高速公路收费系统类型及卡管理模式

高速公路收费与通行管理高速公路是现代交通系统的重要组成部分，其快捷、高效的特性使得它成为人们出行的首选方式。

然而，高速公路的收费和通行管理是确保其正常运行的必要措施。

本文将就高速公路收费与通行管理展开讨论。

一、高速公路收费制度的运行机制高速公路收费制度的运行机制主要包括收费站设施和收费方式两个方面。

收费站设施一般包括车道、收费亭、电子收费系统等。

车道一般分为人工车道和电子车道，人工车道主要由工作人员进行人工收费，而电子车道则通过电子收费系统实现自动扣费。

收费亭则是工作人员进行实时的收费和信息咨询地点。

电子收费系统主要通过车载装置与道路设备进行通信，实现自动计费和扣费的功能。

收费方式主要包括按里程收费、按时间收费和混合收费。

按里程收费是指根据驾驶员在高速公路上行驶的里程数来计费，这种方式适用于长途行驶的车辆。

按时间收费是指根据驾驶员在高速公路上的停留时间来计费，这种方式适用于市区通勤的车辆。

混合收费是指将按里程收费和按时间收费相结合，根据实际情况综合计费。

二、高速公路通行管理的措施为了保证高速公路的通行安全和秩序，采取了一系列通行管理的措施。

首先是建立了高速公路交通管理服务中心，负责全面监控高速公路各个路段的交通情况，及时发布相关信息，协助应急救援。

其次是实行了电子不停车收费系统，使得车辆在通行过程中无需停车缴费，节省了时间和人力资源。

再次是加强了交通巡逻和执法力度，制定了相关法规和规章制度，对违法行为进行处罚，维护了高速公路的通行秩序。

此外，还加强了对货车、危化品车辆等特殊车辆的管理，设置了专用车道和限行时间，确保特殊车辆的安全通行。

三、高速公路收费与通行管理面临的问题与改进措施虽然高速公路收费和通行管理已经取得了一定成绩，但仍然面临一些问题。

首先，收费站拥堵是一个普遍存在的问题，尤其在节假日期间更加明显。

为了解决这个问题，可以引入电子不停车收费系统，减少人工收费车道，提高通行效率。

其次，收费方式还有待改进，可以根据实际情况进一步优化收费标准，以提高公路资源的利用效率。

概述高速公路信息管理系统实行下图所示的管理结构：依上图，收费监视系统主要用于对收费广场、收费亭、收费车道、收费站监视室和票据室的运行状况进行实时监视和录像，并对有特殊车辆通过和发生意外事件的出口收费车道的监视图像进行自动抓拍。

收费监视系统是收费站收费系统中的一个组成部分，因此，在该项目中，我们提供了一组先进的、实用的和完整的现场设备。

考虑到××省地处北方，地域广阔，四季分明，气候环境变化较大，要求有很高的电气性能和很宽的温度范围，并能经受风、霜、雨、雪及高温的侵袭，所以我们提供了这套具有很高的质量和可靠性的系统解决方案。

收费系统中的CCTV（闭路电视监控的缩写）系统可对路段内的收费运行状况作实时监视，摄像机在所监视范围为各级控制室值班人员提供直观的图像/文字信息，作为交通引导决策的依据。

