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新加坡ERP系统考察报告
[来源] 北京高速公路网 [作者] 张明月 [日期] 2011-06-01 [浏览数] 100309
 
 区域通行许可证(ALS)制度 

 
 
 车辆检测系统工作示意图 

 
 
 车道系统工作示意图 

 
 
 后台系统业务逻辑模型 

 
 
 车道巡检设备 

 
 
 ERP车道 

 
 
 车道设备 

 
  一、行程及参观情况概述
  为了学习借鉴国外先进的自由流电子收费系统的建设和运营经验,推进北京多车道自由流拥堵收费系统技术研究项目的研究工作,由北京市交通委员会牵头,首发集团组织北京快通公司、北京云星宇公司、北京市交通信息中心、北京交通发展研究中心一行16人,于2011年5月9日~12日共赴新加坡考察调研新加坡电子道路付费系统(ERP),并和新加坡陆路交通管理局(LTA)以及新加坡协宇科技集团(CSE公司)技术人员交流了ERP系统的建设经验。
  整个考察调研包括三大部分:一是新加坡ERP系统的集成商CSE公司调研ERP系统建设经验;二是新加坡陆路交通管理局关于新加坡ERP系统建设历程、运营现状、及LTA下属单位调研;三是ERP车道现场运行及维护考察与学习。
  本次考察调研,我们关注的重点ERP系统的系统构成、技术方案、建设经验以及运营维护情况。
  
  二、新加坡ERP系统
  1.新加坡现状
  新加坡是海岛型城市国家,国家土地资源非常有限,控制机动车保有量增长和改善道路交通状况需要较为强烈。
   人口508万;
   国土面积710km2;
   公路里程数3356km(12%土地面积);
   高速公路里程数161km;
   机动车保有量94.6万辆;
   每公里253部机动车;
   每千家庭拥有轿车数量117;
  
  2.ERP系统建设背景
  作为一个海岛型城市国家,新加坡用来建造交通道路的土地资源非常有限。陆路交通管理局为应付即将出现的交通拥堵问题及早进行规划,并通过限制车辆所有权及道路拥堵定价系统的双管齐下措施,有效的控制车辆增长以及优化道路的使用,避免了各大城市普遍存在的道路交通拥堵现象。-- 新加坡陆路交通管理局(LTA)。
  新加坡于70年代启动了一系列应对交通拥堵的措施,包括使用管制(1975 - ALS)对车辆进出特定的区域施行管制,每天限制区的车辆购入城费(人工收费)。区域通行许可证(ALS)制度有效的改善了城市交通状况,但是人工收费方式存在很多缺点:在运行时段,需要大量人员在现场值勤;按车辆类型和时间设有14种不同收费率的通行许可证,容易产生混淆;无法灵活调整收费率;无法灵活变更管制时间;扩大或缩减管制区域的范围相对困难;无法限制车辆进出管制区的次数。
  鉴于ALS的人工收费方式存在很多不便,所以新加坡启动了电子道路付费系统的研发。计划建立一套多车道自由流电子不停车收费系统,取代原有的ALS制度,在指定路段指定时段,通过不同的收费策略调控车流分配,以达到控制拥堵的目的。
  
