高速公路收費站聯(lián)網(wǎng)自動化收費系統(tǒng)技術(shù)方案建議書

1、高速公路自動化聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)技術(shù)方案建議書一、概述道路交通系統(tǒng)是人員,物資的運輸和流通的重要樞紐,在社會經(jīng)濟的運行中擔(dān)負著重要作用,是國民經(jīng)濟的動脈。高速公路的運輸由于其快速靈活的特點，越來越受到各個部門的重視，在近年來得到快速發(fā)展。隨著高速公路交通量的急劇增大，收費站因車輛排隊交費、出站驗票緩慢而堵塞嚴重，這已經(jīng)成為道路通行的瓶頸。隨著智能交通系統(tǒng)（inteligent transportation system,ITS）的出現(xiàn)，利用電子計算機技術(shù)、電子技術(shù)和現(xiàn)代通行技術(shù)，建立高速快捷的收費系統(tǒng)，甚至是建立不停車收費系統(tǒng)（Electronic Toll Collection , ETC）。建立

2、完善的、自動化、智能化的聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)已成為目前杜絕收費票款流失、解決道路擁擠、堵塞，實現(xiàn)安全快速的道路交通環(huán)境的最根本的解決方案。收費系統(tǒng)運營模式二、解決方案1、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單一收費站采用C/S模式，由若干個車道收費亭系統(tǒng)和一個中心管理站系統(tǒng)組成。收費亭和管理站都是作為網(wǎng)絡(luò)的站點，通過網(wǎng)線、交換機與主機房的服務(wù)器連接。收費亭和管理站計算機都還可以通過信號線與錄像監(jiān)控系統(tǒng)相連，在計算機上獲得監(jiān)控圖像。整個系統(tǒng)采用了二級架構(gòu)控制模式，那就是收費站控制室管理系統(tǒng)和車道收費系統(tǒng)。二者通過網(wǎng)線和交換機連接成為一個完整公路收費系統(tǒng)整體。如下圖所示。單一收費站收費系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖2、系統(tǒng)硬件構(gòu)成收費系統(tǒng)由

3、收費車道設(shè)備、計算機系統(tǒng)、車牌識別子系統(tǒng)、安全報警系統(tǒng)和附屬設(shè)施(供配電系統(tǒng)、防雷接地設(shè)施、控制臺)等構(gòu)成。（1）車道設(shè)備及計算機系統(tǒng)入口收費車道主要由收費車道控制機、IC卡讀寫設(shè)備、電動欄桿、車輛檢測器、入口費額顯示器（含語音提示器）、亭內(nèi)和車道攝像機、票據(jù)打印機、天棚標志、霧燈、內(nèi)部對講（熱線電話）及報警等設(shè)備組成。出口收費車道主要由收費車道控制機、IC卡讀寫設(shè)備、電動欄桿、車輛檢測器、出口信息提示器（含語音提示器）、亭內(nèi)和車道攝像機、天棚標志、霧燈、內(nèi)部對講（熱線電話）及報警等設(shè)備組成。車道設(shè)備布置示意圖（2）車牌識別子系統(tǒng)車牌識別子系統(tǒng)采用高清一體化智能車牌識別器CRE100-CY20

4、0ET集視頻采集、圖像抓拍、車牌識別、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)緩存等功能于一體，具有體積小，不依賴后端收費車道機，純硬件識別處理，識別結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送至后端服務(wù)器（如收費站車道機、數(shù)據(jù)管理中心）等特點，易于安裝調(diào)試，后期維護簡便，產(chǎn)品性能優(yōu)異。車牌識別子系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)用框圖應(yīng)用現(xiàn)場抓拍圖片3、系統(tǒng)軟件軟件分為車道軟件、收費站軟件和收費中心軟件三部分。（1）車道軟件車道軟件分為入口車道軟件和車道出口軟件：a. 普通車輛 入口通過智能圖像抓拍車牌識別系統(tǒng)抓拍圖像、識別車輛號牌、由人工判別車型，通過IC卡讀寫器將收費金額、入口信息、目的地信息、車牌號碼、車牌二值化圖像等信息寫入臨時通行卡，并打印收費票據(jù)，發(fā)放

