金华浦江数智“云边端”收费站建设实践与探索
金华浦江数智“云边端”收费站建设实践与探索
1.价值体现
在“数字化”发展时代，作为智能支付领先的浙江，智慧化出行一直处于全国领先水平,智能收费将是高速公路未来发展的主题，浙高运公司充分认识这一时代趋势，积极响应 “交通强省”战略，秉持“客户至上、数字先行”理念，聚焦技术创新和发展，积极投入建设智能收费站，通过开展数智云边收费站建设，全面为司乘提供舒适感、科技感、流畅感兼具的通行服务，充分满足司乘对美好出行的向往，有力推动高速公路服务水平显著提升，展现“与众不同、胜人一筹”的交通新形象，全力助推集团公司打造全国高速公路运营管理第一品牌。
交通运输部路网监测与应急处置中心2022年7月份下发了《高速公路联网收费系统优化升级工程方案》（全网征求意见稿），提出在收费站新建和改扩建项目中，开展标准化收费站专项试点工作，推动收费站系统标准化、数字化、智能化水平提升。
1.背景
为进一步响应交通运输部对于探索站级收费系统的标准化建设要求，研究新一代收费站站级系
统建设标准，逐步推动收费站向标准化、智能化、自动化方向发展。同时深入贯彻省委省政府关于建成高水平交通强省，形成高质量竞争力现代化的交通基础设施、运输服务和治理体系，实现人民满意、保障有力、世界前列的目标要求，需要积极探索收费站建设新模式。
在实际调查中发现，存在三大痛点，一是现场保畅压力大，二是现场管控难度大，三是用户体验单调。此外，浦江的地理位置以及义浦同城的政策导致浦江收费站车流量大，早、晚高峰时期车道堵塞情况严重。但是由于土地限制等因素，无法通过向两边拓宽的方式增加车道数。为改善现状，同时结合收费站的标准化、智能化、自动化发展方向，打造出智能浦江。
1.建设目标
致力于提升大流量收费站的通行效率，探索新型的收费系统架构，缓解收费站所产生的交通瓶颈效应，充分考虑收费站的地理区位、建设规模以及道路结构特点，实现收费业务云端化，收费车道自动化, 以期通过“匝道预交易、岛缩窄化、快速放行”的技术模式，提升收费站整体车辆通行能力。推动收费系统一体化、扁平化、集成化、云计算、数字化和智能化的发展，实现以下四大目标：
一是打造智能化、网联化、品质化、人性化收费站，推出可落地、可复制、可推广的智能收费站；
二是提高系统运行效率，提升交易成功率和交易速度，实现系统稳定高效运行；
三是推动运营降本增效，通过智能化系统推进业务的标准化、制度化，有效降低现场人员投入，提高运营管理效率，提升服务水平；
四是提升用户通行体验，人性化设计，多手段提升用户通行体验，快速收费降低异常发生，减少收费站拥堵，实现高速畅行。
1.总体方案
以系统的稳定性、流程的可靠性、错误处理的时效性以及交通流的快速通过性四个着力点实现收费车道的缩岛化，自动化。紧密聚焦智能站所2.0工作模式，采用“云+边+端”新的技术架构，配置高效的站级云收费系统和智能一体化设备，实现收费、值机、稽核等重要业务数据在云端统一汇聚，提高了智能化收费运营水平，实现了集中管控、信息共享以及数据互通，破解了车道间“控制孤岛”和ETC车道邻道干扰等难题，确保交易成功率在99%以上，整个收
费站通行效率提升近30%。
一是自由流预交易。ETC匝道自由流将交易场景前移至匝道区域，通过在入、出口匝道区域架设门架，部署RSU等设备，用以实现ETC车辆在匝道区域的预交易。车道通过采用ETC图像识别车道放行模式，车牌识别验证成功的车辆可直接抬杆通行；车牌识别验证失败车辆则转向相邻车道通行。
二是车道窄岛化。对车道的布置、收费岛的宽度重新定义，收费岛宽度缩短为45厘米窄岛化布局，在不向两边拓宽的情况下使得收费站车道数量增加；机电设备高效集成，费显栏杆智能一体缴费机；ETC车道采用车牌识别、天线二次补充校验模式；岛上设备全IP化，“单机单控”迈向“联网联控”，通过ETC车道收费系统设备的统一IP网络化。
三是混合车道采用全车型的自助发卡、收费模式。在混合车道上设置全车型自助缴费机、发卡机，配合后台智能管控平台进行放行控制，实现MTC车道自助交易快速通行。将车道机电设备机柜统一放置在路侧或收费站机房内车道设备全IP化组网与管控 + 统一客服服务平台。收费机器人。人机交互。智能服务。全车型交易。云坐席服务。