由于所提供的控制软件界面是中文图形多媒体形式，所以操作直观、简便；显示、编辑都能以汉字方式完成，使人机操作界面友好、便捷，便于用户的使用和维护。

系统具有很强的扩充能力、升级能力及与其它系统互联能力。

系统组成收费监视系统主要由外场设备、传输路由部分和监控室控制设备三大部分构成。

1．外场设备：包括外场摄像机、摄像机防护罩、云台、立柱、基础（含地线）、支架、设备机箱等。

2．传输路由部分：编/解码器、光端机、尾纤、电缆、光缆、E1/2M的通信网络资源等。

3．监控室控制设备：矩阵主机、控制键盘、监视器、电视屏墙、硬盘录像机、视分器、字符叠加器、控制计算机等。

几点说明：1．收费车道、收费广场到收费站之间的视频图像传输所需线缆由供货商提出技术要求并负责测试，由总承包商负责统一采购和敷设。

2．为保证各收费车道、收费亭和收费广场的视频图像能清晰的在收费中心显示，供货商提供相关协议及技术支持。

3．技术规范中未规定，但完成本工程所必要的设备、材料及配件。

本项目包括系统设计、供货、安装、测试、开通、培训、保修等工作，并提供相关的技术资料和手册。

高速公路机电系统高速公路机电系统主要包括：通信系统、监控系统、收费系统、供配电系统、照明系统、通风系统等。

一、通信系统高速公路通信系统主要为高速公路语音、数据、视频等业务提供传输通道，一般包括以下子系统：光纤数字传输系统：为高速公路沿线设施之间的话务通信以及监控、收费系统的数据、图像等非话业务提供传输通道，并为全省及省际干线组网提供传输通道。

光纤数字传输系统目前普遍采用新一代SDH系统MSTP（多业务传送平台）传输系统和综合业务接入网相结合的方案。

主要接口为以太网接口、音频接口、和低速数据接口。

数字程控交换系统：为高速公路沿线管理部门之间提供业务电话、指令电话和传真，同时也可实现高速公路电话专网与电信公网的互联。

交换设备一般设在分中心或管理处，各收费站、服务区、养护工区等通过综合接入设备与分中心交换机连接。

视频会议系统：省交通厅设主会场，分中心或管理处设分会场，各会议室设会议终端设备，由视频会议控制单元（MCU）设备、视频会议终端设备（终端设备、摄像机、麦克风、显示设备）、管理服务器及管理软件构成。

光电缆系统：光缆主要用于通信传输、视频监控传输等，电缆主要用于收费站、服务区语音业务。

通信电源系统：一般由交流配电设备、高频开关电源、UPS等设备构成。

二、监控系统高速公路监控系统主要为高速公路的运行、道路安全等提供监视与控制管理功能，指导车辆通行，根据道路状况，制订科学合理的通行方案，确保高速公路的安全运行。

其系统构成由省监控中心、监控分中心、监控所及外场设备构成。

监控中心及监控分中心设备：包括闭路电视监视设备、液晶屏拼接系统、综合控制台、紧急电话隧道广播控制台、计算机系统硬件及软件的开发和实现等。

监控所设备：包括闭路电视监视设备、综合控制台、紧急电话隧道广播控制台、计算机系统硬件及软件的开发和实现等。

外场设备，分为主线设备和隧道设备两部分：主线设备包括车辆检测器（分别采用线圈、视频、微波类型检测器）、能见度及路面状态检测器、遥控摄像机、F型可变情报板、门架式情报板；隧道设备包括检测器、遥控摄像机、固定摄像机、小型可变情报板、交通信号灯、车道指示器、横洞指示标志、火灾报警设备、一氧化碳/能见度检测器、风速风向检测器、亮度检测器、本地控制器等。

128交通科技与管理智慧交通与信息技术0　引言 在信息网络飞速发展的当前社会，电子收费模式开始流行于高速公路的计费系统中，但是我国仍然处于不平衡的发展中阶段,因此高速公路电子收费系统还分为三种不同类型，同时在未来的发展过程中还需要针对不同阶段的发展目标制定相应的阶段性战略计划，实现高速公路收费系统的长远稳定发展。

1　ETC 收费系统运行管理模式1.1　专营公司管理体制 目前国内外已经在高速公路建设工程中开始引入ETC 收费管理模式，并且该模式通常都是以专营公司为主体，由高速公路投资商成立并且经营运行的公司，对于高速公路的日常运行管理全权负责。

在中国，该项目一般由政府指定相关的运行公司进行运行管理以及信息统计。

以省高速公路项目为例，省政府批准相关联网收费专营公司负责各个路面的收费具体工作，国资委负责收费工作的组织以及监督管理。

专营公司在这个过程中需要收取公路经营单位所支付的各种结算费用以及管理费用能够满足公司的基本运行。

1.2　事业机构管理模式 当前部分省市的高速公路已经基本实现联网自动扣费的功能，管理模式也从一般的运营管理转移到事业机构模式中的管理中，当地公路管理局的联网中心负责全省高速公路收费系统的工程建设工作。

