為了保證公路網(wǎng)的發(fā)展，法國(guó)公路從五十年代起就實(shí)行特許經(jīng)營(yíng)權(quán)制度。目前，法國(guó)共有9家高速公路特許經(jīng)營(yíng)公司(1家私有，8家國(guó)有)，這9家公司負(fù)責(zé)法國(guó)高速公路的資金、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。這9家高速公路公司共管理7500km的高速公路，每年的投資額約19億歐元，2000年的總收費(fèi)額是53.5億歐元，共有員工18700人左右。

　　駕駛者交納的費(fèi)用不是稅，而是其所享有的服務(wù)的費(fèi)用，服務(wù)包括：使用高速公路、使用服務(wù)區(qū)、交通信息的獲得、高速公路專用廣播(單頻FM107.7)等。收費(fèi)方式從人工、到投幣機(jī)、到讀寫磁卡。九十年代初，法國(guó)幾乎所有的高速公路開始應(yīng)用電子收費(fèi)系統(tǒng)，運(yùn)營(yíng)商可在市場(chǎng)上買到各生產(chǎn)商提供的“交鑰匙”系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)這些電子收費(fèi)系統(tǒng)的使用沒有明顯地改變收費(fèi)車道的設(shè)計(jì)，大家認(rèn)為電子收費(fèi)系統(tǒng)是一種新的自動(dòng)收費(fèi)機(jī)，使用者可以慢速而不必停車通過收費(fèi)口。由于電子收費(fèi)系統(tǒng)引進(jìn)法國(guó)時(shí)還沒有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這些電子收費(fèi)系統(tǒng)是業(yè)主所特有的而且互相不兼容。1987年至1998年間，各高速公路公司在其路網(wǎng)上使用許多種不同的系統(tǒng)。但是，也就是在這個(gè)階段，各公司也逐漸發(fā)現(xiàn)了其使用的系統(tǒng)的一些優(yōu)缺點(diǎn)，也獲得了一些關(guān)于收費(fèi)車道布置、車道標(biāo)志信號(hào)、車輛通過的合適的車速、是否保留收費(fèi)欄桿、防作弊等有用的信息。

　　一、不停車收費(fèi)"一卡通"的實(shí)施

　　電子收費(fèi)系統(tǒng)引入時(shí)，駕駛者非常感興趣，但各家公司的電子標(biāo)簽不通用。所有的高速公路公司很快也認(rèn)識(shí)到應(yīng)該在法國(guó)所有的高速公路路網(wǎng)上提供統(tǒng)一的服務(wù)，即一個(gè)電子標(biāo)簽可以在不同公司的高速公路上使用。于是，從八十年代末各公司開始協(xié)商實(shí)施歐洲不停車收費(fèi)“一卡通”。

　　1、實(shí)施的技術(shù)基礎(chǔ)

　　根據(jù)法國(guó)的特定情況，1991年開始的第一項(xiàng)研究即是討論實(shí)施的技術(shù)基礎(chǔ)，主要有以下幾點(diǎn)。

　　●國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)此所有的高速公路公司都沒有異議，標(biāo)準(zhǔn)化將產(chǎn)生巨大的市場(chǎng)，也是工業(yè)生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)。在九十年代初，電子收費(fèi)處于初期產(chǎn)品，還沒有公認(rèn)的或書面的標(biāo)準(zhǔn)，隨著其發(fā)展，法國(guó)高速公路公司聯(lián)合會(huì)(ASFA)于1992～1994年開始考慮制定標(biāo)準(zhǔn)。

　　●服務(wù)車型。最先的想法是服務(wù)于所有的車型，這樣就要求系統(tǒng)成熟，造價(jià)非常高，因?yàn)檐囆头诸惒粌H僅是幾何尺寸分類。不停車收費(fèi)“一卡通”最初只考慮適用于輕型車，也考慮適用于載重貨車的可能性。

　　●一張發(fā)票。按照通常的做法，一個(gè)駕駛者在一個(gè)高速公路公司的路上行駛，就會(huì)收到高速公路公司的一張發(fā)票，在多家公司的路上行駛，就會(huì)收到多家公司的發(fā)票。駕駛者使用“一卡通”，在某一公司注冊(cè)，在多家公司的路上行駛，到月底只收到發(fā)票一張，付費(fèi)一次，不用和其他公司聯(lián)系。

