一種基于雙天線的客貨混合通行不停車收費(fèi)系統(tǒng)

熊山山+李雪

摘 要：為解決高速公路出口收費(fèi)站貨車計(jì)重收費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、收費(fèi)爭(zhēng)議大、通行效率低、環(huán)境污染大的問(wèn)題，本文綜合當(dāng)前貨車計(jì)重收費(fèi)技術(shù)及客車ETC技術(shù)，提出一種客貨車混合通行不停車收費(fèi)系統(tǒng)。該系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)客車按車型不停車收費(fèi)，又可實(shí)現(xiàn)貨車按重量不停車收費(fèi)功能。文章首先簡(jiǎn)單介紹了系統(tǒng)功能及組成部分，然后詳細(xì)描述了不停車貨車整車式一車一桿計(jì)重收費(fèi)算法。整車式一車一桿不停車收費(fèi)模式，即確保了計(jì)重的精度，又保證了計(jì)重?cái)?shù)據(jù)與車輛的對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確度，從而可以避免產(chǎn)生收費(fèi)爭(zhēng)議，保證不停車收費(fèi)的通行效率。

關(guān)鍵詞：貨車ETC；整車計(jì)重；客貨混合通行

中圖分類號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）23-0020-01

如何提高收費(fèi)站通行效率、緩解收費(fèi)站擁堵已成為高速公路運(yùn)營(yíng)管理領(lǐng)域的重要課題。電子不停車收費(fèi)技術(shù)能夠提高收費(fèi)車輛的通行速度，減少車輛速度變化產(chǎn)生的能量消耗及尾氣排放。目前客車電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）已大量應(yīng)用于中國(guó)的高速公路收費(fèi)站，且已完成全國(guó)聯(lián)網(wǎng)功能，很大程度上提高了收費(fèi)車道的客車快速通行能力，通行速度可以達(dá)到20km/h。而貨車不停車收費(fèi)系統(tǒng)的研究大多都處于探討和研究階段。

本文以高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)為依托，以客車ETC技術(shù)與公路車輛動(dòng)態(tài)自動(dòng)稱重技術(shù)為基礎(chǔ)，提出了一種基于雙天線的客貨車混合通行ETC方案。

1 系統(tǒng)方案介紹

雙天線整車計(jì)重客貨車混合通行ETC布局如圖1所示，主要由前后雙天線組成的ETC收費(fèi)系統(tǒng)和整車式計(jì)重系統(tǒng)組成。車輛進(jìn)入收費(fèi)車道后，首先行駛到前置預(yù)讀天線識(shí)別區(qū)，控制系統(tǒng)控制天線完成車輛入站信息、車輛合法性、車輛類型等信息獲取，然后根據(jù)獲取到的車輛信息進(jìn)行針對(duì)性處理。如果車輛為無(wú)法ETC交易車輛，提示該車輛退出后從人工收費(fèi)車道通行。如果車輛為合法客車，直接在前置天線交易區(qū)完成客車交易后，協(xié)調(diào)前后欄桿機(jī)放行客車。如果車輛為余額充足的貨車，引導(dǎo)車輛進(jìn)入整車式計(jì)重系統(tǒng)稱重區(qū)并將車輛識(shí)別碼發(fā)送給計(jì)重系統(tǒng)以獲取車輛重量，當(dāng)車輛完成計(jì)重后行駛到后置天線識(shí)別區(qū)時(shí)，通過(guò)后置交易天線識(shí)別該貨車，并根據(jù)重量信息完成通行費(fèi)的收取，控制后置欄桿機(jī)放行車輛。

2 動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)

采用一站式貨車交易模式，需要在出口站完成貨車重量計(jì)重，并根據(jù)車輛重量及車輛類型進(jìn)行通行費(fèi)的計(jì)算。由于車輛重量與通行費(fèi)的計(jì)算有較大的關(guān)聯(lián)性，因此對(duì)動(dòng)態(tài)車輛自動(dòng)計(jì)重系統(tǒng)的計(jì)重精度和計(jì)重穩(wěn)定性有較高的要求，以避免由于較大計(jì)重誤差造成的爭(zhēng)議。整車式動(dòng)態(tài)計(jì)重系統(tǒng)作為一種可連續(xù)過(guò)車的整車式計(jì)重動(dòng)態(tài)衡器，既可以在單車計(jì)重時(shí)保證±1%的計(jì)重精度，又可實(shí)現(xiàn)連續(xù)過(guò)車的高精度計(jì)重。因此采用整車式動(dòng)態(tài)計(jì)重系統(tǒng)作為一站式客貨混合通行不停車收費(fèi)系統(tǒng)的計(jì)重單元是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性保證通行效率的必然選擇。

