高速公路无人值守自助缴费系统的设计与实现

朱立 王新官 卢金勤

摘 要：随着我国移动通信网络的发展和智能手机的普及，移动支付已经被社会公众广泛接受。在这波潮流的影响之下，如何利用互联网技术，满足多样化支付需求，是高速公路运营单位必须解决的问题。本文对收费站出口混合车道无人值守自助缴费系统的设计与实现进行相关阐述，提出混合车道无人值守化改造的建设思路与方案。

关键词：高速公路;出口混合收费车道;自助缴费;无人值守

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A

0 引言

2020年1月1日0时，在交通运输部的统一安排组织下，全国高速公路成功实现取消高速公路省界收费站工程的全网和并网切换工作;另外，在2020年5月6日0时，通过全网联网收费体系的优化和完善，实现车主用户“一次通行、一次扣费、一次告知”的运营服务目标，用户体验得到进一步提升。

取消高速公路省界收费站后，虽然全网ETC交易占比大幅提高，但是仍有相当一部分车辆需要通过人工方式提供车道处理服务，特别是对于出口车道而言，目前对于无法通过正常ETC交易的车辆，只能采用人工方式进行处理。如何优化非ETC车辆的缴费方式，提升司机的用户体验，降低收费人员的工作强度，是高速公路运营部门不得不考虑的问题。

1 系统建设的必要性

1.1 作为ETC的有效补充

取消省界收费站后，ETC作为高速公路收费的核心手段，得到了国家层面上的全力推进。但是由于各种原因，ETC安装率仍不理想，无法像日韩等邻国一样实现基本覆盖，使之成为高速公路缴费的唯一手段。为此必须保留其他支付手段，以实现对未安装ETC的车辆进行收费。随着移动支付已经被社会公众广泛接受，非现金支付可以作为ETC的有效补充。

1.2 满足用户多样化支付的需求

从用户体验方面来说，移动支付比传统的现金交易更为灵活和方便，大幅缩短交易时间，通行效率比传统人工方式大幅提升，车辆可以快速通行。

1.3 降本增效，提升服务水平

采用无人值守自助缴费方式，可以减少收费人员的配置，降低运营管理成本。通过移动支付方式缴费，不再使用现金，既解决了银行上门收款、零钞兑换，伪钞识别等一系列问题，同时收费环节也减少了收钱找零的过程，提高了通行效率。

1.4 减少拥堵，节能环保

移动支付系统平均单笔业务交易完成时间仅需几秒，可大幅提升车道的通行效率，降低收费站拥堵的几率。这样不但减少了因车辆排队而产生的燃油消耗，而且进一步减少车辆有害气体的排放，具有能源节约和环保的效益。

2 系统概述

高速公路无人值守自助缴费系统是一款智能收费产品，用于出口ETC/MTC混合车道，可实现MTC和ETC车辆的自助缴费通行。系统支持全车型车辆自助缴费，支持设备状态远程监控和异常情况远程处理，除了支持ETC刷卡支付之外、还支持微信支付、支付宝支付等非现金支付手段，支持接入ETC路侧设备实现ETC车辆的不停车收费。

在高速公路收费站出口车道设立高精度车型、车牌识别设备，当车辆驶入时能够实现车型、车牌信息的自动识别，并且可以自动判断车辆高度，在收费亭处设置自助缴费设备，当车辆达到自助缴费设备时，司机根据操作提示将通行卡插入自助缴费设备，系统自动计算并显示通行费额，并通过语音提示司机进行缴费，司机自主选择扫码/挥卡/车牌付等非现金支付方式支付通行费，支付成功后系统自动打印发票并自动抬杆放行，整个收费过程由司机自己完成，一般情况下无需工作人员参与。安装有OBU的正常ETC车辆，司机无需取出ETC卡，即可实现不停车缴费通行，交易失败时，司机可通过刷ETC卡自助缴费通行。在出现异常情况时，司机可通过自助缴费设备上的“求助”按钮请求远程帮助，工作人员可通过智能化回控处理异常情况，如遇无法远程处理的特殊情况，自助缴费系统将拦截该车辆，并由人工现场操作进行处理。

3 系统构成

系统主要由全车型自助缴费机、全车型自助缴费机、移动支付平台、多模式车道收费软件及特情处理系统软件等部分组成。

3.1 全车型自助缴费机

全车型自助缴费机分上下两个工位，上工位供大型车司机插卡或刷卡通行，下工位供小型车司机插卡或刷卡通行，内部结构主要由主控板、卡头控制板、票据打印模块（含自动切票及传送票装置）、移动支付扫码终端、收卡机构、IC卡读写控制板、语音提示模块、LED显示模块等组成，在收费软件的控制下实现非现金自助扫码缴费。上下工位都包含一套一体化自助缴费面板，上下两个工位都设有通行卡回收箱及废票回收箱;上下工位共用一台票据打印机，自动切票，通过票据传送装置进行相应上下工位送票。自助缴费机收卡能力可达到1秒/张，适用CPC通行卡厚度，适用于所有车型插卡或刷卡通行操作，自助缴费机能兼容ETC卡的读写，安装维护方便。

