定義與技術理念
多車道自由流收費(Multi-Lane Free Flow,簡稱 MLFF),係一種喺收費站唔設車道隔離設施同收費欄杆,車輛可按正常車速(0-120 公里/小時)、以任意方式(包括按車道、跨車道同變車道)通過收費站時完成電子收費嘅技術方案。其核心理念係實現「無欄柵、唔減速」嘅通行體驗,車輛無需好似傳統 ETC 車道咁減速至 20 公里/小時通過,徹底解決咗收費站前嘅瓶頸擁堵問題。台灣自 2013 年起全面實現無欄柵多車道自由流收費,車輛無需減速即可完成扣款。
系統組成與工作原理
MLFF 系統通過喺車道上嘅門架架設收費設施,由多套路側單元(RSU)協同覆蓋多個車道。其核心技術挑戰在於解決傳統專用短程通信(DSRC)標準不支持並發通信嘅局限——多個電子標籤喺同一无線信道內可能產生信號衝突。
典型系統採多波束天線技術,通過多個天線同時發射同接收信號,實現對通信區域嘅全覆蓋。多波束天線快速發射周期性嘅喚醒信號,車載電子標籤(OBU)收到後返回響應信號。若 2 個以上天線收到同一個 OBU 嘅返回信號(MAC 地址相同),系統通過對比各天線嘅接收信號強度,選擇信號最強嘅天線同該 OBU 進行自由流交易。喺多車道場景中,每個路側單元配備至少兩台接收機且載波不同,不同車道嘅路側單元可對同一車載單元形成分集接收效果,系統根據接收資訊相互參照糾錯,提高接收準確性。
系統還配備車輛檢測與定位子系統(如激光幕牆、LiDAR 雷達)同圖像抓拍同車牌識別子系統,通過位置匹配實現車輛同電子標籤嘅關聯——車輛位置同電子標籤位置中心點縱向坐標差小於 2 米、橫向坐標差小於 1 米時,判定為匹配車輛。未安裝 OBU 或標籤異常嘅車輛,通過車牌識別同 AI 車型分類進行跟進處理。
技術演進與產業現狀
MLFF 技術正朝著多傳感器融合方向演進。以印度部署嘅首座 MLFF 系統為例,針對該國車種複雜(從兩輪車到 20 多輪貨車)同極端氣候嘅挑戰,門架系統結合咗高速車牌辨識(ANPR)、AI 車軸同車型辨識及 LiDAR 雷達感測技術,喺高速車流中實時辨識多種車型並篩除免收費車輛。印度公路管理局計劃喺一年內將全國 1400 座傳統收費站中嘅 10%(約 140 個站點)轉型為 MLFF 系統。
喺中國,雲南省三清高速公路馬場收費站引入咗「多車道自由流並行交易技術」,通過「匝道預交易 + 云收費 + 機器人智能收費」方案,喺收費站前端預系統提前完成扣費,引導車輛駛入正確車道,通行速度同效率提升 25%,營運成本降低 56%。
收益與局限
MLFF 系統帶來嘅效益顯著。根據印度官方統計,蘇拉特市門架通車首日即引導超過 41,500 輛車次高速通行,大幅改善收費站前擁堵。系統預計每年可節省燃油 2.95 億盧比、減少 81,000 噸二氧化碳排放,並將收費營運成本從當前嘅 12-15% 降低至 3-4%。
MLFF 系統仍面臨一定技術挑戰。當多輛車同時、密集通過門架時,電子標籤嘅信號衝突概率增加,可能發生漏讀或扣費失敗。未安裝電子標籤或賬戶餘額不足嘅車輛,需要通過車牌識別進行追繳,存在一定嘅稽核成本同追繳難度。用戶需保持電子標籤賬戶充足餘額,逾期未繳費可能面臨加倍收費嘅懲罰機制。