開(kāi)放式無(wú)站流收費(fèi)建設(shè)方案

I開(kāi)放式無(wú)站自由流收費(fèi)試點(diǎn)建設(shè)方案Ⅱ1概述 31.1背景 31.2無(wú)站自由流收費(fèi)系統(tǒng)需求 31.3“云-管-邊-端”系統(tǒng)架構(gòu)需求 41.4云收費(fèi)和云稽查需求 41.5車(chē)道工控機(jī)虛擬化需求 42準(zhǔn)自由流收費(fèi)系統(tǒng)總體方案 52.1技術(shù)路線(xiàn) 52.2收費(fèi)方式 53收費(fèi)站業(yè)務(wù)系統(tǒng) 63.1收費(fèi)系統(tǒng) 73.1.1車(chē)道布局 73.1.2ETC收費(fèi)系統(tǒng) 3.1.3混合車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng) 3.2.1設(shè)備監(jiān)測(cè) 3.2.2收費(fèi)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè) 3.3廣場(chǎng)稽核系統(tǒng) 3.3.1入口廣場(chǎng)稽核 3.3.2出口廣場(chǎng)稽核 4ETC一體化收費(fèi)系統(tǒng) 4.1.1基本功能 4.1.2門(mén)架收費(fèi)流程 4.2ETC收費(fèi)車(chē)道服務(wù) 4.2.1基本功能 4.2.2虛擬界面設(shè)計(jì) 4.3外設(shè)控制服務(wù) 224.4車(chē)道布局 224.4.1車(chē)道系統(tǒng)構(gòu)成 4.4.2ETC車(chē)道布局設(shè)計(jì) 23 23基于主線(xiàn)撤站后新收費(fèi)管理形勢(shì)，新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成開(kāi)放式全國(guó)一張網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)變對(duì)收費(fèi)站廣場(chǎng)布局、收費(fèi)系統(tǒng)架構(gòu)、收費(fèi)管理模式提出了新的要求，目前傳統(tǒng)的收費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)方案已經(jīng)不能滿(mǎn)足高速公路運(yùn)營(yíng)管理的發(fā)展需求，建議開(kāi)展準(zhǔn)自由流收費(fèi)的收費(fèi)技術(shù)和收費(fèi)模式的研究和自由流收費(fèi)是指在無(wú)物理收費(fèi)站模式下，采用電子收費(fèi)技術(shù)自動(dòng)完成對(duì)多條車(chē)道上自由行駛車(chē)輛完成收取通行費(fèi)的方式?，F(xiàn)階段我國(guó)高速公路采用封閉式收費(fèi)管理模式，不具備實(shí)施自由流收費(fèi)的前提。因此開(kāi)展準(zhǔn)自由流收主流、高速公路去現(xiàn)金化收費(fèi)基本實(shí)現(xiàn)，用戶(hù)信用支付體系完善后，僅需拆補(bǔ)充二次冗余交易(一次交易未成功前提下)即可快速完成車(chē)輛收費(fèi)。該模第4頁(yè)準(zhǔn)自由流收費(fèi)模式下，收費(fèi)站、匝道門(mén)架、車(chē)道之間需要在最短的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享。流量越大，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求更高?，F(xiàn)有模式下收費(fèi)站、匝道門(mén)架、車(chē)道系統(tǒng)彼此獨(dú)立的系統(tǒng)架構(gòu)不再適用自由流收費(fèi)場(chǎng)景。