高速公路ETC通行車輛門架分段計費解決方案

周 鋼，程 鎮

(中遠海運科技股份有限公司，上海 200135)

0 引 言

根據交通運輸部“第十戰役”重點工作部署，為滿足不停車電子收費系統(Electronic Toll Collection，ETC)用戶在收費站出口顯示當次行程全部通行費用的需求，各試點省份要在《取消高速公路省界收費站ETC費顯和清分結算系統優化試點工程方案》[1]的基礎上，結合工程進展情況、經驗和建議，編制《ETC費顯和清分結算系統優化工程實施方案》,通過對全網前端各項系統和后臺各項系統進行優化升級，實現“一次通行、一次扣費、一次告知”和全網“費顯”點亮的目標，進一步提升用戶的體驗。

在此背景下，2020年2月，重慶、四川和甘肅等第一批試點省份開始了ETC“費顯”優化點亮升級改造工作[2]。取消省界收費站之后，由于各省的ETC計費規則不一致，引發了“相同起止點的ETC車輛計費結果不一致”“往返車輛計費結果不一致”和“ETC實收金額高于CPC現金實收金額95折”等問題。對此,交通運輸部聯網中心根據各省試點工作的反饋情況，下發了《ETC用戶按省收費原則》指導性文件，提出了“ETC通行車輛計費按省取整”和“ETC實收金額不能高于CPC現金實收金額95折”等要求，明確了各省關于跨省通行ETC車輛門架分段計費的界限，使ETC計費結果具有準確性、一致性和唯一性，并保證ETC用戶享受95折優惠權益。

本文根據重慶高速公路省中心和貴州高速公路省中心試點工作情況，提出“門架元整計費”“固定折扣率出口元整計費”和“差異化折扣率出口元整計費”等3種ETC通行車輛門架分段計費解決方案，并詳細闡述各種方案的利弊，以便各高速公路省中心結合本省的收費營運規則選擇最合適的方案部署實施。

1 門架元整計費方案

門架元整計費方案要求ETC通行車輛經過的每個門架都按元整之后的本省累計應收金額計算該門架的實收金額，計費方案示意見圖1。

圖1 門架元整計費方案示意

ETC通行車輛從重慶市入口站上道，依次經過路段門架A、路段門架B、路段門架C、省界出口門架D、路段門架E、路段門架F和路段門架G之后，從貴州省出口站下道，出口和入口皆無門架代收。

在經過路段門架A時，省級計費模塊已知信息包括本門架應收金額(即物價審批單價)和優惠比率，以及前序門架的本省累計應收金額和本省累計實收金額。省級計費模塊計算路段門架A的其余金額的規則如下：

1) 本省累計應收金額等于前序門架本省累計應收金額與本門架應收金額之和,即3.3元;

2) 本省累計元整應收金額等于本省累計應收按四舍五入取整到元的金額,即3元;

3) 本門架實收金額等于本省累計元整應收金額減去本省累計元整應收金額乘以優惠比率,再減去前序門架本省累計實收金額,即2.85元;

4) 本省累計實收金額等于前序門架本省累計實收金額與本門架實收金額之和,即2.85元。

全程累計應收金額和全程累計實收金額由門架前端軟件系統疊加計算生成，路段門架與省界門架計算全程累計應收金額的規則有差異，出口車道按省界門架規則計算全程累計應收金額。

以貴州省路段門架E為例，計算規則如下：

1) 全程累計應收金額等于前序省份累計應收金額與本省累計應收金額之和,即16.3元;

2) 全程累計實收金額等于前序省份累計實收金額與本省累計實收金額之和,即15.05元。

以貴州省出口車道為例，計算規則如下：

1) 全程累計應收金額等于前序省份累計應收金額與本省累計元整應收之和,即23元;

