二維條碼在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費中的應用

條碼是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號，它是當今應用最廣泛、最經(jīng)濟實用的一種自動識別技術。常見的多為一維條碼，如商品條碼 。一維條碼雖然具有可靠性高、實現(xiàn)了實時快速數(shù)據(jù)采集和標準統(tǒng)一等顯著特點，但其信息容量較小，一般只有幾十個字節(jié)，其信息僅僅記錄了某個物品的編號，至于此編號代表的內(nèi)容卻需要查詢數(shù)據(jù)庫才能確定，因此，其應用具有局限性。適應應用的需求，二維條碼應運而生了。常見的二維條碼條碼有PDF417碼、Code49碼、Data Matrix碼、MaxiCode碼、QR碼等。二維條碼以其信息容量大、具有良好的容錯能力以及優(yōu)于一維條碼的編碼特性和譯碼的高可靠性等優(yōu)點，迅速在國防、公共安全、交通運輸、醫(yī)療保健、工業(yè)過程控制、商業(yè)、金融、海關及政府管理等多個領域得到應用。

與一維條碼僅對物品進行索引不同，二維條碼可以對物品進行"描述"，甚至可以把照片和指紋包含之中，當然也可以把一張報表中的關鍵信息編制在其中，實現(xiàn)更大數(shù)據(jù)量的實時采集。

將二維條碼應用在高速公路上，推出"高速公路聯(lián)網(wǎng)收費二維條碼通行券應用方案傳統(tǒng)的高速公路收費往往是人工售票，車輛上路時就需要買票，且票據(jù)往往是多張不同面額的票據(jù)的組合。如果車輛改變目的地，則需要補票 或退票。隨著計算機技術的發(fā)展，聯(lián)網(wǎng)收費成為必然。于是出現(xiàn)了通行券（卡）。車輛上路時，只需從入口領取記錄了入口信息的通行券（卡），車輛下路時，交回通行券（券），計算通行費，繳費。充當通行券（卡）的介質(zhì)目前主要為紙質(zhì)磁性券和非接觸式IC卡，曾經(jīng)用過的磁卡和接觸式IC卡已逐漸退出此領域。

紙質(zhì)磁性券是一次性使用的，也是最早投入使用的通行券，但其成本一直較高。非接觸式IC卡則需要回收，重復使用。理論上講，IC卡可以使用幾十萬次甚至上百萬，但實際應用中受到卡的損壞和流失等因素影響，其壽命遠遠低于理論值。現(xiàn)在業(yè)內(nèi)一般可接受的日流失率為2‰～3‰，也就是其實際壽命只有約300次。此外IC卡的重復使用給卡的調(diào)配和跟蹤管理出了不少的難題，增加了運營成本。更為嚴重的是，非接觸式信息不可見，必須依賴設備進行讀寫，不能適應有系統(tǒng)路段和無系統(tǒng)路段混合收費的要求，往往會造成已開通的路段開開停停，以完成新系統(tǒng)的接入和調(diào)試。

二維條碼通行券方案則有效地解決了上述問題。該方案的主要作業(yè)流程是：

入口
由操作員輸入車型信息，系統(tǒng)將日期、時間、入口站、車道、操作員工號等信息進行編碼和加密，條碼打印機依據(jù)加密后的信息生成二維條碼，打印出二維條碼通行券，同時打印相關明文信息。 
出口

收費員將通行券送入條碼識讀儀，由條碼識讀儀自動識讀條碼信息，自動計算票價，并將信息加以顯示，同時打印出通行費收據(jù)。

該方案的特點是：

1． 管理簡單

一次性使用，無需跟蹤管理、調(diào)配等，有效降低運營成本，提高工作效率。

2． 可靠性高

攜帶明文信息，無法自動識讀時，可依靠明文信息完成收費。

3． 自糾錯和信息還原能力強

對非惡意折損的通行券均能正常識讀。

4． 適應性強

適合于聯(lián)網(wǎng)收費、單一路段收費和有系統(tǒng)路段和無系統(tǒng)路段并存時的混合收費。

5． 設備標準化，通用程度高

打印機和識讀儀均為工業(yè)化通用產(chǎn)品，不會對單一廠家形成依賴。

6． 成本低該方案推出后，得到了高速公路管理部門、交通部科研部門以及系統(tǒng)開發(fā)商的普遍歡迎，甚至引發(fā)了業(yè)內(nèi)對中國高速公路聯(lián)網(wǎng)收費采用何種通行券的大討論。交通部在2000年10月1日開始實施的《交通部高速公路聯(lián)網(wǎng)收費暫行技術要求》（交公路發(fā)[2000]463號文）中，第十六條作了明確規(guī)定：同一聯(lián)網(wǎng)收費區(qū)域內(nèi)應采用相同類型和數(shù)據(jù)格式的通行券（卡），一般情況下宜選擇多次重復使用的非接觸式IC卡、一次性使用的紙質(zhì)磁性券或一次性使用的紙質(zhì)二維條形碼券。即將實施的國家標準《公路收費方式》也作了同樣規(guī)定。

在推出應用方案的同時，也進行了設備和系統(tǒng)的準備。北洋電氣集團依據(jù)自身優(yōu)勢，開發(fā)出了擁有自主知識產(chǎn)權的條碼打印機（支持多種二維條碼）和二維條碼通行券識讀儀以及二維條碼通行券應用系統(tǒng)。條碼打印機和識讀儀的各項性能指標均可與國外產(chǎn)品相媲美，均填補了國內(nèi)空白。其中，適應用戶管理的需要，通行券識讀儀設計了一封閉式票箱，通行券識讀通過后，自動進入票箱，做到人券分離，避免重復識讀及可能出現(xiàn)的員工作弊。

相信在不久的將來，二維條碼通行券的應用會越來越廣泛，也將被證明為最適合中國國情的通行券解決方案。