但是收费结算机构只是该系统下面的一个具体执行结构，与其他部分业主之间只是服务关系，没有任何利益冲突。

最终的联网收费决策权力以及协调功能全部由公路主管部门以及各个业主的委派工作人员负责。

1.3　ETC 收费方式 当前高速公路收费系统中主要流行三种收费方式，分别为扫码支付，车牌云支付以及ETC 三种模式。

在使用ETC 系统之前，目标车辆往往会在前面挡风玻璃位置安装电子标签，在经过高速收费站路口时内部的微波天线能够和车内部电子标签发生短程通讯。

在互联网系统的帮助下能够自动于后台完成扣费工作，车内司机无须停车。

以现行国际惯例而言，在该种电子收费系统中，高卢公路收费车道不仅能够提高车辆单位时间的通行效率，同时能够减少扣费的误差。

高速公路收费系统1.高速公路收费系统采用多年传统使用(de)分中心---站---车道(de)分散管理模式即由收费站系统、收费分中心系统、省中心拆帐系统共同组成,分为三级管理模式：收费站—分中心一省中心.其中车道与收费站之间组成星形结构(de)局域网,收费站与收费分中心之间、收费分中心与收费拆帐中心之间租用专用速率64Kb／s(de)DDN 线路进行通讯.2.计算机收费系统(de)网络结构为:用一台网络交换机,收费站服务器和车道各收费计算机,构成10-100Mbps星型以太局域网结构.所有车道计算机连接到二台10-100Mbps 自适应共享式集线器.站内其它计算机,如报表查询计算机、硬盘录像机连接到站内10-100Mbps自适应交换式集线器.车道集线器与站内集线器之间采用光纤连接.3.主要车道设备：车道计算机、专用键盘、车道智能控制柜、票据打印机、道闸、车道摄像机、费额显示器、字符叠加器、闪光报警器、雾灯、车道红绿信号灯、雨棚红绿信号灯车道计算机系统是一个独立完成收费作业、控制收费作业流程(de)系统.与每个设备相对独立,当系统网络发生故障和进行故障处理时,不影响各个车道计算机系统(de)正常收费；当系统中某个车道计算机系统发生故障和进行故障处理时,不影响其它车道计算机系统(de)正常收费,保障收费系统正常(de)收费作业.车道收费处理计算机系统单元构成.4.闭路监视系统闭路监视系统是相对独立(de)系统,只是和收费系统存在某些关联（如收费数据叠加、抓拍、硬盘录象等）.整个闭路监视系统可以划分收费亭监视、车道监视、广场监视等几个部分.一个完整(de)主要由前端音视频数据采集设备、传送介质、终端监看监听设备和控制设备组成.通过在监控区域内安装固定摄像机或全方位摄像机,对监控区域进行实时监控.通过传输线路将摄像机所收集到(de)信号传至图像分配器或放大器,然后再传入,实现对监控区域(de)全面监视.前端设备：是指系统前端采集音视频信息(de)设备.操作者通过前端设备获取必要(de)声音、图像及报警等需要被监视(de)信息.系统前端设备主要包括摄像机、镜头、云台、解码控制器、和报警探测器等.传送：是将前端设备采集到(de)信息传送到控制设备及终端设备(de)传输通道.主要包括视频线、电源线和信号线,一般来说,视频信号采用同轴视频电缆传输,也可用光纤、微波、双绞线等介质传输.控制设备：是整个系统(de)最重要(de)部分,它起着协调整个系统运作(de)作用.人们正是通过控制设备来获取所需(de)监控功能.满足不同监控目(de)(de)需要.控制设备主要包括音、视频、控制键盘、报警控制器和操作控制台.：是系统对所获取(de)声音、、报警等信息进行综合后,以各种方式予以显示(de)设备.系统正是通过终端设备(de)显示来提供给人最直接(de)视觉、听觉感受,以及被监控对象提供(de)可视性、实时性及客观性(de)记录.