CN104331939A - 一种公路etc与mtc混合车道系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路ETC与MTC混合车道系统及控制方法。该系统包括MTC车道控制器、后端费显、栏杆机、车辆检测器，其特征在于，还包括ETC车道控制器、车道天线、前端费显；所述MTC车道控制器与ETC车道控制器相连；所述ETC车道控制器还与车道天线、前端费显、后端费显、栏杆机和车辆检测器相连。本方案中的车道系统基于在MTC车道控制器与ETC车道控制器相连情况下，根据车辆的位置和交易状态，选择ETC车道控制器或MTC车道控制器车辆提供对应的收费处理服务。实现了同一车道支持ETC和MTC两种交易模式，大大提高车道利用率和通行能力。

Description

一种公路ETC与MTC混合车道系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及道路设施领域，尤其涉及一种公路ETC与MTC混合车道系统及其控制方法。

背景技术

ETC车道系统(Electronic Toll Collection，电子不停车收费)是目前我国大力发展和推广一种先进的公路自动收费系统。但是鉴于目前大部分ETC车道主要采用专用车道模式运营(即仅为ETC用户提供不停车收费处理服务)，因此对于一些车道资源十分有限的收费站，若在有限的车道资源下设置一条专用ETC车道，必将给其他车道徒增业务压力，容易产生如ETC车道流量不足，但相邻MTC车道排队堵塞等不和谐现象，极不利于ETC在我国高速公路收费行业中的长远发展。同时，目前大部分ETC车道均是通过在现有MTC车道上进行改造而成，因此若需要建设公路ETC和MTC混合车道，除了增设必要的ETC外围设备外，还需要考虑与现有MTC车道系统及设备的兼容问题，否则可能造成MTC车道系统改造量大，或无法对现有资源进行有效复用等不良影响。

发明内容

本发明提出了一种公路ETC与MTC混合车道系统及控制方法，其主要是在车道上配置ETC和MTC处理所需的设备和车道系统，通过将MTC车道控制器和ETC车道控制器对接互连方式，实现这两类控制器可根据车辆位置和收费状态对共用设备进行分别控制，并以此完成MTC和ETC处理作业，达到同一车道同时支持上述两种收费模式的功能目标，大大提高车道利用率和通行能力。

为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：

一方面提供一种公路ETC与MTC混合车道系统，包括MTC车道控制器、后端费显、栏杆机、车辆检测器，还包括ETC车道控制器、车道天线、前端费显；所述MTC车道控制器与ETC车道控制器相连；所述ETC车道控制器还与车道天线、前端费显、后端费显、栏杆机和车辆检测器相连。

其中，所述车道天线通过RS232串口线与ETC车道控制器相连，所述前端费显和后端费显通过RS232串口线与ETC车道控制器相连，所述栏杆机和车辆检测器通过IO信号线与ETC车道控制器相连。

其中，所述MTC车道控制器通过RS232串口与ETC车道控制器相连，所述MTC车道控制器的2路IO输入接口和2路IO输出接口分别与ETC车道控制器的2路IO输出和2路IO输入相连。

其中，所述车道地感通过车辆检测器与所述ETC车道控制器相连，所述车道地感的数目4-8道。

其中，所述ETC车道控制器还连接有车牌识别设备、车道摄像机，所述MTC车道控制器还连接有计重设备、车道摄像机。

另一方面，提供了一种上述任意一项所述的公路ETC与MTC混合车道系统控制方法，包括以下步骤：

(1)当地感中的触发地感检测到车辆时，激活ETC车道控制器的ETC处理流程；

(2)若ETC处理流程处理成功，ETC车道控制器控制栏杆抬起，放行车辆，然后转至步骤(5)；否则，继续下一步；

(3)当地感中的抓拍地感检测到车辆时，激活MTC车道控制器的MTC处理流程，并且ETC车道控制器将对MTC车道控制器所发出的控制信号进行转发及实现设备代理控制；

(4)当MTC处理流程处理成功后，MTC车道控制器控制栏杆抬起，放行车辆，然后转至步骤(6)；

(5)当地感中的降杆地感检测到车辆时，ETC车道控制器控制栏杆降下；

(6)当地感中的降杆地感检测到车辆时，MTC车道控制器向ETC车道控制器发出降杆信号，并由ETC车道控制器完成降杆操作。

本发明的有益效果在于：通过将MTC车道控制器和ETC车道控制器对接互连方式，实现这两类控制器可根据车辆位置和收费状态对共用设备进行分别控制，并以此完成MTC和ETC处理作业，达到同一车道同时支持上述两种收费模式的功能目标，大大提高车道利用率和通行能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种公路ETC与MTC混合车道系统的结构方框图。

图2是本发明实施例提供的一种公路ETC与MTC混合车道系统的车道布局示意图。

图3是本发明实施例提供的一种公路ETC与MTC混合车道系统的控制方法流程图。

图4是本发明实施例提供的一种公路ETC与MTC混合车道系统的设备控制权的切换示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，其分别是本发明实施例提供的一种公路ETC与MTC混合车道系统的结构方框图和本发明实施例提供的一种公路ETC与MTC混合车道系统的车道布局示意图。如图所示，该公路ETC与MTC混合车道系统，包括MTC车道控制器101、后端费显104、栏杆机102、车辆检测器103，还包括ETC车道控制器201、车道天线203、前端费显202；所述MTC车道控制器101与ETC车道控制器201相连；所述ETC车道控制器201还与车道天线203、前端费显202、后端费显104、栏杆机102和车辆检测器103相连。

