淺談客車凌晨誤闖ETC車道報警系統的應用

黃景森

（浙江省交通投資集團高速公路管理有限公司龍慶管理處，浙江 麗水 323700）

淺談客車凌晨誤闖ETC車道報警系統的應用

黃景森

（浙江省交通投資集團高速公路管理有限公司龍慶管理處，浙江 麗水 323700）

中國高速公路里程在不斷遞增，發展速度舉世矚目。然而，道路運輸行業安全事故呈明顯上升趨勢，高速公路聯網不停車電子收費（簡稱“ETC”）的推廣應用，客運車輛為了提高通行效率，優先選擇了不停車電子收費系統。根據交通部《關于積極推行道路客運安全告知制度》規定，臥鋪客車02：00—05：00停車休息。為了切實加強道路客運安全生產管理，因此，客車凌晨誤闖ETC車道報警系統的應用將是營運安全生產管理的重要手段。

客車；ETC車道；報警系統；安全生產管理

1 客運車監管問題

根據交通部《關于積極推行道路客運安全告知制度》規定，臥鋪客車在02：00—05：00停車休息，但部分客運司機及營運單位對此認識不足，安全意識淡薄，且存在僥幸心理，對此項規定執行不到位。

高速公路聯網不停車電子收費未有收費人員進行現場監管，只要持有ETC卡，便能進入高速公路，部分客運司機利用ETC車道這一特性，在凌晨時段誤闖進入高速公路行駛。

2 客車凌晨誤闖ETC車道報警系統

為了消除上述這一安全隱患，需要規章制度、安全監管、技術方面的落實。在監管方面，需要加強與交通主管及執法部門合作，對違法通行的大客車進行堅決制止與勸返；在技術方面，需要一套智能的識別系統來協助解決這一難題，為此我們設計了客車02：00—05：00誤闖ETC車道報警系統，智能發現誤闖行為并實時報警。

3 設計思想與工作原理

營運管理是高速公路業主單位的核心工作，所有機電系統的建設都不能影響正常的營運工作。依據這一指導思路，結合對收費站現場的實地調研，確定了該系統的設計思想：①系統設計與實施不能對現有收費站機電系統（尤其是收費系統）造成影響，確保收費工作正常有序；②系統具有較高的智能水平，能主動發現客運車輛的誤闖行為，并能實時切斷自動欄桿控制信號和進行聲光報警；③當客運車輛退出車道后，系統具有遙控恢復功能，系統更加智能化；④系統檢測精準，盡量減少誤報漏報現象。

該系統工作于02：00—05：00，采用超高紅外對射裝置檢測駛入車輛。當確認當前車輛為客運車輛時，切斷車道控制器對自動欄桿抬桿信號，阻止客運車輛駛入；啟動聲光報警裝置，警示客運車輛駕駛員和收費人員；由當班收費人員引導客運車輛退出車道，并恢復車道控制器對自動欄桿的控制權，恢復正常營運工作。

4 系統組成

從功能特征上劃分，系統可以分為2大部分：①前端檢測系統。采用主動紅外對射裝置作為前端探測器，安裝位置必須在ETC車道天線裝置和線圈前，防止收費系統檢測到車輛并控制欄桿機抬桿。安裝高度必須高于普通小型車輛高度，以免誤觸發。②后端報警控制系統。包括聲光報警提示、欄桿信號控制、狀態恢復、檢測狀態自動進入與退出等。在檢測時段發現客運車輛進入車道時，快速切斷車道控制器對自動欄桿抬桿信號，阻止客運車輛駛入；同時，啟動聲光報警裝置，警示客運車輛駕駛員和收費人員；由當班收費人員引導客運車輛退出車道，并恢復車道控制器對自動欄桿的控制權，恢復正常營運工作；為了減少收費員工作量，收費員可以遠程使用遙控器切換為正常工作模式。

4.1 前端檢測系統

該前端檢測系統對檢測物體的行經區域固定，使用紅外對射是最佳方案，紅外對射裝置安裝于收費車道兩側島緣。當被測物體經過車道時，切斷了紅外射線，對射裝置立即輸出報警控制信號。紅外對射裝置必須一收一發成對使用，具有成本低、安裝方便、檢測準確特點。

確認安裝位置還需要考慮2個因素：①安裝位置。前端檢測系統的紅外裝置必須在收費系統檢測到車輛前檢測到信號，否則，收費系統已完成天線寫卡并打開自動欄桿，無法阻止客運車輛駛入高速。收費系統是通過天線裝置和線圈檢測是否有車存在，因此，安裝位置必須在ETC車道天線裝置和線圈前面，結合實際觀察車輛觸發位置，建議檢測裝置安裝于島頭前方25m處比較理想。②安裝高度。為了區分客運車輛與普通車輛，安裝高度不低于2.5m。