新一代收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)用云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等前沿技術(shù)，結(jié)中，僅用一套“邊”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)收費(fèi)站系統(tǒng)中站級(jí)系統(tǒng)、車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)和是指車(chē)道和預(yù)收費(fèi)門(mén)架前端的各類(lèi)設(shè)備，主要包括門(mén)架天線(xiàn)、門(mén)架牌識(shí)、車(chē)化的收費(fèi)服務(wù)為設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)收費(fèi)模式和收費(fèi)技術(shù)進(jìn)行重構(gòu)，將架構(gòu)與業(yè)務(wù)云收費(fèi)和云稽查系統(tǒng)包括前后收費(fèi)廣場(chǎng)的門(mén)架、出入口車(chē)道智能設(shè)備和路網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)作用，通過(guò)云端路徑擬合準(zhǔn)確計(jì)費(fèi)和自動(dòng)挖掘異常數(shù)據(jù)、自圍設(shè)備輔以收費(fèi)云架構(gòu)的云邊交互，與收費(fèi)站系統(tǒng)協(xié)同工作。系統(tǒng)可將原本分布在多個(gè)設(shè)備上的系統(tǒng)集成部署在一臺(tái)機(jī)器，通過(guò)后臺(tái)虛擬化集中式控制第5頁(yè)的方式，經(jīng)過(guò)配置管理后虛擬運(yùn)行多條虛擬車(chē)道軟件與門(mén)架系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)所有過(guò)往車(chē)輛的通行與設(shè)備的控制。車(chē)道設(shè)備接入收費(fèi)站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，中間沒(méi)從建設(shè)角度出發(fā)，減少硬件設(shè)備的投入和施工成本，從功能角度出發(fā)，改變收費(fèi)站原有的被動(dòng)單一的收費(fèi)模式，收費(fèi)站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)稽查以及值機(jī)等多業(yè)務(wù)(1)新一代收費(fèi)系統(tǒng)架構(gòu)為“云平臺(tái)-站級(jí)邊緣云-車(chē)道節(jié)點(diǎn)”的架構(gòu)。應(yīng)用稽查功能。站級(jí)業(yè)務(wù)全部通過(guò)PC工作站以B/S架構(gòu)或者遠(yuǎn)程云平臺(tái)虛擬本方案整體思路為：在收費(fèi)站匝道以龍門(mén)架方式部署ETC設(shè)備，收費(fèi)提前到匝道進(jìn)行，相當(dāng)于預(yù)設(shè)一條無(wú)障礙ETC交易車(chē)道。對(duì)經(jīng)過(guò)匝道的(4)自助繳費(fèi)車(chē)道支持ETC卡、手機(jī)移動(dòng)支付等多種(6)車(chē)輛駛出收費(fèi)站，收費(fèi)廣場(chǎng)的稽查ETC門(mén)架采集到通行的車(chē)輛信息和車(chē)輛牌識(shí)信息，在站級(jí)的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行“邊緣計(jì)算+大數(shù)據(jù)分析”,實(shí)現(xiàn)實(shí)過(guò)結(jié)合省中心云平臺(tái)的各類(lèi)接口服務(wù)和微服務(wù)協(xié)同工作。邊緣計(jì)算云平臺(tái)實(shí)際是通過(guò)站級(jí)虛擬化服務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，將原本分布在多個(gè)服務(wù)器上的收費(fèi)系統(tǒng)集成部署在一臺(tái)云服務(wù)器上，通過(guò)集中式控制方式和配置管理，虛擬運(yùn)行多個(gè)虛擬車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)與門(mén)架系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的交易和驗(yàn)證放行，以及對(duì)臺(tái)，結(jié)合中心云平臺(tái)協(xié)同工作。