2) 全程累計實收金額等于前序省份累計實收金額與本省累計實收之和,即21.35元。

2 固定折扣率出口元整計費方案

固定折扣率出口元整計費方案只要求ETC通行車輛在省界出口門架或出口車道對本省累計應收金額進行元整，按元整之后的本省累計應收金額計算本門架實收金額，取消每個門架都需計算的本省累計元整應收金額的概念，計費方案示意見圖2。

圖2 固定折扣率出口元整計費方案

仍以ETC通行車輛從重慶市入口站上道，依次經過路段門架A、路段門架B、路段門架C、省界出口門架D、路段門架E、路段門架F和路段門架G之后從貴州省出口站下道為例，出口和入口皆無代收，省級計費模塊已知信息包括本門架應收金額(即物價審批單價)和優惠比率，以及前序門架的本省累計應收金額和本省累計實收金額，路段門架A的計算規則如下：

1) 本省累計應收金額等于前序門架本省累計應收金額與本門架應收金額之和,即3.3元;

2) 本門架實收金額等于本省累計應收金額減去該金額與優惠比率的乘積,即3.14元;

3) 本省累計實收金額等于前序門架本省累計實收金額與本門架實收金額之和,即3.14元。

路段門架B和路段門架C的計算規則與路段門架A一致。省界出口門架或出口車道代收最后一個門架時(圖2中的貴州省出口表示無代收門架處理邏輯，與出口車道代收最后一個門架有區別)，計費規則如下：

1) 本省累計應收金額等于前序門架本省累計應收金額與本門架應收金額之和，再四舍五入元整,即13元;

2) 本門架實收金額等于本省累計應收金額減去該金額與優惠比率的乘積再減去前序門架累計實收金額,即2.93元;

3) 本省累計實收金額等于前序門架本省累計實收金額與本門架實收金額之和,即12.35元。

全程累計應收金額和全程累計實收金額由門架前端軟件系統或車道軟件系統疊加計算生成，路段門架、省界門架和出口車道的計算規則一致，以貴州省路段門架E為例，計算規則如下：

1) 全程累計應收金額等于前序省份累計應收金額與本省累計應收金額之和,即16.3元;

2) 全程累計實收金額等于前序省份累計實收金額與本省累計實收金額之和,即15.32元。

3 差異化折扣率出口元整計費方案

3.1 原始方案

差異化折扣率出口元整計費方案在固定折扣率出口元整計費方案的基礎上，改變省界出口門架或車道代收最后一個門架的計費規則，由“省界出口門架或車道代收最后一個門架的應收金額加上本省累計應收金額，再減去‘四舍五不入’元整減收金額之后，乘以本門架折扣率”計算本門架實收金額，計費方案示意見圖3。

以圖3為例，路段門架A的計算規則如下：

1) 本省累計應收金額等于前序門架本省累計應收金額與本門架應收金額之和,即3.3元;

2) 本門架實收金額等于本門架應收金額減去該金額與優惠比率的乘積,即3.14元;

3) 本省累計實收金額等于前序門架本省累計實收金額與本門架實收金額之和,即3.14元。

路段門架B、路段門架C、路段門架E和路段門架F的計費規則與路段門架A一致。門架G交易失敗或門架G因地理因素無法建立實體門架，由出口收費站代收門架G，出口代收門架G的計費規則與省界出口門架D的計費規則一致，省界出口門架D的計算規則如下：

圖3 差異化折扣率出口元整計費方案

1) 本省累計應收金額等于前序門架本省累計應收金額與本門架應收金額之和，再四舍五不入元整,即13元;

2) 本門架實收金額等于本門架應收金額與元整減收金額之和,減去該金額與優惠比率的乘積,即2.79元;

3) 本省累計實收金額等于前序門架本省累計實收金額與本門架實收金額之和,即12.04元。

出口代收門架G也優先按上述方式計算本門架實收金額和本省累計實收金額，本省累計應收9.9元，屬于五不入，此時元整減收金額為0，本門架實收金額計算結果為3.14元，本省累計實收金額計算結果為9.42元，出口代收門架G的計算規則如下：

