高速公路收費車道集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

高速公路收費車道現(xiàn)場通常比較復(fù)雜，當收費車道出現(xiàn)通行異常無法正常通行時，管理人員必須要進行相應(yīng)的授權(quán)操作。為使特情處理集中化、少人化，并能對特情進行匯總分析，文章設(shè)計了一種全新的高速公路收費車道集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)，實現(xiàn)了集成遠程監(jiān)控和遠程授權(quán)的需求，達到了提高管理效率、降低勞動成本的效果。

高速公路；收費車道；遠程監(jiān)控；集中授權(quán)

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作者簡介：

韋" 璇（1993—），工程師，主要從事智能交通機電工程施工及運維建設(shè)與管理工作。

0" 引言

取消高速公路省界收費站后，全國高速公路“一張網(wǎng)”進入了一體化運行的新階段，高速公路收費技術(shù)與運營管理都有了較大的變化。隨著全國聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)的日趨成熟，自由流收費技術(shù)在高速公路收費車道中得到了廣泛應(yīng)用，智能化、精準化、人性化的收費車道服務(wù)將成為主流［1］。

當收費車道出現(xiàn)通行異常導(dǎo)致無法正常通行時，管理人員需要在各車道之間往返進行特情處理，存在特情處理效率低、收費人員沒有減少等不足和一定的安全隱患。在此現(xiàn)狀下，基于自助發(fā)卡和自助繳費設(shè)備，實現(xiàn)收費特情集中處理和遠程處理，提升特情處理效率，有效減少收費人員的工作量，最終實現(xiàn)高速公路運營降本增效，是高速公路運營單位的迫切需求。

1" 主要目標

由于收費車道現(xiàn)場比較復(fù)雜，經(jīng)常會出現(xiàn)一些情況導(dǎo)致車道無法正常通行，管理人員必須要進行相應(yīng)的授權(quán)操作。當收費站車道較多且同時有幾個車道出現(xiàn)異常時，管理人員需要在車道之間來回跑動授權(quán)。這樣不僅勞累且耗時較長，甚至還嚴重影響車輛通行，容易出現(xiàn)安全事故。因此，需要設(shè)計一種路段級的高速公路收費車道集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)，集成遠程監(jiān)控和遠程授權(quán)。

系統(tǒng)的主要目標如下：

（1）能夠在收費站內(nèi)和路段監(jiān)控中心同時使用。

（2）能夠根據(jù)管理人員信息表進行登錄驗證管理。

（3）能夠記錄管理人員每次登錄的信息及操作，以便事后稽查。

（4）能夠根據(jù)需要配置需要監(jiān)控的收費站及車道。

（5）能夠響應(yīng)所有需要授權(quán)的車道異常，并進行遠程授權(quán)。

2" 總體架構(gòu)

高速公路收費車道集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)分為集中授權(quán)端和車道軟件系統(tǒng)端，總體架構(gòu)圖如圖1所示。

2.1" 集中授權(quán)端

集中授權(quán)端由登錄、主體顯示、車道配置管理、MTC異常處理、ETC、自動發(fā)、授權(quán)信息記錄、異常監(jiān)聽及負載均衡等8個模塊組成。

（1）登錄模塊：完成系統(tǒng)的用戶權(quán)限驗證及登錄操作，并記錄授權(quán)碼，輸出登錄的日志記錄。

（2）主體顯示模塊：登錄成功后，進入主體界面顯示模塊，顯示當前監(jiān)控的車道以及相應(yīng)車道的異常狀態(tài)信息。

（3）車道配置管理模塊：主要提供用戶錄入并保存車道信息，同時具備批量導(dǎo)入車道信息功能，以及選擇配置當前需要監(jiān)控的車道。

（4）MTC異常處理模塊：顯示當前的狀態(tài)信息和需要授權(quán)信息以及車道視頻，方便授權(quán)核對，并提供遠程授權(quán)操作交互按鈕。

（5）ETC模塊：顯示ETC當前車道狀態(tài)。

（6）自動發(fā)模塊：顯示當前自動發(fā)卡機車道的狀態(tài)信息。

（7）授權(quán)信息記錄模塊：保存用戶登錄期間的所有授權(quán)操作，并提供導(dǎo)出功能，方便事后稽查核對。

（8）異常監(jiān)聽及負載均衡模塊：負責監(jiān)聽車道異常，并在同時啟動多個集中授權(quán)軟件時，進行負載均衡分析，根據(jù)分析結(jié)果，進行均衡的分配異常處理工作到各個授權(quán)軟件中。