邊緣計(jì)算云平臺(tái)實(shí)際是通過(guò)站級(jí)虛擬化服務(wù)以及機(jī)電設(shè)備的管控、狀態(tài)名單管理、車(chē)道和門(mén)架數(shù)據(jù)融合、交易授權(quán)管理等。將原本分布在多個(gè)服務(wù)器上的收費(fèi)系統(tǒng)集成部署在一臺(tái)云服務(wù)器上，通第7頁(yè)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的預(yù)收費(fèi)和驗(yàn)證放行，以及對(duì)與收費(fèi)相關(guān)所有機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制和省中心平臺(tái)省中心平臺(tái)統(tǒng)務(wù)務(wù)ETC虛擬化系統(tǒng)根據(jù)收費(fèi)新政策，對(duì)初步設(shè)計(jì)給出的寶應(yīng)南收費(fèi)站收費(fèi)車(chē)道數(shù)重新進(jìn)行計(jì)算，確定施工圖收費(fèi)車(chē)道數(shù)為4入4出。應(yīng)南應(yīng)應(yīng)南收費(fèi)車(chē)道寬度對(duì)收費(fèi)車(chē)道寬度進(jìn)行調(diào)整，入口車(chē)道1至入口車(chē)道4的車(chē)道寬度分別為3.5m、3.5m、3.2m、4.5m,出口車(chē)道1至入口車(chē)道4的車(chē)道寬度分別為4.2m、收費(fèi)島寬度調(diào)整部分收費(fèi)島寬度，入口車(chē)道2和出口車(chē)道2對(duì)應(yīng)的收費(fèi)島寬為1.5m,其余收費(fèi)島寬度均為2.2m。出口車(chē)道3出口車(chē)道3==自動(dòng)收卡島室2.2m島寬2.2m島寬1.5m島寬2.a島寬1.5m島室2.2m■■ETC專(zhuān)用車(chē)道道EQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up3(混),超)合車(chē)道出口車(chē)道4出口車(chē)道23.1.1.2收費(fèi)車(chē)道布局入口車(chē)道1為ETC專(zhuān)用入口車(chē)道，安裝收費(fèi)亭；入口車(chē)道2為ETC專(zhuān)用入口車(chē)道；入口車(chē)道3為計(jì)重混合車(chē)道，安裝自動(dòng)發(fā)卡機(jī)；入口車(chē)道4為計(jì)重混合車(chē)道，安裝收費(fèi)亭。出口車(chē)道1、2為ETC專(zhuān)用出口車(chē)道；出口車(chē)道3為計(jì)重混合車(chē)道，安裝自動(dòng)收卡機(jī)；出口車(chē)道4為計(jì)重綠優(yōu)混合車(chē)道，安裝收費(fèi)亭?；旌宪?chē)道(無(wú)人自助車(chē)道)+自動(dòng)發(fā)卡+入口拒超計(jì)重口口DD□■0混合車(chē)道(入口)收費(fèi)島上設(shè)備：霧燈、入口拒超攝像機(jī)、手動(dòng)欄桿機(jī)、車(chē)道車(chē)牌識(shí)別一體機(jī)、自動(dòng)欄桿機(jī)、信息顯示屏。另：(1)在入口車(chē)道4對(duì)應(yīng)收費(fèi)島上安裝單向收費(fèi)亭；(2)在入口車(chē)道3對(duì)應(yīng)收費(fèi)島上安裝自助發(fā)卡機(jī)；(3)在入口車(chē)道3、4均安裝入口拒超軸組稱(chēng)，對(duì)應(yīng)收費(fèi)島上安裝相應(yīng)的光柵、稱(chēng)重設(shè)備控制箱。門(mén)架安裝：島尾安裝ETC門(mén)架，橫跨入口車(chē)道3、4,門(mén)架上對(duì)應(yīng)安裝兩第10頁(yè)ETC專(zhuān)用車(chē)道(入口)(1)在入口車(chē)道1對(duì)應(yīng)收費(fèi)島上安裝雙向收費(fèi)亭。