  3.ERP系统建设发展历程
  ERP系统的建设发展经历了二十几年,可以分为几个阶段:立项、招标与测试、工程实施、系统运营四个阶段。其中系统方案确定、测试招标历经了7年,系统的建设实施1年,整个系统的测试时间充足,确保了最终系统的可靠、稳定。
  (1)立项阶段
   1975年,实施道路付费
   1985年,研究香港ERP的实验,结论:技术可行,但还在发展之中
   1989年7月,内阁给ERP开绿灯,希望在5年内准备好
   1989年9月,对ERP项目供应商发出邀请
   1990年2月,由公用事业局(PWD)、电信局和国家电脑局组成的团队先研究了美国达拉斯,新奥尔良和华盛顿特区的付费系统
   1990年3月,成立专门交通小组,组长副总理吴作栋建议在4年内建成
   1990 年4月,小组进一步研究欧洲巴黎、佛罗伦萨、特隆赫姆和奥斯陆的付费系统
  (2)招标与测试阶段
   1990 年5月,正式宣布按流量收费的ERP系统的技术要求将于1992年出台
   1991 年4月,5个投标联合体准备参与ERP竞标
   1991 年5月,政府宣布对ERP进行招标,实施计划——1996年管制区开始实施ERP替代人工系统
   1991 年9月,招标委员会决定采用,智能卡系统、“有源”系统
   1991 年10月,进行资格预审招标,17 个集团提交投标书
   1992 年2月,17家投标商中有10家入围
   1992 年7月,5家投标商进入复选名单
   1993 年4月,最终筛选出三家投标商,入选投标商受邀于1994年4月在Tuas公路段进行实验和测试:
   Teledata、Toyota与Nippon Denso
   Singapore Technologies与GEC ? Marconi
   Philips Singapore、Mitsubishi Heavy Industries 和CSE Systems & Engineering Ltd.
   1993 年5月,CashCard 在实验性工程中使用,到1995年将被推广到全岛
   1994 年4月,各入围投标商开始在Tuas路段进行系统模拟测试
   1994 年11月,光学识别器列入技术要求中,以允许自动识别违规者的车辆牌照,投标方需修改方案并增加该项技术功能
   1995 年1月,3家投标商按修改后的技术要求和测试结果作出最终方案和报价
   1995 年5月,测试一种对用户更加友好的车载单元(OBU)
   1995 年6月,人工道路付费在东海岸高速公路开始实行,驾驶者必须预先付费、领取通行证后才能进入高速公路
   1995年10月,与中标的联合投标商签订合同:Philips Singapore Pte. Ltd.、Mitsubishi Heavy Industries Ltd.、CSE Systems & Engineering Pte. Ltd.
   1996 ~ 1997年,在Seletar高速公路直线路段上对中标商所提供的系统进行质量测试(SQT)
   1997年7月,对道路税收机构进行调整,对道路的使用加强管理,而不仅是对拥有汽车进行限制
  (3)工程实施
   1997年9月,在600,000台车辆上开始安装车载单元(OBU),为期十个月,ERP 开始启动,ERP 培训启动
   1998年4月1日,ERP开始在East Coast Park高速路和Ophir路上运行
   1998年8月5日,ERP开始在主要高速路上运行使用
   1998年9月1日,ERP代替人工道路付费系统,ERP开始在Pan Island高速公路和Nicoll公路运行使用
  (4)系统运营
   1999年至今,ERP在其它高速路上扩展安装,总共建设47个收费站点:35 个安装在管制区入口处(代替人工付费)、10 个在高速公路、2 个在陆路交管局内进行测试。
  
  4.系统概述
  (1)系统构成
  ERP系统主要包括:车载单元、前端系统(ERP收费站点)和后台系统三大部分。前端系统主要功能:自动交易扣费、自动车辆身份识别、自动车辆类型判别、违章车辆抓拍。后台系统:违章处理、财务结算、远程监控、统计报表。
  (2)系统规模
  目前已经建成ERP收费站点47个,主要分布在城市管制区域入口和高速公路,几乎所有车辆全部安装车载单元(OBU)。
  (3)系统特点
  ERP系统采用有源、支持IC功能的车载单元,使用2.4G微波通信频段。
  整个系统充分考虑冗余设计:通讯线路为双线备份;ERP应用系统为双机热备,ERP管理系统和ERP摄像执法监控系统为双机冷备;整个ERP系统在另外的物理地址设置了灾备系统。
  (4)系统运行状况
  最近两年共有约350万交易量,成功率可达99.99%以上,每天约有2000起非法交易,主要是未安装标签、没有插卡或者卡内余额不足。
  
  5.前端系统
  前端系统主要包括:RF系统、车辆检测系统和摄像机执法系统。其设备主要布置在三排龙门架上,前端系统服务器放置在路侧的机房内。
  (1)RF系统。如果是三条机动车道,则由6台天线组成,每个天线通信区域为长3米、宽2.5米得椭圆;RF工作频率2,360 ~ 2,397.5 MHz,以2.5M为间隔分为16个信道。
  (2)VPD(车辆检测)系统。采用视频检测技术,通过检测每个点反馈的信号判断出该点是否有车辆存在,综合断面阶段结果识别出车辆存在、位置、宽度,并计算出车头和车尾通过路面标志的时间。
  (3)ECS(摄像机执法)系统。对非法车辆进行抓拍,自动识别出车牌,最高支持抓拍车速为180km/h。
  (4)设备布局。ERP系统采用三排龙门架布设车道设备,第一排龙门架布设前排交易天线和抓拍摄像机,第二排龙门架布设车辆检测器,第三排龙门架布设后排交易天线。对于正常车辆,车辆进入车道时先与前排天线交易,在很短的时间内完成交易后,然后车辆进入车辆检测区域,被检测出车辆存在、车辆位置及车型,然后车辆进入后排天线区,完成扣款交易。对于非法车辆,是只有第二排龙门架检测到车辆存在,但是没有交易,这时会触发摄像机抓拍车辆后牌照,进行后台抓拍处理。
  
