CN103279998B - 一种收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设在收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统，包括设在收费公路收费站的入口车道和出口车道上的若干车辆检测装置，收费公路收费车道车辆检测装置包括设在收费车道的车牌识别装置，垂直于行车方向且平行设置在车道上的第一车辆检测装置与第二车辆检测装置，第一车辆检测装置与第二车辆检测装置之间设有轴重传感器；收费公路收费车道的车辆检测装置包括平行设置在车道上的第三车辆检测装置与第四车辆检测装置，电动栏杆设置在第三车辆检测装置与第四车辆检测装置之间。本发明可识别通过收费车道车辆的车型、客货车、车种、车牌号、悬轴、轴型、轴重、总重和行进方向等信息，可防止车辆倒车多拿卡等作弊行为。

Description

一种收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统

技术领域

本发明涉及收费公路的收费监控系统技术领域，特别涉及一种收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统。

背景技术

为了实现收费的公平性，我国收费公路都是按照区分车型类别的方式收取通行费。按交通行业标准《收费公路车辆通行费车型分类》(JT/T489—2003)，货车是按照车辆出厂后国家有关行政主管部门核定的额定载重量进行分类，客车按照车辆出厂后国家有关行政主管部门核定的座位数进行分类。而《广东省高速公路联网收费系统》(DB44/127—2002)中的车型分类标准是按照车辆的轮数、轮距、轴数、轴距、轴型和车高对车辆进行分类的。车辆的额定载重量(货车)和额定座位数(客车)与车辆的轮数、轮距、轴数、轴距、轴型、车长和车高等外形特征直接相关。

目前我国普遍是客车按车型收费，货车按计重收费。计重收费方式需首先根据车辆的轮数、轮距、轴距、轴数、轴型、车高这些车辆参数判断货车的额定载重量，再测量货车的轴重，进而计算总重，车辆是否超载与车辆的轴重、轴数、轴距、轴型直接相关，故需要精确测量轴数、轴距、轴型和轴重。而且由于许多货车为了逃避收费对车辆进行改装，导致实际检测中出现漏轴，所以实际检测中还应能识别悬轴等车辆改造行为。

目前我国通过车牌识别系统识别军警车和一些特殊车辆的车牌号对部分车辆实施免费放行。另外，车辆的车牌号具有唯一性，只要知道车牌号，就可查出该车是客车还是货车，车型等参数。因而，可以通过建立车牌号与对应车型数据库或实现与交通警察的车管所数据库联网，仅需识别车辆的车牌号就可获得该车车型。但由于车牌识别精度问题和自行建立车牌号与对应车型数据库难度大和不可能完整性，车管所数据库又不可能对外开放，因此基于车牌识别的车型识别系统精度不高，但可与其他特征融合来提高基于车辆外形参数识别车型系统的准确度。

车型分类的判别方法可以分为人工判别和机器判别：

1、人工判别：人工判别是指收费员依据规定的分类标准，目测车辆的类别。这要求收费员非常熟悉各种车辆的结构、参数、外型以及改装方法。随着人力成本的不断增加，人工判别的劣势日益凸显，而且人工判别还容易使收费员利用职务之便贪污作弊，给运营管理单位造成损失。目前按照交通行业标准《收费公路车辆通行费车型分类》(JT/T489—2003)，目前车型的人工识别率约为97％。

2、机器判别(自动车型分类AVC)：机器判别是指通过机器设备采集轮数、轮距、轴数、轴距、轴型、车高、车高、轴重、总重、车牌号和车牌颜色等车辆信息，然后根据相关标准或者相关记录自动分类。随着人力成本的急剧增长和超载车辆对道路破坏及引发的严重交通事故事件频频发生，全国各高速公路公司都在大力发展不停车收费系统、入口自助发卡系统和计重收费，因此需要采用机器代替人工进行通行车辆的车型、客货车类型、轴重及总重、轴型、车牌、车身及驾驶员的图像和是否有悬轴等信息采集，并能将检查的信息正确地对应到该车。