3.1.1.2.2出口車(chē)道島頭安裝ETC門(mén)架，橫跨出口車(chē)道1、2、3、4,門(mén)架上對(duì)應(yīng)安裝四套ETC混合車(chē)道(出口)收費(fèi)島上設(shè)備：霧燈、出口抽檢攝像機(jī)、手動(dòng)欄桿機(jī)、車(chē)道車(chē)牌識(shí)別一(1)在出口車(chē)道4對(duì)應(yīng)收費(fèi)島上安裝單向收費(fèi)亭；(2)在出口車(chē)道3對(duì)應(yīng)收費(fèi)島上安裝自助收卡機(jī)；(3)在出口車(chē)道3、4均安裝出口抽檢軸組稱(chēng)，對(duì)應(yīng)收費(fèi)島上安裝相應(yīng)大棚吊裝：在出口車(chē)道4島尾吊裝一套ETC天線(xiàn)。ETC專(zhuān)用車(chē)道(出口)第11頁(yè)過(guò)讀取車(chē)輛的車(chē)載標(biāo)簽信息、車(chē)牌、車(chē)道號(hào)等，將信息傳輸至收費(fèi)站邊緣計(jì)算云平臺(tái)系統(tǒng)，根據(jù)邊緣云平臺(tái)返回的消息，控制收控制外設(shè)，并將交易數(shù)據(jù)正確寫(xiě)入到收費(fèi)站服務(wù)器保存上傳省中(5)貨車(chē)入口拒超，通過(guò)接收入口治超的車(chē)輛檢測(cè)數(shù)據(jù)，禁止超限貨(6)配置參數(shù)防篡改，系統(tǒng)啟動(dòng)后應(yīng)對(duì)相關(guān)配置進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)配置(7)運(yùn)行監(jiān)測(cè)功能，除在收費(fèi)界面上顯示外，還具對(duì)外提供運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)算系統(tǒng)優(yōu)化工程實(shí)施方案(試行)》中相關(guān)要求進(jìn)行介質(zhì)有效(2)自動(dòng)檢測(cè)、準(zhǔn)確識(shí)別通行車(chē)輛的車(chē)牌(車(chē)牌號(hào)、車(chē)牌顏色)、車(chē)單等)功能。優(yōu)化工程實(shí)施方案(試行)》相關(guān)要求對(duì)前序漏收門(mén)架進(jìn)行動(dòng)態(tài)第12頁(yè)省份個(gè)數(shù)判定通行車(chē)輛為本省交易或跨省交易。如為跨省交易，擬合成功或失敗標(biāo)識(shí)”為失敗(0x01)的，通過(guò)省中心向部中心少保存新舊兩個(gè)版本計(jì)費(fèi)模塊。計(jì)費(fèi)模塊對(duì)本省通行車(chē)輛進(jìn)行前序漏收門(mén)架路徑擬合及計(jì)費(fèi)功能時(shí)，當(dāng)輸入信息一致，運(yùn)算結(jié)果應(yīng)與ETC省界門(mén)架計(jì)費(fèi)模塊保持一致，滿(mǎn)足車(chē)輛計(jì)費(fèi)、收費(fèi)要(8)具備預(yù)約綠通車(chē)輛交易處理功能，使用部中心預(yù)約服務(wù)平臺(tái)查驗(yàn)界路徑信息和計(jì)費(fèi)信息不完整、計(jì)費(fèi)金額低于入出口可達(dá)路徑最小費(fèi)額或超過(guò)1.5倍的、入口時(shí)間超出當(dāng)前時(shí)間7個(gè)自然日的，請(qǐng)求省/部中心后臺(tái)計(jì)費(fèi)服務(wù)進(jìn)行路徑還原及通行費(fèi)計(jì)算的功能。(10)具備節(jié)假日免費(fèi)車(chē)輛參數(shù)配路及交易處理功能。(11)具備車(chē)道連接狀態(tài)、參數(shù)狀態(tài)和關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)功能，行。發(fā)卡設(shè)備在出現(xiàn)異?；蝰{乘人員需要進(jìn)行求助時(shí)，按面板求助按鈕后，管理端可實(shí)時(shí)獲取到該車(chē)道語(yǔ)音對(duì)講和視頻監(jiān)控畫(huà)面，并能實(shí)時(shí)查看到卡機(jī)自助繳費(fèi)機(jī)車(chē)道在司機(jī)停車(chē)刷卡后，自動(dòng)后臺(tái)進(jìn)行費(fèi)額計(jì)算并顯示計(jì)費(fèi)第13頁(yè)檢測(cè)器狀態(tài)(入口)、車(chē)檢器、光柵狀態(tài)、車(chē)道攝像機(jī)、費(fèi)額顯示屏、信息提序版本、收費(fèi)參數(shù)版本是否與部聯(lián)網(wǎng)中心(或省聯(lián)網(wǎng)中心)的狀態(tài)名單一致。