随着互联网的迅猛发展和电子支付技术的不断发展创新，移动支付逐渐成为人们的主流支付形式。根据中国互联网信息中心（CNNIC）发布的最新的《中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2020年6月，我国网民达到9.4亿人次，互联网普及率达到67%，其中，手机网民达到9.32亿人次；我国网络支付达到8.05亿人次，其中，使用手机支付人数达到8.02亿。
由于受到新冠肺炎疫情的影响，虽然2020年第一季度中国移动支付交易规模同比增速明显下降，但移动支付在疫情期间发挥着重要的惠民作用，拓展了移动支付多元化应用场景。基于此，引进自助缴费概念，通过移动支付和自助缴费相结合的方式，构建基于电子支付技术的高速公路出口自助缴费终端系统势在必行。
该系统不仅可以有效缓解通行效率低、收费站拥堵、燃油消耗大等问题带来的影响，满足用户的客观需求，提升高速公路精细化服务水平，而且可以有效提升高速公路运营单位的效率收益，推动交通供给侧结构性改革，为我国交通发展现代化提供有力支撑。
一、自助缴费终端系统总体设计方案
（一）设计原则
1、支付模式：保留原有车道计费模式，不更改现有收费工作流程，仅在支付方式中增加移动支付方式。
2、工作模式：非现金自助缴费车道支持两种工作模式，即自助模式和人工模式。自助模式是默认工作模式，可以实现完全无人值守，当车辆到达时，司机将通行卡插入到设备，然后根据语音提示使用支付宝、微信进行支付；人工模式通过收费员人工干预，对特殊情况（如：司机无卡、坏卡）通过操作车道收费软件后，通过微信、支付宝进行收费。
（二）硬件建设原则
该系统硬件主要由五个部分构成，即自助缴费机、车牌识别器、车型识别器、限高栏以及路面铺装，其构成如右图所示。为实现移动支付方式，需进行如下安装与布设：
硬件组成图
（1）在选定的出口车道加装自主缴费终端；
（2）在选定的出口车道加装高识别率车牌识别器；
（3）在选定的出口车道加装激光车型识别器；
（4）在选定的出口车道设立小车限高架，并加装“自助缴费车道”标识牌；
（5）在选定的出口车道路面布设“自助缴费车道”彩色铺装。
（三）软件建设原则
1、在原有车道工控机新装自助缴费收费软件。
2、在管理中心结算处新增与支付平台对账功能。
3、建立移动支付平台。
二、系统构成
自助缴费终端设备主要由五个部分组成，即车道收费软件、收卡设备、移动支付服务网关、移动支付平台以及车牌车型数据库，具体说明如下。
车道收费软件：根据自助缴费流程对原有人工车道收费软件进行升级，配合相应的车道设备，自动获取车牌信息，自动与后台发起交易信息，并根据交易情况控制栏杆机、信号灯等车道设备。
收卡设备：用户回收用户通行卡并读取信息，或者读取ETC卡信息。
移动支付服务网关（以下简称支付网关）：位于自助缴费终端，车道收费软件通过支付网关与支付平台建立数据通道。
移动支付平台（以下简称支付平台）：运营方组织机构管理、移动支付流水管理、支付网关管理、自助缴费终端管理、交易账单核对。
车牌车型数据库：主要记录完善车牌车型数据库，为车道收费软件提供车牌车型数据对比。
自助缴费系统主要包括八个参与方，即车辆用户、手机、车辆、车道收费计算机、支付网关、移动支付平台、管理结算中心以及第三方支付，具体说明如下。
车辆用户：用户可通过移动终端完成注册、充值、绑定车牌、支付等流程。
手机：安装移动支付的移动终端，由驾乘车辆的用户持有，可进行车辆关联、绑定车牌出行、移动支付等操作。
车辆：当前驾乘车辆，必须与用户指定当前绑定车辆号牌保持一致。
车道收费计算机：安装车道收费软件，通过车牌识别设备识别用户车辆车牌，并抓拍图片；与支付网关进行数据交换；计算费用；发送接收车道交易消息；上传交易流水到路方收费中心；控制栏杆完成交易。
支付网关：建立设备与支付平台之间的安全认证，只有通过认证的设备才具有发起移动支付的功能。
移动支付平台：移动支付App云端系统和移动支付运营管理支撑平台，实现用户管理、车辆管理、审核管理、支付网关及PSAM卡认证管理，与银联第三方支付接口形成移动支付流水以及各种安全管理、资金管理和发票管理等。
管理中心结算处：完成各个高速公路收费清分结算。
第三方支付：银联、支付宝、微信支付等。
在车道程序与非现金自助缴费机均正常工作的情况下，自助缴费系统具体工作流程如下。
（1）当车辆抵达感应线圈位置时，车道收费软件向自助缴费终端发送有车辆抵达指令。
（2）自助缴费终端根据安装的雷达探头测量与车辆的距离，并将收卡卡头伸出到合适位置，同时语音提示司机“请插入通行卡或刷ETC卡”。
（3）司机插入通行卡或刷ETC卡。
（4）若司机刷ETC卡，司机只需将ETC卡靠在收卡头3秒即可完成缴费操作，转到步骤（9）；若司机对缴费金额存在疑义，可点击自助缴费终端上的“求助”按钮，则有收费员介入从而转为人工操作。
（5）若司机插入通行卡，车道收费软件通过自助缴费终端开始读取通行卡内容。若读卡成功，车道收费软件进行计费，发起支付流程；若读卡失败，车道收费软件会发起退出通行卡指令，自助缴费终端将通行卡退出，并语音提示司机“请重新插入通行卡，或按求助按钮”。
（6）车道收费软件计算出金额后，将入口站名、入口时间、出口站名、出口时间、收费金额等相关信息发送给自助缴费终端。自助缴费终端提示司机出示支付宝付款码、微信付款码等。司机支付成功后，自助缴费终端返回成功信息；若司机支付失败，自助缴费终端返回失败信息，车道收费软件向自助缴费终端发送“退回通行卡”指令，自助缴费终端退卡成功，同时向司机语音提示“请重新插入通行卡，或按求助按钮”。（注：支付成功或失败后，自助缴费终端都会在其液晶屏上显示支付状态信息。）
（7）车道收费软件向自助缴费终端发送回收通行卡指令，自助缴费终端执行回收卡指令。
（8）车道收费软件向自助缴费终端发送打印发票指令，发票自动切好进入发票槽。司机可通过票槽自行取票。若司机未取票，在车辆驶离车道后，车道收费软件会向自助缴费终端发起回收票据指令，则票据落入回收票槽。
（9）车道程序控制抬杆放行（注：对于误入车辆，按自助缴费机“求助”按钮后，可在车道切换成人工现金收费。）。
三、结束语
将移动支付技术应用于高速公路缴费系统中，并结合各种软硬件，司机可完成无感通行，这不仅满足了司机的多样性支付需求，而且能够帮助高速公路管理单位提升服务质量，提高管理效率，降低运营成本。自助缴费系统的建设以实际行动落实了互联网+便捷交通行动计划。