从国内外成功运行经验分析表明，收费公路自动车型分类系统应至少具有如下基本功能：

1、自动车型分类精度应至少达到人工分类精度，如按交通行业标准《收费公路车辆通行费车型分类》(JT/T489—2003)，车型分类精度大于97％以上，能够区别客车、货车，能测量车辆轴重和判断车辆是否超载，能在各种天气条件下运行，能长期稳定工作。

2、能够实现精确队列管理，新进入收费车道的车辆加入车型队列尾部，取卡离开的车辆由队列头移除，保证车型队列正确。

3、能够在各种实际交通状态下，如在行人通过、非常规车辆通过、车辆倒车(全倒车、进半倒、退半倒)、车辆排队缓速通过、停车与怠速等待等特殊通行情况，可高精度识别车辆和行人等干扰物，可辨识悬轴，可区分货车与客车。

因此要到达自动车型分类功能需求，必须全面的检测车辆信息，这些信息包括轮数、轮距、轴数、轴距、轴型、车高、轴重、总重、车牌信息、客车和货车，必须检测出车辆在收费车道行进方向来保证车型队列的正确性。

目前，国内北京市中山新技术设备有限公司等单位采用压电薄膜交通传感器研制了车型自动识别系统，因压电薄膜交通传感器只对力的变换才有响应，不适合收费站常有怠速状态情况，识别率较低，离实际使用还有一段距离。而苏州朗为2012年3月则开始采用光幕与光电开关结合的方式研究车型识别系统，它通过光幕测量车辆外形，通过放在收费岛不同位置光电开关测量车长，使用外形和车长参数判定车辆座位数。该方式需在收费岛上安放七八个机箱，相森林一样，影响收费站美观，维护工作量大，同时受装载物和灰尘、泥水的影响较大，由于该方法测量车辆的特征参数不完整，识别率也较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统的技术不足，提供一种完善的收费公路收费站的出入口车道车辆信息采集与识别系统。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统，包括设在收费公路收费站入口车道或出口车道的若干车辆检测装置，分别与所述若干车辆检测装置连接的车道收费计算机，设在收费车道的车牌识别装置，车牌识别装置的输出端与车道收费计算机相连接；设在收费车道的电动栏杆，电动栏杆也与车道收费计算机相连接；车道收费计算机还与自助发卡机连接；收费车道上的车辆检测装置包括垂直于行车方向且平行设置在车道上的第一车辆检测装置与第二车辆检测装置，第二车辆检测装置设置在第一车辆检测装置与自助发卡机之间；收费车道上的车辆检测装置包括垂直于行车方向设置在车道上的第三车辆检测装置与第四车辆检测装置，电动栏杆设置在第三车辆检测装置与第四车辆检测装置之间。

优选地，第一车辆检测装置包括垂直于行车方向设置在车道上的第一轮轴传感器，第一轮轴传感器的长度为1.5～4.5m；第一轮轴传感器的数量为0～4条；第一轮轴传感器为两条及以上时，则相邻第一轮轴传感器之间的间距为0.03～0.5m,所述第一轮轴传感器是由多个压敏传感器间隔相连构成。

第一轮轴传感器用于检测轮数、轮宽、轮距、轴数和行进方向如图6所示，第一轮轴传感器是由多个压敏传感器间隔相连。如果当车辆一根轴通过第一轮轴传感器时，该车轴上的每个车轮将碾过并触发若干个相邻的压敏传感器，把每个车轮碾过并触发的传感器归为一组，则该车轴共碾过n(n为自然数)组相邻的压敏传感器，当存在有两组压敏传感器之间有小于4个且大于1个(含1个)的压敏传感器未被碾压，则该轴上的轮数为双轮，否则为单轮。

如当车辆通过第一轮轴传感器时，一个轮胎碾过M个压敏传感器，则其轮胎宽度为:

轮胎宽度＝相邻压敏传感器中心距*M；

如当两轮胎之间有N个压敏传感器未被触发(N大于8个时)，则轮距为：

轮距＝相邻压敏传感器中心距*N；

如图6，当车辆最后一根轴通过第一轮轴传感器B后，计算第一轮轴传感器B被压过的总次数即为轴数m(m为自然数)。

如图6，车辆向前行驶时，车轴应先压过第一轮轴传感器A,再压过第一轮轴传感器B，由此可以判断车轴的行进方向为A到B，当车辆的第一根轴和最后一根轴的行进方向都为A到B，则车辆的行进方向为A到B。

