無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳東岳

摘? 要：該文對高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行分析，認(rèn)識到無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)建的優(yōu)勢，結(jié)合該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、我國高速公路收費(fèi)系統(tǒng)狀況等，對無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)及完善，旨在通過智能化、信息化技術(shù)的使用提高高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為我國高速公路行業(yè)的發(fā)展提供支持。

關(guān)鍵詞：智能;高速公路;收費(fèi)系統(tǒng)

中圖分類號：U495? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著高速公路行業(yè)的運(yùn)行及發(fā)展，我國大部分高速公路收費(fèi)系統(tǒng)處于人工收費(fèi)的狀態(tài)，這種工作模式需要大量的人力支出，影響工作高速公路收費(fèi)效率地提升，而且，在傳統(tǒng)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中，人們在繳費(fèi)時(shí)需要停車，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)會增加車輛高峰期擁堵的現(xiàn)象，無法滿足現(xiàn)代高速公路發(fā)展的需求。因此，在信息技術(shù)逐漸發(fā)展的過程中，高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通過智能技術(shù)的使用，可以滿足無人收費(fèi)的需求，提高高速公路收費(fèi)的效率性，推動現(xiàn)代高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及選型

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，通過S3C2410型以及ARM9芯片的使用，可以有效擴(kuò)展相應(yīng)的外圍電路，及時(shí)完成系統(tǒng)對高速公路中圖像信號的控制、信號的顯示等工作。而且，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，不同車道不參與采集過程，只要通過對圖像的處理就可以完成無人智能化收費(fèi)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的高效性。而且，在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，當(dāng)車輛進(jìn)入緩行車道時(shí)，系統(tǒng)中的傳感器會感知到通過的車輛，而系統(tǒng)中的ARM9芯片會及時(shí)發(fā)出控制信號，及時(shí)、有效地采集車輛的信息，獲取車輛的型號以及車牌號碼，由于ARM9芯片使用了以太網(wǎng)協(xié)議，通過設(shè)計(jì)光口以及電口電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)與PC機(jī)的鏈接，有效提高了車輛信號傳輸?shù)男市裕浞譂M足無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)建的基本需求。

1.2 系統(tǒng)硬件組成

通過對無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，其硬件組成通常包括以下內(nèi)容：第一，圖像采集系統(tǒng)。在圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過電荷耦合裝置（Charge-coupled Device）的使用，轉(zhuǎn)化模型數(shù)字以及芯片，有效處理數(shù)字信號，之后將ARM9芯片的信息傳送給DPS系統(tǒng)。第二，圖像處理部分。在圖像處理中，系統(tǒng)硬件會將接收到的CCD數(shù)據(jù)處理成圖像，之后通過平面圖的設(shè)計(jì)及分析計(jì)算出車體的高度及寬度，并通過車牌識別將信息傳送到主系統(tǒng)中。

2 無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的構(gòu)建

2.1 智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，對智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以通過電子車牌以及高清攝像機(jī)相結(jié)合的方法，進(jìn)行多種觸發(fā)方法的使用，并通過線圈、視頻等方式獲取資源，實(shí)現(xiàn)對車輛信號的識別，之后將數(shù)據(jù)上傳進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)無人智能高速公路收費(fèi)的目的。通過無人智能技術(shù)的使用，可以改變以往收費(fèi)系統(tǒng)使用中存在的限制性問題，降低高速公路人力資源成本的支出，充分滿足現(xiàn)在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)使用的需求，推動現(xiàn)代高速公路行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。通常狀況下，在智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中技術(shù)如下：第一，保證攝像機(jī)使用的穩(wěn)定性。在無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，系統(tǒng)中的高清攝像機(jī)通常采用了CCD+ISP+DSP的系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，攝像機(jī)通過采集高清視頻信息、處理視頻資源，保證車輛收費(fèi)信息的準(zhǔn)確性。第二，在該種智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，可以實(shí)現(xiàn)對多種車輛信息以及特點(diǎn)的識別。在智能監(jiān)控系統(tǒng)中的卡口使用中，可以準(zhǔn)確識別車輛的車身顏色、號牌、車標(biāo)等，提高數(shù)據(jù)收集的可靠性以及設(shè)計(jì)排查的質(zhì)量性。第三，在智能監(jiān)控系統(tǒng)使用中，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)以及分析應(yīng)用技術(shù)的融合，可以通過大數(shù)據(jù)資源的利用，實(shí)現(xiàn)對車牌的準(zhǔn)確判斷，避免高速公路中假套牌車等問題發(fā)生。第四，在電子車牌信息收集中，可以根據(jù)高速公路中車輛運(yùn)行的狀況，進(jìn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性分析，并在最終實(shí)現(xiàn)車輛與收費(fèi)系統(tǒng)的有效通信。通過多種技術(shù)的使用可以滿足系統(tǒng)運(yùn)行的需求，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

