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1、高速公路机电系统管理,主编杨志伟,第三章 高速公路收费系统,第一节 收费系统的分类 第二节 收费系统框架与需求 第三节 半自动收费系统 第四节 收费系统中的重要技术 第五节 联 网 收 费 第六节 收费系统的维护,第一节 收费系统的分类,一、概述 二、收费制式 三、收费方式,一、概述,(一)征收车辆通行费的意义 (二)收费对象 1)高速公路营运管理必需的路政车、救援车、维修车等内部管理使用的车辆，但必须配备必要的标牌和标志。 2)正在执行紧急任务，并设置有专用设备或专门标志的消防车、救护车、公安司法部门的警车等。 3)挂军队牌照的车辆。 4)根据地方政府法律性文件可以享受免费待遇的特许车辆。
2、(三)收费系统的主要目的 1)技术的应用应对防止通行费的流失起到关键作用。 2)技术的应用应不给管理带来了不必要的麻烦。 3)当某一技术的误差不尽人意时，应有有效的管理手段进行修正。,一、概述,4)有些技术可以用来预防通行费的流失，也有些技术是当通行费流失后查找其流失的原因时采用，同等条件下，尽量采用预防通行费流失的技术手段。 (四)收费系统的分类,二、收费制式,(一)收费制式的基本形式 1.均一式,03(84177)P94 J_Embed_1.jpg,2.开放式,03(84177)P94 J_Embed_2.jpg,3.封闭式,二、收费制式,03(84177)P94 J_Embed_3.jp
3、g,(二)各种收费制式的特点及适用范围 1.均一式 2.开放式 3.封闭式,二、收费制式,表3-1 三种收费制式的比较,三、收费方式,(一)通行券 1.纸质通行券 2.磁性通行券,03(84177)P94 J_Embed_4.jpg,三、收费方式,03(84177)P94 J_Embed_5.jpg,三、收费方式,表3-2 磁道状态,3.IC卡通行卡,三、收费方式,03(84177)P94 J_Embed_6.jpg,三、收费方式,03(84177)P94 J_Embed_7.jpg,三、收费方式,03(84177)P94 J_Embed_8.jpg,三、收费方式,03(84177)P94 J
4、_Embed_9.jpg,4.条形码通行券,三、收费方式,5.电子标签 6.车辆牌照 (二)通行费付款方式 1.现金 2.预付卡 3.银行转账 4.后付款 5.免费 6.冲卡 (三)车型分类 1.车型分类的理由 2.车型分类的原则,三、收费方式,3.车型分类参数 4.车型分类标准,表3-3 国内典型收费车辆分类标准,三、收费方式,表3-4 国外某公路收费车辆分类标准,(四)收费方式 1.人工收费方式 2.半自动收费方式,三、收费方式,3.全自动收费方式,三、收费方式,4.三种收费方式的比较 （1）缴费等候延误 （2）征费率 （3）投资成本 （4）作业成本 （5）实施难度,第二节 收费系统框架与
5、需求,一、收费系统总体框架 二、收费计算机网络系统,一、收费系统总体框架,(一)收费系统的目标 1)根据车型和行驶里程进行收费，尽量做到收费公平合理。 2)最大限度地杜绝少收、漏收和营私舞弊行为，保证高速公路的营运取得最大的经济效益和社会效益。 3)减少出入口的收费手续，提高收费的工作效率，尽量降低由于收费过程引起的交通延误，提高高速公路的通行能力。 4)与交通监测系统配合，提供交通流量数据，帮助实现线路堵塞情况下的匝道控制与调节。 5)对收费金额、票据、车型等信息的统计完整、准确，并能帮助进行财务分析和预测，实现智能化的财务管理。 6)能保证与监控系统、通信系统的一致性，实现高速公路的现代化