系统终端设备主要包括监视器、录像机等.[2]闭路电视监控系统是应用光纤、同轴电缆、微波在其闭合(de)环路内传输电视信号,并从摄像到图像显示构成独立完整(de)电视系统.它能实时、形象、真实地反映被监控对象,不但极大地延长了人眼(de)观察距离,而且扩大了人眼(de)机能,它可以在恶劣(de)环境下代替人工进行长时间监视,让人能够看到被监视现场(de)实际发生(de)一切情况,并通过录像记录下来.设计:1、架构合理：就是要采用先进合理(de)技术来架构系统,使整个系统安全平稳(de)运行,并具备未来良好(de)扩展条件.2、稳定性和安全性：系统(de)技术先进性是系统高性能(de)保证和基础,同时可有效地减少使用人员和人员(de)麻烦.良好(de)可扩展性则是为了用户(de)发展考虑.随着对监控系统应用时间(de)增长,未来对(de)要求会更高.可扩展性保证当用户有更多(de)要求时,引入(de)新设备可以顺利地与本次配备(de)设备共同工作,进一步扩展与提高系统(de)性能.3、产品主流：闭路监控系统是否采用当今主流产品,关系到系统(de)整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整(de)技术文档资料.5.辅助系统辅助系统是指确保收费系统正常运行(de)配套系统,包括内部对讲、电力供给、设备保护等多个方面.6.服务器服务器主要进行数据(de)存储和收费数据处理：在数据库中编制触发器和预定义存储过程,当收费数据写入数据库或者对数据进行修改、删除时,数据库(de)触发器会自动更新有关统计数据（如日收费统计、班收费统计、车型分类收费统计、收费员收费统计等）,从而保证收费数据(de)完整性和一致性.7.通信机我们借鉴了软件工程中Agent(de)概念,在服务器和车道控制计算机之间建立一个“代理”层,该软件可以运行在任意一台(de)计算机上,即通信机.根据收费站(de)规模,也可以运行在数据库服务器或管理计算机中.车道计算机、通信机之间通过传输层协议连接.传输层有两种通信协议：TCP/IP和UDP.采用TCP通信时,通信双方需建立连接,通信过程中有应答和重发机制来保证所有通信数据都正确到达.采用UDP通信时,不需要建立连接,也没有应答帧,而且可以广播发送,实时性较高,但缺点是发送方不能确认通信数据是否正确到达目(de)地.因此,我们必须根据具体要传输(de)信息来采用相应(de)传输方式.在本系统中,实时性不是主要因素,所以我们采用TCP/IP协议来保证数据(de)可靠到达.通信机(de)主要功能是数据库(de)操作、数据(de)传输控制及应答,即：a、通信机通过ADO(或ODBC)和服务器数据库相连接,进行收费数据(de)数据库写入工作.b、接收车道计算机收费人员登录信息包和收费流水数据,并将其写入收费数据库中,并返回相应应答信息.c、通信线路故障后,计算机自动记录,并向管理人员报警提示,人工排除故障,系统恢复后,自动从收费车道计算机调取数据,保证数据(de)完整性.这样基于TCP/IP协议建立了多层分布式数据库(de)软连接.d、代理可以迁移到系统任意一台计算机中, 自动将新IP地址发布到各个车道(de)计算机.当收费车道与收费站之间出现长时间(de)通信故障时,可以通过车道收费软件提供(de)数据导出功能将车道数据库中(de)收费数据写入软件盘后,在管理站将数据导入数据库中.8.