高速公路新型收費(fèi)技術(shù)的探討

萬(wàn)淑杰

(河北冀星高速公路有限公司)

1 目前收費(fèi)模式管理現(xiàn)狀

2 ITS的基本概念和作用

所謂智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)，就是集信息處理、通訊、控制以及高科技電子技術(shù)等最新的科研成果，應(yīng)用于交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中。它與傳統(tǒng)交通管理系統(tǒng)一個(gè)最顯著的區(qū)別是，將服務(wù)對(duì)象的重點(diǎn)由以往的管理者轉(zhuǎn)向道路使用者，即用先進(jìn)的科技手段向道路用戶提供必要的信息和便捷的服務(wù)，以減少交通堵塞，從而達(dá)到提高道路通過(guò)能力和交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行效率的目的。ITS系統(tǒng)的功能包括以下幾個(gè)主要方面:信息提供、安全服務(wù)、計(jì)收使用費(fèi)等。

3 全自動(dòng)收費(fèi)模式

隨著智能運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展，新型收費(fèi)技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用，逐步出現(xiàn)了全自動(dòng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施，從而帶來(lái)了收費(fèi)模式的變革。

3.1 全自動(dòng)計(jì)費(fèi)收費(fèi)模式的主要表現(xiàn)

(1)入口:車輛進(jìn)入車道時(shí)，車型全自動(dòng)預(yù)分類系統(tǒng)自動(dòng)判別出車輛類型，車輛牌照自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別出車輛牌照號(hào)碼和牌照顏色，并將車型、車牌號(hào)、車牌顏色、入口站、入口時(shí)間、車道等相關(guān)信息傳送至全自動(dòng)發(fā)卡系統(tǒng)，全自動(dòng)發(fā)卡系統(tǒng)將信息寫入IC卡后，根據(jù)車輛類型選擇上下不同的出卡口，自動(dòng)吐出IC卡;司乘人員取卡后，系統(tǒng)打開(kāi)自動(dòng)欄桿，放行車輛。從而實(shí)現(xiàn)了入口車道無(wú)人值守、司乘人員自動(dòng)取卡的自動(dòng)發(fā)卡放行方式。

(2)出口:車輛通過(guò)時(shí)，車型全自動(dòng)分類系統(tǒng)自動(dòng)判別出車輛類型，車輛牌照自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別出車輛牌照號(hào)碼和牌照顏色，司乘人員將IC卡投入自動(dòng)收卡系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動(dòng)將出入口信息進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比無(wú)誤則顯示費(fèi)額，由收費(fèi)人員收款、系統(tǒng)自動(dòng)打票及放行車輛;對(duì)比有誤則將信息上傳監(jiān)控室，由監(jiān)控人員進(jìn)行處理和干預(yù)。從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)全自動(dòng)計(jì)費(fèi)、收費(fèi)人員收款打票的收費(fèi)放行方式。若配合儲(chǔ)值卡的發(fā)行和使用，出口則可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的自動(dòng)收費(fèi)模式。

3.2 全自動(dòng)收費(fèi)模式主要技術(shù)

(1)ETC收費(fèi)。

電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)，其主要工作原理是，載有特定裝置的車輛進(jìn)入收費(fèi)區(qū)后，收費(fèi)區(qū)的信號(hào)探測(cè)器發(fā)出掃描信號(hào)，檢測(cè)并獲取該車的有關(guān)信息，然后根據(jù)不同的方式進(jìn)行計(jì)費(fèi)。目前這種系統(tǒng)功能日益多樣和先進(jìn)，譬如信號(hào)探測(cè)系統(tǒng)還能夠獲取并記錄諸如車輛的幾何尺寸、車重、車型等數(shù)據(jù)，還能夠?qū)⒛切┻`規(guī)或不符合要求的車輛通過(guò)攝像機(jī)記錄車牌號(hào)。如果車內(nèi)再配有GPS(全球定位系統(tǒng))或其他類似功能的系統(tǒng)，信號(hào)探測(cè)系統(tǒng)還可以為過(guò)往的車輛提供前方道路通行情況，提供導(dǎo)航服務(wù)。目前接合我國(guó)國(guó)情有的高速公路采用開(kāi)辟ETC專用車道的方式，有的高速公路采用MTC(人工電子收費(fèi)系統(tǒng))/ETC并行的方式，即在一個(gè)車道系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)裝有MTC和ETC卡，持兩種類型卡的車輛在每個(gè)車道都可通行。

(2)車型全自動(dòng)預(yù)分類系統(tǒng)。

車型自動(dòng)預(yù)分類系統(tǒng)主要由地感線圈、壓阻傳感器、測(cè)高傳感器、光柵系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等部分組成。車輛通過(guò)時(shí)系統(tǒng)根據(jù)車輛本身的物理特性即車輛的軸數(shù)、輪數(shù)、前輪處車輛總高度3個(gè)物理特性自動(dòng)分辨出車輛的類型。依據(jù)物理特性進(jìn)行分類較之其他分類方式比較更準(zhǔn)確可靠。使用車型自動(dòng)分類系統(tǒng)可克服人工判別車型造成的誤差，有效防止通行費(fèi)流失，提高了系統(tǒng)自動(dòng)化程度。主要技術(shù)指標(biāo)以下幾方面。

