CN103065368A - 一种多车道复用秤台的计重收费系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车道收费装置，特别公开了一种多车道复用秤台的计重收费系统。该多车道复用秤台的计重收费系统，其特征在于：龙门架B上安装有位于车道中间位置的车牌识别摄像机A、B和C，龙门架A上安装有位于车道中间位置的激光雷达A、C和E以及位于相邻两车道之间的激光雷达B和D，龙门架A下方的路面上敷设有与路面等宽的石英传感器组。本发明的安装不需要延长收费岛头，土建工作量小，不影响车辆通行，特别适合收费广场长度较小的收费站，也解决了复式车道计重收费的问题。

Description

一种多车道复用秤台的计重收费系统

（一）        技术领域

    本发明涉及一种车道收费装置，特别涉及一种多车道复用秤台的计重收费系统。

（二）        背景技术

计重收费是公路管理部门为保护公路交通安全而采取的一种重要举措，现在全国多数公路已采用计重收费的方式治理车辆超载，并已取得了明显成效。然而，一些收费站的收费广场受面积限制，无法在每一条出口车道安装称重系统，一些收费站甚至因为交通压力过大，不得不设置复式收费广场或者复式车道，更难以加装称重系统。对于高速公路区域联网收费，如果一个路段实施计重收费，其他路段也不得不实施计重收费，广东省高速公路联网收费区域合并现在就面临这一问题。

针对这一问题，目前已有可用于复式车道计重收费的技术，但不适于复式广场，而且要在每一条车道加装秤台。现有技术中存在的以下问题：

（1）秤台安装在车道上需要延长收费岛头约20米，一些收费站的收费岛头不具备延长条件；

（2）一套称重系统只能供一条车道使用，称重系统使用效率低。

（三）        发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种使用效率高、计量精确的多车道复用秤台的计重收费系统。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种多车道复用秤台的计重收费系统，包括设置在路侧的称重控制柜，称重控制柜内设置有称重控制器，公路干线沿行驶方向前后对应设置有架设在车道上方的龙门架A和龙门架B，其特征在于：龙门架B上安装有位于车道中间位置的车牌识别摄像机A、B和C，龙门架A上安装有位于车道中间位置的激光雷达A、C和E以及位于相邻两车道之间的激光雷达B和D，龙门架A下方的路面上敷设有与路面等宽的石英传感器组；石英传感器组通过电荷放大器、激光雷达A、B、C、D和E通过以太网交换机分别与称重控制器连接，车牌识别摄像机A、B和C通过车牌识别控制器连接以太网交换机，以太网交换机将接收的信息传递给称重控制器。

本使用新型使用安装在车辆进入收费广场前公路干线或匝道路面上的称重系统进行车辆动态称重并同时利用车牌识别、路侧单元进行车辆特征识别，与车辆特征匹配的车辆计重数据经局域网传递到收费站服务器并转发至各出口收费车道，出口收费车道在收费时由车牌识别设备识别并由人工校对车牌，按照车牌、时间唯一匹配出车辆的计重信息。对于无牌车辆、未匹配到或者匹配错误的车辆，可按车辆颜色、车辆轴数等信息进行模糊查询，同时显示车牌识别抓拍图像，由收费员进行选择，或者按照车型进行计费。对于少数有争议的车辆，可在收费广场外设置复磅装置进行复磅。

本发明中，石英晶体传感器通过电荷放大器，车牌识别单元、激光雷达通过专用以太网通讯线缆分别与称重控制器连接，称重控制器通过网络将车辆计重数据传递给收费站服务器，服务器将车辆计重数据同步到各收费车道。

