高速公路無人值守自助繳費系統的設計與實現

朱立 王新官 盧金勤

摘 要：隨著我國移動通信網絡的發展和智能手機的普及，移動支付已經被社會公眾廣泛接受。在這波潮流的影響之下，如何利用互聯網技術，滿足多樣化支付需求，是高速公路運營單位必須解決的問題。本文對收費站出口混合車道無人值守自助繳費系統的設計與實現進行相關闡述，提出混合車道無人值守化改造的建設思路與方案。

關鍵詞：高速公路;出口混合收費車道;自助繳費;無人值守

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A

0 引言

2020年1月1日0時，在交通運輸部的統一安排組織下，全國高速公路成功實現取消高速公路省界收費站工程的全網和并網切換工作;另外，在2020年5月6日0時，通過全網聯網收費體系的優化和完善，實現車主用戶“一次通行、一次扣費、一次告知”的運營服務目標，用戶體驗得到進一步提升。

取消高速公路省界收費站后，雖然全網ETC交易占比大幅提高，但是仍有相當一部分車輛需要通過人工方式提供車道處理服務，特別是對于出口車道而言，目前對于無法通過正常ETC交易的車輛，只能采用人工方式進行處理。如何優化非ETC車輛的繳費方式，提升司機的用戶體驗，降低收費人員的工作強度，是高速公路運營部門不得不考慮的問題。

1 系統建設的必要性

1.1 作為ETC的有效補充

取消省界收費站后，ETC作為高速公路收費的核心手段，得到了國家層面上的全力推進。但是由于各種原因，ETC安裝率仍不理想，無法像日韓等鄰國一樣實現基本覆蓋，使之成為高速公路繳費的唯一手段。為此必須保留其他支付手段，以實現對未安裝ETC的車輛進行收費。隨著移動支付已經被社會公眾廣泛接受，非現金支付可以作為ETC的有效補充。

1.2 滿足用戶多樣化支付的需求

從用戶體驗方面來說，移動支付比傳統的現金交易更為靈活和方便，大幅縮短交易時間，通行效率比傳統人工方式大幅提升，車輛可以快速通行。

1.3 降本增效，提升服務水平

采用無人值守自助繳費方式，可以減少收費人員的配置，降低運營管理成本。通過移動支付方式繳費，不再使用現金，既解決了銀行上門收款、零鈔兌換，偽鈔識別等一系列問題，同時收費環節也減少了收錢找零的過程，提高了通行效率。

1.4 減少擁堵，節能環保

移動支付系統平均單筆業務交易完成時間僅需幾秒，可大幅提升車道的通行效率，降低收費站擁堵的幾率。這樣不但減少了因車輛排隊而產生的燃油消耗，而且進一步減少車輛有害氣體的排放，具有能源節約和環保的效益。

2 系統概述

高速公路無人值守自助繳費系統是一款智能收費產品，用于出口ETC/MTC混合車道，可實現MTC和ETC車輛的自助繳費通行。系統支持全車型車輛自助繳費，支持設備狀態遠程監控和異常情況遠程處理，除了支持ETC刷卡支付之外、還支持微信支付、支付寶支付等非現金支付手段，支持接入ETC路側設備實現ETC車輛的不停車收費。

在高速公路收費站出口車道設立高精度車型、車牌識別設備，當車輛駛入時能夠實現車型、車牌信息的自動識別，并且可以自動判斷車輛高度，在收費亭處設置自助繳費設備，當車輛達到自助繳費設備時，司機根據操作提示將通行卡插入自助繳費設備，系統自動計算并顯示通行費額，并通過語音提示司機進行繳費，司機自主選擇掃碼/揮卡/車牌付等非現金支付方式支付通行費，支付成功后系統自動打印發票并自動抬桿放行，整個收費過程由司機自己完成，一般情況下無需工作人員參與。安裝有OBU的正常ETC車輛，司機無需取出ETC卡，即可實現不停車繳費通行，交易失敗時，司機可通過刷ETC卡自助繳費通行。在出現異常情況時，司機可通過自助繳費設備上的“求助”按鈕請求遠程幫助，工作人員可通過智能化回控處理異常情況，如遇無法遠程處理的特殊情況，自助繳費系統將攔截該車輛，并由人工現場操作進行處理。

3 系統構成

系統主要由全車型自助繳費機、全車型自助繳費機、移動支付平臺、多模式車道收費軟件及特情處理系統軟件等部分組成。

3.1 全車型自助繳費機

全車型自助繳費機分上下兩個工位，上工位供大型車司機插卡或刷卡通行，下工位供小型車司機插卡或刷卡通行，內部結構主要由主控板、卡頭控制板、票據打印模塊（含自動切票及傳送票裝置）、移動支付掃碼終端、收卡機構、IC卡讀寫控制板、語音提示模塊、LED顯示模塊等組成，在收費軟件的控制下實現非現金自助掃碼繳費。上下工位都包含一套一體化自助繳費面板，上下兩個工位都設有通行卡回收箱及廢票回收箱;上下工位共用一臺票據打印機，自動切票，通過票據傳送裝置進行相應上下工位送票。自助繳費機收卡能力可達到1秒/張，適用CPC通行卡厚度，適用于所有車型插卡或刷卡通行操作，自助繳費機能兼容ETC卡的讀寫，安裝維護方便。