　　●分散組織。“一卡通”真正的難點(diǎn)在于有多個(gè)運(yùn)營(yíng)商，如果只有一個(gè)運(yùn)營(yíng)公司，或者像意大利一樣有一個(gè)運(yùn)營(yíng)公司占主導(dǎo)地位，“一卡通”的問題就不會(huì)存在了。這可以通過一個(gè)集中的金融組織來(lái)做。法國(guó)“一卡通”選擇了“分散”的形式——九家公司互換駕駛者交易的數(shù)據(jù)。

　　●易于使用已有收費(fèi)站。不停車收費(fèi)“一卡通”不必改建現(xiàn)有收費(fèi)站。除了收費(fèi)設(shè)備，其車道不變，收費(fèi)欄桿也保留，只是車輛通過速度有限制。一般為10～20km/h，有些特殊設(shè)計(jì)的車道，通過速度可達(dá)50km/h。

　　●費(fèi)用控制。最初的想法是采用帶智能卡的電子標(biāo)簽，還可以用于其他途徑。這也意味著價(jià)格較高，被各公司拒絕了，但這也許是“一卡通”將來(lái)的發(fā)展。各公司都選擇了較便宜的單片電路的電子標(biāo)簽。

　　2、實(shí)施的商務(wù)基礎(chǔ)

　　在實(shí)施的技術(shù)基礎(chǔ)上，1996年夏天，各公司簽署了一份協(xié)議，標(biāo)志著法國(guó)不停車收費(fèi)“一卡通”的真正開始。

　　協(xié)議的主要內(nèi)容為以下幾點(diǎn)：

　　●從2000年6月30日起，所有的收費(fèi)廣場(chǎng)接受“一卡通”作為輕型車的付費(fèi)形式。

　　●所有的公司都采用相同的國(guó)內(nèi)合同，保持相同的價(jià)格。

　　●都采用后付費(fèi)，每個(gè)月寄一個(gè)發(fā)票給駕駛者，任何一個(gè)駕駛者只需要和一個(gè)公司簽合同。

　　●除了國(guó)內(nèi)合同，還應(yīng)提供給駕駛者本地合同(可能包括價(jià)格優(yōu)惠)。

　　●這種新的服務(wù)的提供與運(yùn)營(yíng)由各公司自己負(fù)責(zé)，沒有第三方的協(xié)助。

　　●為了其以后的發(fā)展在整個(gè)歐洲適用并使用多方的DSRC(專用短程通信)設(shè)備，“一卡通”將符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)。

　　二、不停車收費(fèi)“一卡通”的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　這個(gè)系統(tǒng)在每個(gè)運(yùn)營(yíng)商層次上是一個(gè)完全分散的系統(tǒng)，所有必須的下述功能由運(yùn)營(yíng)商自定：

　　●系統(tǒng)的運(yùn)行以及電子標(biāo)簽的獲得。

　　●與用戶簽約以及向用戶提供電子標(biāo)簽。

　　●費(fèi)用收回以及寄出收據(jù)。

　　●公司內(nèi)部清賬。

　　●用戶服務(wù)以及可能的投訴處理。

　　1、商務(wù)方面

　　在各公司簽署的上述協(xié)議下，對(duì)于參加協(xié)議的各公司，任一運(yùn)營(yíng)商可接受其他運(yùn)營(yíng)商的用戶。這樣，一個(gè)用戶在公司G注冊(cè)(購(gòu)買電子標(biāo)簽)相當(dāng)于與高速公路A的每一家公司都注冊(cè)。這意味著這個(gè)用戶可以在所有簽署協(xié)議的公司的路上享有電子不停車收費(fèi)的服務(wù)。

　　但是，這個(gè)系統(tǒng)是不完全的：在公司G注冊(cè)的用戶在多家公司的路上行駛，月底只收到公司G寄出的一張收據(jù)，這需要其他公司的授權(quán)，即一種特殊的委托，委托公司G寄出收據(jù)、收到所有的費(fèi)用、拆分給每一家公司。

　　2、技術(shù)方面

　　為了獲得電子不停車收費(fèi)的服務(wù)，一個(gè)用戶首先要在一家公司G注冊(cè)，公司G交付其一個(gè)電子標(biāo)簽，使其可以在已經(jīng)加入?yún)f(xié)議的各家公司的路上行駛。這個(gè)電子標(biāo)簽是用戶私人擁有的與公司G的管理系統(tǒng)相連的編碼終端。