5、臨時通行卡，車道計算機控制車道設(shè)備對車輛放行。入口車道原始數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳收費站和收費中心。出口通過智能圖像抓拍車牌識別系統(tǒng)抓拍圖像、識別車輛號牌、車道計算機通過讀卡器對通行卡信息如車牌號碼、目的地信息進行核實比對，如果目的地信息不符，將報警，并通知中心或收費站收費人員進行人工處理。相符則控制車道設(shè)備對車輛放行，回收臨時通行卡。b. 一次性票據(jù)車輛 入口通過智能圖像抓拍車牌識別系統(tǒng)抓拍圖像、識別車輛號牌、由人工判別車型，通過一次性票據(jù)打印機打印票據(jù)，票據(jù)信息含入口信息、目的地信息、車牌號碼等，車道計算機控制車道設(shè)備對車輛放行。入口車道原始數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳收費站和收費中心。出口通過智能圖像抓拍車

6、牌識別系統(tǒng)抓拍圖像、識別車輛號牌、車道計算機通過票據(jù)掃描儀對票據(jù)信息如車牌號碼、目的地信息進行核實比對，如果目的地信息不符，將報警，并通知中心或收費站收費人員進行人工處理。相符則控制車道設(shè)備對車輛放行。c. 預(yù)付費車輛 入口通過智能圖像抓拍車牌識別系統(tǒng)抓拍圖像、識別車輛號牌，并讀取預(yù)付費通行卡信息與識別信息進行比對判別通行卡真?zhèn)?，連接中心查詢預(yù)付費通行卡余額，扣除相應(yīng)通行費用，寫入目的地信息，車道計算機控制車道設(shè)備對車輛放行。入口車道原始數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳收費站和收費中心。出口通過智能圖像抓拍車牌識別系統(tǒng)抓拍圖像、識別車輛號牌，車道計算機通過讀卡器對通行卡信息如車牌號碼、目的地信息進行核實比對，

7、如果目的地信息不符，將重新計算費用，對該卡進行新的扣費，然后控制車道設(shè)備對車輛放行。入口收費流程出口車道流程（2）收費站數(shù)據(jù)管理軟件收費站軟件匯總車道計算機上傳的收費、扣費原始數(shù)據(jù)、進行費用結(jié)算、收費統(tǒng)計、票據(jù)管理、IC卡管理、圖像查詢和軟件維護，同時上傳統(tǒng)計數(shù)據(jù)到收費中心以及下傳基礎(chǔ)數(shù)據(jù)到車道計算。軟件含網(wǎng)絡(luò)中間件功能，保證車道、收費站之間數(shù)據(jù)的可靠傳輸和網(wǎng)絡(luò)故障情況下車道軟件操作的實時性。（3）收費中心數(shù)據(jù)管理軟件收費中心軟件匯總收費站上傳的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進行收費中心的收費統(tǒng)計、票據(jù)管理、IC卡管理和軟件維護。系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖4、軟件功能a.出入口車道軟件顯示車輛出入口信息，實時視頻，控制車道設(shè)備

8、，如頂棚燈開啟關(guān)閉，欄桿升降，刷卡，收費。b.中心數(shù)據(jù)管理軟件統(tǒng)計、檢索和打印報表功能財務(wù)管理收費員下班后，收費站工作人員可在收費管理工作站輸入收費員的實收金額，然后計算機會自動完成計算機統(tǒng)計的通行費計算工作。收費站計算機統(tǒng)計值和收費員實收金額的差異會馬上顯示出來，并可在報表系統(tǒng)中打印出來。IC卡、票據(jù)管理功能IC卡在制作發(fā)行的時候，數(shù)據(jù)庫會創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)表格用來跟蹤各IC卡的流向。表格的字段包括IC卡系列號、當(dāng)前狀態(tài)（初始、讀、寫等）、當(dāng)前所在地點、刷新時間等信息。IC卡每次的最新動作都將在此數(shù)據(jù)表格中刷新，如果卡壞還可以在表中注明。統(tǒng)計、稽查、監(jiān)督各中票證的印制、保管、領(lǐng)發(fā)、使用、回收、繳銷