1) 本省累計應收金額等于前序門架本省累計應收金額與本門架應收金額之和，再四舍五不入元整,即9.9元;

2) 本門架實收金額等于本門架應收金額與元整減收金額之和,減去該金額與優惠比率的乘積,即3.14元;

3) 本省累計實收金額等于前序門架本省累計實收金額與本門架實收金額之和,即9.42元。

3.2 優化方案

實車測試發現，差異化折扣率出口元整計費方案存在收費不一致的問題。經分析，原始方案最后一個門架在計算本門架實收金額時，為保證ETC車輛的本省累計實收金額與CPC現金車輛的本省累計實收金額的比率小于等于0.95，采用了“先降低應收金額再打折”的實收金額計算策略，但因往返路徑最后一個門架應收金額不同，降低相同的應收金額之后再打折可能會出現“一個四舍，另一個五入”的情況，導致出現1分錢的差異。若采用“先打折再降低實收金額”的策略，則能避免該問題。ETC車輛所有門架統一按“本門架應收金額減去該金額與優惠比率的乘積”計算通行費，能解決收費不一致的問題，所有門架計算本門架實收金額的規則統一為：本門架實收金額等于本門架應收金額減去該金額與優惠比率的乘積。

當本省累計應收金額出現元整減收時，由于ETC車輛計算實收金額并未作相應的減收調整，會導致ETC本省累計實收金額除以CPC本省累計實收金額的比率高于0.95，短途車甚至會出現ETC本省累計實收金額高于CPC本省累計實收金額的情況，因此在最后一個門架完成本門架實收金額計算之后，再判斷ETC本省累計實收金額是否高于CPC本省累計實收金額的0.95倍，若是，則按以下規則調整最后一個門架的本門架實收金額，即：本門架實收金額等于元整之后本省累計應收金額乘以0.95，再減去前序門架本省累計實收金額。

當路段實體門架交易最后一個門架時，無法判斷自己是否是最后一個門架，無法調整門架通行記錄中的本門架實收金額，應由車道系統判斷，直接調整最終的ETC本省累計實收金額。門架通行數據匯總實收金額與車道交易數據實收金額不一致問題由省中心系統修正解決之后上傳給交通運輸部聯網中心。

4 各方案優劣對比

各方案優劣對比分析見表1。

表1 各方案優劣對比分析

4.1 門架元整計費方案優缺點

門架元整計費方案通過“本省累計元整應收金額乘以折扣率，再減去前序門架本省累計實收金額”的方式計算本門架實收金額，能保證ETC通行車輛在經過任何門架時，本省累計實收金額與本省累計元整應收金額的比率剛好等于本省ETC的折扣率。同時，單省門架通行記錄的匯總實收金額等于該省累計實收金額，途徑省份的累計實收金額之和等于出口車道實收金額，能保證門架通行記錄數據與車道交易記錄數據的一致性。

固定折扣率(95折)有利于社會用戶準確理解高速公路收費規則，不易對總收費金額產生歧義。門架通行記錄數據與車道交易記錄數據一致有利于交通運輸部聯網中心做省域拆分，有利于通行省中心做省內拆分，降低交通運輸部中心級系統和省中心級系統的復雜度。數據條理非常清晰，收費結果與清分結果可完全保持一致，有利于營運公司核對清分結果。

但是，門架元整計費方案要求同一省份的所有門架采用統一的優惠比率，該前置條件會導致高速公路無法進行差異化收費[3]，不能滿足各省關于車輛分流引導的需求。此外，門架元整計費還會導致單價相同的門架之間本門架實收金額不一致，收費公平性無法保證，營運公司對此有較大的爭議[4]。

4.2 固定折扣率出口元整計費方案優缺點

固定折扣率出口元整計費方案相比門架元整計費方案，能解決單價相同的門架之間實收金額不一致的問題，同時避免相同車輛從不同的收費站上道，經過同一個門架的實收金額不一致。采用該方案，收費公平性基本上能得到保障，有利于營運公司核對門架計費金額是否準確。