　　裝備了這個(gè)電子標(biāo)簽，用戶可以駕車從公司E的入口進(jìn)入路網(wǎng)，然后從公司S的出口駛出路網(wǎng)。這種情況下，公司S將用戶交易數(shù)據(jù)傳送給公司G，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳送給公司E，這樣公司E就可以抽取屬于自己的交易的部分，并把相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送給公司G。公司G就有了完整的數(shù)據(jù)，就可以準(zhǔn)備收據(jù)，向其用戶收取應(yīng)付的通行費(fèi)，并將此費(fèi)用拆分給公司S和公司E。

　　車輛通過開放式收費(fèi)站或通過封閉式收費(fèi)站的出口，交易數(shù)據(jù)將根據(jù)各公司約定的收費(fèi)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的格式進(jìn)行格式化，這種格式可適用于從收費(fèi)車道到公司G的處理系統(tǒng)的整個(gè)路徑。

　　運(yùn)營(yíng)商之間交換的數(shù)據(jù)包括：(1)出口收費(fèi)站產(chǎn)生的數(shù)據(jù)：出口站、交易時(shí)間；(2)電子標(biāo)簽記錄的數(shù)據(jù)：使用者、生產(chǎn)商、上一個(gè)入/出點(diǎn)等。在所轄公路被使用的公司的中央管理系統(tǒng)，交易數(shù)據(jù)根據(jù)發(fā)行公司進(jìn)行分類，一個(gè)公司對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)文件。每天公路被使用的公司將此數(shù)據(jù)文件分別傳送給相應(yīng)的發(fā)行公司。一個(gè)交易產(chǎn)生一個(gè)包含400數(shù)字或字符的信息，這巨大的數(shù)據(jù)流按交易數(shù)據(jù)和各公司協(xié)議的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)框架進(jìn)行分類計(jì)算。

　　1)、收費(fèi)車道

　　收費(fèi)車道包括以下設(shè)備：

　　●入口欄桿(不是收費(fèi)欄桿)，當(dāng)車道不使用時(shí)，這個(gè)欄桿可以完全關(guān)閉車道。

　　●限高1.9m～2.0m的尺寸限制架。

　　●收費(fèi)欄桿，一個(gè)交易完成后欄桿開啟。雙色的進(jìn)出口燈(綠燈表示通行，紅燈表示禁行)和收費(fèi)欄桿聯(lián)動(dòng)。

　　●駛離線圈，檢測(cè)車輛是否駛離，收費(fèi)欄桿落下。

　　●高頻燈標(biāo)，和車道控制機(jī)相連，顯示電子收費(fèi)交易設(shè)備正常。

　　ETC車道上的天棚燈，橘黃色的“t”顯示車道工作，電子收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行；紅色的“×”顯示車道關(guān)閉。

　　2)、車內(nèi)設(shè)備

　　運(yùn)營(yíng)商發(fā)行單片電路的電子標(biāo)簽，路側(cè)設(shè)備和車內(nèi)設(shè)備的通信按歐洲標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

　　電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)包括固定數(shù)據(jù)和交易過程中可修改的數(shù)據(jù)。

　　固定數(shù)據(jù)包括：

　　●車輛標(biāo)識(shí)，發(fā)行公司、發(fā)行公司給予駕駛者的客戶標(biāo)識(shí)、駕駛者的車輛標(biāo)識(shí)(一個(gè)駕駛者可能有幾個(gè)電子標(biāo)簽)。

　　●產(chǎn)品標(biāo)識(shí)，定義客戶優(yōu)惠的商業(yè)條件。根據(jù)法國(guó)高速公路公司間的協(xié)議，這個(gè)數(shù)據(jù)僅僅在客戶行駛在其購(gòu)買電子標(biāo)簽的公司的路網(wǎng)上才有用。

　　●電子標(biāo)簽標(biāo)識(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)于電子標(biāo)簽的技術(shù)管理非常有用，它還包含了和電池裝入有關(guān)的數(shù)據(jù)。

　　電子收費(fèi)過程中可修改的數(shù)據(jù)包括：

　　●觀測(cè)數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)包括表明電子標(biāo)簽工作狀態(tài)的異常數(shù)和異常位。

　　●最后一次的進(jìn)/出點(diǎn)，包括最后一次進(jìn)/出點(diǎn)的收費(fèi)站標(biāo)識(shí)、日期、時(shí)間、交易過程中可能發(fā)生的任何異常的編碼。

