is to find the cars that break the traffic rules. The camera connected with the system will take photo of the illegal cars and record them. [2]
1. the microwave antenna: The vehicle mounted devices will create the radio wave and the microwave antenna will transfer to the RSU over the ETC lanes. 2. the electronic tag: this helps to read the microwave from the devices.
面臨的最大問題是如何推廣 ETC 系統。這個系統是最新技術，公眾尚不瞭解和接受。因此，如何使 ETC 系統普及和推廣是一個問題。
# the government increase the promotion of the ETC system, like introduce it by the internet, magazines and even make ads for it. And the government made many regulations about the ETC lane and provide good service on it. # the government increase the number of ETC lanes, constructing many ETC lanes, making ETC system be a common sense. # the governments announced many policies to reduce the toll for the ETC users，making the ETC lane be a better way to save money and time.
Now the ETC system has come into the developing and growing phase in many countries all over the world.
在美國，最重要的 ETC 系統是 E-Zpass 系統。該系統包括 23 個電子收費網路，但這些網路佔每月平均流量的 43%。[3]
在日本，政府已將 ETC 系統應用於全國所有高速公路。目前，電子收費點超過 2000 個，ETC 系統使用者已超過 4000 萬。
截至 2011 年 6 月，已有 22 個省份使用 ETC 系統，使用者數量為 150.5 萬。2013 年 1 月 5 日，政府決定將 ETC 系統應用於所有軍用車輛。根據 2017 年的統計資料，已有 28 個省份使用 ETC 系統，開通 ETC 賬戶的使用者數量已達到 5000 萬。
隱私是一個問題。由於路邊單元和 ETC 系統的感測器可以記錄車輛的位置，一些不法分子可能會利用 ETC 系統獲取特定人員的位置資訊，並預測其去向，這非常危險，對公眾隱私構成威脅。
因此，重新設計 ETC 系統的安全部分以防止資訊被盜至關重要。此外，可以編寫一個無需讀取駕駛員資訊的收費系統。使用該系統，ETC 系統會更加安全。[4]
| 年份 | 使用者數量（萬） |
|---|---|
| 2009 | 68 |
| 2012 | 510 |
| 2013 | 600 |
| 2014 | 1300 |
| 2015 | 2515 |
| 2016 | 3200 |
| 2017 | 5000 |
| 乘客 | S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)] | Y=LN(Passengers/(K-Passengers)) | k = | |||||
| 年份 | 運載量（千） | 預測乘客數量（千） | K | 7000 | 8000 | 9000 | 10000 | 10500 |
| 2009 | 68 | 71 | -4.624395946 | -4.759152784 | -4.877887908 | -4.984009441 | -5.033125579 | |
| 2012 | 510 | 437 | -2.543607084 | -2.686913351 | -2.812233554 | -2.923583166 | -2.974929146 | |
| 2013 | 600 | 781 | -2.367123614 | -2.512305624 | -2.63905733 | -2.751535313 | -2.803360381 | |
| 2014 | 1300 | 1357 | -1.47810191 | -1.639743262 | -1.778856064 | -1.900958761 | -1.95683922 | |
| 2015 | 2515 | 2254 | -0.578465692 | -0.77974429 | -0.947219014 | -1.090628214 | -1.155291978 | |
| 2016 | 3200 | 3504 | -0.171850257 | -0.405465108 | -0.594707108 | -0.753771802 | -0.824723538 | |
| 2017 | 5000 | 5000 | 0.916290732 | 0.510825624 | 0.223143551 | 0 | -0.09531018 | |
當 k = 10000 時，R 平方等於 99.1372%，這是最高的。因此，我們選擇 k= 10000 作為飽和狀態水平，因此我們還可以估計 b 為 0.61722（使用方程式 Y = b X + c 和 Y = LN (使用者數量/(K-使用者數量))
由於 k = 10000，t0 = 2017（因為在 2017 年，ETC 使用者為 5000）
透過這種方式，我們可以繪製 S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)] 的圖形
- ↑ https://uknowledge.uky.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1078&context=ktc_researchreports
- ↑ http://www.baike.com/wiki/ETC
- ↑ http://www.e-zpassiag.com/
- ↑ Balasch, Josep (2010 年 10 月)。“保護隱私的路邊收費”。魯汶天主教大學
- ↑ http://www.chyxx.com/industry/201706/532553.html
- ↑ http://t.cj.sina.com.cn/articles/view/6456330623/180d3c97f001004b3z