2.2 智能計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

通過對無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)建狀況的分析，在智能計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該結(jié)合高速公路車輛運(yùn)行的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先，在智能計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要結(jié)合系統(tǒng)的使用需求，根據(jù)EWTC 車道的設(shè)計(jì)形式進(jìn)行車輛電子車牌信息的交換處理，使系統(tǒng)根據(jù)車輛信息、稱重信息等進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集分析，之后進(jìn)行車輛費(fèi)用的計(jì)算。其次，EWTC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在EWTC系統(tǒng)構(gòu)建中，通過入口計(jì)重、出口收費(fèi)模式的分析，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的采集，當(dāng)車輛快速通過稱臺時(shí)，系統(tǒng)會結(jié)合稱重信息將信息內(nèi)容通過傳感器輸出信號，信息會經(jīng)過中央控制機(jī)顯示信息，最后實(shí)現(xiàn)車輛扣費(fèi)。

2.3 多車道自由流聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，主要是通過多車道資源的配置，自由流動方法的使用，使高速公路中的車輛實(shí)現(xiàn)自由變更車道。在多車道自由流聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)設(shè)計(jì)的過程中，當(dāng)車輛路過檢測系統(tǒng)時(shí)，多車道自由流聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)可以對車輛的信息進(jìn)行交互處理，及時(shí)完成測繪定位、抓拍處理，提高車牌號碼識別的有效性，滿足無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)信息處理的需求。通常狀況下，在多車道自由流聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，其模塊包括以下內(nèi)容：第一，在多車道自由流聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，會將寬天線協(xié)同工作作為重點(diǎn)，通過交通斷面信號的有效使用，實(shí)現(xiàn)信號的完全覆蓋，有效提高車輛信息處理的有效性。而且，在寬天線協(xié)同工作方式使用的過程中，可以結(jié)合交通斷面信號處理的特點(diǎn)，提高車輛信息監(jiān)測的有效性，避免高速公路盲區(qū)的出現(xiàn)。第二，在同步控制系統(tǒng)使用的過程中，應(yīng)該保證發(fā)射信號不受到干擾。通過同步控制方案的使用，可以結(jié)合系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，消除重疊區(qū)域信號交換失敗的問題，實(shí)現(xiàn)高速公路多車道自由流聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)使用的最終價(jià)值。第三，在動態(tài)跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，系統(tǒng)會結(jié)合車輛運(yùn)輸?shù)能壽E，避免通信區(qū)域邊緣交易現(xiàn)象的發(fā)生，保證車輛在最佳的運(yùn)行狀態(tài)下完成交易，有效解決通信區(qū)域邊緣信號不穩(wěn)定所引發(fā)的問題，提高車輛行駛及運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)階段無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，通過無人智能技術(shù)的使用，可以改變以往收費(fèi)系統(tǒng)使用中存在的限制性問題，降低高速公路人力資源成本的支出，充分滿足現(xiàn)代高速公路收費(fèi)系統(tǒng)使用的需求，推動現(xiàn)代高速公路行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。結(jié)合無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)構(gòu)建的狀況，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該結(jié)合系統(tǒng)構(gòu)建模式、硬件設(shè)計(jì)特點(diǎn)等，對無人智能高速公路收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行完善，以便有效提高高速公路收費(fèi)的效率性，滿足高速公路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。

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