公路聯網收費自動發卡機系統應用方案

張天成

摘要

本文通過研究報告的方式，闡述了四川省交通運輸廳高速公路監控結算中心（四川智能交通系統管理有限責任公司）在成仁成都站研發、測試符合四川高速公路聯網收費技術方案的自動發卡系統的過程和結果，驗證四川聯網收費及入口治超工作環境下的自動發卡機工作機制和技術方案，評估、分析相關管理和安全問題。

【關鍵詞】聯網收費系統 應用方案

1 前言

當前企業用工成本逐年增長，高速公路收費人員辭職現象時有發生，各高速面臨降成本增效益的經營壓力，同時也面臨行業監管、緩堵保暢、道口收費人員配置不足的矛盾；需要經營者轉變經營理念，探索新的發展途徑。

2 自動發卡機系統的應用

自動發卡機作為替代人工、降低勞動強度和運營成本的自動化設備，己在四川省外高速公路廣泛應用，而在四川省內高速公路的應用尚未開展。“互聯網+”、智能交通是未來行業發展趨勢，利用信息化、自動化設備對傳統行業進行升級改造成為必然選擇。

2006年至2007年，四川省監控結算中心在繞城、成彭高速公路開展了自動發卡機階段試點工作，提出了針對一類小客車自動發卡的解決方案，但尚未開展全車型入口自動發卡的應用研究工作。

2015年3月，四川省監控結算中心在考察了重慶成渝高速全車型入口自動發卡機應用情況后，開展自動發卡系統的“先行先試”項目，正式開始了自動發卡機應用方案測試工作。

（1）在確定四川聯網收費及入口治超工作環境下的自動發卡機工作機制和技術方案后，試點選擇了國內4家主流的自動發卡機設備廠商，以及5家車型識別廠商。為使測試方案具有一定代表性，符合省內所有高速公路入口治超工作模式，且不影響測試站點的正常業務工作，在篩選省內多個收費站后，選擇成仁成都收費站作為本方案測試站點，并將該站緊鄰入口超寬車道的4條人工發卡車道改造為自動發卡車道。

（2）四川省監控結算中心在現有的一類客車自動發卡軟件基礎上，結合四川省貨車入口治超工作要求，按全車型自動識別和無人職守的工作模式，研發了與自動發卡系統配套的相關軟件。并選擇了4臺通過了四川省聯網收費復合卡技術要求的自動發卡機。車型識別設備則分別采用了紅外掃描+壓力傳感、紅外掃描、視頻掃描、激光掃描等4種類型的識別技術，并都配備了基于視頻流識別技術的高清車牌抓拍設備，兼做車牌抓拍和車道監控。

（3）確立了在正常情況下成仁成都收費站入口只開啟2根ETC專用車道和4個自動發卡機車道，其余入口車道保持關閉，僅在上下班高峰時段增開一根入口人工發卡車道的通車測試方案。

通車測試工作從4月23日起到7月31日止（4月30日至5月6日因五一放假免費通行及廠家集中優化軟件未做統計），共94天。自動發卡機車道總共放行車輛769199車次，其中客車679213車次、貨車89986車次。期間四川省監控結算中心和各設備廠家也根據現場實際情況分別對自動發卡系統聯網收費軟件和設備的技術參數和主要功能進行了多次優化和改進。并得出以下測試結果：

一車一卡狀態下，自動發卡機車道客車平均通行流量為300輛/小時，客貨混合通行流量為200輛/小時，大約為人工車道（400輛/小時）的75%左右。

單車取卡放行操作時間為8秒-10秒（人工車道5-8秒）；駕乘人員普遍接受自動發卡模式，通行秩序良好。

各廠家的自動發卡機設備運行穩定，故障率很低，壞卡率小于0.5%，車型（客貨）識

別率95%-99.8%，客車車類識別率達到99%；車型誤判主要集中在小型皮卡車（若貨物裝載整齊可能被判別為客車）；車類誤判主要集中在29-39座位客車，車牌判別的準確率為92%左右。

因超載車輛及車型、車牌判別錯誤造成的人工干預次數小于15次/小時；卡機晝夜補卡小于4次，有效減輕了收費員勞動強度，受到收費人員普遍歡迎。而且車道增加的自動發卡機集中監控功能，改變了以往自動發卡機異常情況下需要收費人員現場干預的單機應用模式。通過網絡監聽監控、遠程控制等技術，避免收費員在車道間來回往返，極大的提高了操作安全性和卡機管理效率。

經測試，道口流量低于300輛/（小時.車道）的收費站可全時段開啟自動發卡機，以適當減少人員配置，降低運營成本；流量較大的收費站也可錯峰使用自動發卡機，以降低收費人員勞動強度。

不過，目前自動發卡系統還存在一些不足之處，首先是農產品車輛不能自動識別，因考慮到農產品車輛最終還是依賴出口收費員的判別，入口增加農產品車輛自動判別功能，反而可能會誘導出口收費員不加判斷，造成通行費流失。其次小型皮卡車誤判，外觀裝載整齊的小型貨車可能被誤判為客車，造成無法準確控制超載車輛進入高速公路。

3 結語

終上所述，自動發卡系統實現了入口計重與自動發卡的功能聯動，超載貨車及未稱重貨車禁止取卡通行功能，達到了治超管控的目的，同時入口自動發卡業務也適用于省內各類收費站，滿足了聯網收費的管理需要，具有推廣應用價值。