Беспроводная система автоматического взимания платы за проезд транспортных средств.

Введение

Беспроводная система для автоматического сбора платы за проезд или платы за пользование дорогами.

Электронный сбор платы за проезд (ЭСП) – это беспроводная система для автоматического сбора платы за проезд или платы за пользование дорогами, взимаемой с транспортных средств при использовании платных дорог, полос для автомобилей с высокой пропускной способностью, платных мостов и платных тоннелей. Это более быстрая альтернатива, заменяющая платные будки, где транспортные средства должны останавливаться, а водитель вручную оплачивает проезд наличными или банковской картой. В большинстве систем транспортные средства, использующие систему, оснащены автоматическим радиотранспондерным устройством. Когда транспортное средство проезжает мимо дорожного считывателя, радиосигнал от считывателя активирует транспондер, который передает идентификационный номер, регистрирующий использование дороги, и электронная платежная система списывает плату с пользователя. Основное преимущество заключается в том, что водителю не нужно останавливаться, что снижает транспортные задержки. Электронный сбор платы за проезд обходится дешевле, чем содержание штатной платной будки, что снижает транзакционные издержки для государственных или частных владельцев дорог. Простота изменения размера платы за проезд облегчает внедрение дифференцированного ценообразования в зависимости от загруженности дорог, включая тарифы для полос с высокой пропускной способностью, платных полос, позволяющих объехать пробки, и городских тарифов за загруженность. Обычно пользователи платежной системы должны предварительно зарегистрироваться и пополнить счет с уменьшающимся балансом, с которого списывается плата каждый раз при проезде пункта оплаты. Электронные полосы для оплаты проезда могут функционировать параллельно с обычными платными будками, чтобы водители без транспондеров могли оплачивать проезд в будке. Все более популярной альтернативой становится система оплаты проезда на открытой дороге, которая полностью исключает платные будки; электронные считыватели, установленные сбоку или над дорогой, считывают транспондеры при проезде транспортных средств на автомагистральной скорости, устраняя заторы, вызванные замедлением транспортных средств для проезда через полосу платной будки. Транспортные средства без транспондеров либо исключаются, либо оплачивают проезд по номеру – система распознавания номерных знаков фотографирует номерной знак для идентификации транспортного средства, и счет может быть отправлен по почте на адрес, где зарегистрирован номер автомобиля, либо водителям предоставляется определенное время для оплаты онлайн или по телефону. Сингапур стал первым городом в мире, внедрившим электронную систему сбора дорожной платы, известную как Схема лицензирования территории Сингапура, в 1974 году с целью регулирования загруженности дорог. С 2005 года общенациональные системы дорожной платы GNSS были развернуты в нескольких европейских странах. При использовании спутниковых систем оплаты проезда нет необходимости устанавливать электронные считыватели сбоку или над дорогой для считывания транспондеров, поскольку все транспортные средства оснащены бортовыми устройствами с приемниками глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS) для определения пройденного расстояния по платной дорожной сети без использования какой-либо придорожной инфраструктуры. Американский лауреат Нобелевской премии по экономике Уильям Викри первым предложил систему электронного сбора платы за проезд для столичного района Вашингтона в 1959 году. В 1960-х и 1970-х годах были протестированы первые прототипы систем. Норвегия стала мировым лидером в широком внедрении этой технологии, начиная с 1986 года. Италия стала первой страной, внедрившей общенациональную систему электронного сбора платы за проезд на автомагистралях в 1989 году.