6、营运管理。,一、收费系统总体框架,7)为智能运输系统的实现留有一定的接口。 (二)收费系统的功能 1)实行计算机管理，尽量减少人为的干预，保证车型判别、费额计算准确；在人工判车型时，有辅助手段对判型结果进行监督。 2)出入口车道的栏杆与车辆检测器配合，准确统计通过车辆的数目，并有效防止冲关现象的发生。 3)具备对讲监听和图像监控功能，实现对收费过程的实时监控。 4)各种原始数据采集准确、完备，并能迅速向上传输，数据的安全性、可靠性高，原始数据不因意外断电等事故造成损失。 5)系统能自动巡检设备运行状态是否正常，能准确、及时地给出故障信息和故障排除信息。,一、收费系统总体框架,6)对紧急车、免费
7、车、冲关车等特殊车辆，应能迅速作出反应和准确处理，并自动保留车牌档案，应设置监控计算机以实现这些功能。 7)系统必须是全天候的、实时的，例如收费车道应在任何有车辆通过时正常使用。 8)具有一定的报警功能，如遇抢劫时的远程报警，遇车冲关或进出口收费员判型不一致时报警等等。 (三)收费系统的基本构成 1.封闭式收费系统的基本构成,03(84177)P94 J_Embed_11.jpg,一、收费系统总体框架,2.开放式收费系统的基本构成,二、收费计算机网络系统,(一)计算机网络概述 1.计算机网络的概念及功能 2.计算机网络的分类,03(84177)P94 J_Embed_12.jpg,二、收费计算
8、机网络系统,3.计算机网络体系结构,03(84177)P94 J_Embed_14.jpg,(二)网络传输媒体及网络设备简介 1.网络传输媒体 2.网络设备,二、收费计算机网络系统,表3-5 网络互联设备,(三)局域网概述 1.局域网特点 2.局域网标准IEEE 802 3.局域网介绍 (四)封闭式收费系统计算机网络结构,二、收费计算机网络系统,03(84177)P94 J_Embed_15.jpg,图3-15 封闭式收费系统计算机网络拓扑图,二、收费计算机网络系统,1.收费系统局域网的组网方式,03(84177)P94 J_Embed_16.jpg,2.收费系统广域网的组网方式,二、收费计算
9、机网络系统,03(84177)P94 J_Embed_17.jpg,(五)开放式收费系统计算机网络结构,二、收费计算机网络系统,03(84177)P94 J_Embed_18.jpg,图3-18 简单的开放式收费系统网络,第三节 半自动收费系统,一、收费车道设备简介 二、收费站、中心、分中心设备及软件简介,一、收费车道设备简介,(一)收费车道系统的功能 1)按车道操作流程正确工作，并将收费处理数据实时上传收费站计算机系统。 2)接收收费站下传的系统运行参数(同步时钟、费率表、黑名单和系统设置参数等)。 3)对车道设备的管理与控制，具有设备状态自检功能。 4)可保存一个时间段的收费数据，可降级使
10、用，但不丢失数据。 5)通信中断时，具有后备独立工作能力。 6)为车辆提供控制信息等。 7)将各种违章报警信号实时传送到收费站控制室。 (二)收费车道设备简介,一、收费车道设备简介,03(84177)P94 J_Embed_19.jpg,一、收费车道设备简介,03(84177)P94 J_Embed_20.jpg,图3-19 封闭式收费系统车道设备布局a)入口车道 b)出口车道 表3-6 收费车道设备及功能,一、收费车道设备简介,表3-6 收费车道设备及功能,1.车道控制机,一、收费车道设备简介,03(84177)P94 J_Embed_21.jpg,一、收费车道设备简介,03(84177)P
11、94 J_Embed_22.jpg,2.收费员显示终端,一、收费车道设备简介,3.收费员专用键盘,03(84177)P94 J_Linked_23.jpg,一、收费车道设备简介,03(84177)P94 J_Embed_24.jpg,4.非接触式IC卡读写设备,一、收费车道设备简介,5.费额显示器,03(84177)P94 J_Embed_25.jpg,一、收费车道设备简介,6.票据打印机 7.自动栏杆,03(84177)P94 J_Linked_26.gif,8.车辆检测器 9.声光报警器 10.内部对讲机 11.顶棚信号灯,一、收费车道设备简介,03(84177)P94 J_Embed_2
