• 金溢科技IPO预披露:智能交通射频识别与电子支付设备行业细分领域发展概况
    2015-07-20 09:51:42   来源:tranbbs.com    评论:0 点击:

    1、ETC 设备细分市场发展概况

    (1)行业概述及分类

    ①概述

    ETC(Electronic Toll Collection System)称为电子不停车收费系统,是目前世界上普遍使用的道路收费方式。它是利用基于 5.8GHz 微波频段的专用短程通信(DSRC)技术设备来实现电子不停车收费:当用户不停车通过 ETC 入口站时,ETC 系统通过无线通信方式将入口信息发至 OBU,OBU 向 IC 卡中写入入口信息;当用户通过 ETC 出口站时,ETC 系统通过 RSU 及 OBU 之间无线通信读取 OBU和 IC 卡中的入口信息等相关信息,计算通行费并完成电子钱包扣款,进而实现不停车收费。

    ETC 设备主要由路侧设备(RSU)和车载设备(OBU)组成,路侧设备主要是指安装在车道控制系统前端,发挥信息采集作用的专用设备,其由天线和读写控制器组成;车载设备是指安装在用户车辆上作为记录车辆通行信息的车载设备。

    ETC 设备的构成如下图:

    1.png



    在路侧设备中,天线是一个微波收发模块,负责调制、解调、编码、解码无线链路传送的数据;读写控制器是控制发射和接收数据、以及处理电子支付数据。路侧设备以无线通讯的方式,与电子标签进行数据交换,处理收费信息,并通过串行口与计算机通讯。

    车载设备(OBU)是一种具有智能卡接口的电子标签,其本身是一个数据存储器,可以根据需要存储收费应用中有关信息(例如车辆信息、车主信息、发行服务商信息等)。同时,它还起到通信中继器的作用,路侧设备(RSU)通过它与智能卡进行快速的数据交互,读取并往智能卡写入相关的收费数据。 

    根据运营需要,电子标签配套使用的 IC 卡有记账和储值两种应用方式。记账卡方式下,与普通的账号卡付费形式完全一致,操作简便快捷,后台电子结算,适合大宗固定的车队式用户;储值卡方式下,实际上是一个电子钱包,适合于广大社会车辆用户。

    与传统人工收费(Manual Toll Collection,简称 MTC)相比,ETC 收费模式每车收费过程耗时不到 5 秒,其收费通道的通行能力是人工收费通道的 5 到 10倍。除此之外,ETC 收费模式无需扩建收费广场,节省收费站的占地面积;同时无需排队停车,提高通行效率且减少了停车时的废气排放和对城市环境的污染。

    ②分类

    按照应用领域的不同,ETC 可细分为高速公路电子不停车收费系统(高速公路 ETC)、多车道自由流电子收费系统(多车道自由流 ETC)以及智能停车场收费系统(停车场 ETC)。

    A、高速公路 ETC:该系统安装在高速公路收费站车道和收费车辆上,车辆可以实现按序不停车通行,目前我国高速公路 ETC 均采用此种方式。

    B、多车道自由流 ETC:该系统不设立隔离车道,不限制车辆正常通行速度,可以快速完成车辆的信息识别与自动收费,主要用于车流较为集中的城市路桥隧道收费,近来也用于实现高速公路 ETC 车辆的路径标识应用。 

    C、停车场 ETC:该系统安装在停车场出入口和收费车辆上,可以实现车辆自动识别和不停车收费。

    (2)发展现状及需求分析

    电子不停车收费系统(ETC),以其具有非现金交易、无需停车快速通过、有效提高通行能力、简化收费管理、降低环境污染等等明显特点和优势受到高速公路运营方的青睐。20 世纪八十年代后期,世界各地为减少高速公路的排队交费现象,以及减少车辆频繁启动排放尾气对周围环境的污染,开始建设不停车电子收费系统。伴随着科技的进步与经济的发展,近年来,ETC 在各国也得到了快速的发展。

