關于IC卡卡箱及其標準化生產問題的探討

關鍵詞：ic卡卡箱  卡箱  高速公路收費系統  ic卡收費 
摘  要：IC卡卡箱屬于高速公路收費系統附屬設備，是為配合IC卡的使用而設計的，一般應用于采用IC卡收費的封閉式公路系統。由于IC卡的優越性，如保密性、重復使用性等特點，在當前的高速公路收費中，采用IC卡已逐漸成為首選方案。     IC卡卡箱屬于高速公路收費系統附屬設備，是為配合IC卡的使用而設計的，一般應用于采用IC卡收費的封閉式公路系統。由于IC卡的優越性，如保密性、重復使用性等特點，在當前的高速公路收費中，采用IC卡已逐漸成為首選方案。特別是在出現IC卡卡箱后，國內高速公路收費基本均采用IC卡收費方式。下面從高速公路對營運管理的要求、采用IC卡箱的優越性、IC卡箱非標準化制造所帶來的問題及 IC卡箱標準化制造的可行性等幾方面進行闡述。

    一、營運管理的需要

    當高速公路建設完成并通車運行后，為提高服務質量及最大限度的減少偷漏款，一般會增設電子管理系統，而電子管理系統可分為半自動管理與全自動管理。非接觸式 IC 卡是適用于電子管理系統的一種通行券。

    在國內由于成本、技術及其他原因，多數高速公路在現階段采用半自動電子收費系統，即收費人員使用電子設備來完成服務。在以下的論述中均針對半自動電子收費系統而言的。

    在我國“高速公路聯網收費技術要求”中對通行券（卡）的選擇上要求采用相同類型和數據格式的通行券（卡）。推薦采用多次重復使用的非接觸式 IC 卡、一次性使用的紙質磁性券或一次使用的紙質二維條形碼券。在具體實施過程中，許多省份采用的是非接觸式 IC 卡。

    在享用 IC 卡的優點后，如上面提到的高保密性及重復實用性，一些困擾管理人員的問題出現了。

    1 、IC 卡的流失率較高

    對于卡流失原因很多，例如可能是路網設計不合理，司乘人員遺失，管理人員或收費人員遺失等。對于路網設計不合理及司乘人員遺失現象，可以通過路網改造及相應的處罰來避免；對于管理人員或收費人員遺失，則可通過人與卡的最少接觸來實現。在早期的 IC 卡收費中，由于收費人員回收的是散卡， IC 卡的運送也是散卡，導致在此過程中出現卡遺失的概率較高，例如在京沈聯網收費中，香河段的收費系統采用的是散卡管理，卡的流失量要比其他路段（唐津段、唐山西外環及秦皇島段）大，這對于管理者來說加大了管理難度和維護成本。

    2 、IC 卡管理較困難

    重復性使用作為使用 IC 卡的重要原因之一，必然涉及到 IC 卡的回收管理，并且這是十分重要的一個環節。在 IC 卡的管理流程上一般包括：初始化、入庫登記、出庫登記、本站調配、路段內站間調配及跨路段調配。當使用散卡管理時，所有工作均要針對單張 IC 卡來進行操作，致使管理人員的工作量加大，如一般 5 個收費站的路段視車流量須配置 2 ～ 5 萬張 IC 卡，管理人員在 IC 卡管理方面的的工作量可想而知。在這一點上，相對于傳統的一次性使用通行券加大了管理人員的勞動強度。如果采用紙券、一次性磁券或二維條碼卡，便不存在這種情況。它只需要被定期銷毀，便可達到管理上的要求。

    二、優越性

    針對以上管理中出現的問題，采用卡箱管理時主要有以下幾點優點：

    1 、減少人員與卡的接觸：使用卡箱時，由于采用單元化式的管理，可最大程度的降低人與卡的接觸。在車道級使用過程中，收費人員接觸的只是正在交易的一張 IC 卡，并且接觸時間較短，約 1 ～ 5 秒鐘；在 IC 卡進入及移出車道收費系統時，收費人員與 IC 卡是有效隔離的。這樣便可降低由于收費人員的原因而加大管理難度。

