高速公路收费系统技术方案

本申请公开一种高速公路收费系统，包括：云上收费厅，用于对设备控制与业务管理；收费一体机，用于对外部设备控制、参数服务、计费服务、队列管理和沉到交易；智能终端系统，包含物联网智能网关和移动车道终端；外部设备，用于实现车道收费；货车入口拒超系统，用于对高速公路入口的货车进行入口治超管理。本申请可构建一套架构更灵活，更安全，高在线，准实时的标准化收费系统。本申请采用集约化理念建设收费站收费系统，满足近期收费站设置功能和使用要求，以支持“去岛化”、“去亭化”；同时，可对收费站入口货车拥堵进行分析，得出影响收费站入口货车拥堵的主要因素，建立入口货车超限影响评价模型，从而提出合理优化方案。从而提出合理优化方案。从而提出合理优化方案。

【技术实现步骤摘要】
高速公路收费系统


[0001]本申请涉及道路收费
，具体而言，涉及一种高速公路收费系统。

技术介绍

[0002]全国联网收费系统架构由收费公路联网结算管理中心省(区、市)联网结算管理中心、省内区域/路段中心、ETC门架、收费站、ETC车道、ETC/MTC混合车道等组成。
[0003]高速公路主线ETC门架计费，收费站出口一次收费，同时费额显示器显示用户全程通行费的方案。入/出口收费站以ETC车道为主、ETC/MTC混合车道为辅。入口收费站实现ETC车辆快速通行的同时，实现特殊车辆管理、发放MTC车辆通行介质等功能，出口收费站实现ETC用户快速通行的同时，还可支持多种支付方式完成MTC车辆收费。
[0004]收费系统由收费计算机系统、联网收费系统信息安全保护系统、闭路电视监视系统、入口拒超系统、ETC专用车道系统、ETC/MTC混合车道系统、内部对讲及紧急报警系统、供配电系统、防雷系统、接地系统、ETC门架系统等部分组成。
[0005]每个车道设置一套车道计算机，其他所有设备均通过光电线缆接续并进行统一管理。
[0006]考虑到新建区域收费站若依旧按传统模式进行建设，不仅投资成本高，后期拆除困难，更不适于高速公路自由流收费模式。
[0007]具体有以下几点问题：
[0008]1.不利于大规模管理与系统升级，所有车道设备系统均需要独立设置与升级，操作繁琐无法统一管理；
[0009]2.收费业务处理能力依托各车道独立的工控机，不利于算力统筹调配；
[0010]3.传统模式无法实现新收费模式应用，传统收费以车道为单位，新模式为广场、路段甚至于片区为单位进行统筹管理；
[0011]4.不利于收费终端的拓展与营运维护，在原有广场、高速改扩建情况下，新增车道需要重新布设大量车道设备的光电线缆，原有管道空间已被线缆占据，较难施工，大量线缆穿线接续较为困难与繁琐。
[0012]此外，随着ETC的大量普及及5G云收费站的建设，基本已解决入口客车拥堵问题，但货车由于入口治超需要必须称重后才能驶入高速公路，目前收费站入口拥堵主要因大货车引起。。