    国外发达国家重视 ETC 的发展,美国最大的公路电子收费系统——E-ZPass系统已在多个州实现联网,实施电子不停车收费。日本在十年内 ETC 普及率迅速提高。2003 年,日本安装车载电子标签的车辆仅几十万辆,至 2013 年底,日本全国安装车载电子标签的车辆已经超过 5,500万台。新加坡更是早在 1998年就在国内大范围部署 ERP 系统(电子收费系统,即 ETC 收费系统),经过十数年的发展,目前新加坡的机动车中约有 97%安装了 IU 设备(带现金卡的车载单元,相当于 OBU)。

    我国在上世纪 90 年代开始引入 ETC 系统。1998 年,交通部组织多家研究机构对不停车收费系统进行研究;次年,交通部组织北京、江苏、四川、广东的交通厅开展示范工程建设。同年,山东、四川成为最早实行全省联网收费的省份。

    截至 2014 年底,全国 29 个省共建成 ETC 车道约 9,970 条,开发 ETC 用户约 1,340万(含单卡),建成自营网点约 900 个,合作网点约 7,700 个。上海市高速公路网开通运行的 ETC 车道达到 280 条,已经实现了 ETC 系统路网全覆盖的目标,ETC用户已超过 45 万户,其中工作日 ETC 日均流量达 23 万辆次,约占整个高速公路网总流量的四分之一。浙江省高速公路 ETC用户总量达到 60万户。江苏省已开通ETC 车道 818 条,ETC 用户达 132 万户。安徽省高速公路收费站 ETC 车道数已达389 条,覆盖率达到 100%。截至 2015 年 4 月底,京津冀三省市 ETC 车道覆盖率分别为 100%、95%和 96%,ETC 用户数分别为 170 万户、25 万户和 82 万户。 

    虽然我国 ETC 用户数量增长迅猛,从 2009 年的 52 万增长到 2014 年 11 月的1,300 万户,仅用了不到五年的时间,但 ETC 用户在全国汽车用户中的比例不到百分之十。与日本、新加坡等发达国家动辄半数以上的 ETC 用户比例差距较大。

    随着 ETC 全国联网的有序推进,国家鼓励 ETC 发展的政策陆续出台,ETC 产品的高效、环保、便捷、经济等优点逐渐被公众认知,我国 ETC 用户数量在既有持续增长的基础上呈现出加速增长态势,预计 ETC 用户比例将逐步提高至接近发达国家的水平。

    从高速公路全国联网情况来看,2010 年 9 月,京津冀地区率先实现了 ETC 的联网。2012 年 8 月份,长三角也实现了五省一市之间的 ETC 联网。2013 年年底,在北京、天津、河北三省联网的基础上,新增山东、山西共五省市进行了联网。

    经过数年的发展,受到经济发展、市场需求、政策支持、技术进步以及 ETC 系统全国联网等方面因素的刺激,ETC 行业已经迎来新一轮快速增长期。 

    在城市智能交通领域,ETC 的应用拓展主要面向停车场智能化以及城市路桥收费两个领域。

    在智能停车场领域,传统的管理系统存在着“小散乱差、跑冒滴漏”等问题,管理成本高、服务效率低下以及现金管理漏洞大等问题,车辆进出停车场的停车、取卡、刷卡等行为容易导致出入口堵塞,而使用 ETC 产品则可以有效减少车辆出入停车场所需要的时间。随着 ETC 产品在快速通行、支付便捷、环保以及安全性方面的优势逐渐被认知,有望在商业地产、写字楼、小区以及路边停车场等场合得到普及。

    在城市路桥收费领域,一方面,地方政府在路桥建设等城市基础设施方面花费巨大,资金大部分来自银行贷款,投资方亟需找到一种快速、有效的投资回收方式。而目前为止,在技术上较为成熟可行的收费方式就是 ETC。另一方面,由于城市内交通要道车流量较大,早晚高峰期间,车辆行驶速度普遍不高,在一些收费的桥梁、隧道的入口极容易形成堵塞现象。因此,为了让城市交通更加通畅,减少交通事故的发生率,部分城市开始积极推广应用 ETC 系统,特别是多车道自由流不停车收费系统,充分发挥其“高速、安全、效率”的优势。如 2011年,武汉路桥自由流不停车收费系统正式运行,在确保不影响城市路桥交通状态的前提下,大幅简化了车辆通行收费手续,并保证了投资方路桥年票收费权益。

