全新一代無人收費機器人

張文光

（佛山市高速公路營運管理有限公司，廣東 佛山528300）

0 引言

駛入佛江北高速的西龍收費站，有三個工作半年的“收費員”，說話刻板卻幾乎從不出錯，能夠同時處理ETC與人工車道交易事宜，可以常人無法比擬的速度進行數據處理，“收費員”顯眼的橙色外衣上標注了他們的名字—車道機器人，見圖1。2020年8月，佛山高速在西龍收費站設立全國首個智慧收費站試點，正式面向社會車輛開展試運行。近年來，佛山高速在探索智慧化運營服務方面做了諸多嘗試，而智慧收費車道機器人是繼羅格站的非現金自助繳費高速車道、下安站的貨車計重自助繳費車道、仙涌站的ETC自由流收費技術后，佛山高速在“智能收費”領域的又一硬核成果。

圖1 車道機器人

1 運營現狀和困惑

佛山高速所轄五條高速公路是在原有城市快速公路經過高速化改造而成，自2020年并入全國聯網收費以來，營運管理面臨收費站多、廣場短、車流量大的問題。

佛山高速的出入口大部分是菱形收費站，從而導致小站需要配置四班收費人員，人員管理成本較高。由于佛山高速基本以本地車為主，同時沿線物流園較多，造成收費站通行壓力巨大。

菱形收費站本身缺點比較明顯，收費廣場小、匝道短、車道少（見圖2）。以上問題對佛山高速的營運管理提出了難題。

圖2 菱形收費站

為了降低人員成本、提高車道通行效率、減緩收費站擁堵，佛山高速引進了全新一代無人收費機器人，見圖3。

圖3 新一代無人收費機器人

2 收費機器人系統工作原理

收費機器人系統集成了AI人工智能、云計算、大數據等先進技術，可為客車、貨車等各類車型實現ETC、CPC、紙券等介質的過車服務，為現有的收費模式向“智慧化”進階注入了強勁的推動力。

前端機器人內置的AI語音對話，可以在無人條件下，通過人機對話的形式為車主解決無法正常通行的特情；針對AI語音無法解決的問題，機器人會將現場情況轉接到云客服，由遠程的云客服通過視頻通話的方式解決車主的問題；針對綠通車、拖掛車等必須現場查驗的場景，機器人還提供了移動智能終端，可以由收費員帶著pad在現場解決收費問題（見圖4）。

圖4 收費機器人系統工作原理圖

收費車道機器人依托于云、大數據、AI等新型技術手段，具備運營成本低、服務能力強、運行效率高三大優勢，主要體現在：

功能多樣。兼備了ETC識別與智能人工交易功能，可為所有類型的車輛提供自助發卡與收費服務，并支持ETC、移動終端等多種主流非現金支付手段，兼容ETC、CPC和紙卷等多種通行介質，可替代收費員絕大部分的基本工作，見圖5。

圖5 收費車道機器人功能多樣

處理高效。非ETC車輛在車道機器人車道上的平均通行時間比傳統人工操作節省2～3 s，且能有效避免因人為操作失誤導致的收費糾紛。

服務靈活。在發生特情時，既能提供智能化引導處理，高效處理常見問題，亦能通過智能語音客服和視頻對講交互為司乘尋求人工協助，針對性解決特殊情況，見圖6。

圖6 收費車道機器人服務靈活

3 收費機器人黑科技

（1）重新定義收費系統。

目前高速公路的自助發卡機和自助繳費機，都是作為收費系統的集成外設，軟硬件分離的模式；而佛山高速引進的全新一代無人收費機器人，則實現了軟硬件的融合，與車型識別、車牌識別設備協同，依托云端賦能，可實現友好的人機交互界面，進而實現車道機器人的車輛感應、智能識別和綜合業務的處理。

（2）重新定義識別模式。

通過收費站單一的設備，對識別結果的準確性要求是非常有限的。全新一代無人收費機器人可以通過系統AI的深度學習，通過收費車道上多個感應設備的識別結果，再進行智能評判，識別的準確率就能達到更高。多個感應設備，可以有效降低對單一設備的依賴性，感應設備的共享與協同，能有效提高識別準確率。

（3）重新定義管理模式

通過云客服平臺和AI的能力，收費機器人可以有效降低人員的管理成本。借助了收費機器人的人機互動、視頻對講、智能識別等手段，把特情集中式遠程處理，1個客服即可服務36條車道。新的管理模式，大大降低了人工的成本。

人工智能已經逐步進入了產業化的階段，已經進入由學術界和產業界共同推動的產業化階段，根據我國產業發展的現狀，智慧交通也是人工智能未來發展的重點方向。IBM提出智慧交通的理念，就是在交通行業內不斷融入物聯網、云計算、大數據、移動互聯等高新的IT技術，隨著這些高新IT技術應用的發展和應用，給智慧交通注入了新的技術內涵，并且對智慧交通的發展和理念帶來巨大的影響。

由此可見，全新一代無人收費機器人不僅可解決佛山高速目前的通行效率低、收費站擁堵、人員管理成本高的難題，也符合了人工智能的發展方向，并往高速公路智慧化的道路邁進一大步。

4 降本提速分析

由于佛山高速大部分收費站為菱形收費站，營運人力成本較高，見表1。

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根據佛山高速西龍北出收費站收費機器人的使用情況，在降低公司營運成本和提高收費站通行效率方面取得了明顯的效果。

（1）按照4班3運轉的模式，西龍北出收費站早、中班各配置6名收費員，夜班配置5名收費員，總人員是68名。引進收費機器人后，現在早、中班各配置5名收費員，夜班配置4名收費員，總人員是56名。總體可節約12名收費員，一年節省人力成本約84萬元（每位收費員按年薪7萬元測算）。1臺收費機器人一年的保潔維修費用（不包含重大設備故障更換費用）約為2萬元。營運降本效益明顯。

（2）根據收費機器人后臺數據，與人工收費進行了對比，見表2。

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5 結語

隨著國家交通強國戰略的推進以及撤站的完成，高速公路的智慧化轉型已成為必然趨勢。在不久的將來，隨著車道機器人整體運行效能的穩步提升，佛山高速終將逐步實現收費機器人全覆蓋，打造高效化、少人化、智能化高速示范區，服務廣大司乘出行，強力助推智慧高速發展。