但是，該方案仍要求同一省份的所有門架采用統一的優惠比率，高速公路通過差異化收費實現車輛分流引導的需求仍無法滿足。此外，由于省界門架計費規則與路段門架計費規則不一致，會提高省級計費模塊的復雜度，仍存在因計費規則不一致導致單價相同的門架實收金額不同的問題(比如門架C和省界門架D)。

4.3 差異化折扣率出口元整計費原始方案優缺點

差異化折扣率出口元整計費原始方案在固定折扣率出口元整計費方案的基礎上，調整省界出口門架和出口車道代收最后一個門架的本門架實收金額計算規則，不再要求省內所有門架保持統一的優惠比率，能滿足差異化的收費管理需求。

但是，對于無匝道門架的省份，由于主線路段實體門架無法預知自己是否為最后一個門架[5-6]，因而無法獲取元整減收金額，不能按“本門架實收金額等于本門架應收金額與元整減收金額之和,減去該金額與優惠比率的乘積”計算本門架實收金額，只能采用“本門架實收金額等于本門架應收金額減去該金額與優惠比率的乘積”計算本門架實收金額，這與省界出口門架計費規則和車道代收最后一個門架計費規則不一致，會引發同一輛車通行同一條路線計費金額不一致的問題。

同時，由于往返車輛通行的最后一個門架單價不一致，上行最后一個門架和下行最后一個門架減去元整減收金額打折計算本門架實收金額之后，可能出現“一個四舍，另一個五入”的情況，導致上下行收費金額出現1分錢的偏差。

4.4 差異化折扣率出口元整計費優化方案優缺點

差異化折扣率出口元整計費優化方案在保持原始方案差異化收費需求和收費公平等優點的基礎上，能解決往返計費金額不一致的問題，同時響應交通運輸部“ETC實收金額不能高于CPC現金實收金額95折”的要求。由于車道與門架原始數據金額不一致問題可在省中心修正，難免會導致系統的復雜度提高，系統維護的難度增大。

5 應用實例

目前，取消高速公路省界收費站ETC費顯和清分結算系統優化升級改造工作已全部完成，全國高速公路已于2020年5月6日恢復收費。在交通運輸部聯網中心總體設計方案和指導意見的指導下，重慶、貴州、青海和寧夏等省份結合本省的收費業務營運規范，為滿足差異化的收費管理需求，保證經營管理單位收費的公平性，解決收費金額不一致的問題，本著讓利于ETC通行車輛用戶的原則，最終選擇采用差異化折扣率出口元整計費優化方案，很好地解決了ETC通行車輛門架分段計費問題。

截至目前，上述省份的ETC通行車輛門架分段計費系統運行狀態穩定，計費結果準確、高效，且往返通行車輛計費結果完全一致，這表明該方案是可行的，值得推廣。

6 結 語

取消省界收費站是我國高速公路改造的一項重大工程，社會影響廣泛,不僅能提高車輛通行效率,而且能降低企業和整個社會的物流、生活成本，對推動區域經濟一體化有積極作用[7]。在系統開通初期，為滿足公眾的需求，高速公路經營管理單位組織開展了ETC“費顯”工程。在此次ETC“費顯”優化工程門架分段計費方案設計過程中，為保證ETC用戶享受95折優惠權益，設計并提供了門架元整計費方案；為滿足ETC通行車輛門架收費公平性問題，提供了固定折扣率出口元整計費方案；為滿足差異化收費管理需求，提供了差異化折扣率出口元整計費方案；為解決往返通行收費金額不一致問題，在差異化折扣率出口元整計費方案的基礎上，提出了優化解決方案，基本滿足了交通運輸部聯網中心和省中心的共同要求。但是，最終的優化解決方案仍存在現金元整減收時ETC必須減收，而現金元整加收時ETC無法加收導致的對收費方不公平的問題，以及車道實收金額與門架通行記錄匯總金額不一致的問題。