    武汉市相关部门经测算后发现:运行多车道自由流系统比传统的停车收费方式的交通通畅率提高了 23%,废气排放减少了 60%,交通事故下降了 15%。 

    目前,国内已对开征交通拥堵费展开讨论并出台相关文件,如北京市已颁布《2013-2017 年清洁空气行动计划》中明确由北京市交通委和环保局牵头制订低排放区和交通拥堵费政策,“规划低排放区,研究制订低排放区交通拥堵费征收政策和智能化车辆电子收费识别系统等配套政策”。随着我国各大城市交通拥堵状况日趋严重,进行拥堵费征收将会逐渐纳入各地方政府及交管部门的考虑范畴,为 ETC 多车道自由流技术应用带来巨大发展空间。此外,随着城市智能交通建设的启动,ETC 在停车场智能化领域也开始崭露头角。未来 ETC 在城市交通管理中的大规模应用,将为 ETC 发展带来更大的机遇和发展空间。

    (3)我国 ETC 设备的市场规模及预测 

    除了港澳地区和西藏、海南无收费高速公路,全国 ETC联网将覆盖 29个省、自治区和直辖市。台湾地区现在也已经开通了 ETC,目前使用的是 UHF 频段的RFID 标签。2014 年 3 月,交通部发布的《交通运输部关于开展全国高速公路电子不停车收费联网工作的通知》指出,要求到 2015 年底,全国 ETC 联网,建成较为完善的 ETC 基础设施网络,主线收费站 ETC 覆盖率达到 100%,ETC 专用车道数原则上不少于两入两出;匝道收费站 ETC 覆盖率不低于 90%;建立多元化的用户发展模式,全国 ETC 用户数量达到 2,000 万户。截至 2014 年 11 月,全国的 ETC 用户数量逾 1,300 万,未来 ETC 产品市场仍具发展空间。

    2014 年 12 月 26 日,北京、天津、河北、山西、辽宁、上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、湖南、陕西等 14 个省市成功实现了联网运行。目前,全国 ETC 联网区域 14 个省份的 ETC 覆盖范围达到了 5.2 万公里高速公路,接近全国高速公路总里程的一半;建成了 6,659 条 ETC 专用车道,较 2014 年初增长了 37%;建成自营客服网点 718 个,合作代理网点 5,504 个,各类服务终端近 1.8万台;发展 ETC 用户 909 万户,较 2014 年初增长了 52%。从 2014 年末开通截至今年 1月 26日,短短一个月时间,联网区域内跨省 ETC交易量高达 1000万辆次,交易金额 6.5 亿元。 

    目前,我国城市汽车保有量越来越大,城市的交通拥堵及汽车尾气排放问题也越来越严重,随着城市化进程的加快,人们生活水平的提高,国家对城市公共安全及秩序标准要求的不断提高,从提高通行效率及环境保护的角度出发,ETC产品正从高速公路走向城市,向城市路桥收费、停车场收费、乃至将来的交通拥堵收费方向发展,ETC 产品在城市智能交通的应用越来越广泛,其在城市智能交

    通的市场前景也越来越广阔。以智能停车场收费系统为例,与传统的停车场收费系统不同,停车场 ETC 产品支持停车场进出车道可以实现电子支付的自动收费,不但可以让车辆通行变得更安全快捷,而且节约了人工成本和管理成本,提高了停车场的经营效益。目前 ETC 在停车场的应用尚处于初级阶段,对停车场的覆盖率很低,由于其对传统的停车场收费系统具有替代效益,未来的市场前景值得期待。

    2012 年,我国智能交通行业中的 ETC 市场规模为 5.39 亿元,2013 年已达到7.37 亿元,年增长率为 36.70%。2015 年—2017 年,预计我国智能交通 ETC 领域市场规模将分别达到 12.95 亿元、17.58 亿元以及 24.12 亿元。我国 ETC 设备的市场规模及预测,如下图:

    2、基于射频技术的路径识别设备细分市场发展概况

    (1)行业概述及分类

    在高速公路各路段联网过程中,随着改造、新建的联网收费路段不断增多,精确收费和精确拆分成为收费系统建设面临的重要课题。由于车辆从路网中的某一入口进入,至某一出口离开,中间可能有多种行驶路径,现行以 IC 卡为收费介质的“入口发卡、出口收费”人工收费系统,以及 ETC 收费系统,大多不具备多义性路径识别的能力。没有路径信息,无法按实际行驶路径来结算,造成联网收费之后高速公路运营方利益分配不均,而我国的高速公路投资和运营主体一直呈现多元化的特点,由此产生了收费结算矛盾。

    基于射频技术的路径识别产品是专门解决多义性路径识别问题,明确通行费用归属,实现联网收费后高速公路投资方利益合理分配的智能交通产品。基于射频技术的路径识别产品的应用不但进一步促进高速公路收费管理服务规范化、标准化、现代化,更好的满足用户需要,而且可以让高速公路投资方以合理的投入完整解决包括 MTC 和 ETC 两种收费模式在内的高速公路多义性路径识别问题。 

    基于射频技术的路径识别产品的核心目标是解决实际行驶路径信息获取问题,整个流程可以分为以下四个阶段

    3.png


    基于射频技术的路径识别产品结构与信息流示意图,如下: 

    目前,多义性路径的联网收费主要有两种常用的模式,一种是后台计算模式,如车辆分型统计法、最短路径法、协商一致法;一种是感知层模式如光学车牌识别法与 RFID 标识法。在高速公路建设早期,由于高速公路网络还没有完全形成,较少存在多义性路径收费问题的路段,而且业主不多,采用协商一致法或最短路径法等后台计算模式就可以解决。但随着高速公路网络的逐步扩大及日趋复杂,而且涉及的业主众多,路况复杂,采用协商一致法或最短路径法等后台计算模式无法满足精确拆分和计费,因此,基于感知层模式的光学车牌识别法与RFID 标识法逐渐成为高速公路行业主流的路径识别方案。 

    光学车牌识别法与 RFID 标识法这两种方案需要采用的设备分别是基于光学车牌识别技术的路径识别设备和基于射频技术的路径识别产品。以下是从路径识别效果、标识成功率、使用体验、系统投资规模、已有应用区域等角度对当前国内两种主要的路径识别技术对比: 

    目前,RFID 方案与光学车牌识别方案相比较的优势在于:

    ①RFID 方案成功率为 99.97%,高于光学车牌识别方案,且稳定可靠;

    ②数据信息存储于于电子标签中,不依赖网络支持,实时性好; 

    ③实时计算并收取车辆通行费;

    ④不受光线、天气等因素的影响。

    综上所述,RFID 技术方案不仅可以实现通行费用的精确拆分,还可以通过按路径收费的方式培养车主良好的道路使用习惯,增加路网的通行费收入,从而提高路径识别系统的社会效益和经济效益。随着车联网技术的发展,特别是高性能芯片技术的发展,基于射频技术的路径识别产品的应用将是解决高速公路多义性路径识别问题的最终方案。

    (2)发展现状及需求分析

    伴随着我国经济持续发展,我国高速公路建设突飞猛进。根据交通部的统计,截至 2014 年 12 月 31 日,全国高速公路里程 1.19 万公里,较 2013 年末增加 0.75 万公里。我国已经超越美国成为高速公路里程数最多的国家;截至 2014年 12 月 31 日,全国民用汽车保有量达到 1.54 亿辆,较 2013 年年末增长 12.4%。

    其中私人轿车 7590 万辆,增长 18.4%。在高速公路建设规模扩大,联网收费建设进程加快的情况下,随着路网规模和高速公路交通量的持续扩大,高速公路业主对高速公路费用的收取和拆分的分歧越来越大。 

    由于我国特有的国情,高速公路投资建设的业主众多,随着路网结构变得日益复杂,联网收费范围扩大以后,高速公路业主之间由于多义性路径问题而产生的通行费收取和拆分的矛盾越来越突出。随着多义性路径越来越多,涉及的通行费金额越来越大,如果继续按照原有的最短路径收费和模糊拆分方式,必然会在一定程度损害高速公路业主的利益。为此,高速公路通行费如何精确收取和拆分已经成为高速公路业主需要迫切解决的问题,而基于射频技术的路径识别产品的应用是目前解决高速公路多义性路径问题最有效的措施。