本发明的更优方案为：

所述龙门架A上设置有对准车道来车方向的天线A和天线B，天线A和天线B通过天线控制器连接以太网交换机，以太网交换机将接收的信息传递给称重控制器。

所述激光雷达A、B、C、D和E距地面高度为7.5米，其中激光雷达B和D沿石英传感器组的安装方向横向扫描车辆，激光雷达A、C和E沿车辆行驶方向纵向扫描车辆。

所述石英传感器组由若干条1.5~2m长的石英传感器拼接而成。

所述车牌识别摄像机A、B和C焦距对准各行车道和紧急停车带与石英传感器组平齐的位置。

所述天线A和天线B的有效通信区域为5米。

为减少对公路路面的破坏，并减少对车辆正常行驶的干扰，避免因车速过快影响计重的准确性，本技术方案选用石英传感器进行车辆动态称重，使用安装在龙门架或L杆上的激光雷达进行车辆行驶方向判断和车辆分离，车牌识别设备也安装在龙门架上或L杆上。对于通行车辆OBU安装率较高的收费站，可以在龙门架或L杆上加装RSU，加大车辆识别的准确率。

本发明的安装不需要延长收费岛头，土建工作量小，不影响车辆通行，特别适合收费广场长度较小的收费站，也解决了复式车道计重收费的问题；不需要在每一条车道安装称重系统即可实现计重收费，称重系统利用率高，对于车道数多的收费广场，可有效降低设备投资。

（四）        附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的平面布置结构示意图；

图2为本发明的设备连接示意图。

图中，1龙门架A，2激光雷达A，3激光雷达B，4天线A，5激光雷达C，6激光雷达D，7激光雷达E，8天线B，9石英传感器组，10称重控制柜，11龙门架B，12车牌识别摄像机A，13车牌识别摄像机B，14车牌识别摄像机C，15电荷放大器，16车牌识别控制器，17天线控制器，18以太网交换机，19称重控制器。

（五）        具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括设置在路侧的称重控制柜10，称重控制柜10内设置有称重控制器19，公路干线沿行驶方向前后对应设置有架设在车道上方的龙门架A1和龙门架B11，龙门架B11上安装有位于车道中间位置的车牌识别摄像机A12、B13和C14，龙门架A1上安装有位于车道中间位置的激光雷达A2、C5和E7以及位于相邻两车道之间的激光雷达B3和D6，龙门架A1下方的路面上敷设有与路面等宽的石英传感器组9；石英传感器组9通过电荷放大器15、激光雷达A2、B3、C5、D6和E7通过以太网交换机18分别与称重控制器19连接，车牌识别摄像机A12、B13和C14通过车牌识别控制器16连接以太网交换机18，以太网交换机18将接收的信息传递给称重控制器19；所述龙门架A1上设置有对准车道来车方向的天线A4和天线B8，天线A4和天线B8通过天线控制器17连接以太网交换机18，以太网交换机18将接收的信息传递给称重控制器19。

石英传感器组9敷设在路面上，由若干条1.5米至2米长的石英传感器拼接，具体长度和数量与路面宽度相关。激光雷达A2、B3、C5、D6、E7距地面高度约7.5米，安装在龙门架A1上，其中B3和D6沿石英传感器组9的安装方向横向扫描车辆，A2、C5和E7沿车辆行驶方向纵向扫描各行车道和应急车道的车辆。天线A4和B8分别对准两个行车道的来车方向，有效通信区域约5米左右，和激光雷达一起安装在龙门架A1上。车牌识别摄像机A12、B13和C14安装在龙门架B11上，焦距对准各行车道和紧急停车带与石英传感器组9平齐的位置。

在本实施例中，称重系统安装在两匝道汇合处，可视车牌识别系统的性能和安装位置的光线情况在龙门架A1上增加夜间辅助照明装置，以增强车牌识别率。

上述多车道复用秤台的计重收费系统的工作原理具体为：

（1）激光雷达B3和D6连续扫描其路面横断面，获取车辆高度、宽度、在路面的横向位置等信息，并由此获知各行车道车辆到来、离开的时间点、车轮压到哪段石英传感器等信息。如果车辆违章跨线行驶，有可能同时压到一段石英传感器，在这种情况下，系统假定两边的重量相差不大进行数据分割。

（2）激光雷达A2、C5和E7沿车辆行驶方向纵向扫描各行车道和应急车道的车辆，由此获知各车道的行车速度、车辆倒车情况、并与激光雷达B3、D6横向扫描的结果一起进行车辆分离判断。