如此，可很容易的检测出该车轴的车轮数、轮宽、轮距、轴数和车辆行进方向。

优选地，第一车辆检测装置还包括一对红外测量光幕，一对红外测量光幕正对第一轮轴传感器对称设置于车道两侧；所述一对红外测量光幕的中心连线与自助发卡机之间的距离为10～35m；红外测量光幕的测量范围不小于1.5m；红外测量光幕为单光幕或双光幕；红外测量光幕为双光幕时,每个双光幕上两条光幕之间的距离为0.05～1m；红外测量光幕为单光幕时，第一轮轴传感器为2～4条。

其中,红外测量光幕主要完成六项工作：

一、完成车头高度的检测工作：如图8，红外测量光幕由一排按点阵式排列的红外传感器组成，当车辆第一根轴压到第一轮轴传感器时，红外测量光幕检测车辆高度，点阵式红外传感器中有K个红外传感器发出的红外线光被遮挡，则车头高度为：

车头高度＝相邻红外传感器中心距*K+红外测量光幕第一个红外传感器距地高度；

二、轮胎半径的测量：轮胎半径检测是依据测量弦长(X)而计算半径的原理实现的，如图4所示，其计算公式为：

$R=\frac{X^2+4H^2}{16H}$

三、对行进车辆的二维形状的精确测量，如图5，通过对车辆二维形状的识别，可辨识车辆的轴数、客货车、悬轴，可区分行人、车辆的天线与后视镜等干扰物体。

四、当为双光幕时，可用光幕测量车辆行进方向。如图10，当车辆通过时，双光幕上的一条光幕E首先被车辆遮挡，车辆继续前进，另一条光幕F被遮挡，如果车辆继续前进并通过检测区，光幕F首先恢复原来状态，随后光幕E也恢复原来状态。如果光幕E、F被遮挡和恢复的时序与上述不同，说明车辆行驶方向不正常。

优选地，第二车辆检测装置包括垂直于行车方向设置在车道上的第二轮轴传感器；第二轮轴传感器的长度为1.5～4.5m；第二轮轴传感器的数量为1～8条,该第二轮轴传感器也是由压敏传感器构成；第二轮轴传感器与相邻第一轮轴传感器之间的距离范围为1.3～4m，相邻第二轮轴传感器之间的间距为1.3～5m。

第二轮轴传感器是由压敏传感器构成，第二轮轴传感器及与第二轮轴传感器相邻的第一轮轴传感器用于轴距和轴型检测：轴距检测可以通过前后两个轮轴传感器来测定，但这种轴距的检测不是真正测出轴距的实际尺寸，而是检测轴距属于哪个范围。轴距划分的范围由车型分类标准及其它标准来确定。如图7所示，在车道设置一个用于机动车辆轮轴识别的第二轮轴传感器，即第二轮轴传感器C，B为与第二轮轴传感器C相邻的第一轮轴传感器，行车方向为由B到C，第一轮轴传感器B在前，第二轮轴传感器C在后，第一轮轴传感器B与第二轮轴传感器C之间距离为L。当车辆沿行车方向第一根轴通过第一轮轴传感器B后，再压住第二轮轴传感器C时，车道收费计算机的计算机检测第一轮轴传感器B被压的次数，如果被压一次，则轴距＞L，否则轴距＜L。根据实际需求，铺设在此处的传感器数量可以灵活选择，既可以在此处设置1～8条轮轴传感器，检测方法与上述方法相同，以更为精确地测量车辆的轴型和轴距范围，提高车型分类的准确性；当不需要测量轴距和轴型时，可以选择不在此处铺设第二轮轴传感器。

优选地，第二车辆检测装置还包括设置在车道一侧的1～8个超声波传感器，其发射的超声波垂直于行车方向；超声波传感器距红外测量光幕距离为3～15m，超声波检测器距离车道平面的安装高度为0.3～1.5m。