    目前,基于射频技术的路径识别产品已经在广东、浙江、四川等少数几个省份开展应用并取得了实际的应用效果。以浙江省的应用为例,浙江省的高速公路存在如下特点:不但存在多义性路径问题,而且路环多且复杂,早在浙江省高速公路实行联网收费时,已经存在多义性路径的问题,到 2008 年杭州湾大桥通车后出现了更为复杂的多义性路径,甚至出现道路环环相扣的情况。随着形成的路环越来越复杂,路环之间的关联性也越来越强。而且这些路段分别属于不同的业主所承建,因此如何实现多义性路径识别,完成精确收费和拆分结算便成为了浙江省高速公路业主急需解决的问题。当基于射频技术的多义性路径识别项目建设完成之后,浙江省路径识别产品的应用不但保护了业主的原有投资,避免了因大规模改造而造成的损失,而且产品识别成功率高。此外,项目实施后,整体路网运行顺畅,并超出了业主的预期目标。

    作为全国最早应用路径识别产品的省份之一,广东省的全省高速公路“一张网”联网收费已于 2014 年 6 月 29 日开始实施。广东省高速公路原有的粤北、粤东、粤西、粤中四个片区收费系统统一整合成“一张网”,以“按实际行驶路径收费、按实际路径拆分”为基本原则,车主在广东省境内出入高速公路实现了“一次领卡、一次缴费”。作为“按实际路径收费、按实际行驶路径拆分”原则的基础——路径识别产品将在其中发挥着举足轻重的作用。路径识别产品的使用将使广东省高速公路车辆费用的分配方式更加准确和公平,解决车辆行驶路径不清、通行费拆分不合理的问题。

    四川省厅高速公路监控结算中心于 2009 年会同交通厅公路规划勘察设计研究院、四川大学等多个单位一起就四川省复杂路网环境下的多路径收费与清分的问题做了大量的工作,并组织人员对浙江省的多路径识别解决方案进行了实地考察。通过对车牌识别法、停车标识站法、基站标识法和电子标签法(即基于射频技术的路径识别产品)方案的研究和比选,最终决定采用电子标签法以解决联网收费高速公路多义性路径识别问题。四川省的路径识别产品于 2012年 3月正式投入使用,不但提高了车辆通行费拆分的精确性和合理性,而且大幅提升了四川省高速公路运营效率。

    浙江、广东、四川三省在路径识别应用上的示范效应,也让其它省份开始着手进行路径识别的可行性研讨、标准的制定。预计未来随着具有多义性路径识别需求的省份不断增加,基于射频技术的路径识别产品的市场空间将会不断扩大。

    (3)市场规模

    目前,基于射频技术的路径识别产品已经应用于广东、浙江、四川三个省份的部分高速公路路段;其余未开始采用的省份(如河南省)也正在进行可行性研讨、标准的制定或已经准备招标。未来,随着应用基于射频技术的路径识别产品的省份陆续增多,基于射频技术的路径识别产品的市场空间将逐渐扩大。

    基于射频技术的路径识别市场规模的不断扩大,一方面源于各高速公路业主及交通管理部门对高速公路收费精确拆分的迫切需求,且这种需求正随着我国路网建设规模的日益扩大,变得越来越强烈;另一方面则是基于射频技术的路径识别产品有着其他类型路径识别产品所不能比拟的优势,如识别准确率高、误差率小以及不受其他外界因素干扰的特性,其逐步取代其他类型路径识别产品将成为趋势。

    2012 年我国基于射频技术的路径识别设备市场规模仅为 0.29 亿元。2013年,由于广东省实施“一张网”联网收费,部分高速公路路段开始使用基于射频技术的路径识别产品,该领域当年的市场规模突增至 1.76 亿元。根据 2014 年的招投标统计,2014 年全国的市场规模约为 0.60 亿元。2012 年—2014 年基于射频技术的路径识别产品的年复合增长率为 43.35%,如未来三年,我国基于射频技术的路径识别设备市场规模以 2014 年市场规模为基数,以 43.35%的年复合增长率增长,则预计 2015 年—2017 年,该领域的市场规模将分别达到 0.85 亿、1.22亿以及 1.76 亿元,基于射频技术的路径识别设备市场规模及预测,如下图: 

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    责任编辑:佚名

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