  6.后台系统
  整个ERP系统的软件架构设计包括前端系统、后台系统和外围系统接口。虚线框中的部分为ERP系统的后台系统,包括三个子系统:ERP应用系统、ERP管理系统和ERP摄像执法监控系统。后台系统接收前端系统发送的交易记录、违章记录和违章图像等数据,并向前端系统定期下发系统参数。后台系统与外围系统的接口有司法机构的违法通知、离线备份和归档数据、NETS(提供支付卡、支付解决方案和支付信息交换的服务)和银行的交易结算、邮局的催缴通知和交易结算、OBU管理中心的数据交换。
  ERP管理系统功能:收费点远程控制管理、收费点状态监控和报警管理、收费点状态报告、收费点时钟同步。
  ERP摄像执法监控系统功能:提供违章车辆的图像证据、人工复核避免错误收费。
  ERP应用系统功能:ERP操作管理,包括密钥管理、OBU管理、运行参数管理(黑名单、费率表、运行时间和日历);ERP交易/收费管理,包括NETS和银行结算、向财务和行政部门报告;违章和检查监控;统计分析;执法。
  
  7.发行特点
  (1)标签发行
  新加坡ERP系统的电子标签已经实现了社会化发行。具体管理模式为:LTA总负责电子标签的发行和管理,汽车4S店和具备安装维修车辆音响设备的公司作为OBU发行商,负责发行和安装OBU;LTA公司负责发行和安装OBU的培训。
  OBU根据车型设计为不同颜色。所有道路使用者都可以根据颜色识别出OBU代表的车型,这起到了为运营公司监督电子标签发行是否正确的作用。
  OBU管理中心为每个电子标签都设置了条形码,唯一表示一个电子标签。LTA登记向OBU发行商配送OBU号码,不论ERP系统发现哪个OBU有问题,都可以追溯到该OBU的发行商。
  从技术角度来看,新加坡的电子标签社会化发行还是有漏洞的,例如标签可能被复制和伪造,用户可能故意遮挡标签等等。对于这些风险,新加坡建立了严格的法律,对各种针对ERP系统的违法行为进行严厉处罚。
  新加坡ERP系统综合以上管理手段和法律规定,保证了电子标签社会化发行的安全。
  (2)卡片充值
  可以通过新加坡本地银行对用户卡进行充值,并可以办理与银行卡绑定自动续费业务,如果用户卡已经欠费,银行账户会自动给用户账户续费。
  
  8.停车场应用
  新加坡现有停车场1800多个。ERP系统的运营公司为每个停车场的出入口建设了ETC车道。ETC车道通过停车场内网连接到停车场管理系统,实时记录车辆入口信息、进行出口缴费。由于ERP系统采用基于双片式的电子标签,即双界面IC卡+电子标签,因此停车场缴费的结算流程为:实时在IC卡中扣费,批量向后台系统发送扣费交易信息,后台系统根据IC卡绑定的信用卡帐户找到对应的发卡机构(如NETS和银行),然后通过发卡机构结算。
  运营公司向停车场提供的佣金方式有:年付费、月付费、销售额比率和固定费用加成。
  用户在停车场的费用计算方式有:固定费用、计时收费、月票、分时月票、封顶和分时段计费等。
  
  9.实地考察
  CSE公司一直负责系统的定期维护任务,由于车道设备比较重要,CSE公司每天进行1-2个站点的设备巡检,约3个月进行一次检查。
  巡检的内容包括:天线通信区域、交易情况、车辆检测器检测效果、摄像机抓拍结果以及机柜定期清理维护等内容。对于天线的检测,如果发现有不合格的设备,并非采用调整设备参数的方式,而是直接更换设备,不合格设备直接返厂维修。
  维护需提前申请维护,对维护时段、维护站点、维护内容都进行说明,LTA批准后方可实施维护。维护人员统一穿着安全反光背心,维护设备区域采用锥桶隔离,在夜间车流量小的时候开始工作以期对系统影响最小。
  