Electronic toll collection (ETC) is a wireless system to automatically collect the usage fee or toll charged to vehicles using toll roads, HOV lanes, toll bridges, and toll tunnels. It is a faster alternative which is replacing toll booths, where vehicles must stop and the driver manually pays the toll with cash or a card. In most systems, vehicles using the system are equipped with an automated radio transponder device. When the vehicle passes a roadside toll reader device, a radio signal from the reader triggers the transponder, which transmits back an identifying number which registers the vehicle's use of the road, and an electronic payment system charges the user the toll. A major advantage is the driver does not have to stop, reducing traffic delays. Electronic tolling is cheaper than a staffed toll booth, reducing transaction costs for government or private road owners. The ease of varying the amount of the toll makes it easy to implement road congestion pricing, including for high occupancy lanes, toll lanes that bypass congestion, and city wide congestion charges. The payment system usually requires users to sign up in advance and load money into a declining balance account, which is debited each time they pass a toll point. Electronic toll lanes may operate alongside conventional toll booths so that drivers who do not have transponders can pay at the booth. Open road tolling is an increasingly popular alternative which eliminates toll booths altogether; electronic readers mounted beside or over the road read the transponders as vehicles pass at highway speeds, eliminating traffic bottlenecks created by vehicles slowing down to go through a toll booth lane. Vehicles without transponders are either excluded or pay by plate – a license plate reader takes a picture of the license plate to identify the vehicle, and a bill may be mailed to the address where the car's license plate number is registered, or drivers may have a certain amount of time to pay online or by phone. Singapore was the first city in the world to implement an electronic road toll collection system known as the Singapore Area Licensing Scheme for purposes of congestion pricing, in 1974. Since 2005, nationwide GNSS road pricing systems have been deployed in several European countries. With satellite based tolling solutions, it is not necessary to install electronic readers beside or above the road in order to read transponders since all vehicles are equipped with On Board Units having Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers in order to determine the distance traveled on the tolled road network without the use of any roadside infrastructure. US Nobel Economics Prize winner William Vickrey was the first to propose a system of electronic tolling for the Washington Metropolitan Area in 1959. In the 1960s and the 1970s, the first prototype systems were tested. Norway has been a world pioneer in the widespread implementation of this technology, beginning in 1986. Italy was the first country to deploy a full electronic toll collection system in motorways at national scale in 1989.

История

В 1959 году Уильям Викри, лауреат Нобелевской премии по экономике, первым предложил аналогичную систему электронного взимания платы за проезд для столичного района Вашингтона. Он предложил оснастить каждый автомобиль транспондером: «Персонализированный сигнал транспондера будет считываться при проезде автомобиля через перекресток, а затем передаваться в центральный компьютер, который рассчитает стоимость в зависимости от перекрестка и времени суток и добавит ее к счету автомобиля». В 1960-х и 1970-х годах проводились испытания системы свободного проезда с использованием фиксированных транспондеров, установленных на нижней стороне транспортных средств, и считывателей, расположенных под поверхностью дороги. Однако эти планы были отменены, и система так и не была внедрена. Современные транспондеры обычно устанавливаются под лобовое стекло, а считыватели – в надземных конструкциях. После испытаний в 1974 году в 1975 году Сингапур стал первой страной в мире, внедрившей электронную систему взимания дорожной платы, известную как Singapore Area Licensing Scheme, для регулирования загруженности на наиболее оживленных дорогах. В 1998 году система была усовершенствована и получила название Electronic Road Pricing (ERP). В 1989 году Италия внедрила полномасштабную систему ETC на автомагистралях по всей стране. Telepass, торговая марка ETC, принадлежащая Autostrade S.p.A., а ныне Autostrade per l'Italia, была разработана доктором Пьерлуиджи Чезери и доктором Марио Альвиси и включала в себя полнофункциональную классификацию транспортных средств в режиме реального времени и контроль соблюдения правил дорожного движения с помощью камер, соединенных с PRA (Национальным реестром автомобилей) через сеть из более чем 3000 км оптического волокна. Telepass ввел концепцию совместимости систем ETC, объединив 24 различных итальянских операторов автомагистралей, что позволило пользователям путешествовать по разным концессионным зонам и оплачивать проезд только в конце поездки. Доктора Марио Альвиси считают отцом ETC на автомагистралях, поскольку он не только участвовал в разработке Telepass, но и сумел сделать ее первой стандартизированной операционной системой ETC в мире, принятой в качестве европейского стандарта в 1996 году. Он выступал в качестве консультанта при внедрении ETC во многих странах, включая Японию, США и Бразилию. В Японии система ETC была построена на всех автомагистралях с контролируемым доступом только в 2001 году. К 2019 году 92% водителей использовали ETC. ETC впервые была внедрена в Бергене, Норвегия, в 1986 году, работая параллельно с традиционными пунктами оплаты проезда. В 1991 году Тронхейм впервые в мире внедрил систему полностью автоматизированного электронного взимания платы за проезд на полной скорости. В настоящее время в Норвегии 25 платных дорог используют электронный сбор платы (EFC), как называется норвежская технология (см. AutoPASS). В 1995 году Португалия стала первой страной, применившей единую универсальную систему для всех платных дорог страны – Via Verde, которую также можно использовать на парковках и автозаправочных станциях. Соединенные Штаты – еще одна страна с широким распространением ETC в нескольких штатах, хотя на многих платных дорогах США сохраняется возможность ручной оплаты. ETC 2.0 не только способен передавать и принимать большой объем информации в обоих направлениях между дорогой и транспортным средством, но и предоставлять информацию о маршруте. Таким образом, ETC 2.0 обладает гораздо более широким функционалом, чем ETC 8 (который обеспечивает только функцию взимания платы за проезд). Система ETC 2.0 предоставляет пользователям дорог различные преимущества за счет предоставления информации, такой как избежание пробок, поддержка безопасного вождения и т.д., а также информации о маршруте, собираемой бортовыми устройствами, и в значительной степени способствует развитию ITS. | Белая книга по безопасности дорожного движения в Японии 2018