超声波传感器用于检测车身长度范围。超声波检测器根据测距原理来判断是否有车辆通过，在普通收费车道，测量到距离在0.1～2m内有物体，认为有车存在；在超宽车道，测量到距离在0.1～3.2m内有物体，认为有车存在。当在车道一侧安装有1～8个超声波传感器，如图11所示，在红外测量光幕感应到有车存在时，判断哪些位置的超声波传感器检测到有车或无车，就可以判断车身长度范围。安装的超声波传感器数量越多，其测量精度越高。

如按照广东省标准收费车型分类标准，可以选择不在此处安装超声波传感器。

优选地，第三车辆检测装置包括第一环形线圈检测器，且该第一环形线圈检测器的线圈设置于自助发卡机(或收费亭)正对的车道上。第一环形线圈检测器用于检测是否有车辆处于发卡位置，如果环形线圈感应到车辆，则说明有车辆处于发卡位置，触发车牌识别装置抓拍车辆图像，允许自助发卡机(或收费员)发卡；如果第一环形线圈检测器未感应到车辆，则说明没有车辆处于发卡位置，不允许自助发卡机(或收费员)发卡。

优选地，第四车辆检测装置包括第二环形线圈检测器和两组光电开关检测器，每组光电开关检测器包括1～4对位于同一平面上的光电开关检测器；如图12(图12中所示的光电开关检测器组包含两对光电开关检测器)。每组光电开关检测器正对第二环形线圈检测器设置于车道的同一侧或两侧。两组光电开关检测器之间的距离为0.2～2.5m。两组光电开关检测器与第二环形线圈检测器用于判断车辆是否通过电动栏杆，防止车辆倒车，退回自助发卡机(或收费亭)多取卡。当为两组光电开关检测器时，车辆正常通过电动栏杆时，第二环形线圈检测器首先感应到有车辆在其上方，随后第一组光电开关检测器至少有一对光电开关检测器被车辆遮挡，则检测到有车辆经过，之后第二组光电开关检测器至少有一对光电开关检测器被车辆遮挡，此时如果车辆继续前进，第一组光电开关检测器率先恢复原来状态，然后第二组光电开关检测器恢复原来状态，最后第二环形线圈检测器检测到上方无车辆，说明车辆已经向前驶离电动栏杆区域，电动栏杆放下。如果，车辆经过时，第一组光电开关检测器、第二环形线圈检测器和第二组光电开关检测器上的各信号时序与正常通过时的各信号时序不同，说明车辆没有正常通过电动栏杆，此时自动锁定自助发卡机，禁止其发卡。

优选地，两组光电开关检测器中的每一对光电开关检测器包括光电开关发射接收器与光电开关镜面反射板，光电开关发射接收器与光电开关镜面反射板正对第二环形线圈检测器对称设置于车道的两侧；光电开关发射接收器距离车道平面的安装高度为0.3～1.5m，光电开关镜面反射板距离车道平面的安装高度为0.3～1.5m。

优选地，车牌识别装置的视角正对车辆停车取卡时的位置；所述车牌识别装置与第一环形线圈检测器线圈之间的距离为3～10m；所述车牌识别装置为像素不小于200万像素的摄像机。车牌识别装置为高清车牌识别装置,该车牌识别装置用于车牌识别和采集车辆图像与前排驾驶座人员头像，识别通过车辆的车牌号和车牌颜色，判断司机是否为免费车辆，同时通过识别的车辆颜色、车牌颜色、车牌号与车牌号对应的车型数据库比对，判断车型，进一步提升车型分类准确性。另外，也可通过对比前后两台车的车牌号判断该车是否倒车取卡；也可利用人脸识别技术，与数据库进行比对，抓捕逃犯，稽查收费作弊逃费分子。