    2 、簡化卡管理：從軟件管理角度看，采用 IC 卡卡箱可以說是為卡的管理增加了一級索引；從硬件管理角度看，則為 IC 卡增加了一個黑盒子，也就是說將對 IC 卡的直接管理通過卡箱變為間接管理。對于 IC 卡的入庫、出庫及各種調配均可通過以卡箱為最小單元來操作，這有些類似于運輸中的集裝箱與散裝。

    三、卡箱制造標準不統一帶來的問題

    為了提高高速公路的營運效率，采用聯網收費對于國家及個人無疑是有莫大益處的。從長遠觀點來看，實施區域性聯網及跨省聯網是必然趨勢。

    然而，由于各個生產廠家所生產的 IC 卡箱一般是其所生產的 IC 卡機的配套產品， IC 卡機的非標準性導致卡箱的多樣性。當先后進行建設的高速公路機電工程希望聯網收費時， IC 卡的調配管理往往成為瓶頸。例如，在進行路段間 IC 卡的調配時，由于卡箱的不統一，就只有將需調配的 IC 卡一張張出庫，然后再到另一路段一張張入庫。在此期間，由于有人員與 IC 接觸，有可能會有卡流失現象出現。并且，如果需調配的 IC 卡數量較大時，人員的工作量也是巨大的。如果 IC 卡箱規格一致，就可以采用卡箱整體調配策略，即只需將卡箱出庫、入庫（因為卡箱編號已與 IC 卡建立關聯）。

    采用 IC 卡卡箱作為管理單元時，由于增加了一級索引，便可通過對 IC 卡卡箱的調配管理間接實現對 IC 卡的調配管理。從收費系統的功能上來講，減輕了工作人員的勞動輕度及提高了工作效率。這就需要制造標準化的 IC 卡箱。

    四、卡箱制造標準化可行性分析

    1 、經濟可行性

    IC 卡的工程單價一般在 5 ～ 8 元，卡箱工程單價一般在千元以內，約占收費系統工程總體造價的 1% ，并且隨著市場規模的擴大，成本會大幅度下降。

    2 、技術可行性

    （ 1 ） IC 卡箱的工業生產業已具備實現標準化的條件

    所謂的生產標準化就是使用統一的標準及規范來進行生產。具體到 IC 卡箱包括物理特性標準化及底層軟件接口標準化。

    物理特性統一是指其生產規格的一致，主要包括外觀尺寸設計、接口形狀設計及內部容量設計。由于 IC 卡箱屬于無源設備，所以這只需要在生產模具上的統一。我國“公路收費非接觸 IC 卡”中對 IC 卡的規格尺寸已有具體規定如下：

    外矩形：長 85.72mm ，寬 54.03mm ；
    內矩形：長 85.72mm ，寬 53.92mm ；
    卡厚： 0.76 ± 0.08mm ；
    卡的圓角半徑： 3.18mm ± 0.30mm ，且圓角與直邊連接過度圓滑；
    卡邊緣的毛刺小于 0.08mm 。
    對于 IC 卡卡箱的容量，工程建設中一般要求為 300 ～ 500 張，建議統一為 500 張。

    依據以上數據就可以規定 IC 卡箱的規格尺寸了。至于材質則一般選用鋁合金。底層軟件接口的統一，則是指對 IC 卡箱上的智能芯片信息讀寫方法的一致。對于芯片功能，建議除能夠存儲卡數外，若能存儲卡的編號，則在網絡中斷的情況下也能做到卡的跟蹤管理了。

    （ 2 ）作為 IC 卡箱依托的 IC 卡的技術及市場已成熟

    IC 卡由于其的一些優點，如高可靠性、操作方便快捷、防沖突、多用途及加密性強等，作為通行券在 1997 年進入我國高速公路收費系統后，隨著不斷的完善及改進，在技術上業已成熟。在我國“高速公路聯網收費技術要求”中對 IC 卡也有詳細的規定及建議。目前，封閉式收費公路中，大多數采用 IC 卡作為通行券。由于市場的不斷擴大，國內出現了許多具備實力的 IC 卡制造廠家，促使 IC 卡的成本處于下降趨勢中。但是，目前 IC 卡箱的生產卻處于手工作坊狀態。若需解決以上問題，則需要有關部門盡早出臺標準，使高速公路管理更科學；使在采用 IC 卡聯網收費時的管理人員工作效率更高。

    作者簡介：河北省高速公路管理局  王群彥