（3）称重控制器19接收各段石英传感器的轴重信息，根据激光雷达确定的车辆位置和车辆分离结果将轴重信息组合为整车的计重信息。

（4）车牌设备控制器16实时检测各行车道的车辆，将车牌识别结果连同车道序号、识别时间等发送给称重控制器19。如果安装有天线控制器17和天线A4、B8，天线控制器17将车辆OBU信息、车道序号、识别时间等也发送给称重控制器，作为车牌识别结果的补充。

（5）称重控制器19根据激光雷达确定的车辆位置、到来和离开时间将车牌识别结果与各辆车的计重信息相匹配。

（6）称重控制器19将匹配好的车辆车牌、车辆计重信息、车辆抓拍图像、通过称重系统的时间等按照发送给收费站服务器，由收费站服务器同步到各出口收费车道。

（7）出口车道识别正在收费车辆的车牌号，并由收费员核对修改，根据车牌、当前时间查询相匹配的车辆计重信息，如果查询到，由收费员校核车辆抓拍图像，按车辆计重信息进行收费；如果查询不到或校核错误，可按车型进行收费。对于司机对计重有异议的情况，可以由收费管理人员将车辆引出车道在静态称重系统上进行复秤，按照复秤结果收取车辆通行费。

（8）在车流量较小时，如果没能根据车牌号关联到车辆计重信息，收费员可在车道列出合理时间段内、与输入车型类似、与车辆行驶方向相符（与入口站有关）、经过称重系统但未缴费完成的所有车辆，逐个核对车辆抓拍图像进行选择，将选择结果作为计重收费依据。

上述实施例为本技术方案的一种方式，实际实施例可根据收费广场的匝道形式进行调整。本技术方案的实施方式不为上述实施例所限定。

Claims (6)

1.一种多车道复用秤台的计重收费系统，包括设置在路侧的称重控制柜（10），称重控制柜（10）内设置有称重控制器（19），公路干线沿行驶方向前后对应设置有架设在车道上方的龙门架A（1）和龙门架B（11），其特征在于：龙门架B（11）上安装有位于车道中间位置的车牌识别摄像机A（12）、B（13）和C（14），龙门架A（1）上安装有位于车道中间位置的激光雷达A（2）、C（5）和E（7）以及位于相邻两车道之间的激光雷达B（3）和D（6），龙门架A（1）下方的路面上敷设有与路面等宽的石英传感器组（9）；石英传感器组（9）通过电荷放大器（15）、激光雷达A（2）、B（3）、C（5）、D（6）和E（7）通过以太网交换机（18）分别与称重控制器（19）连接，车牌识别摄像机A（12）、B（13）和C（14）通过车牌识别控制器（16）连接以太网交换机（18），以太网交换机（18）将接收的信息传递给称重控制器（19）。

2.根据权利要求1所述的多车道复用秤台的计重收费系统，其特征在于：所述龙门架A（1）上设置有对准车道来车方向的天线A（4）和天线B（8），天线A（4）和天线B（8）通过天线控制器（17）连接以太网交换机（18），以太网交换机（18）将接收的信息传递给称重控制器（19）。

3.根据权利要求1所述的多车道复用秤台的计重收费系统，其特征在于：所述激光雷达A（2）、B（3）、C（5）、D（6）和E（7）距地面高度为7.5米，其中激光雷达B（3）和D（6）沿石英传感器组（9）的安装方向横向扫描车辆，激光雷达A（2）、C（5）和E（7）沿车辆行驶方向纵向扫描车辆。

4.根据权利要求1所述的多车道复用秤台的计重收费系统，其特征在于：所述石英传感器组（9）由若干条1.5~2m长的石英传感器拼接而成。

5.根据权利要求1所述的多车道复用秤台的计重收费系统，其特征在于：所述车牌识别摄像机A（12）、B（13）和C（14）焦距对准各行车道和紧急停车带与石英传感器组（9）平齐的位置。

6.根据权利要求2所述的多车道复用秤台的计重收费系统，其特征在于：所述天线A（4）和天线B（8）的有效通信区域为5米。

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