In 1959, Nobel Economics Prize winner William Vickrey was the first to propose a similar system of electronic tolling for the Washington Metropolitan Area. He proposed that each car would be equipped with a transponder: "The transponder's personalized signal would be picked up when the car passed through an intersection, and then relayed to a central computer which would calculate the charge according to the intersection and the time of day and add it to the car's bill." In the 1960s and the 1970s, free flow tolling was tested with fixed transponders at the undersides of the vehicles and readers, which were located under the surface of the highway. Plans were however scrapped and it never came into actual implementation. Modern toll transponders are typically mounted under the windshield, with readers located in overhead gantries. After tests in 1974, in 1975, Singapore became the first country in the world to implement an electronic road toll collection system known as the Singapore Area Licensing Scheme for purposes of congestion pricing on its more urbanized roads. It was refined in 1998 as Electronic Road Pricing (ERP). Italy deployed a full ETC in motorways at national scale in 1989. Telepass, the brand name of the ETC belonging to Autostrade S. p. A. now Autostrade per l'Italia, was designed by Dr. Eng Pierluigi Ceseri and Dr. Eng. Mario Alvisi and included a full operational real time Classification of Vehicles and Enforcement via cameras interconnected with the PRA (Public Register of Automobiles) via a network of more than 3.000 Km. optical fibers. Telepass introduced the concept of ETC Interoperability because interconnected 24 different Italian motorway operators allowing users to travel between different concession areas and paying only at the end of the journey. Dr. Eng. Mario Alvisi is considered the father of ETC in motorways because not only co designed Telepass but was able to make it the first standardized operating ETC system in the world as European standard in 1996. He acted as a consultant for deployment of ETC in many countries including Japan, United States, Brazil. In Japan, only the ETC System was constructed in all of the controlled access expressways in 2001. By 2019, 92% of drivers are using ETC. ETC was first introduced in Bergen, Norway, in 1986, operating together with traditional tollbooths. In 1991, Trondheim introduced the world's first use of completely unaided full speed electronic tolling. Norway now has 25 toll roads operating with electronic fee collection (EFC), as the Norwegian technology is called (see AutoPASS). In 1995, Portugal became the first country to apply a single, universal system to all tolls in the country, the Via Verde, which can also be used in parking lots and gas stations. The United States is another country with widespread use of ETC in several states, though many U. S. toll roads maintain the option of manual collection. ETC 2.0 is not only capable of sending and receiving a large amount of information in both directions between the road and the vehicle, but also of providing route information. Thus, ETC 2.0 has far more advanced functions than ETC 8 (which provides only toll collection function on toll roads). The ETC 2.0 system provides a variety of advantages to road users through information provision services, such as congestion avoidance, safe driving support, etc., and route information collected by the road side devices and greatly contribute to ITS promotion.|white paper on traffic safety in Japan 2018

По состоянию на март 2018 года в Японии около 2,61 миллиона транспортных средств оснащены устройствами, соответствующими требованиям ETC 2.0.