优选地，第一车辆检测装置与自助发卡机(或收费亭)之间还设有轴重传感器，所述轴重传感器与自助发卡机(或收费亭)之间的垂直距离为11～34m。轴重传感器用于测量车辆的轴重和总重，在入口可防止超载车辆上路，在出口用于计重收费。可根据实际需求和成本方面的考虑，轴重传感器在入口可以选择不铺设。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本发明采用红外测量光幕组成二维形状采集器，根据车辆的二维形状进行精确测量和行进方向测定，可辨识悬轴、客车与货车，可剔出行人、车辆的天线与后视镜等物体的干扰。

(2)本发明可高精度测量不易受外界干扰影响的车辆参数，如轮宽、轮数、轮距、轴数、轴距和轴型等参数。

(3)本发明采用了压敏传感器，不仅可以动态测量，也可用于静态测量，适合收费站常有怠速(静态或准静态)状态情况。

(4)本发明采用红外测量光幕、轮轴传感器、轴重传感器、超声波传感器、高清车牌识别装置、光电开关检测器和环形线圈检测器相融合的方式，建立一整套车牌特征、车辆外形特征数据库，将经过车辆信息与数据库数据进行比对，可精确测量和识别通过收费车道车辆的车型、客货车、车种(免费和非免费车)、车牌号、轴重、车长、轴型、总重和行进方向，可精确实现队列管理，实现将通过每台车的识别结果记录到对应的车，可防止车辆压第二线圈后倒车多拿卡问题，进一步提高了收费系统的可靠性。如按照广东省的车型分类标准，实际车型识别正确率达到99.7％以上，客货识别率大于98％；按交通行业标准按交通行业标准《收费公路车辆通行费车型分类》(JT/T489—2003)，实际车型识别正确率达到97％以上，客货识别率大于98％。

(5)本发明使用灵活，可以根据精度要求，适当增加轮轴传感器和超声波传感器数量，也可以出于成本因素考虑，适当减少轮轴传感器数量。

(6)本发明可用于高速公路自助发卡、不停车收费车道、出口计重收费车道和绿色通道等系统。

(7)本发明能够有效的防止司机倒车多取卡、冒充免费车等作弊行为。

(8)本发明除可以用于公路收费外，也可为公路规划、设计、路面养护和决策等需求提供可靠、全面的数据。

附图说明

图1是第一轮轴传感器为两条时的整体结构示意图；

图2是红外测量光幕安装示意图；

图3是第一光电开关检测器与第二光电开关检测器安装示意图；

图4是车辆轮胎半径检测示意图；

图5是车辆的二维形状的精确测量和行进方向测定示意图；

图6是车辆轮数、轮距、轮宽和轴数检测示意图；

图7为车辆轴距检测示意图。

图8是红外测量光幕为单光幕的结构示意图；

图9是第一轮轴传感器为一条时的整体结构示意图；

图10是红外测量光幕为双光幕的结构示意图；

图11是超声波传感器安装示意图；

图12是反射式光电开光检测器组的工作原理图；

图13是第一轮轴传感器的长度为1.5m时且光电开光检测器为对射式的整体结构示意图；

图14是对射式光电开光检测器组的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本发明采用的材料和加工方法为本技术领域常规材料和加工方法。

实施例1

如图1所示，本发明包括收费公路收费站出口车道或入口车道的车辆检测装置，包括垂直于行车方向且平行设置在车道上的第一车辆检测装置与第二车辆检测装置。其中，第一车辆检测装置包括两条平行设置在车道上的第一轮轴传感器3、4和设置在车道两侧的一对红外光幕1、2，第二车辆检测装置包括两条平行设置在车道上的第二轮轴传感器6、7和设置在车道一侧的两个超声波传感器10、11；第一车辆检测装置与第二车辆检测装置之间设有轴重传感器5。

当为3.2米宽的普通车道时，第一轮轴传感器3、4的长度为3.2m，当为4.5米宽的超宽车道时，第一轮轴传感器3、4的长度为4.5m。轴重传感器5与第一轮轴传感器4相距1.3m。第一轮轴传感器3、4之间的距离为0.2m。