2.2" 車道軟件系統(tǒng)端

車道軟件系統(tǒng)端由MTC車道軟件系統(tǒng)與集中授權(quán)端的通信接口、ETC車道軟件系統(tǒng)與集中授權(quán)端的通信接口、自動發(fā)卡機車道軟件系統(tǒng)與集中授權(quán)端的通信接口等3個模塊組成。

（1）MTC通信接口模塊：完成MTC車道與集中授權(quán)端的監(jiān)聽、連接，以及異常信息、狀態(tài)信息的發(fā)送和接收。

（2）ETC通信接口模塊：完成ETC車道與集中授權(quán)端的監(jiān)聽、連接，以及異常信息、狀態(tài)信息的發(fā)送和接收。

（3）自動發(fā)卡機通信接口模塊：完成自動發(fā)卡機車道與集中授權(quán)端的監(jiān)聽、連接，以及異常信息、狀態(tài)信息的發(fā)送和接收。

3" 核心業(yè)務(wù)流程

高速公路收費車道集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)核心業(yè)務(wù)流程圖如圖2所示。具體業(yè)務(wù)及異常處理流程如下。

（1）集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)啟動后，用戶根據(jù)需要選擇監(jiān)控車道，并與車道連接，開始接收信息，同時監(jiān)聽授權(quán)請求。

（2）為了保證在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常或者管理人員過于繁忙時，車道異常也能及時被處理，本系統(tǒng)將在收費站及監(jiān)控中心同時部署。一旦車道出現(xiàn)異常，系統(tǒng)首先將授權(quán)請求發(fā)送到監(jiān)控中心，等待管理人員處理；如在一定時間內(nèi)未收到管理人員的授權(quán)信息，系統(tǒng)便自動將異常信息發(fā)送到站內(nèi)處理中心等待處理；如授權(quán)信息仍然超時，便提示車道進行現(xiàn)場處理。

（3）當多個車道同時出現(xiàn)異常時，按先后順序保存隊列，提供自動彈出操作窗口和手動彈出選擇方案。

高速公路收費車道集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用/韋" 璇，吳壯松，韓秭婧，王先有

4" 功能設(shè)計

高速公路收費車道集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)包括系統(tǒng)管理、特情特辦、記錄查詢、運行監(jiān)測四大菜單，功能設(shè)計圖如下頁圖3所示。具體業(yè)務(wù)功能如下。

4.1" 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理菜單包括用戶管理、角色管理兩個分菜單。

（1）用戶管理：用于管理使用本軟件的用戶，并為其分配角色。管理人員下載模板，在模板中填入導(dǎo)入的信息后上傳，即可導(dǎo)入新用戶。

（2）角色管理：展示系統(tǒng)的使用角色及角色對應(yīng)的權(quán)限信息。

4.2" 特情特辦

特情特辦菜單主要用于處理自助車道的突發(fā)特情，包括車道列表、設(shè)備告警、待辦任務(wù)、視頻通話、視頻監(jiān)控、車輛檔案6個分菜單。

（1）車道列表：主要展示當前用戶所管轄的收費站及車道，方便用戶在對應(yīng)車道上下班及隨時接管車道。可輸入收費站名、站代碼、車道號、車道IP進行搜索。選中車道，將展示特情待辦及霞測設(shè)備異常狀態(tài)。進入

車道控制頁，未上班顯示上班頁面，已上班若車道未被接管則直接接管車道。

（2）設(shè)備告警：展示本賬號管轄車道內(nèi)收費相關(guān)設(shè)備的異常狀態(tài)監(jiān)測。當設(shè)備異常時，及時反饋給當班次收費人員。按時間展示最近的報警，設(shè)備修復(fù)后自動消除，不再顯示報警。

（3）待辦任務(wù)：展示當前已開啟車道的所有待辦信息。可在此處點擊具體車道進行接管，并處理特情，遠程授權(quán)。特情處理包括欄桿機、頂棚燈、車道狀態(tài)、清空隊列、作廢交易等操作。當收費員處理完成所有特情，或進行清空隊列操作后，此條特情記錄從列表中移除。

