高速公路不停车收费系统的技术研究

摘 要

随着我国交通事业的大力发展，高速公路运输量也逐渐的增多，在高速公路收费系统中，利用不停车收费系统，可以提高高速公路的运行效率，保证高速车辆畅通，降低事故发生率。本文就对高速公路不停车收费系统关键技术进行分析，并从系统构架、软件模块、信息处理等方面探讨不停车收费系统。

【关键词】高速公路 不停车收费系统 技术

我国社会经济的快速发展，人们的生活水平逐渐的提高，私家车也逐渐的增多，人们进入了汽车时代，高速公路上的车流量也越来越严峻。目前我国高速公路收费主要采取半人工半自动模式，在高峰期不利于车辆的管理，影响高速公路畅通性。不停车收费系统的应用，能够提高公路管理水平，增强高速收费的便捷性以及快速性，保证了公路的畅通，对处理与管理高速公路相关问题有很重要的意义。

1 高速公路不停车收费系统技术

1.1 C/S架构技术

C/S构架指的是服务器与客户端构架，是一种软件体系构架，这一构架可以结合服务器以及客户端的硬件优势，充分的发挥其优势，降低通讯开销。这一构架技术的应用，可以充分发挥客户端计算机的处理能力，并且可以保证在相关信息处理后，第一时间传输给服务器，缩短了客户端应用的时间，有利于整体效率的提升。利用C/S构架，实现了操作界面的多样化，很大程度保证了系统的安全性。但这一构架也具有一定的局限性，维护成本也相对较高，还需要不断的进行技术改进，增强系统的整体性能。

1.2 数据库技术

数据库技术是高速公路不停车收费系统中的核心技术，属于软件科学，目前数据库可以分为Oracle数据库以及SQL Server数据库这两类。SQL Server是与服务器以及客户相联系的管理系统。一般来说，客户系统能通过其他组件获取相应的资源以及服务；服务器主要是为了给系统提供相应的服务，包括组织、数据项以及演示等，通过服务器可以访问绝大多数的数据，但物理数据不能够通过服务器进行直接访问。Oracle数据库是一种国外公司提供的软件，是目前应用较多的数据库之一，在商业、政府部门数据处理方面得到了广泛的应用。目前我国高速公路联网收费系统中就是应用Oracle数据库，对数据的处理有很重要的关系。

1.3 车辆检测技术

高速公路不停车收费系统，正向着电子式的方向发展，一些重要的城市已经实现了这一技术，在高速通道入口与出口设置地感线圈，对来往的车辆进行自动检测。传统的ETC系统设计包括三个线圈，包括触发线圈、抓拍线圈以及落杆线圈。新的ETC系统在传统的基础上，对传统技术进行了优化，增加了第四个线圈，这一线圈增加在触发线圈后，通过这一线圈，能够对车辆列队情况，并准确的识别正在通过的车辆，能有避免其他车辆对其的干扰。这一系统的设计，能够自动实现对相关车辆信息的存储以及删除，具有高度的智能化，是不停车收费系统的主要技术支持。

1.4 车型自动识别技术

高速公路收费系统中，需要根据不同的车型制定不同的收费标准，不停车收费系统就需要能够自动的对车辆车型进行识别。车型自动识别技术的应用，能够对过往的车辆自动识别，辅助收费系统做出正确的判断。这一技术的实现，是通过在合适的位置设置传感器，测量车辆的物理特征，包括长度、高度等。在高速公路收费站，设置动态称重装置、轨道接触器、电感环线线圈等设备。这需要根据各省车辆车型以及种类进行具体的分析，根据科学的分类标准，每辆车需要办理电子标签，将车辆的荷载数、车辆尺寸以及车型等记录到OBU中，并将其安装到车辆的合理位置，这样就能保证在车辆通过高速公路收费感应车道时，系统能够准确的感应出车辆的相关信息。

2 高速公路不停车收费系统设计

2.1 对高速公路不停车收费系统构架设计

电子高速公路不停车收费系统采用C/S构架，主要是由收费站、分中心以及省中心三个部分组成，这三个部分都具有各自的局域网，并相互之间形成一个整体的局域网，应用了相对应的数据库。这三个部分中，收费站是车道数据采集的前段，通过收费站收集并整理、分析相关的信息，并在处理完的第一时间将处理好的信息传输给分中心以及省中心。

这一构架设计过程中，需要用到诸多硬件以及软件系统。硬件包括工控机、车道控制器、检测器、抓拍摄像机、触发线圈、报警器等；对这些设备的连接、控制、管理等方面，需要应用计算机，通过相应的软件实现。利用硬件与软件系统，能够有效的控制高速车道车辆收费，并将相关的监视视频传输到监控室中，便于具体事宜的处理。

2.2 高速公路不停车收费系统功能模块划分与设计

2.1.1 系统功能模块的划分

高速公路不停车收费系统功能模块包括车道前段、监视、通信以及管理四个部分。其中车道前段处理车道相关的交易工作，并对车道外部设备进行检测与控制，同时负责抓拍车辆并将抓拍的图像保存。通讯系统负责主要的参数下载，为高速收费系统提供主要依据；车辆监视系统负责对过往车辆、收费情况、系统设备等进行监视；管理部分负责相关数据的统计、查询以及稽核。

2.2.2 高速入口OBU处理

高速不停车收费系统功能模块中，入口OBU处理工作必须重视起来，将车辆的相关信息写入到系统操作程序中，当车辆通过就能自动生成车辆的明细记录。

在具体的操作过程中，需要重视关键的步骤：

（1）对检测到的OBU信息有效性进行判定。当读取相关OBU信息后，与省中心的相关时间、编号等进行比对；

（2）对入口OBU卡中基本文件的读取，并判定其有效性，包括有效时间、卡网络号、卡编号等；

（3）做好入口处交易明细的写入工作，包括车辆通过的时间、车道号、收费站编号、交易流水号、操作员等等。

2.2.3 对异常情况的处理

对于不停车收费异常情况的处理情况，包括以下几个方面：

（1）如果通过车辆没有电子标签，声光警报器会做出相应的提示，值班人员要想让其通过MTC车道，对下一辆车做交易处理。另外，对无效电子标签处理与物标签相同。

（2）如果车辆处理过程中收到另一车辆或其他因素的干扰，要实现设置相应的处理流程，保证高速口车辆通行流畅性；

（3）采用双通讯测试设计，在发生干扰情况后采取相应的切换，结合双通讯区域模式应用，避免同一区域同时有两辆车通过。

（4）完善整个系统的界面设计，不断的提升系统的实用性。

（5）在收费站点备好设备维修工具，最好具有备用设备，当收费系统中设备出现故障情况后，及时的更换或维修，保证收费系统正常运行。

3 总结

随着我国社会经济的快速发展，交通事业也得到了长足的发展，高速公路收费系统也逐渐向着智能化、数字化、信息化等方向发展，这也是当今时代的需求，能够满足经济社会发展的需要。我国目前高速公路主要采用半人工半自动系统，一些地区已经逐渐的实现了不停车收费系统，随着我国科技水平的提升，这一系统会被不断的完善，必将为车辆通行创建一个安全、舒畅的运行环境，推动我国交通事业的发展。

参考文献

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[2]李波.高速公路不停车收费系统中的信息处理[J].科技向导，2013，26（32）：215-216.

[3]邓小勇.高速公路不停车收费系统的运用于展望[J].科技创新与应用，2014，32（14）：68-69.

作者单位

广东新粤交通投资有限公司 广东省广州市 510410