收费信息采集和处理系统以车道收费处理单元系统设备和CCTV系统设备进行采集和处理车辆通行情况和收费员收费作业情况(de)图像和数据信息,并将信息传送到收费监控室,向收费作业管理人员提供实时(de)收费作业信息.收费作业信息(de)采集收费作业信息(de)采集方式是：收费员判别缴费和免缴费车辆类型通过收费键盘向计算机输入车型操作,收费计算机同时进行语音报价,此时车道报价机将发出报价提示音,同时报价机数码管显示应缴金额及车型.司机缴费完成,收费员通过收费键盘操作车辆放行,此时票据打印机打印一张票据,同时道闸栏杆将自动抬起,车道将抓拍一张叠加有本次收费相关信息(de)车辆图像,本次收费数据通过网络上传至服务器.收费作业信息(de)处理1、车道计算机接收到收费员键入(de)车型及缴费信息.CCTV亭内和车道摄像机采集(de)收费员工作情况图像信息,送到车道控制器叠加收费数据信息,然后送CCTV监视器上对应显示收费员(de)作业情况和当前(de)收费金额,CCTV通道摄像机采集(de)车辆情况及通道放行情况(de)图像信息送监视器显示.4、收费管理人员在进行实时监视收费作业(de)过程中,根据收费作业情况和收费作业(de)要求对收费作业情况通过实时录象机录像.9.收费数据处理系统监控室(de)网络服务器、收费管理计算机、监视计算机、财务计算机和图像计算机,与车道收费处理单元组成一个计算机管理收费数据信息采集系统.通过收费管理计算机进行参数设置,包括身份码(de)黑白名单、个人密码、费额表和用户级别设置以及进行补罚款数据(de)输入；通过监视计算机对上传数据实时监视；通过财务计算机进行收费数据(de)查询打印.收费数据实时传送收费数据由各车道计算机通过局域网实时上传到数据服务器,监视计算机可实时监视收费数据,并通过财务管理计算机对各个车道计算机上传(de)工班收费数据进行集合并处理.在系统异常情况下,无法实时传送,可自动将未传(de)工班收费数据存于本地机硬盘,不会丢失,等网络通畅后,再自动上传.10.数据信息(de)管理系统由收费管理系统数据库对收费数据信息进行管理,收费管理系统数据库能储存保留五年以上(de)数据供查询检索,结果可通过服务器或管理计算机(de)显示器显示,查询检索内容如下：a. 所有收费车辆收费数据日、周、旬、月、季度、年情况b. 某收费员、某车道、某班次、某一车型、某票号段在某一时间段收费情况c. 某一时间段及某日等收费车次情况d. 收费员工作记录及非正常运行、非正常操作、车队、错票等情况记录收费站局域网主要由两部分组成；一部分是收费站控计算机,包括服务器及功能各异(de)工作站,如硬盘录像机、报表查询计算机、车道收费计算机等.局域网采用星形以太网结构10-100Mbps,传输线缆UTP-5.由于车道计算机和收费控制室计算机距离较远,为保证传输质量,这二部分之间采用以太网交换机通过多模光缆连接,采用多模光纤主要是考虑到距离一般在3KM以内,防止信号过强引起反射,同时也可以降低成本.11.收费作业流程(de)控制系统(de)车道收费处理单元设备控制收费作业流程,车道收费处理单元由车道计算机、显示收费作业信息(de)显示器和收费作业台、收费费额显示器、语音报价器、收费票据打印机、收费放行电动栏杆和车辆检测器所组成,系统工作方式如下：收费员按键输入交费车辆类型到收费计算机,收费计算机计费并送收费费额显示器显示,语音报价器报价,经收费员确认后,计算机控制打印输出发票,并输出信号控制收费放行电动栏杆升起,车道通行信号灯亮绿色,放行车辆,车辆检测器测到车辆通过后向车道控制器传送“通过”信号,车道控制器输出控制信号,控制收费放行道闸栏杆落下,车道通行信号灯亮红色.。