Использование для операций без проб

E ZPass на северо-востоке Соединенных Штатов можно использовать для оплаты на некоторых парковках аэропортов, железнодорожных вокзалов и фестивалей, а также он был протестирован для использования в ресторанах быстрого обслуживания. SunPass во Флориде можно использовать для оплаты парковки в международном аэропорту Палм-Бич, международном аэропорту Тампа, международном аэропорту Орландо, международном аэропорту Форт-Лодердейл-Голливуд и на стадионе Хард-Рок. Несмотря на совместимость SunPass с Peach Pass и E ZPass, эти системы не принимаются в этих местах. E Pass также можно использовать для оплаты парковки в международном аэропорту Орландо, однако он не совместим с другими аэропортами, использующими SunPass для оплаты парковки. В Техасе NTTA TollTag можно использовать для оплаты проезда и парковки в международном аэропорту Даллас/Форт-Уорт. Несмотря на совместимость TollTag с EZ Tag, TxTag, PikePass и K TAG, эти системы не принимаются в этом аэропорту. Via Verde в Португалии можно использовать на многих автозаправочных станциях и парковках, а также в некоторых ресторанах McDonald's с обслуживанием в автомобиле. BroBizz можно использовать на платных дорогах EasyGo, а также в других местах Дании и Скандинавии, таких как паромы, парковки и автомойки. AutoPASS можно использовать на платных дорогах EasyGo, а также на некоторых паромах в Норвегии и Скандинавии. Sem Parar в Бразилии можно использовать на многих автозаправочных станциях, парковках в аэропортах и торговых центрах, а также в некоторых ресторанах McDonald's с обслуживанием в автомобиле.

Технологии

Системы электронного сбора платы за проезд основаны на четырех основных компонентах: автоматическая идентификация транспортных средств, автоматическая классификация транспортных средств, обработка транзакций и обеспечение соблюдения правил. Эти четыре компонента в определенной степени независимы, и некоторые дорожные агентства даже заключали отдельные контракты на выполнение этих функций. В ряде случаев такое разделение приводило к сложностям. Ярким примером является ситуация с подрядчиком по контролю нарушений регионального консорциума New Jersey E-ZPass, у которого не было доступа к базе данных клиентов подрядчика, осуществляющего обработку транзакций. Это, в сочетании с проблемами при установке автоматической системы идентификации транспортных средств, привело к тому, что многие клиенты получали неверные уведомления о нарушениях, а система контроля нарушений, чистый доход которой после вычета расходов оказался отрицательным, вызвала также и недовольство клиентов.

Автоматическая идентификация транспортного средства

Источник: требует от пользователей транспондеров вводить информацию о своих номерных знаках перед использованием системы. Если транспондер не может считать номер автомобиля, он сопоставляется с учетной записью транспондера, и с учетной записи списывается обычная сумма за проезд, а не фиксируется нарушение. Если номерной знак не найден в базе данных, это расценивается как нарушение. В системе взимания платы за проезд штата Иллинойс предусмотрен 7-дневный льготный период, позволяющий пользователям оплачивать пропущенные платежи онлайн без штрафных санкций в течение 7 дней после проезда. В Соединенных Штатах все больше штатов обмениваются информацией о нарушителях правил оплаты проезда, позволяя агентствам по взиманию платы сообщать о нарушителях из других штатов в департамент транспортных средств (или аналогичное ведомство) штата, где зарегистрирован нарушитель. Ведомство по транспортным средствам штата может заблокировать продление регистрации транспортного средства до тех пор, пока нарушитель не оплатит все непогашенные суммы, а также штрафы и проценты в некоторых случаях. Власти также прибегают к услугам коллекторских агентств и судебных разбирательств в отношении злостных нарушителей с крупными задолженностями, а некоторые штаты могут возбудить уголовное дело против систематических нарушителей, в случае признания виновным которым грозит тюремное заключение. Многие агентства по взиманию платы также публикуют списки злостных нарушителей в средствах массовой информации и газетах. Некоторые агентства предлагают периоды амнистии, в течение которых нарушители могут погасить свою задолженность без начисления штрафов или возбуждения судебного преследования.

Конфиденциальность

Электронный сбор платы за проезд вызывает опасения в отношении конфиденциальности, поскольку системы фиксируют время проезда конкретных транспортных средств через пункты оплаты. На основании этих данных можно установить вероятное местонахождение владельца транспортного средства или основного водителя в определенное время. С технической точки зрения, с использованием ecash и других современных криптографических методов можно разработать системы, которые не отслеживают местоположение пользователей, но при этом способны осуществлять сбор и взимание платы. С юридической точки зрения, надлежащая система защиты конфиденциальности может устанавливать строгие ограничения на хранение данных, а также на права доступа и использования, особенно после успешной оплаты проезда. Например, изображения с камер ANPR могут подлежать удалению сразу после успешной оплаты.