第一轮轴传感器是由多个压敏传感器间隔相连。

如图2所示，一对红外测量光幕1、2正对该两条第一轮轴传感器设置于车道两侧；红外测量光幕为双光幕，如图10所示。

第二轮轴传感器6与第一轮轴传感器4之间相距3.6m。两条第二轮轴传感器6、7的长度均为1.85m。两条第二轮轴传感器6、7之间的距离为1.4m。

两个超声波传感器10、11距离车道平面的安装高度为0.5m，超声波传感器10和红外光幕1间距6m,超声波传感器10、11之间的距离为3m。

本实施例还包括自助发卡机(或收费亭)8，车道收费计算机9，第一环形线圈检测器12，第二环形线圈检测器19，电动栏杆13，车牌识别装置14，第一光电开关发射接收器14，第二光电开关发射接收器16，第一光电开关镜面反射板17及第二光电开关镜面反射板18。两条第一轮轴传感器3、4，轴重传感器5，两条第二轮轴传感器6、7，第一环形线圈检测器12与第二环形线圈检测器19相互平行，依次铺设在车道内。一对红外双光幕1、2正对该两条第一轮轴传感器3、4对称设置于车道两侧，该对红外测量光幕1、2的中心连线与自助发卡机(或收费亭)8之间的垂直距离为15m。

第一环形线圈检测器12，且该第一环形线圈检测器12设置于自助发卡机(或收费亭)8正对的车道上。第二环形线圈检测器19中心与第一环形线圈12中心相隔6m，第二环形线圈检测器19与电动栏杆13相距0.2m。

正对第二环形线圈检测器19的车道一侧设有两对光电开关检测器，每对光电开关检测器包括光电开关发射接收器与光电开关镜面反射板。光电开关发射接收器15及光电开关发射接收器16设置于自助发卡机(或收费亭)8同一侧，收费车道另一侧设有光电开关镜面反射板17及光电开关镜面反射板18。

其中，光电开关发射接收器15与光电开关镜面反射板16正对第二环形线圈检测器19对称设置于车道的两侧，如图3所示；光电开关发射接收器16与光电开关镜面反射板18正对第二环形线圈检测器19对称设置于车道的两侧。光电开关发射接收器15、16的安装高度距离车道平面为1m，光电开关镜面反射板18、19的安装高度距离车道平面为0.3m。两对光电开关发射接收器15、16之间的垂直距离为0.5m。

车牌识别装置13设在收费岛上，车牌识别装置的输出端与车道收费计算机相连接，车牌识别装置13与自助发卡机(或收费亭)8距离为5.5m。本发明的新型收费公路车辆信息采集与识别系统在使用时，红外测量光幕检测车辆的车头高度、轴数、悬轴、轮胎半径及车辆二维外形，并且能准确判断车辆行进方向和识别队列。根据车辆轮胎压到第一轮轴传感器与第二轮轴传感器后输出的信号，可以测得轮宽、轮数、轮距、轴数、轴距、轴型和车辆行进方向。超声波传感器测量车长范围。轴重传感器测量车辆轴重和总重。高清车牌识别装置可以精确采集车辆图像、车牌号、车牌颜色和驾驶员图像，进而判断车种(免费车和非免费车)和是否倒卡等信息。然后综合上述信息，对车辆信息进行分类，由车道收费计算机控制自助发卡机(或收费员)完成发卡和放行工作。最后，由第一光电开关检测器、第二光电开关检测器、第一环形线圈检测器及第二环形线圈检测器共同判别车辆取卡后驶离方向，允许第二辆车发卡，实现一车、一杆、一卡。