4.2 后端報警控制系統

后端報警控制系統的核心是一個雙穩態自鎖切換系統，分為正常模式和報警模式，檢測到客運車輛時紅外觸發信號進入報警模式，收費人員的遠程遙控指令恢復正常模式，各部分具有的功能為：①工作狀態切換控制。由時控電路完成，02：00—05：00自動進行工作狀態檢測誤闖駛入的客運車輛，其他時段則停止檢測。②紅外觸發模塊。接收前端紅外信號，觸發系統切換為報警模式。③遙控恢復模塊。接收收費員遙控信號，觸發系統切換為正常模式。④手動控制。提供手動控制功能，可以手動進入報警模式和正常模式。⑤欄桿信號控制。提供欄桿控制信號斷開與恢復功能。⑥聲光報警驅動。驅動黃閃報警燈進行報警。⑦電源供應。電源模塊及配套電路。

考慮到不能影響到收費系統正常運行，本系統選擇了常閉輸出型控制觸點，用于斷開或接通自動欄桿控制信號，即使系統發生故障，無法工作，收費系統的各項功能也能正常運轉。

5 設備選型

5.1 紅外檢測裝置

紅外檢測裝置安裝于收費島島面，使用立柱安裝，立柱尺寸40×500，采用不銹鋼預制。選擇ABE-60紅外對射裝置，有效檢測距離60m。ABE-60功能特點如下：①探測距離為60m。②光束數為2，3.③光源為紅外數字脈沖式。④感應速度為50～700ms。⑤報警輸出（常規）。常閉和常開（NC&NO），接點容量AV/DC為30V/0.5mA。⑥工作電壓。DC，13.8～24V；AC，11～18V。⑦工作電流為80mA。⑧使用溫度為25～65℃。⑨使用濕度為5%～95%（RH）。⑩能見度為≥5m。?防拆輸出為常閉（NC），接點容量AV/DC為24V/0.5mA。?水平角度調節為180°（±90°）。?垂直角度調節為±10°。

5.2 報警主機

由聯動控制器、遙控器與接收機、聲光報警器組成，主機采用成熟電路設計，智能化程度高、可靠性能好、抗干擾能力強、使用操作簡單、報警準確及時。

6 設備安裝

6.1 報警主機

報警主機安裝于ETC收費亭前端外側，既可減少各類線纜長度、降低線損，又能便于接收收費員控制信號，中亭距各崗亭距離適中。

6.2 報警輸出與報警處置

報警輸出采用大功率聲光報警器，安裝于ETC車道黃閃報警燈旁，聲光報警范圍覆蓋整個收費廣場，其由主機輸出開關量信號進行控制，當有異常交通行為時，主機驅動聲光報警器進行報警，確保客運車輛駕駛員和收費人員都能接收到報警信號，在收費人員確認恢復系統前，報警始終持續。報警處置由收費人員進行控制，有2種處警方式，即報警主機按鈕處警和遠程遙控處警，經過處警后報警信號消失。

6.3 紅外對射

安裝在距收費島島頭25m處，ETC車道天線裝置和線圈前；安裝高度不低于2.5m；安裝方式為抱箍安裝；立柱方式為定制立柱安裝，立柱下方焊接支撐法蘭，使用膨脹鏍絲固定。

7 綜合布線

對射電源控制主機至紅外對射，使用RVV2*1電纜；對射信號控制主機至紅外對射，使用RVVP2*1信號線；聲光報警信號控制主機至聲光報警器，使用RVV2*1電纜；欄桿機信號控制主機至欄桿機，使用RVV2*1電纜，共2芯（抬桿、落桿）；線纜保護方面，島頭至紅外對射處使用25鍍鋅鋼管保護；其他線纜使用PVC套管保護。

8 結束語

客車凌晨誤闖ETC車道報警系統的應用可有效阻止客運車輛在02：00—05：00誤闖高速，為安全營運監管提供了技術支持，對預防道路安全事故發生發揮著重要的作用。

［1］陳建明.電氣控制與PLC應用［M］.北京：電子工業出版社，2012.

［2］弋東方.電力工程電氣設計手冊［M］.北京：中國電力出版社，2014.

〔編輯：張思楠〕

U495

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.17.045

2095－6835（2017）17－0045－02