二維條碼在高速公路聯網收費中的應用

條碼是由一組按一定編碼規則排列的條、空符號，它是當今應用最廣泛、最經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、實現了實時快速數據采集和標準統一等顯著特點，但其信息容量較小，一般只有幾十個字節，其信息僅僅記錄了某個物品的編號，至于此編號代表的內容卻需要查詢數據庫才能確定，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于一維條碼的編碼特性和譯碼的高可靠性等優點，迅速在國防、公共安全、交通運輸、醫療保健、工業過程控制、商業、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，實現更大數據量的實時采集。

將二維條碼應用在高速公路上，推出"高速公路聯網收費二維條碼通行券應用方案傳統的高速公路收費往往是人工售票，車輛上路時就需要買票，且票據往往是多張不同面額的票據的組合。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展，聯網收費成為必然。于是出現了通行券（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）的介質目前主要為紙質磁性券和非接觸式IC卡，曾經用過的磁卡和接觸式IC卡已逐漸退出此領域。

紙質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。現在業內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，不能適應有系統路段和無系統路段混合收費的要求，往往會造成已開通的路段開開停停，以完成新系統的接入和調試。

二維條碼通行券方案則有效地解決了上述問題。該方案的主要作業流程是：

入口
由操作員輸入車型信息，系統將日期、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。

該方案的特點是：

1． 管理簡單

一次性使用，無需跟蹤管理、調配等，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

適合于聯網收費、單一路段收費和有系統路段和無系統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化通用產品，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開發商的普遍歡迎，甚至引發了業內對中國高速公路聯網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《交通部高速公路聯網收費暫行技術要求》（交公路發[2000]463號文）中，第十六條作了明確規定：同一聯網收費區域內應采用相同類型和數據格式的通行券（卡），一般情況下宜選擇多次重復使用的非接觸式IC卡、一次性使用的紙質磁性券或一次性使用的紙質二維條形碼券。即將實施的國家標準《公路收費方式》也作了同樣規定。

在推出應用方案的同時，也進行了設備和系統的準備。北洋電氣集團依據自身優勢，開發出了擁有自主知識產權的條碼打印機（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。條碼打印機和識讀儀的各項性能指標均可與國外產品相媲美，均填補了國內空白。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。