技术实现思路

[0013]本申请实施例提供了一种高速公路收费系统，以至少解决现有技术中存在的以上问题中的一个或多个。
[0014]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种高速公路收费系统，包括：
[0015]云上收费厅，用于对设备控制与业务管理；
[0016]收费一体机，用于对外部设备控制、参数服务、计费服务、队列管理和沉到交易；
[0017]智能终端系统，包含物联网智能网关和移动车道终端；
[0018]外部设备，用于是实现车道收费；
[0019]货车入口拒超系统，用于对高速公路入口的货车进行入口治超管理。
[0020]优选地，所述货车入口拒超系统包括：
[0021]广场拒超系统，其包括安装于收费站广场的第一劝返检测设备，所述第一劝返检测设备包括第一动态称重系统、第一车辆识别智能控制器、第一车辆轮廓识别仪、第一现场联动控制仪、第一收费放行系统、以及第一货车掉头引导系统；
[0022]车道拒超系统，其包括安装于收费站广场入口车道的第二劝返检测设备，所述第二劝返检测设备包括第二动态称重系统、第二车辆识别智能控制器、第二车辆轮廓识别仪、第二现场联动控制仪、第二收费放行系统、以及第二货车掉头引导系统；
[0023]混合拒超系统，其包括设于收费站广场入口的最外侧拒超车道标志提示系统、以及安装于所述最外侧拒超车道的第三劝返检测设备。
[0024]优选地，所述第二货车掉头引导系统包括货车内广场掉头引导系统、货车直接倒出入口劝返车道引导系统。
[0025]优选地，所述混合拒超系统包括：
[0026]入口最外侧MTC车道合建系统，用于使得超重的货车从入口侧进入后再掉头驶出所述高速公路；
[0027]入口最外侧MTC车道前拒超系统，包括MTC车道前拒超车道；所述MTC车道前拒超车道位于入口最外侧MTC车道的入口之前、且距离所述入口最外侧MTC车道至少20米，用于保证货车入口掉头后由出口侧广场驶出。
[0028]优选地，所述收费系统还包括超限车辆交通影响评价系统，其包括:
[0029]评价方法选取系统，用于选取综合评价方法来评价超限车辆的交通影响；其中，所述综合评价方法包括以下至少之一：德尔菲法、熵值法、层次分析法、主成分分析法、模糊综合评价法、灰色聚类评价法、以及神经网络法；
[0030]评价指标选取系统，其包括建成环境维度指标选取系统、交通状态维度指标选取系统；所述交通状态维度指标选取系统包括入口饱和度指标选取系统、入口年超载数指标选取系统、入口货车交通量指标选取系统。
[0031]优选地，所述超限车辆交通影响评价系统还包括5G云收费站拒超影响评价模型构建系统，其包括熵值法评价模型构建系统、层次分析法评价模型构建系统。
[0032]优选地，所述云上收费厅包含两级：收费站级和中心级，所述收费站级和中心级之间进行数据传输：
[0033]所述中心级包含省中心、部中心或路段中心中的一者或多者。
[0034]优选地，所述外部设备包含：
[0035]摄像枪，车检器、费用显示屏、读写器、栏杆机、扫码枪、自助发卡机和自助缴费终端。
[0036]优选地，所述收费一体机基于双冗余高可用架构，包含多台物理节点，每台物理节点既为管理节点，又为计算节点。
[0037]优选地，所述智能终端系统在所述物理节点内使用车道控制器进行车道设备控制和管理，包含车道侧和业务侧：
[0038]在所述车道侧进行设备控制逻辑，在所述业务侧由车道服务完成。
[0039]通过在本申请的技术方案构建一套架构更灵活，更安全，高在线，准实时的标准化收费系统。本申请的技术方案，采用集约化理念建设收费站收费系统，满足近期收费站设置功能和使用要求，结合远期自由流发展方向，以支持“去岛化”、“去亭化”的目标；
[0040]同时，本申请可对收费站入口货车拥堵进行分析，得出影响收费站入口货车拥堵的主要因素，建立入口货车超限影响评价模型，在此基础上提出合理优化方案。
附图说明
[0041]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0042]图1是根据本申请实施例的一种高速公路收费系统的结构框图；
[0043]图2是本申请提供的高速公路收费系统应用到南三岛标准示范站，形成的ETC车道系统费的构成图；
[0044]图3是本申请提供的高速公路收费系统应用到南三岛标准示范站，形成的ETC/MTC混合车道系统的构成图；
[0045]图4是本申请提供的高速公路收费系统应用到南三岛标准示范站，形成的物联云化收费站总体方案的架构图。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高速公路收费系统，其特征在于，包括：云上收费厅，用于对设备控制与业务管理；收费一体机，用于对外部设备控制、参数服务、计费服务、队列管理和沉到交易；智能终端系统，包含物联网智能网关和移动车道终端；外部设备，用于实现车道收费；货车入口拒超系统，用于对高速公路入口的货车进行入口治超管理。2.根据权利要求1所述高速公路收费系统，其特征在于，所述货车入口拒超系统包括：广场拒超系统，其包括安装于收费站广场的第一劝返检测设备，所述第一劝返检测设备包括第一动态称重系统、第一车辆识别智能控制器、第一车辆轮廓识别仪、第一现场联动控制仪、第一收费放行系统、以及第一货车掉头引导系统；车道拒超系统，其包括安装于收费站广场入口车道的第二劝返检测设备，所述第二劝返检测设备包括第二动态称重系统、第二车辆识别智能控制器、第二车辆轮廓识别仪、第二现场联动控制仪、第二收费放行系统、以及第二货车掉头引导系统；混合拒超系统，其包括设于收费站广场入口的最外侧拒超车道标志提示系统、以及安装于所述最外侧拒超车道的第三劝返检测设备。3.根据权利要求2所述高速公路收费系统，其特征在于，所述第二货车掉头引导系统包括货车内广场掉头引导系统、货车直接倒出入口劝返车道引导系统。4.根据权利要求2所述高速公路收费系统，其特征在于，所述混合拒超系统包括：入口最外侧MTC车道合建系统，用于使得超重的货车从入口侧进入后再掉头驶出所述高速公路；入口最外侧MTC车道前拒超系统，包括MTC车道前拒超车道；所述MTC车道前拒超车道位于入口最外侧MTC车道的入口之前、且距离所述入口最外侧MTC车道至少20米，用于保证货车入口掉头后由出口侧广...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，范东，陈峰，郑齐，唐世江，彭卓，蔡明明，杨轩，苏兴喆，
申请(专利权)人：广州从埔高速有限公司广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：