（4）視頻通話：連接車道現(xiàn)場與監(jiān)控室收費員的線上溝通。視頻通話分為主叫和被叫功能。主叫是指收費員呼叫車道現(xiàn)場，與現(xiàn)場司機進行通話，確認信息；被叫是指由司機在卡機端通過求助鍵，向收費人員發(fā)起求助，收費員根據(jù)司機需求做相應(yīng)的處理，提高處理效率。

（5）視頻監(jiān)控：介入車道視頻、車尾視頻鏈路，協(xié)助收費員實時了解收費車道的現(xiàn)場情況。如需查看歷史視頻，則需點擊視頻，拖動視頻進度條向前滑動即可。

（6）車輛檔案：展示歷史車型與最近一次通行記錄數(shù)據(jù)。收費人員收費時可及時了解車輛半年內(nèi)的車型情況，實時進行比對、判斷，排除車型逃費風(fēng)險。歷史車型展示半年內(nèi)車輛的歷史通行次數(shù)、通行常用車型（即半年內(nèi)通行使用最多的車型）、人工核驗常用車型（半年內(nèi)使用的除ETC通行車型以外的其他車型）。最近一次通行記錄展示當前車道內(nèi)交易車輛最近一次的通行記錄。通常情況下，入口的最近一次通行記錄為上一次的出口通行數(shù)據(jù)，出口的通行記錄為最近的入口通行數(shù)據(jù)。

4.3" 記錄查詢

記錄查詢菜單包括特情記錄、通話記錄、最小費額、交易記錄、入口稱重5個分菜單。

（1）特情記錄：用于查詢所有車道產(chǎn)生的特情記錄。搜索條件支持值班ID、車牌、車牌顏色、介質(zhì)類型、介質(zhì)編號、收費站、班次、班次時間、車道號、特情類型。按條件導(dǎo)出特情記錄列表，默認導(dǎo)出最近20 000條。

（2）通話記錄：用于查詢所有車道產(chǎn)生的通話記錄，包含語音包。搜索條件支持路段名稱、處理人工號、通話類型、收費站、車道號、處理時間。點擊音頻文件，可播放音頻記錄。

（3）最小費額：用于查詢所有車道的最小費額使用記錄。搜索條件支持值班ID、車牌、車牌顏色、介質(zhì)類型、介質(zhì)編號、入口站、入口時間、出口站、出口時間、出口車道號。按條件導(dǎo)出最小費額使用記錄列表，一次僅能導(dǎo)出20 000條。點擊車牌，可查看車輛交易詳情。

（4）交易記錄：用于查詢當前用戶權(quán)限管轄范圍內(nèi)所有收費站的出入口交易記錄。搜索必選條件支持入口時間、值班ID、車牌、通行ID、介質(zhì)編號，搜索其他條件支持出入口站、出入口車道號、介質(zhì)類型、車牌顏色、車型、車軸、車種。按頁碼導(dǎo)出數(shù)據(jù)，一頁最多可導(dǎo)出20 000條。

（5）入口稱重：用于查詢所有車道產(chǎn)生的入口稱重記錄。搜索條件支持車牌、車牌顏色、車型、軸數(shù)、班次、班次時間、大件運輸、超限率。

4.4" 運行監(jiān)測

運行監(jiān)測菜單包括監(jiān)測中心、車道監(jiān)測、服務(wù)信息3個分菜單。

（1）監(jiān)測中心：實時展示本監(jiān)控中心正在使用的黑名單版本信息、費率相關(guān)參數(shù)信息、數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)測概況。協(xié)助維護員、收費員對車道收費系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)隨時進行監(jiān)測。監(jiān)測數(shù)據(jù)每隔10 min更新一次，如在更新時間間隔內(nèi)版本號未變更，以紅色標記預(yù)警。

（2）車道監(jiān)測：用于運維人員對站級各車道的車道版本、費率版本、基礎(chǔ)信息版本、計費模塊版本、局中心未上傳數(shù)量、站級未上傳數(shù)量進行監(jiān)測。支持按路段-收費站查詢單個收費站各車道各數(shù)據(jù)、服務(wù)版本信息。監(jiān)控數(shù)據(jù)展示各車道正常及異常數(shù)據(jù)情況，默認展示當前站點的所有車道監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（3）服務(wù)信息：展示各類服務(wù)的相關(guān)信息，包括版本信息、流水服務(wù)版本、節(jié)假日免費時間段、危險貨物運輸現(xiàn)行時間段、交易服務(wù)、計費服務(wù)、外場服務(wù)、查詢服務(wù)。點擊服務(wù)類型，可查看此服務(wù)的相關(guān)內(nèi)容。