　　●歷史記錄，最后16次進(jìn)/出點(diǎn)的記錄。

　　如果有故障或有意欺詐，運(yùn)營(yíng)商可使用這些數(shù)據(jù)。

　　3)、編碼終端

　　編碼終端用于：

　　●駕駛者購(gòu)買電子標(biāo)簽時(shí)，例如寫入特定的數(shù)據(jù)使客戶在車道可被識(shí)別。

　　●與公司發(fā)行的電子標(biāo)簽的“簽署”功能對(duì)話。

　　編碼終端主要包括：

　　●與發(fā)行公司的中央管理服務(wù)進(jìn)行通信的PC機(jī)。

　　●管理電子標(biāo)簽界面的模數(shù)。

　　4)、安全管理

　　安全管理主要考慮以下方面：

　　●電子收費(fèi)不是一個(gè)唯一的方式，沒有必要花費(fèi)大量的錢使其絕對(duì)安全，在一定范圍內(nèi)它已經(jīng)比其收費(fèi)方式要安全多了。

　　●渠化車道的管理可以很容易避免逃費(fèi)(收費(fèi)欄桿)，沒有收費(fèi)欄桿的渠化車道以及多車道系統(tǒng)就不容易做到。

　　●電子標(biāo)簽不含用于其他目的的金額，它只能用于交納公路通行費(fèi)。

　　這樣，在電子收費(fèi)車道的通信層就沒有必要管理下述情形，這些情形的管理可以采用所有付費(fèi)方式都有效的程序。

　　●逃費(fèi)者制造偽電子標(biāo)簽或偷竊其他制造商的標(biāo)簽。這種行為相當(dāng)于制造假幣、假銀行卡、假信用卡。這樣，相應(yīng)的標(biāo)簽就會(huì)上黑名單，在幾天或幾星期內(nèi)，逃費(fèi)者就會(huì)在車道被截獲。逃費(fèi)者必須不停更換身份，但是這需要特殊的設(shè)備。這就限制了大規(guī)模地偽造。

　　●偷竊標(biāo)簽并使用。相當(dāng)于偷竊銀行卡，列入黑名單會(huì)在車道截獲竊賊，這與偷竊銀行卡的竊賊在零售柜臺(tái)和取款機(jī)使用銀行卡的情形相似。

　　●修改封閉式系統(tǒng)入口車道數(shù)據(jù)。這與交換入口通行券的情形類似，這種逃費(fèi)需要特殊設(shè)備，使得大規(guī)模逃費(fèi)不太可能。

　　發(fā)行公司雇員作弊不在這里考慮，這與現(xiàn)金付費(fèi)和信用卡付費(fèi)的情形一樣。

　　下述情形，必須建立防范措施防止作弊：

　　●偷來(lái)的電子標(biāo)簽修改身份后繼續(xù)使用。

　　●用戶修改自己的數(shù)據(jù)。

　　這兩種作弊都是數(shù)據(jù)被修改，使用者的信用受損。

　　已經(jīng)進(jìn)行的研究表明，對(duì)所有的標(biāo)明發(fā)行公司、使用者的數(shù)據(jù)建立特殊的系統(tǒng)寫保護(hù)密鑰是較有效的安全措施。

　　5)、電子收費(fèi)交易過程

　　第一次交換。初始化。激發(fā)輪詢，在通信區(qū)車道設(shè)備不停地尋找電子標(biāo)簽，一收到電子標(biāo)簽的應(yīng)答，車道設(shè)備即檢查電子標(biāo)簽發(fā)行者的有效性以及其是否可應(yīng)用于不停車收費(fèi)。

　　第二次交換。讀電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)：D-OBS屬性(觀察)、F-IDU(車輛識(shí)別)、D-PRO(商務(wù)車輛)、D-VET(最后一次交易的數(shù)據(jù))、D-EVE(關(guān)于電子標(biāo)簽供應(yīng)商的數(shù)據(jù))等。

　　第三次交換。在電子標(biāo)簽上寫數(shù)據(jù)。路側(cè)設(shè)備在標(biāo)簽上寫處理結(jié)果D-OBS、D-VET屬性，在傳送D-VET數(shù)據(jù)前先讀歷史記錄。

　　第四次交換。交易結(jié)束。

　　三、技術(shù)互用性

　　1、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的必要性

　　電子收費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)必須保證各公路公司的獨(dú)立性，這個(gè)要求對(duì)于設(shè)備采購(gòu)也相同。即使各公路公司可以決定任意時(shí)間進(jìn)行聯(lián)合采購(gòu)，各公司也必須有自主權(quán)選擇自己的供應(yīng)商，哪怕每一種設(shè)備的供應(yīng)商只有2家或3家。因此，“一卡通”過程中必須協(xié)調(diào)以下兩個(gè)目標(biāo)：

