全新一代無人收費機器人

張文光

（佛山市高速公路營運管理有限公司，廣東 佛山528300）

0 引言

駛?cè)敕鸾备咚俚奈鼾埵召M站，有三個工作半年的“收費員”，說話刻板卻幾乎從不出錯，能夠同時處理ETC與人工車道交易事宜，可以常人無法比擬的速度進行數(shù)據(jù)處理，“收費員”顯眼的橙色外衣上標(biāo)注了他們的名字—車道機器人，見圖1。2020年8月，佛山高速在西龍收費站設(shè)立全國首個智慧收費站試點，正式面向社會車輛開展試運行。近年來，佛山高速在探索智慧化運營服務(wù)方面做了諸多嘗試，而智慧收費車道機器人是繼羅格站的非現(xiàn)金自助繳費高速車道、下安站的貨車計重自助繳費車道、仙涌站的ETC自由流收費技術(shù)后，佛山高速在“智能收費”領(lǐng)域的又一硬核成果。

圖1 車道機器人

1 運營現(xiàn)狀和困惑

佛山高速所轄五條高速公路是在原有城市快速公路經(jīng)過高速化改造而成，自2020年并入全國聯(lián)網(wǎng)收費以來，營運管理面臨收費站多、廣場短、車流量大的問題。

佛山高速的出入口大部分是菱形收費站，從而導(dǎo)致小站需要配置四班收費人員，人員管理成本較高。由于佛山高速基本以本地車為主，同時沿線物流園較多，造成收費站通行壓力巨大。

菱形收費站本身缺點比較明顯，收費廣場小、匝道短、車道少（見圖2）。以上問題對佛山高速的營運管理提出了難題。

圖2 菱形收費站

為了降低人員成本、提高車道通行效率、減緩收費站擁堵，佛山高速引進了全新一代無人收費機器人，見圖3。

圖3 新一代無人收費機器人

2 收費機器人系統(tǒng)工作原理

收費機器人系統(tǒng)集成了AI人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)，可為客車、貨車等各類車型實現(xiàn)ETC、CPC、紙券等介質(zhì)的過車服務(wù)，為現(xiàn)有的收費模式向“智慧化”進階注入了強勁的推動力。

前端機器人內(nèi)置的AI語音對話，可以在無人條件下，通過人機對話的形式為車主解決無法正常通行的特情；針對AI語音無法解決的問題，機器人會將現(xiàn)場情況轉(zhuǎn)接到云客服，由遠程的云客服通過視頻通話的方式解決車主的問題；針對綠通車、拖掛車等必須現(xiàn)場查驗的場景，機器人還提供了移動智能終端，可以由收費員帶著pad在現(xiàn)場解決收費問題（見圖4）。

圖4 收費機器人系統(tǒng)工作原理圖

收費車道機器人依托于云、大數(shù)據(jù)、AI等新型技術(shù)手段，具備運營成本低、服務(wù)能力強、運行效率高三大優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：

功能多樣。兼?zhèn)淞薊TC識別與智能人工交易功能，可為所有類型的車輛提供自助發(fā)卡與收費服務(wù)，并支持ETC、移動終端等多種主流非現(xiàn)金支付手段，兼容ETC、CPC和紙卷等多種通行介質(zhì)，可替代收費員絕大部分的基本工作，見圖5。

圖5 收費車道機器人功能多樣

處理高效。非ETC車輛在車道機器人車道上的平均通行時間比傳統(tǒng)人工操作節(jié)省2～3 s，且能有效避免因人為操作失誤導(dǎo)致的收費糾紛。

服務(wù)靈活。在發(fā)生特情時，既能提供智能化引導(dǎo)處理，高效處理常見問題，亦能通過智能語音客服和視頻對講交互為司乘尋求人工協(xié)助，針對性解決特殊情況，見圖6。

圖6 收費車道機器人服務(wù)靈活

3 收費機器人黑科技

（1）重新定義收費系統(tǒng)。

目前高速公路的自助發(fā)卡機和自助繳費機，都是作為收費系統(tǒng)的集成外設(shè)，軟硬件分離的模式；而佛山高速引進的全新一代無人收費機器人，則實現(xiàn)了軟硬件的融合，與車型識別、車牌識別設(shè)備協(xié)同，依托云端賦能，可實現(xiàn)友好的人機交互界面，進而實現(xiàn)車道機器人的車輛感應(yīng)、智能識別和綜合業(yè)務(wù)的處理。

（2）重新定義識別模式。

通過收費站單一的設(shè)備，對識別結(jié)果的準(zhǔn)確性要求是非常有限的。全新一代無人收費機器人可以通過系統(tǒng)AI的深度學(xué)習(xí)，通過收費車道上多個感應(yīng)設(shè)備的識別結(jié)果，再進行智能評判，識別的準(zhǔn)確率就能達到更高。多個感應(yīng)設(shè)備，可以有效降低對單一設(shè)備的依賴性，感應(yīng)設(shè)備的共享與協(xié)同，能有效提高識別準(zhǔn)確率。

（3）重新定義管理模式

通過云客服平臺和AI的能力，收費機器人可以有效降低人員的管理成本。借助了收費機器人的人機互動、視頻對講、智能識別等手段，把特情集中式遠程處理，1個客服即可服務(wù)36條車道。新的管理模式，大大降低了人工的成本。

人工智能已經(jīng)逐步進入了產(chǎn)業(yè)化的階段，已經(jīng)進入由學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界共同推動的產(chǎn)業(yè)化階段，根據(jù)我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，智慧交通也是人工智能未來發(fā)展的重點方向。IBM提出智慧交通的理念，就是在交通行業(yè)內(nèi)不斷融入物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等高新的IT技術(shù)，隨著這些高新IT技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展和應(yīng)用，給智慧交通注入了新的技術(shù)內(nèi)涵，并且對智慧交通的發(fā)展和理念帶來巨大的影響。

由此可見，全新一代無人收費機器人不僅可解決佛山高速目前的通行效率低、收費站擁堵、人員管理成本高的難題，也符合了人工智能的發(fā)展方向，并往高速公路智慧化的道路邁進一大步。

4 降本提速分析

由于佛山高速大部分收費站為菱形收費站，營運人力成本較高，見表1。

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根據(jù)佛山高速西龍北出收費站收費機器人的使用情況，在降低公司營運成本和提高收費站通行效率方面取得了明顯的效果。

（1）按照4班3運轉(zhuǎn)的模式，西龍北出收費站早、中班各配置6名收費員，夜班配置5名收費員，總?cè)藛T是68名。引進收費機器人后，現(xiàn)在早、中班各配置5名收費員，夜班配置4名收費員，總?cè)藛T是56名。總體可節(jié)約12名收費員，一年節(jié)省人力成本約84萬元（每位收費員按年薪7萬元測算）。1臺收費機器人一年的保潔維修費用（不包含重大設(shè)備故障更換費用）約為2萬元。營運降本效益明顯。

（2）根據(jù)收費機器人后臺數(shù)據(jù)，與人工收費進行了對比，見表2。

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5 結(jié)語

隨著國家交通強國戰(zhàn)略的推進以及撤站的完成，高速公路的智慧化轉(zhuǎn)型已成為必然趨勢。在不久的將來，隨著車道機器人整體運行效能的穩(wěn)步提升，佛山高速終將逐步實現(xiàn)收費機器人全覆蓋，打造高效化、少人化、智能化高速示范區(qū)，服務(wù)廣大司乘出行，強力助推智慧高速發(fā)展。