3 過(guò)車處理邏輯

為了減少爭(zhēng)議、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、保證通行效率，需要利用整車式計(jì)重系統(tǒng)單車稱重精度高穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，通過(guò)控制前置欄桿機(jī)放行策略實(shí)現(xiàn)貨車一車一桿單車計(jì)重。

（1）有車輛進(jìn)入前置天線交易區(qū)，預(yù)讀車輛信息，轉(zhuǎn)2。（2）車輛為合法車輛且余額充足，轉(zhuǎn)3，其他情況車輛轉(zhuǎn)走人工車道。（3）車輛為客車，對(duì)客車進(jìn)行交易，交易成功，轉(zhuǎn)4，交易不成功車輛轉(zhuǎn)走人工車道；車輛為貨車，對(duì)貨車進(jìn)行預(yù)判，預(yù)判成功，轉(zhuǎn)5，預(yù)判不成功車輛轉(zhuǎn)走人工車道。（4）打開前置欄桿機(jī)，放行客車通過(guò)后關(guān)閉前置欄桿機(jī)，轉(zhuǎn)6。（5）等待當(dāng)前稱重區(qū)無(wú)車后，向計(jì)重系統(tǒng)發(fā)送貨車代碼并打開前置欄桿機(jī)，放行貨車進(jìn)入稱重區(qū)后關(guān)閉前置欄桿機(jī)，同時(shí)關(guān)閉后置欄桿機(jī)，轉(zhuǎn)7。（6）若無(wú)貨車待收費(fèi)，打開后置欄桿機(jī)，客車通過(guò)，完成客車交易。否則，轉(zhuǎn)8。（7）接收計(jì)重系統(tǒng)返回的帶標(biāo)示貨車重量，并將重量信息與貨車嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。轉(zhuǎn)8。（8）車輛進(jìn)入后置天線識(shí)別區(qū)，控制RSU識(shí)別車輛。如果車輛為客車，轉(zhuǎn)9；如果車輛為貨車，根據(jù)貨車重量信息完成收費(fèi)額計(jì)算并扣費(fèi)，轉(zhuǎn)9；如果車輛無(wú)法識(shí)別或交易，轉(zhuǎn)10。（9）控制后置欄桿機(jī)放行車輛，完成車輛交易。（10）打開前置欄桿機(jī)，提示所有車輛退出車道，進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位操作。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)沿車輛行駛方向，先布置一套交易天線設(shè)備及欄桿機(jī)，在欄桿機(jī)后布置一臺(tái)整車式計(jì)重衡，出稱后再布置一套交易天線設(shè)備及欄桿機(jī)，通過(guò)恰當(dāng)?shù)倪壿嬎惴?，便可?shí)現(xiàn)客貨混合不停車收費(fèi)系統(tǒng)。即可滿足對(duì)客車按車輛類型的不停車收費(fèi)，有可實(shí)現(xiàn)對(duì)貨車按車輛重量的不停車收費(fèi)。同時(shí)在對(duì)貨車的不停車收費(fèi)過(guò)程中，對(duì)貨車稱重采用了“一車一桿”模式，可以極大程度上保證車輛稱重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和車輛對(duì)應(yīng)的可靠性，基本上可以避免出現(xiàn)由于車輛重量爭(zhēng)議所導(dǎo)致的通行力下降。

基于雙天線的客貨車混合通行不停車收費(fèi)系統(tǒng)可以同時(shí)對(duì)客車和貨車實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)，而且交易準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好，是一種比較適合中國(guó)高速公路的智能收費(fèi)系統(tǒng)。對(duì)提升收費(fèi)站生產(chǎn)效率、提高車輛通行效率具有一定的積極意義。

參考文獻(xiàn)

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