高速公路自助缴费技术应用研究
高速公路自助缴费技术应用研究
作者： 杨龙平 潘华
来源：《企业科技与发展》2021年第11期
        【关键词】自助缴费;移动支付;智能识别;智能自检
        【中图分类号】F71;TP3 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）11-0108-03
        0 引言坂本真綾
        目前，我國29个联网省份已经取消高速公路省界收费站，全国高速公路“一张网”基本形成。随着国家大力推行ETC（电子不停车）系统的应用，ETC用户普及率大幅提升，ETC自动收费模式逐渐成为国内高速公路的主要收费模式，同时保留ETC/MTC（停车）混合收费模式。在全国高速公路“一张网”的新发展趋势下，高速公路通行流量将会激增，并在未来保持高流量状态。现有ETC/ MTC混合出口车道在此趋势下常面临车辆拥堵问题，通勤时间延长，运营效率下降;车辆二氧化碳的排放量不断增加，导致收费站附近环境污染情况恶化。同
时，高速公路逃费现象仍然存在，因此对于ETC/MTC混合出口车道而言，路段运营公司每年需付出较大的人力成本却不能有效提升运营效率。研究基于移动支付技术的自助缴费技术，可满足人们出行便捷的需求，实现节能减排，提高路段运营公司的运营效率，节省人力成本，减少人工收费意外情况的发生，实现“零漏收”，进一步提高高速公路服务水平[1]。
        1 系统架构
        基于移动支付的高速公路自助缴费系统架构如图1所示，包含三大模块，分别是自助缴费收费系统、自助缴费前端系统及自助缴费系统外围设备。
        自助缴费车道收费系统核心是自助缴费车道软件，主要用于在车道现场实现刷卡收费、收卡、外设控制及提供扫码支付收费等功能。除了这些功能，系统还包含登录人员身份验证、基础参数配置、数据本地存储及状态名单管理等功能。其中，身份验证用于验证收费现场系统登录人员的登录信息（包含工号和密码）是否合法;基础参数管理主要用于管理车道的配置信息（包含车道的物理参数、收费软件的版本及收费费率的版本等）;数据本地存储主要用于本地存储系统交易过程中产生的交易数据，联网后系统收费收据能自动上
十大经典英文歌曲传;状态名单管理主要用于对黑名单车辆进行现场查询，若查询结果是黑名单车辆则进行现场报警拦截。
        自助缴费前端系统主要是提供车辆司乘人员与自助缴费机的人机交互服务，包含司乘人员对缴费机的物理界面的操作、缴费机相关收费信息的展示等。前端系统主要包括收卡区、刷卡区、费额显示区、移动支付区、票据打印区及对讲区等。收卡区用于对车主的通行卡进行回收，系统根据车型和行驶路径自动计算本次通行费用;刷卡区用于本车道ETC车辆交易失败时向ETC车主提供刷卡服务;费额显示区用于展示本次车辆的通行信息和收费信息;移动支付区用于司乘人员进行移动支付缴纳本次通行费;票据打印区用于提供收费票据打印服务，司乘人员根据需要自助打印车辆本次通行的收费票据;对讲区则提供司机与收费站监控室的信息交互服务，包括司机求助、收费站车道提醒等。英语四级准考证号
        自助缴费车道外围设备主要是辅助系统完成自助缴费整个收费过程，收费车道外围设备包含线圈、车型识别器、车牌识别器、报警器、车道通行灯、栏杆机和车道摄像机等。
        2 自助缴费系统技术应用
        由前述的自助缴费系统架构的介绍可知，其涉及的主要技术包含智能识别车辆特征技术、移动支付技术、基于数据挖掘技术的海量数据分析技术和智能自检远程监控技术。
        2.1 智能识别车辆特征技术
        车辆特征包含车辆的车型和车牌信息。高速公路自助缴费系统具有通行车辆特征的智能识别能力，它首先通过车道采用的红外技术（光栅）或结合雷达技术的车型识别装置获取初步的车型识别结果，结合收费系统自带的车型数据库和由车管所提供的社会车辆车型数据库，综合以上所有信息后再运用大数据技术对通行车辆的车型信息进行精准识别[2]。对于车辆的车牌信息，自助缴费系统采用基于线圈触发或视频触发的高清车牌图片抓拍技术，结合车牌识别系统的车牌提取算法，系统对车牌图片中的车牌数据信息进行高精度提取，最终获取精确的车牌信息[3]。系统智能识别车辆特征信息后就可以更准确、高效地进行后续的计费收费等操作。
        2.2 自助缴费系统中的移动支付技术
        利用手机进行移动支付属于物联网技术的典型应用场景之一，移动支付系统中由收费
系统中的扫码设备采集内置于手机里的RFID信息并上传到网络，网络层在后台完成鉴权认证并确认无误后从银行网络划账。在基于移动支付技术的自助缴费系统中，采用基于13.56 MHz的RFID射频识别技术实现收费车道近场移动支付，此技术兼容ISO15693、ISO14443等国际射频标准，具有交易近距离、快速、低能耗及高安全性等特点[4]。
        移动支付技术在自助缴费系统的应用具体流程如图2所示，应用流程步骤说明如下所述。
        （1）车辆行驶收费高速公路后产生车辆通行费。
        （2）司机通过自助缴费终端和移动终端与高速公路运营商开始启动结账流程。
        （3）收费车道自助缴费终端实时计算车辆本次通行费用并提示司机需要及时缴纳，系统利用近场通信技术向司机的移动终端发送读取账户信息请求。
        （4）移动终端向自助缴费终端发送司机的账户信息。
        （5）自助缴费终端获取司机账户信息后向交易系统发送支付请求。
