公路联网收费自动发卡机系统应用方案

张天成

摘要

本文通过研究报告的方式，阐述了四川省交通运输厅高速公路监控结算中心（四川智能交通系统管理有限责任公司）在成仁成都站研发、测试符合四川高速公路联网收费技术方案的自动发卡系统的过程和结果，验证四川联网收费及入口治超工作环境下的自动发卡机工作机制和技术方案，评估、分析相关管理和安全问题。

【关键詞】联网收费系统 应用方案

1 前言

当前企业用工成本逐年增长，高速公路收费人员辞职现象时有发生，各高速面临降成本增效益的经营压力，同时也面临行业监管、缓堵保畅、道口收费人员配置不足的矛盾；需要经营者转变经营理念，探索新的发展途径。

2 自动发卡机系统的应用

自动发卡机作为替代人工、降低劳动强度和运营成本的自动化设备，己在四川省外高速公路广泛应用，而在四川省内高速公路的应用尚未开展。“互联网+”、智能交通是未来行业发展趋势，利用信息化、自动化设备对传统行业进行升级改造成为必然选择。

2006年至2007年，四川省监控结算中心在绕城、成彭高速公路开展了自动发卡机阶段试点工作，提出了针对一类小客车自动发卡的解决方案，但尚未开展全车型入口自动发卡的应用研究工作。

2015年3月，四川省监控结算中心在考察了重庆成渝高速全车型入口自动发卡机应用情况后，开展自动发卡系统的“先行先试”项目，正式开始了自动发卡机应用方案测试工作。

（1）在确定四川联网收费及入口治超工作环境下的自动发卡机工作机制和技术方案后，试点选择了国内4家主流的自动发卡机设备厂商，以及5家车型识别厂商。为使测试方案具有一定代表性，符合省内所有高速公路入口治超工作模式，且不影响测试站点的正常业务工作，在筛选省内多个收费站后，选择成仁成都收费站作为本方案测试站点，并将该站紧邻入口超宽车道的4条人工发卡车道改造为自动发卡车道。

（2）四川省监控结算中心在现有的一类客车自动发卡软件基础上，结合四川省货车入口治超工作要求，按全车型自动识别和无人职守的工作模式，研发了与自动发卡系统配套的相关软件。并选择了4台通过了四川省联网收费复合卡技术要求的自动发卡机。车型识别设备则分别采用了红外扫描+压力传感、红外扫描、视频扫描、激光扫描等4种类型的识别技术，并都配备了基于视频流识别技术的高清车牌抓拍设备，兼做车牌抓拍和车道监控。

（3）确立了在正常情况下成仁成都收费站入口只开启2根ETC专用车道和4个自动发卡机车道，其余入口车道保持关闭，仅在上下班高峰时段增开一根入口人工发卡车道的通车测试方案。

通车测试工作从4月23日起到7月31日止（4月30日至5月6日因五一放假免费通行及厂家集中优化软件未做统计），共94天。自动发卡机车道总共放行车辆769199车次，其中客车679213车次、货车89986车次。期间四川省监控结算中心和各设备厂家也根据现场实际情况分别对自动发卡系统联网收费软件和设备的技术参数和主要功能进行了多次优化和改进。并得出以下测试结果：

一车一卡状态下，自动发卡机车道客车平均通行流量为300辆/小时，客货混合通行流量为200辆/小时，大约为人工车道（400辆/小时）的75%左右。

单车取卡放行操作时间为8秒-10秒（人工车道5-8秒）；驾乘人员普遍接受自动发卡模式，通行秩序良好。

各厂家的自动发卡机设备运行稳定，故障率很低，坏卡率小于0.5%，车型（客货）识

别率95%-99.8%，客车车类识别率达到99%；车型误判主要集中在小型皮卡车（若货物装载整齐可能被判别为客车）；车类误判主要集中在29-39座位客车，车牌判别的准确率为92%左右。

因超载车辆及车型、车牌判别错误造成的人工干预次数小于15次/小时；卡机昼夜补卡小于4次，有效减轻了收费员劳动强度，受到收费人员普遍欢迎。而且车道增加的自动发卡机集中监控功能，改变了以往自动发卡机异常情况下需要收费人员现场干预的单机应用模式。通过网络监听监控、远程控制等技术，避免收费员在车道间来回往返，极大的提高了操作安全性和卡机管理效率。

经测试，道口流量低于300辆/（小时.车道）的收费站可全时段开启自动发卡机，以适当减少人员配置，降低运营成本；流量较大的收费站也可错峰使用自动发卡机，以降低收费人员劳动强度。

不过，目前自动发卡系统还存在一些不足之处，首先是农产品车辆不能自动识别，因考虑到农产品车辆最终还是依赖出口收费员的判别，入口增加农产品车辆自动判别功能，反而可能会诱导出口收费员不加判断，造成通行费流失。其次小型皮卡车误判，外观装载整齐的小型货车可能被误判为客车，造成无法准确控制超载车辆进入高速公路。

3 结语

终上所述，自动发卡系统实现了入口计重与自动发卡的功能联动，超载货车及未称重货车禁止取卡通行功能，达到了治超管控的目的，同时入口自动发卡业务也适用于省内各类收费站，满足了联网收费的管理需要，具有推广应用价值。