　　●提供獨(dú)立的供應(yīng)商。

　　●提供通用服務(wù)(由通用電子標(biāo)簽支持的)的自主權(quán)。

　　這兩個(gè)目標(biāo)的協(xié)調(diào)只有通過使用允許完全互換的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。對(duì)于各公路公司，為了獲得提供通用服務(wù)的自主權(quán)，標(biāo)準(zhǔn)化就成為必須。使用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的必要性在“一卡通”的最初階段就被認(rèn)識(shí)到并貫穿聯(lián)網(wǎng)的全過程。

　　收費(fèi)“一卡通”參照以下標(biāo)準(zhǔn)：

　　第一層(物理層)：使用5.8GHz微波的物理層，CENENV12253。

　　第二層：數(shù)據(jù)鏈接層，邏輯鏈接控制，CEN ENV 12795。

　　第七層：應(yīng)用層，CEN ENV 12834。

　　通信協(xié)議：RTTT應(yīng)用的短程通信協(xié)議，CENrENV 15625。

　　界面應(yīng)用：電子收費(fèi)-專用短程通信應(yīng)用界面，ENVISO 14906。

　　盡管有些標(biāo)準(zhǔn)在1997年和1998年才投票獲得通過，從1997年開始市場(chǎng)上就可獲得符合這些標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)產(chǎn)品。實(shí)際上，這些標(biāo)準(zhǔn)的最終稿已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間了，只不過投票拖延時(shí)間太久。

　　2、“一卡通”進(jìn)程

　　公路公司經(jīng)過幾輪招標(biāo)選擇了幾個(gè)設(shè)備供應(yīng)商。

　　第一階段：建立參照系。各公路公司投入資金參加路側(cè)設(shè)備和電子標(biāo)簽構(gòu)成的系統(tǒng)的研發(fā)。這個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)書在1997年上半年通過法國(guó)高速公路聯(lián)合會(huì)認(rèn)可，成為后繼招標(biāo)的參照系。

　　第二階段：電子標(biāo)簽互換。為了向廣大生產(chǎn)商開放系統(tǒng)，法國(guó)高速公路聯(lián)合會(huì)在1997年第三季度進(jìn)行招標(biāo)，依據(jù)是前面提到的歐洲標(biāo)準(zhǔn)及第一階段的研究成果技術(shù)書。

　　第三階段：路側(cè)設(shè)備。1998年由5家公路公司對(duì)互換的路側(cè)設(shè)備的供應(yīng)和維護(hù)進(jìn)行招標(biāo)。

　　2001年7月1日，共有1700個(gè)車道安裝了聯(lián)網(wǎng)的電子收費(fèi)系統(tǒng)，共3家工業(yè)公司提供聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：2家提供路側(cè)設(shè)備，1家提供電子標(biāo)簽。

　　3、確立互換性

　　電子標(biāo)簽和路側(cè)設(shè)備的供貨商需要證明其設(shè)備的互換性，必須建立必要的方法、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)計(jì)劃里定義的運(yùn)行。法國(guó)高速公路聯(lián)合會(huì)負(fù)責(zé)證實(shí)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃以及供貨商進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。為證實(shí)互換性，供貨商必須建立：

　　●車道模擬主機(jī)。

　　●參照設(shè)備(為了檢驗(yàn)電子標(biāo)簽的互換性)或已經(jīng)證實(shí)具有互換性的路側(cè)設(shè)備。

　　●供貨商提供的第二層的實(shí)驗(yàn)工具。

　　●要被驗(yàn)證的電子標(biāo)簽(為了檢驗(yàn)電子標(biāo)簽的互換性)，或已經(jīng)驗(yàn)證的電子標(biāo)簽(為了檢驗(yàn)路側(cè)設(shè)備的互換性)。

　　驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)分三階段定義如下：

　　●驗(yàn)證具有互換性。如果這個(gè)階段供貨商還未批量生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)在樣機(jī)上進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)需在實(shí)驗(yàn)室和車道都進(jìn)行。

　　●驗(yàn)證能夠正常運(yùn)行。對(duì)于批量生產(chǎn)進(jìn)行上述相同的實(shí)驗(yàn)。

　　●驗(yàn)證能夠正常服務(wù)。在真正的電子收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行一段時(shí)間的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。

　　前兩個(gè)階段由供貨商在法國(guó)高速公路聯(lián)合會(huì)的監(jiān)督下進(jìn)行，第三階段的實(shí)驗(yàn)由公路公司在法國(guó)高速公路聯(lián)合會(huì)的幫助下進(jìn)行。