為方便司機索取發票，全車型自助繳費機具有票據傳送功能，車主支付通行費成功后，全車型自助繳費機票據傳送裝置自動切割票后送票到相應工位并伸出，司機取走發票后，票據傳送裝置自動縮回。

3.2 車型軸型判別大數據云平臺

全車型自助收費系統的關鍵需要車牌、車型、軸型的判別準確無誤，全車型自助收費車道一般無人值守，取消省界收費站后入口治超實行人工發卡，卡內車牌、車型準確率很高，而目前硬件設備上車型、軸型自動判別準確率不高，可根據卡內車牌、車型信息計算收取通行費，鑒于車輛車牌信息的唯一性，同時建立大數據云平臺車輛信息，車輛通過自助收費車道時，根據車牌信息交互后取得車輛車型、軸型信息，不一致時人工確認干預完成車輛通行。

研究開發搭建出車型軸型判別大數據云平臺，大數據云平臺與全車型自助收費系統車道端軟件進行通信數據交互，平臺定期采取全省高速公路收費站收費通行數據及ETC發行方車輛信息，根據車輛車牌的唯一性，提取人工多次判別的車牌、車型、軸型數據，車輛在全車型自助收費系統車道通行時，車道將車牌信息發送給車型軸型判別大數據云平臺可獲取車型、軸型信息。

3.3 移動支付平臺

研究開發搭建出移動支付云平臺服務，支持微信、支付寶等主流支付方式，云平臺服務端軟件可與全車型自助繳費系統車道端軟件進行通信交互，將車道端發送的移動支付數據解析后與第三方支付平臺數據交互，從用戶第三方支付平臺賬戶中扣除高速通行費，并將支付結果返回車道端;移動支付云平臺可提供收費流水對賬查詢、匯總報表統計。

3.4 多模式車道收費軟件及特情處理系統軟件

研究開發出一套與取消省界收費站后高速公路聯網收費軟件兼容的多模式車道收費軟件。多模式車道收費軟件在具有現有ETC/MTC混合車道收費軟件功能基礎上支持出口非現金移動掃碼自助繳費、入口自助發卡，在移動支付平臺、省中心車型庫等后臺系統支撐下實現出口精確計費收費、入口精準寫入入口車牌車型信息。軟件具有上/下班、一車一卡、可讀寫CPC卡和ETC卡、準確判斷自助機上或下工位伸縮、與移動支付云平臺通信交互、準確計費并打印票據、現金收費、自動發卡、自動與服務器校時、收費業務數據自動統計并上傳、報警提示、控制相關硬件設備等功能，無人值守特情時可將特情信息上報特情處理系統，特情處理系統軟件可與自助收費系統收費軟件交互通信進行車牌修改、車型確認、軍警車、U型車等特情人工干預。

特情處理系統實時監控自助機設備狀態、收費業務流水數據及統計，特情處理系統安裝于手持式平板機實現入出口自助收費車道統一管理，值班人員通過手持式平板機監控入出口自助收費系統車道運行狀態，特情處理系統與多模式車道收費軟件交互通信，當司機按下求助鍵時可與自助機設備實現語音可視化對講，指導司機操作。自助收費車道出現如軍警車、免費車、綠通車、U型車、超時車、無車牌、無車型、車型不符、車牌修改等收費特情時可在平板機上進行確認操作，減少值班人員頻繁在車道走動，減少安全事故發生及降低值班人員勞動強度。

4 經濟社會效益分析

按照目前高速公路較為成熟的四班三運轉制，建設一條無人值守車道預計可節省4名收費人員，如每名收費人員的年度人力資源成本按照10萬元計算，每年節約人力成本40萬元，將無人值守自助繳費系統應用于高速公路收費站，可以有效降低高速公路的運營成本。

此外通過引進自助繳費系統還可以最大限度降低收費過程中的人為因素，能夠很好地解決人工收費漏洞問題、有效杜絕人為誤差和故意作弊問題，提高高速公路現代化服務水平。

無人值守自助繳費系統是高速公路新型的收費模式，支持MTC和ETC車輛的自助繳費通行，是現有收費模式的有效補充。自助繳費系統在高速公路中的應用為高速公路無人值守收費站建設應用提供了可能，可由現有的每人值守一條車道向一人值守多條車道甚至云值守逐步轉變，最大程度減少收費人員數量，降低運營成本，實現降本增效。

5 結語

目前高速公路收費站人力資源成本逐年上升，降低運營成本、實現降本增效成為迫切需要。高速公路無人值守自助繳費系統作為一款智能收費產品，實現了MTC和ETC車輛的自助繳費通行，并通過狀態監控和異常情況處理，確保了自助繳費的安全性和準確性。引入自助繳費系統，建設無人值守自助繳費車道，是實現高速公路降本增效的有效途徑之一。

根據國內外收費技術現狀以及前沿技術發展，收費無人化是高速公路收費發展的重要趨勢，無人值守自助繳費系統作為收費無人化的重要手段之一，預計在未來會在高速公路收費站出口車道得到越來越廣泛的應用。

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