圍繞著80、90后崛起一代目標(biāo)消費(fèi)群，百雀羚通過(guò)電視、網(wǎng)絡(luò)、微博及以傳統(tǒng)展會(huì)形式進(jìn)行了卓有成效的結(jié)合，達(dá)成品牌傳播和促銷信息的傳遞。一手抓銷售，一手抓品牌，將銷售結(jié)果與品牌升位緊密焊接在一起，實(shí)現(xiàn)了銷售與品牌的有效互動(dòng)。

①判別時(shí)間少于1s;

②車輛分類精度大于99％;

③允許車輛行駛速度:0～60km/h;

④環(huán)境溫度:-30℃～+80℃。

4 車輛牌照自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

在數(shù)字圖象處理技術(shù)興起的同時(shí)，國(guó)內(nèi)外就相繼出現(xiàn)了對(duì)汽車牌照識(shí)別這一課題的探索和研究。車牌識(shí)別系統(tǒng)保證了無(wú)牌照和牌照污損嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)的可靠性，其在收費(fèi)系統(tǒng)中的使用可以有效的防止“換卡”逃費(fèi)等作弊現(xiàn)象的發(fā)生，大幅度減輕監(jiān)控室處理免費(fèi)車的工作量。經(jīng)過(guò)不斷摸索，已有的車輛牌照自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)使用中牌照識(shí)別率的精度越來(lái)越高，筆者所在高速公路經(jīng)過(guò)近兩年的車牌識(shí)別的實(shí)驗(yàn)識(shí)別率已達(dá)到96％以上。

4.1 系統(tǒng)主要功能

(1)自動(dòng)識(shí)別無(wú)嚴(yán)重污染的汽車牌照中的漢字、字母和數(shù)字部分;

(2)自動(dòng)識(shí)別汽車牌照的底色;

(3)對(duì)于嚴(yán)重污損難以識(shí)別的牌照，可以分割出牌照區(qū)域圖象并進(jìn)行備份或向上端機(jī)傳送;

(4)通過(guò)串行口RS232或485完成與上端機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送。

4.2 主要技術(shù)性能指標(biāo)

(1)對(duì)于無(wú)嚴(yán)重污損的牌照，數(shù)字部分的識(shí)別率優(yōu)于95％，拒識(shí)率小于5％，誤識(shí)率小于0.05％，字母與漢字部分的識(shí)別率優(yōu)于90％，拒識(shí)率小于10％，誤識(shí)率小于1％;

(2)牌照底色識(shí)別率優(yōu)于99.9％，誤識(shí)率小于0.1％;

(3)牌照檢測(cè)率優(yōu)于99.9％;

(4)識(shí)別時(shí)間小于1s，系統(tǒng)可全天候24h工作;

(5)工作溫度:-10℃～+50℃

(6)允許車輛行駛速度0～40km/h。

5 非接觸式IC卡自動(dòng)發(fā)卡系統(tǒng)

非接觸式IC卡自動(dòng)發(fā)卡系統(tǒng)為高速公路入口車道實(shí)行自動(dòng)發(fā)卡、無(wú)人值守的管理模式提供了技術(shù)保障。全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)作為高速公路封閉式收費(fèi)系統(tǒng)入口車道專用設(shè)備，安裝在收費(fèi)島上。當(dāng)車輛駛?cè)胲嚨罆r(shí)，司機(jī)可方便的從一高一低兩個(gè)取卡口的任一個(gè)口取得IC卡。通過(guò)車道感應(yīng)線圈，控制車道通行信號(hào)燈變綠色，控制欄桿機(jī)抬起，車駛離后，欄桿自動(dòng)落下，從而實(shí)現(xiàn)一車一車的無(wú)人值守的通行卡發(fā)放，并將車道及卡機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行的信息以數(shù)據(jù)及視頻疊加的形式自動(dòng)上傳到監(jiān)控中心。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不通時(shí)，實(shí)時(shí)操作的信息將保存在本地硬盤上，待網(wǎng)絡(luò)通暢時(shí)，自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)。配合車型全自動(dòng)預(yù)分類系統(tǒng)、車牌照識(shí)別系統(tǒng)的使用，完全實(shí)現(xiàn)入口車道無(wú)人值守。

該設(shè)備主要面對(duì)高速公路收費(fèi)站入口比較繁忙的車道，替代收費(fèi)員向過(guò)往車輛提供快速、便捷的發(fā)卡、放行服務(wù)，用以實(shí)現(xiàn)入口無(wú)人化管理，提高車輛的通行速度，減少汽車能源的耗費(fèi)。全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)與出口自動(dòng)收卡機(jī)配合使用，實(shí)現(xiàn)了卡在出入口車道的封閉式周轉(zhuǎn)。卡夾在本站內(nèi)的車道間直接周轉(zhuǎn)，無(wú)需通過(guò)站級(jí)的交接班手續(xù)。操作員可以在出口收卡機(jī)領(lǐng)取滿卡夾，安裝到入口全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)進(jìn)行發(fā)卡;操作員在入口全自動(dòng)發(fā)卡機(jī)領(lǐng)取空卡夾，安裝到出口車道的自動(dòng)收卡機(jī)進(jìn)行收卡，IC卡在車道直接周轉(zhuǎn)使用。當(dāng)班可多次循環(huán)，加快通行卡的周轉(zhuǎn)，提高了利用率。減少了人為卡管理漏洞帶來(lái)的作弊、丟失可能，提高高速公路的管理質(zhì)量和工作效率，節(jié)省大量人力、物力等運(yùn)營(yíng)管理成本。隨著我國(guó)高速公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，全自動(dòng)收發(fā)卡機(jī)的運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)日漸明顯，目前已在多條高速公路得到了應(yīng)用，并取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。