9、、核銷等過程，為統(tǒng)計、會計工作提供準確、可靠、有效的參考依據(jù)。5、ETC車道不停車收費系統(tǒng)（又稱電子收費系統(tǒng)Electronic Toll Collection System，簡稱ETC系統(tǒng)）利用車輛自動識別（Automatic Vehicle Identification 簡稱 AVI）技術(shù)完成車輛與收費站之間的無線數(shù)據(jù)通訊，進行車輛自動識別和有關(guān)收費數(shù)據(jù)的交換，通過計算機網(wǎng)路進行收費數(shù)據(jù)的處理，實現(xiàn)不停車自動收費的全電子收費系統(tǒng)。 通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載電子標簽與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進行后臺結(jié)算處理，從而達到車輛通

10、過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的。ETC車道車輛通行示意圖6、緊急情況處理便攜式收費機是將一套完整的車道收費系統(tǒng)，經(jīng)過簡化、小型化后，集成在一臺單一的設(shè)備里，包括有工控主機、專用鍵盤、打印機、IC卡讀寫器等主要設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)接入到現(xiàn)有的收費系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)收費(或發(fā)卡)。本身安裝有電池，當(dāng)車道出現(xiàn)緊急情況，如車輛擁堵、供電故障等，可以立即啟用便攜式收費機。便攜式收費機7、主要設(shè)備（1）車道計算機，是一臺以研華工控機為核心的計算機，配上系統(tǒng)所需的外設(shè)和板卡組成。（2）收費專用鍵盤收費員終端鍵盤是單獨的、可拆卸的組件。鍵盤按鍵的設(shè)計充分考慮簡潔實用的原則，方便收費員準確快捷的操作。鍵盤按功

11、能劃成四個分區(qū)，數(shù)字鍵、車型鍵、功能鍵、特殊收費作業(yè)鍵等。（3）票據(jù)打印機收費站的所有出口車道配備票據(jù)打印機，當(dāng)司機支付通行費后，收費員按下“確認”鍵，票據(jù)打印機按既定的格式打印一張收據(jù)交給司機。票據(jù)打印機受車道控制機控制。（4）自動欄桿機（5）車輛檢測器車輛檢測器采用雙通道加環(huán)行線圈方式，它由埋在每條車道收費亭附近和出口處路面下的環(huán)行線圈和設(shè)于車道收費設(shè)備機箱內(nèi)的檢測器構(gòu)成，用于統(tǒng)計駛?cè)?、駛出車道的車輛數(shù)和控制車道攝像機、通行信號燈、自動欄桿的動作。（6）雨棚信號燈、車輛通行信號燈雨棚信號燈安裝在每一車道上方天棚上，由車道控制機控制。在車輛進入車道一側(cè)天棚上安裝紅綠兩色信號燈，紅色“

12、5;”表示車道關(guān)閉，綠色“”表示車道開啟，在雨棚車道反向加裝紅色“×”信號燈，以警示車輛禁止駛?cè)?。車道通行信號燈安裝在收費島上收費亭的尾部，面對車輛行駛方向。車道通行信號燈由紅色和綠色的一組信號燈（“”和“X”圖案）組成，其工作狀態(tài)是與自動欄桿一起控制車輛的通行。（7）費額顯示牌費額顯示器主要用于向駕駛員顯示車輛的收費類型和應(yīng)付的通行費金額。費額顯示器由機箱、顯示單元和接口組成。（8）字符疊加器在收費站收費廣場出口車道設(shè)出口攝像機，在收費亭內(nèi)設(shè)置亭內(nèi)收費攝像機，兩路圖像通過字符疊加器合成一路圖像信號上傳監(jiān)控室，車道攝像機同時將車道圖像送到本車道計算機，用于特殊情況車輛圖像信息的采集，同時該圖像用于收費員對通行車輛情況的輔助判別。出口車道的車道、亭內(nèi)攝像機圖像信息上傳至監(jiān)控室后，被送至圖像監(jiān)控器