为方便司机索取发票，全车型自助缴费机具有票据传送功能，车主支付通行费成功后，全车型自助缴费机票据传送装置自动切割票后送票到相应工位并伸出，司机取走发票后，票据传送装置自动缩回。

3.2 車型轴型判别大数据云平台

全车型自助收费系统的关键需要车牌、车型、轴型的判别准确无误，全车型自助收费车道一般无人值守，取消省界收费站后入口治超实行人工发卡，卡内车牌、车型准确率很高，而目前硬件设备上车型、轴型自动判别准确率不高，可根据卡内车牌、车型信息计算收取通行费，鉴于车辆车牌信息的唯一性，同时建立大数据云平台车辆信息，车辆通过自助收费车道时，根据车牌信息交互后取得车辆车型、轴型信息，不一致时人工确认干预完成车辆通行。

研究开发搭建出车型轴型判别大数据云平台，大数据云平台与全车型自助收费系统车道端软件进行通信数据交互，平台定期采取全省高速公路收费站收费通行数据及ETC发行方车辆信息，根据车辆车牌的唯一性，提取人工多次判别的车牌、车型、轴型数据，车辆在全车型自助收费系统车道通行时，车道将车牌信息发送给车型轴型判别大数据云平台可获取车型、轴型信息。

3.3 移动支付平台

研究开发搭建出移动支付云平台服务，支持微信、支付宝等主流支付方式，云平台服务端软件可与全车型自助缴费系统车道端软件进行通信交互，将车道端发送的移动支付数据解析后与第三方支付平台数据交互，从用户第三方支付平台账户中扣除高速通行费，并将支付结果返回车道端;移动支付云平台可提供收费流水对账查询、汇总报表统计。

3.4 多模式车道收费软件及特情处理系统软件

研究开发出一套与取消省界收费站后高速公路联网收费软件兼容的多模式车道收费软件。多模式车道收费软件在具有现有ETC/MTC混合车道收费软件功能基础上支持出口非现金移动扫码自助缴费、入口自助发卡，在移动支付平台、省中心车型库等后台系统支撑下实现出口精确计费收费、入口精准写入入口车牌车型信息。软件具有上/下班、一车一卡、可读写CPC卡和ETC卡、准确判断自助机上或下工位伸缩、与移动支付云平台通信交互、准确计费并打印票据、现金收费、自动发卡、自动与服务器校时、收费业务数据自动统计并上传、报警提示、控制相关硬件设备等功能，无人值守特情时可将特情信息上报特情处理系统，特情处理系統软件可与自助收费系统收费软件交互通信进行车牌修改、车型确认、军警车、U型车等特情人工干预。

特情处理系统实时监控自助机设备状态、收费业务流水数据及统计，特情处理系统安装于手持式平板机实现入出口自助收费车道统一管理，值班人员通过手持式平板机监控入出口自助收费系统车道运行状态，特情处理系统与多模式车道收费软件交互通信，当司机按下求助键时可与自助机设备实现语音可视化对讲，指导司机操作。自助收费车道出现如军警车、免费车、绿通车、U型车、超时车、无车牌、无车型、车型不符、车牌修改等收费特情时可在平板机上进行确认操作，减少值班人员频繁在车道走动，减少安全事故发生及降低值班人员劳动强度。

4 经济社会效益分析

按照目前高速公路较为成熟的四班三运转制，建设一条无人值守车道预计可节省4名收费人员，如每名收费人员的年度人力资源成本按照10万元计算，每年节约人力成本40万元，将无人值守自助缴费系统应用于高速公路收费站，可以有效降低高速公路的运营成本。

此外通过引进自助缴费系统还可以最大限度降低收费过程中的人为因素，能够很好地解决人工收费漏洞问题、有效杜绝人为误差和故意作弊问题，提高高速公路现代化服务水平。

无人值守自助缴费系统是高速公路新型的收费模式，支持MTC和ETC车辆的自助缴费通行，是现有收费模式的有效补充。自助缴费系统在高速公路中的应用为高速公路无人值守收费站建设应用提供了可能，可由现有的每人值守一条车道向一人值守多条车道甚至云值守逐步转变，最大程度减少收费人员数量，降低运营成本，实现降本增效。

5 结语

目前高速公路收费站人力资源成本逐年上升，降低运营成本、实现降本增效成为迫切需要。高速公路无人值守自助缴费系统作为一款智能收费产品，实现了MTC和ETC车辆的自助缴费通行，并通过状态监控和异常情况处理，确保了自助缴费的安全性和准确性。引入自助缴费系统，建设无人值守自助缴费车道，是实现高速公路降本增效的有效途径之一。

根据国内外收费技术现状以及前沿技术发展，收费无人化是高速公路收费发展的重要趋势，无人值守自助缴费系统作为收费无人化的重要手段之一，预计在未来会在高速公路收费站出口车道得到越来越广泛的应用。

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