12、8.jpg,(三)收费车道系统软件 1)免费车辆处理。 2)紧急车辆处理。,一、收费车道设备简介,3)车队处理。 4)补票(或IC卡)处理。 5)差错处理。 6)车道开启状态时的冲卡处理。 7)车道关闭状态时的冲卡处理。 1)紧急车辆处理。 2)车辆信息不一致处理。 3)无款处理。 4)代金IC卡现金不足处理。 5)坏卡处理。 6)U型转弯处理。 7)车道开启状态时冲卡处理。,一、收费车道设备简介,8)车道关闭状态时冲卡处理。 9)打错票处理。 10)拖车处理。 11)车队处理。 12)无券(无卡)处理。,03(84177)P94 J_Embed_29.jpg,二、收费站、中心、分中心设备及软
13、件简介,(一)收费站设备及软件简介 1.收费站的功能 2.收费站设备配置 3.收费站软件 (二)收费分中心设备 1.收费分中心功能 2.设备配置 (三)收费中心设备及软件 1.收费中心的功能 2.设备配置 3.收费中心软件,第四节 收费系统中的重要技术,一、自动车型分类系统 二、全自动收/发卡机的作用 三、车牌自动识别系统 四、自动称重系统 五、不停车收费系统(ETC),一、自动车型分类系统,(一)车型分类要素 1)车辆的轴和/或轮胎数。 2)车辆的尺寸(如高度、长度、轴距、第一轴上面的车体高度)。 3)车重。 (二)前分类系统和后分类系统 (三)自动车型分类设备 1.车辆分离器,03(841
14、77)P94 J_Embed_30.jpg,一、自动车型分类系统,2.轴距与轴数检测器,03(84177)P94 J_Embed_31.jpg,3.车辆高度检测器,一、自动车型分类系统,4.双轮检测 5.车辆外型检测器 (四)检测传感器的选择 (五)全AVC系统,二、全自动收/发卡机的作用,(一)全自动收/发卡机简介 (二)全自动收/发卡机的作用 1)入口发卡员不与司机接触，司机把车停在全自动发卡机前，而不是发卡员所在的收费亭前，司机与发卡员不会发生直接冲突，也不会有服务态度不好的问题。 2)入口发卡员劳动强度明显减小，发卡员只需操作键盘，无需劳动强度最大的发卡动作。 3)彻底杜绝了发卡员利用
15、系统误差多发卡的可能，系统产生误差或受干扰是随机的，而发卡员远离全自动发卡机，当干扰或误差产生时，无法及时按钮取卡。,二、全自动收/发卡机的作用,4)发卡员模拟过车多发卡的可能性几乎没有，发卡机在收费亭里时，发卡员模拟过车和多发卡之间可以有时间差，特别是许多收费系统，一辆车没走就可给另一辆车发卡，这样发卡员获得卡，即使看录像都很难发现，而有了自动发卡机后，发卡员若想模拟过车，不管用什么办法模拟，必须有人实时在全自动发卡机前按钮取卡，若此人为司机，系统就会发现一辆车出现两个交易；若此人为班长或其他内部人，按钮取卡则一目了然。 5)简化了交接班手续，由于收费员、发卡员根本不和发/收卡机接触，也就不
16、需要有关IC卡的交接。 6)IC卡在第一次初始化进入卡箱后，无需再清点，卡箱内的所有卡片一直在系统的监控之下或票证员的管理之下。,三、车牌自动识别系统,(一)增加车牌自动识别系统的意义 (1)防止车辆换卡 保证通行车辆与通行IC卡一一对应，防止车辆在中途换卡逃费。 (2)防止通行IC卡流失 通过牌照识别，自动记录所有通行车辆的精确流向，对位收回的通行卡，可依据领卡车辆的牌照号码进行追查和处罚。 (3)防止车辆倒卡 通过牌照识别，自动记录所有通行车辆的进出情况。从而发现倒卡车辆(倒卡车辆所持通行卡的入口记录与该车辆在系统中的最新入口记录不一致)。,三、车牌自动识别系统,(4)对免费车辆的管理 建立免费车辆牌照数据库，只有数据库内的车辆才可以免费通行，否则收费员无法自行开启栏杆。杜绝“人情车”和借免费车舞弊等情况。免费车辆包括军车、警车、公务车以及其他特殊车辆。 (5)实现不同车辆区别收费 自动识别当地车、外地车以及月票或年票车辆。可以有效防止月票、年票的超期使用。 (6)黑名单车辆的稽查 建立车辆黑名单数据库，由牌照识别系统