        （6）交易系统向账户系统发送司机账户扣款请求。
        （7）账户系统收到交易系统扣款请求后，对用户账户进行鉴权并返回账号扣款的确认信息。
广西图书馆        （8）交易系统向自助缴费终端返回支付确认信息。
        （9）结账完成。
        2.3 基于数据挖掘技术的海量数据分析
        运用移动支付技术的自助缴费车道需要设计有车道实时稽查系统。基于数据挖掘技术并结合车辆特征实现智能提取的车牌自动识别技术，通过对高速公路网海量数据的深度分析与统计，输出有逃费嫌疑的车辆数据信息及其对应的数据链信息。对于“大车小标”“跑长买短”等新问题，系统自动且智能地计算通行费用，并标记逃费车辆。对已形成相关数据链的逃费车辆，拉入黑名单车牌数据库，通过收费车道出口车牌识别装置对车辆车牌进行车牌信息提取并自动识别黑名单车辆，收费车道现场自动拦截检查出的黑名单车辆。稽查系统对可疑车辆的数据信息进行自动存储，包含车辆行驶超时、车牌不一致、坏卡、闯关、
丢失卡等信息，收费站的工作人员可以事后或者在现场采用对比车辆特征表的方法，结合通行车辆车牌及其通行卡路径查询相关信息，自动或手动调用图片，对各种黑名单数据进行人工确认。若收费站的工作人员需要进行事后稽查，则可以打印黑名单车辆的相关逃费证据链信息，作为逃费车辆日后补缴通行款的凭证[5]。同时，基于移动智能支付系统，对过往车辆信息进行大数据统计分析，发掘可能新出现的高速交通收费问题，为有关单位进行高速交通管理决策提供数据支持。
贷款买房
        2.4 自助缴费系统的智能车道分配技术和自检技术
        结合5G技术，根据车辆基本信息及过往通行行驶状况记录，智能预测车辆行驶时间，通过提前信息提醒等方式，分配缴费车道，合理调度车辆进行过岛缴费，实现车流量合理化疏导，大幅缩短排队等待时间。
        同时，自助缴费系统属于无人值守，需要定时对设备和系统运行稳定性进行检测，收费站工作人员需要对系统进行远程监控，确保各设备工作的稳定性和安全性。智能自检是对自助缴费系统内部硬件模块的状态进行实时监控和管理，当内部硬件模块发生故障时，自检系统采集到故障信息后对故障信息进行智能统计分析，自动判别发生故障的模块具体
位置并实时报警，提醒相关工作人员及时进行处理;远程监控技术是远程实时监控系统的工作状态，监控系统运行的数据信息并判断其安全性和稳定性等，若检测到系统发生故障，则提醒收费站现场工作人员及时关闭自助缴费系统。
        3 自助缴费系统的车道应用
        自助缴费系统的车道应用布置图如图3所示。
        自助缴费系统布置图中自助缴费收费岛上沿来车方向布置的设备分别为车型识别光栅、自助缴费一体机、车道通行灯、报警器、栏杆机、车牌识别器和车道摄像机。自助缴费收费车道内沿来车方向分别布置有车型识别线圈、存在线圈及通过线圈。
selina被赶出家门        布置图中的车型识别器（含光栅和线圈）及车牌识别器主要用于对通行车辆特征进行智能识别和提取;存在线圈用于感应车辆的位置，提醒车主需要进行自助缴费相关操作;车道通行灯用于提示目前车道的收费状态，当为绿灯时表示收费成功，车辆可以驶离车道，当为红灯时则表示收费未完成，禁止车辆驶离车道;报警器用于提示相关异常，如系统异常、黑名单车辆等;栏杆机用于控制车辆通行车道，栏杆机由落杆状态变为起杆状态则代表正常
放行车辆，栏杆机保持落杆状态则禁止车辆驶离车道;车道摄像机用于车道实时稽查;自助缴费机作为系统的核心设备，主要用于完成收卡、刷卡和扫码支付收费操作、数据管理、系统异常管理及外设控制等。
        实施高速公路自助缴费系统，可以充分复用现有车道的设备，从而降低成本投入，并提高车道设备的利用率，如车道线圈、通行灯、报警器、栏杆机、车道摄像机等。
        4 结语
        采用基于移动支付技术的高速公路自助缴费系统是促进高速公路收费方式多元化发展、降低高速公路運营成本并提高运营效益的一个有效手段。同时，基于移动支付技术的高速公路自助缴费系统为建立安全、动态、智能的高速交通管控提供了新的方法，减少人工收费意外情况所带来的负面影响。通过自助缴费系统架构和技术应用的具体分析并结合车道应用布置图说明，实施高速公路自助缴费系统可以进一步提高高速公路服务水平，从而为人们带来更好的出行体验，推动高速公路和经济社会的和谐发展。
        参 考 文 献
        [1]郝思源，赵娜乐，矫成武，等.高速公路收费站通行能力研究现状及趋势[J].公路交通科技（应用技术版），2020（10）：354-356.
        [2]王宝云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报，2009（12）：1-7.
        [3]罗小宾，殷国富，胡晓兵.智能收费系统关键技术研究及实现[J].计算机工程，2003（4）：137-139.
        [4]单承赣，单玉峰，等.射频识别（RFID）原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2008.
        [5]刘春成，吴博，倪悝，等.基于AI的收费稽核研究与实践[J].中国交通信息化，2021（S1）：135-138.

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。