3.3廣場(chǎng)稽核系統(tǒng)廣場(chǎng)稽核系統(tǒng)主要是利用邊緣云平臺(tái)進(jìn)行邊緣計(jì)算，通過(guò)入口廣場(chǎng)和出第14頁(yè)入口廣場(chǎng)稽核系統(tǒng)主要是通過(guò)入口廣場(chǎng)攝像機(jī)，完成車(chē)輛信息采集，通過(guò)邊緣計(jì)算云平臺(tái)提取車(chē)型、車(chē)牌等信息，與車(chē)道攝像機(jī)抓拍車(chē)牌信息進(jìn)行出口廣場(chǎng)稽核系統(tǒng)是通過(guò)出口廣場(chǎng)攝像機(jī)，完成車(chē)輛信息采集，通過(guò)邊將收費(fèi)信息在出口廣場(chǎng)視頻上與車(chē)輛畫(huà)面疊加，核驗(yàn)是否存在偷逃費(fèi)等違法第15頁(yè)交易流水實(shí)時(shí)保存到收費(fèi)站收費(fèi)系統(tǒng)。當(dāng)車(chē)輛到達(dá)出口廣場(chǎng)任一條ETC或者 (對(duì)于單片式OBU,生成通行憑證；對(duì)于既有雙片式OBU儲(chǔ)值卡用戶(hù)可進(jìn)行零元扣費(fèi))及時(shí)上傳至省聯(lián)網(wǎng)中心和部聯(lián)網(wǎng)中心。號(hào)碼、車(chē)牌顏色，過(guò)站信息寫(xiě)入CPC卡內(nèi)，形成CPC卡通行記錄并及時(shí)上傳省YYNNYY—N—N—功能，所有業(yè)務(wù)功能(例如特殊車(chē)輛收費(fèi)規(guī)則)、參數(shù)讀取、流水生成等功能都ETC車(chē)道系統(tǒng)應(yīng)具有以下基本功能：第17頁(yè)(1)支持對(duì)雙片式OBU、單片式OBU的處理。(2)外設(shè)包括RSU、車(chē)牌識(shí)別器識(shí)別通行車(chē)輛的車(chē)載標(biāo)簽信息、車(chē)牌、所(3)具有車(chē)輛的狀態(tài)名單判斷、ETC車(chē)輛計(jì)費(fèi)、收費(fèi)、驗(yàn)證、放行功能，(4)具有車(chē)道配置界面，能夠?qū)Ω黝?lèi)配置信息進(jìn)行配置，配置時(shí)具有授權(quán)(5)具有運(yùn)行監(jiān)測(cè)功能，除在收費(fèi)界面上顯示外，還具對(duì)外提供運(yùn)行監(jiān)測(cè)態(tài)(若有)、車(chē)檢器狀態(tài)、欄桿機(jī)狀態(tài)、雨棚信號(hào)燈狀態(tài)、光柵狀態(tài)(若有)、車(chē)以及收費(fèi)金額(具有代收費(fèi)功能的ETC車(chē)道)等。(6)具備按自然日進(jìn)行車(chē)道交易處理的合計(jì)數(shù)處理能力。第18頁(yè)普通ETC入口車(chē)道、封閉路段收費(fèi)的ETC入口車(chē)道業(yè)務(wù)處理流程如圖6-2第19頁(yè)Y是否信用黑名年;是否大件運(yùn)輸車(chē)N是否寫(xiě)入成NTN-圖6-2ETC入口車(chē)道業(yè)務(wù)流程ETC出口車(chē)道準(zhǔn)自由流處理流程如圖6-3所示；普通車(chē)輛業(yè)務(wù)處理流程如圖6-4所示：第20頁(yè)ETC車(chē)輛駛?cè)胪ㄐ艆^(qū)域網(wǎng)服務(wù)是否正簽Y匝道正常交易流水一N讀卡片數(shù)據(jù)下片文件存在距道交易數(shù)級(jí)一}—N--N—結(jié)束放行混合車(chē)道(或人工)-N—圖6-3準(zhǔn)自由流處理流程YYYN天件運(yùn)輸車(chē)輛判斷NN-第22頁(yè)制服務(wù)需等待設(shè)備返回應(yīng)答指令，否則外場(chǎng)信息幀，直到達(dá)到最大重傳次數(shù)(最大重傳次數(shù)為3次),重傳時(shí)間間隔第23頁(yè)匝道ETC預(yù)收費(fèi)門(mén)架系統(tǒng)主要由以下設(shè)備和設(shè)施組成：RSU、高清車(chē)牌圖像識(shí)別設(shè)備(含補(bǔ)光設(shè)備)、防雷接地設(shè)施、通信設(shè)備、供電設(shè)備組成。4.4.2ETC車(chē)道布局設(shè)計(jì)ETC車(chē)道布置采用“專(zhuān)用、前置、中置、低速”的原則。原則上ETC入口專(zhuān)用車(chē)道僅