5" 關(guān)鍵技術(shù)

高速公路收費車道集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)如下。

5.1" 自由流收費技術(shù)

自由流收費是一種基于實時交通狀況的收費技術(shù)。通過在道路上設(shè)置收費站或傳感器，對通過的車輛進行收費。收費金額根據(jù)車輛類型、行駛時間和行駛距離等因素確定。傳感器負責實時監(jiān)測交通狀況，向收費設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。收費設(shè)備根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)計算收費金額，并向車輛發(fā)送收費信息。數(shù)據(jù)中心負責收集、存儲和分析收費數(shù)據(jù)，為收費策略制定和優(yōu)化提供支持。自由流收費能夠有效提高收費效率，減少交通擁堵。

5.2" 遠程監(jiān)控技術(shù)

遠程監(jiān)控技術(shù)把視頻監(jiān)控設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)，通過計算機或手機等終端設(shè)備觀看遠程的視頻圖像［2］。遠程監(jiān)控流程包括監(jiān)控點、傳送網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心等。監(jiān)控點各攝像機的視頻信號輸入視頻采集終端，通過圖像壓縮算法將視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)經(jīng)壓縮后的音視頻數(shù)據(jù)流到視頻監(jiān)控中心，監(jiān)控中心解壓縮并通過計算機顯示屏幕和聲卡進行監(jiān)控［3］。遠程監(jiān)控可以將信息網(wǎng)與控制網(wǎng)有效連接，實現(xiàn)對生產(chǎn)運營情況的隨時掌握，達到降本增效的目的。

5.3" 遠程授權(quán)技術(shù)

遠程授權(quán)技術(shù)深度融合實際業(yè)務(wù)，形成業(yè)務(wù)現(xiàn)場人員觸發(fā)、管理人員審核授權(quán)的管理模式。業(yè)務(wù)現(xiàn)場人員遇到需要授權(quán)的業(yè)務(wù)，暫停原業(yè)務(wù)進程，自動請求授權(quán)信息，獲管理中心授權(quán)后恢復(fù)原業(yè)務(wù)進程。管理人員接收授權(quán)請求并審核，進行遠程授權(quán)。遠程授權(quán)加強了管理中心對業(yè)務(wù)現(xiàn)場的監(jiān)督管理，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)信息的共享與交互。

6" 應(yīng)用成果

高速公路收費車道集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)現(xiàn)已在廣西多條高速公路的收費站得到應(yīng)用。在近兩年的運行過程中，相比傳統(tǒng)的收費車道系統(tǒng)，集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)實現(xiàn)了高速公路收費車道的集中管理和監(jiān)控，使管理人員能夠快速響應(yīng)車道的異常情況，及時恢復(fù)車道的正常通行。根據(jù)運營數(shù)據(jù)分析，通過建立羅城信息總站，將羅城、安馬、和睦、小長安、天河5個收費站的收費班長進行授權(quán)集約化管理，實現(xiàn)由原來的5個收費站的20名收費班長，縮減至5名收費班長，實現(xiàn)遠程高效授權(quán)，降低運營成本的效果。

7" 結(jié)語

本文設(shè)計了一種全新的高速公路收費車道集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)。集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)功能完備、實用性強、操作簡明清晰，很好地實現(xiàn)了集成遠程監(jiān)控和遠程授權(quán)的需求。集中監(jiān)控授權(quán)系統(tǒng)的成功應(yīng)用，加強了管理人員對收費車道現(xiàn)場的管理調(diào)控，減輕了管理人員的工作量，提升了管理中心對收費車道的監(jiān)控能力，達到了提高管理效率、降低勞動成本的效果。

［1］北京網(wǎng)路智聯(lián)科技有限公司，交通運輸部路網(wǎng)監(jiān)測與應(yīng)急處置中心.用于收費站入口ETC集中交易的處理方法及相關(guān)裝置［P］.中國：CN202211708593.8，2023.

［2］楊瑞琨，劉" 峰.云技術(shù)下實時遠程網(wǎng)絡(luò)和視頻雙重監(jiān)控管理［J］.江西科學(xué)，2016，34（6）：883-885.

［3］李玲玲.基于Web服務(wù)器的視頻監(jiān)控系統(tǒng)［J］.信息通信，2014，（4）：121-122.

20240503