实施例2

为节约成本，本实施例除下述特征外，其他均与实施例1相同：如图9和10所示，第一轮轴传感器为一条，车辆进入方向仅由双光幕判断。

实施例3

为节约成本，本实施例除下述特征外，其他均与实施例1相同：如图1和8所示，红外测量光幕为单光幕，车辆进入方向仅由第一轮轴传感器3、4判定。

实施例4

本实施例除下述特征外，其他均与实施例1相同：如图13和14所示，本实施例中红外光幕为双光幕用于测量轴数、轮胎半径，轮轴传感器6还可以用来测量轮数，采用对射式光电开关检测器，其中20、21为光电开关发射器，22、23为光电开关接收器，当车辆经过时，光电开关发射器20、21发出的光束被遮挡，无法被光电开关接收器22、23接收，根据光电开关检测器被遮挡的时间顺序可以判别车辆取卡后的行进方向。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统，包括设在收费公路收费站入口车道或出口车道的若干车辆检测装置，分别与所述若干车辆检测装置连接的车道收费计算机，设在收费车道上的车牌识别装置，车牌识别装置的输出端与车道收费计算机相连接；设在收费车道的电动栏杆，电动栏杆也与车道收费计算机相连接；车道收费计算机还与自助发卡机连接；其特征在于：收费车道上的车辆检测装置包括垂直于行车方向且平行设置在车道上的第一车辆检测装置与第二车辆检测装置，第二车辆检测装置设置在第一车辆检测装置与自助发卡机之间；收费车道上的车辆检测装置包括垂直于行车方向设置在车道上的第三车辆检测装置与第四车辆检测装置，电动栏杆设置在第三车辆检测装置与第四车辆检测装置之间，所述第三车辆检测装置包括第一环形线圈检测器，且该第一环形线圈检测器的线圈设置于自助发卡机正对的车道上；

第一车辆检测装置包括垂直于行车方向设置在车道上的第一轮轴传感器，第一轮轴传感器的长度为1.5~4.5m；第一轮轴传感器的数量为0~4条；第一轮轴传感器为两条及以上时，则相邻第一轮轴传感器之间的间距为0.03~0.5m,所述第一轮轴传感器是由多个压敏传感器间隔相连构成。

2.根据权利要求1所述的收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统，其特征在于：第一车辆检测装置还包括一对红外测量光幕，一对红外测量光幕正对第一轮轴传感器对称设置于车道两侧；所述一对红外测量光幕的中心连线与自助发卡机之间的距离为10~35m；红外测量光幕的测量范围不小于1.5m；红外测量光幕为单光幕或双光幕；红外测量光幕为双光幕时，每个双光幕上两条光幕之间的间距为0.05~1m,第一轮轴传感器为0~4条；红外测量光幕为单光幕时，第一轮轴传感器为2~4条。

3.根据权利要求1所述的收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统，其特征在于：第二车辆检测装置包括垂直于行车方向设置在车道上的第二轮轴传感器；第二轮轴传感器的长度为1.5~4.5m；第二轮轴传感器的数量为1~8条,该第二轮轴传感器也是由压敏传感器构成；第二轮轴传感器与相邻第一轮轴传感器之间的距离范围为1.3~4m，相邻第二轮轴传感器之间的间距为1.3~5m。

4.根据权利要求2所述的收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统，其特征在于：第二车辆检测装置包括垂直于行车方向设置在车道上的的1~8个超声波传感器；超声波传感器距红外测量光幕距离为3~15m；超声波检测器距离车道平面的安装高度为0.3~1.5m。

5.根据权利要求1所述的收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统，其特征在于：第四车辆检测装置包括第二环形线圈检测器和两组光电开关检测器，每组光电开关检测器包括1~4对位于同一平面上的光电开关检测器；两组光电开关检测器正对第二环形线圈检测器设置于车道的同一侧或两侧；所述两组光电开关检测器之间的垂直距离为0.2~2.5m。

6.根据权利要求5所述的收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统，其特征在于：每对光电开关检测器包括光电开关发射接收器与光电开关镜面反射板，光电开关发射接收器与光电开关镜面反射板正对第二环形线圈检测器的线圈设置于车道的两侧；光电开关发射接收器距离车道平面的安装高度为0.3~1.5m，光电开关镜面反射板距离车道平面的安装高度为0.3~1.5m。

7.根据权利要求1所述的收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统，其特征在于：所述车牌识别装置的视角正对车辆停车取卡时的位置；所述车牌识别装置与第一环形线圈检测器线圈的距离为3~10m；所述车牌识别装置为像素不小于200万像素的摄像机。

8.根据权利要求1-7任一项所述的收费公路收费站出入口车道车辆信息采集与识别系统，其特征在于：第一车辆检测装置与自助发卡机之间还设有轴重传感器，所述轴重传感器与自助发卡机之间的垂直距离为11~34m。