四是云平台收费系统。智慧收费机器人融入边缘计算、AI人工智能等前沿技术；人机交互、智能服务（人机对讲、临牌识别）；全车道、全车型、多种组网模式；完成车辆交易、各类特情处理。智慧收费云平台-客服；远程辅助交易处理：语音呼叫、视频交互等；AR运行监测、远程智能运维。移动智能应急终端，人工现场介入的特情处理；与后台进行音、视频通讯。车型智能识别，结合AI算法与车型识别设备；车型、车牌识别准确率达到99.5%、99%。
五是分区化管理，自在亭特情处理集中化。集中化特情处理流程，在出口后广场近部署1处特情处理区的智在亭，对交易异常车辆统一在此人工处理，亭内设置人工客服工作台，用于特情处理、服务司乘，ETC车道未交易成功车辆引导至智在亭处理。所有异常情况通过云平台发送至手持机和智在亭，方便第一时间处理。同时特情处置可通过视频与司乘人员取得联系，通过对讲的方式来解决各类异常情况。
六是稳定性保障系统。组建冗余备份的网络。搭建超融合服务器系统。采用分布式架构，通过融合软件将服务器资源云化，虚拟化网络对业务系统中各个对应的分层模块进行连接和安全隔离。超融合平台包括用于虚拟化计算、软件定义的存储和虚拟化网络的虚拟机管理程序。
七是区域内车辆全程监控、精准诱导。1、采用轻量化LED折面屏，屏幕既能充当车道LED屏，又能显示两条车道交易信息，指引车辆高效有序通行。2、强化夜间视觉引导，浦江收费站设计灯光与颜的运用。ETC收费岛侧面内嵌LED跑马灯作为路面标识，搭配栏杆机上的新型发光栏杆臂，根据云收费系统反馈的数据信息，实现红停绿行、车动灯跑的灯光指引效果。
八是全车型自助缴费系统。出口混合车道配置全车型自助缴费机，由前端车道缴费机、业务辅助处理终端和后台收费智能管理系统等构成，能提供全面、准确的按车型自动收费能力和智能、友好的各种异常处理能力。适用于多种车道收费应用场景，并支持ETC、、支付宝、聚合支付等多种支付方式，同时集成人工智能模块，支持与车主进行智能语音交互，在无人介入场景下也能高效处理用户问题，为车主提供有效、贴心的客户服务。
1.高速路免费时间2022成果见效
通行能力显著提升，安全风险得到释放。浦江收费所智能收费站2.0建设完成后，收费现场的通行车道有所扩容，通过收费岛的窄岛化利用，再增加1条ETC收费车道；主线到收费站的匝道从单车道拼宽到双车道，打通了通行瓶颈，整个站所出口的通行最大限值从1600辆/小时提高到2200辆/小时，收费区域的通行能力得到显著的提升，有效的缓解了高峰时段的拥堵状况，极大降低车辆拥堵至高速主线引发的道路交通安全风险。
ETC匝道自由流将交易场景前移至匝道区域。同时引入双向验证交易模式。ETC交易成功率提升至99.80%。大幅提高ETC交易成功率。缓解现场拥堵。
助力疫情防控。实现少接触、零接触。特情处理减少。降低收费员横穿车道风险。
缓解高强度的体力劳动。减轻收费人员重复性工作，以更多的时间和精力提供更加优质舒心的服务。
智能创新充分应用，数字赋能提升效率。匝道出口自由流ETC预交易及CPC卡信息预读、车道级精准立体诱导、窄岛ETC自由流快速验证车道、云中控的自助缴费机、发卡机车道等新
技术，在该项目实施过程中发挥主导作用，实现大流量收费站所管理者一张图式运营管理，正成为收费所智能化改造升级的必然需求。
1.总结亮点
一是多跨集成性。1. 高效集成、提升效率。新一代云收费系统采用“云+边+端”新的技术架构，配置高效的站级云收费系统和智能一体化设备，实现收费、值机、稽核等重要业务数据在云端统一汇聚，提高了智能化收费运营水平，实现了集中管控、信息共享以及数据互通，破解了车道间“控制孤岛”和ETC车道邻道干扰等难题，确保交易成功率在99%以上，整个收费站通行效率提升近30%。
2. 通过多跨协同、业务贯通。入口布设四合一管控系统（车型库系统、车型识别系统、危化品车辆管控系统、行人非机动车管控系统）和全车型自助发卡机，出口加装匝道自由流收费系统、全车型自助缴费机，单兵收费机（收费PAD），后台部署收费智能管理系统，搭建形成较完整的数字化收费站运行体系。

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