  10.效益评估
   受ERP管制时段的高速路车流量降低15%;
   车速从35公里/小时提高至55公里/小时;
   高峰期(上午7:30至9:30)进入管制区车辆减少16%;
   管制时间启动前(上午7:00至7:30),进入管制区车辆增加10.6%;
   比较之前的人工收费方式,95%的车辆付费降低;
   绕过管制区道路的交通量增加;
   减少纸张作业,节约人工成本;
   可以灵活调整费率;每三个月进行一次评估。
  
  11.总结
  新加坡ERP系统之所以能够成功的运营,并一直起到调节拥堵区域交通的作用有很多值得借鉴的成功经验。
  一是政府大力支持。ERP项目成立之初,新加坡成立了以吴国栋为组长的项目组,政府各部门通力配合,自上而下贯彻执行。二是充分的测试。系统自开始测试招标历经了7年,系统的建设实施1年,并制定全面细致的测试计划和务实的项目实施时间表,整个系统的测试时间充足,确保了最终系统的可靠、稳定。三是严格的执法监管。新加坡的执法力度非常大,为了保证系统的顺利实施,新加坡当局出台了一系列的配合措施,尤其是在ERP系统开通当天,每个非法车当日都收费罚单,使得绝大多数用户很快的适应了系统,使得系统效益得以全面发挥。四是有效的用户宣传。在系统运行前一年,新加坡政府开始组织对ERP系统的全面宣传教育,甚至包括进入社区培训,使得公民对什么是ERP和如何使用ERP有了充分的了解。五是灵活的定价策略。系统运行处理,由于没有运营经验,每个收费点的收费金额可能存在不合理的地方,LTA每三个月做一次全面的评估,对高峰时段平均车速小于预期的路段提高费率,同时适当降低平均车速远大于预期的路段费率,通过长期多次的调整,基本达到控制调节路段流量分配的效果,目前仍然进行3个月一次的评估机制,及时调整路段费率。六是必要的用户反馈。LTA很注意用户的反馈和投诉,并且适时做了很多人性化的改进,包括:提前五分钟发布新时段的费率;在龙门架上增加ERP显示版遮挡前端设备等。
  
  三、LTA及其下属机构交流与考察
  1.LTA(新加坡陆路交通管理局)
  LTA隶属与新加坡交通部,负责新加坡的陆路交通管理,主要职责包括:
   制定陆路交通政策及相关的法律、法规;
   制定陆路交通规划,包括道路、轨道交通和公交巴士路线等
   负责设计、建设轨道交通与道路等基础设施
   管理道路交通、维护道路设施
   监管公共交通的服务水平
   负责车辆的注册、牌照及税务
   执法管理,包括路政、运政、轨道、车辆等
  下设公关署、规划与研究署、服务署、工程署、咨询服务署、政策规划署、轨道交通工程项目署、公路署、公路养护与社区关系署、安全与合约署、交通与票务技术署、车辆运营执照署,以及MSI环球和易通公司两个子公司。
  2.国家交通信息中心
  主要业务包括:ITSC OCC运营和控制中心、GLIDE绿波协调系统、ERP公路电子收费系统、TrafficScan卫星扫描交通系统、J-Eyes电子路口监视系统、EMAS高速公路检测与讯息系统、One.motoring门户网站等。
  3.陆路交通展览馆
  陆路交通展览馆于2008年1月开放,对外进行交流,展示新加坡陆路交通的发展,同时可以对民众进行宣传、教育,引导人们养成良好的交通习惯,注意交通安全、遵守交通秩序,是新加坡进行交通安全教育、展示新加坡交通发展历史的窗口。
  4.新加坡交通学院
  新加坡交通学院隶属于新加坡陆路交通管理局,主要为世界各国政府、机构及专业人士提供一站式培训中心,推荐新加坡在陆路交通管理与发展方面的专业知识,以及在此领域的最佳作业方法的交流,是LTA对外交流的重要窗口。主要进行陆路交通政策与规划、公共交通管理、车辆执照管理与标准、交通与公路管理、地铁发展与系统等方面的教学及培训,目前已经和国内多个单位及高校合作,开展过交流和培训活动。
  
 
编辑:杨静


  
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