在公路ETC与MTC混合车道系统中，其可以根据车辆的位置和交易情况提供ETC或者MTC处理服务，即同一车道支持ETC和MTC的收费处理方式。其中，车道天线201和前端费显202为设置在车道上游位置，如果来车为ETC车辆且成功完成ETC交易处理，则前端费显202显示收费的相关内容，例如车型和金额；如果车辆不能通过完成ETC交易处理，则提示车辆前往收费亭108处进行MTC收费处理。

不管是对车辆提供ETC收费处理服务，还是提供MTC收费处理服务，ETC车道控制器201都要从车辆检测器103获知车辆位置信息，并且这些车辆位置信息还将转发至MTC车道控制器101；后端费显104为MTC付费车辆显示相应的收费信息内容；栏杆机102则为成功交易车辆给予放行服务。

进一步地，所述车道天线201通过RS232串口线与ETC车道控制器201相连，所述前端费显202和后端费显104通过RS232串口线与ETC车道控制器201相连，所述栏杆机102和车辆检测器103通过IO信号线与ETC车道控制器201相连。

对于在已有MTC车道环境下部署本公路ETC与MTC混合车道系统，上述接口设计无需对已有的共用设备进行改造，只需在ETC车道控制器201上预先设置好接口即可。具体的接口连接方式在现有技术中已有实现，在此不做赘述。

优选地，所述MTC车道控制器101通过RS232串口与ETC车道控制器201相连，所述MTC车道控制器101的2路IO输入接口和2路IO输出接口分别与ETC车道控制器201的2路IO输出和2路IO输入相连，所述读卡器106通过RS232串口与MTC车道控制器101相连。

优选地，所述车道地感通过车辆检测器与所述ETC车道控制器201相连，所述车道地感数目为4-8道。

优选地，所述ETC车道控制器201还可连接车牌识别设备205、车道摄像机204，所述MTC车道控制器还可连接计重设备105、车道摄像机204。

另外对于读卡器106、称重设备105、车道摄像机204、天线203作为常见的车道外场设备，在单独的ETC系统或MTC系统中已有应用，本方案中应用与其应用方式类似，在此不做进一步说明。这些设备在车道中具体分布如图2所示。

请参考图3，其是本发明一种公路ETC与MTC混合车道的控制方法的实施例的方法流程图，如图所示，该方法包括：

步骤S501：当地感中的触发地感检测到车辆时，激活ETC车道控制器的ETC处理流程

步骤S502：若ETC处理流程处理成功，ETC车道控制器控制栏杆抬起，放行车辆，然后转至步骤S505；否则，继续下一步；

步骤S503：当地感中的抓拍地感检测到车辆时，激活MTC车道控制器的MTC处理流程，并且ETC车道控制器将对MTC车道控制器所发出的控制信号进行转发及实现设备代理控制；

步骤S504：当MTC处理流程处理成功后，MTC车道控制器控制栏杆抬起，放行车辆，然后转至步骤S506；

步骤S505：当地感中的降杆地感检测到车辆时，ETC车道控制器控制栏杆降下；

步骤S506：当地感中的降杆地感检测到车辆时，MTC车道控制器向ETC车道控制器发出降杆信号，并由ETC车道控制器完成降杆操作。

公路ETC与MTC混合车道系统默认处于ETC工作模式，当车辆触压触发地感时，首先将触发ETC车道控制器启动ETC处理流程，此时MTC车道控制器并不知道车辆到达。当车辆通过ETC处理流程交易成功后，则放行车辆。当交易不成功时，且车辆行驶并触压抓拍地感时，则ETC车道控制器将抓拍地感信号转发给MTC车道控制器，此时MTC车道控制启动MTC处理流程，ETC车道控制器主要承担对MTC车道控制器的设备控制命令转发和监控职能。当中，转发的目的是使MTC车道控制器可间接控制后端费显、栏杆机及获取地感信息；监控的目的则是用于判断MTC车道控制器何时对当前车辆完成MTC处理交易，当监测到车辆完成MTC处理交易且车辆通过落杠线圈和栏杆降下，则ETC车道控制器转发职能暂止，即不再转发MTC车道控制器的设备控制命令。

同时，当车辆在进行MTC交易处理时，ETC车道控制器仍可对后续车辆尝试进行ETC交易处理。当前面车辆的MTC处理完毕后，处于队列头的车辆若已完成ETC交易处理，则直接放行，从而大大提高车道车辆通行处理效率。

更具体的控制信号的传递过程如图4所示，当ETC车道控制器判定需要进行ETC交易时，则由ETC车道控制器独立完成逻辑处理。此时屏蔽MTC车道控制与外围设备的控制信号。当判定需要进行MTC交易时，ETC车道控制器则允许MTC车道控制器经其转传控制外围设备。

ETC_串口1用于接收MTC车道控制器经过MTC_串口1发送的费显控制命令，当判定需要进行MTC交易处理时，ETC车道控制器的ETC_串口2会原封不动发送ETC_串口1收到的数据。当使用ETC车道控制器进行交易时，ETC_串口2发送ETC车道程序对费显的控制指令。

ETC_I1和ETC_I2用于接收MTC车道控制器经过MTC_O1和MTC_O2发送的栏杆控制命令，当判定需要进行MTC进行交易时，ETC车道控制器的ETC_O1和ETC_O2会发送ETC_I1和ETC_I2一样的IO信号。当使用ETC车道控制器进行交易处理时，ETC_O1和ETC_O2发送ETC车道程序对栏杆的控制信号。

ETC_I3与ETC_I4用于接收抓拍地感和降杆地感信息，当判定需要进行MTC交易处理时，ETC车道控制器的ETC_O3和ETC_O4会发送ETC_I3和ETC_I4一样的IO信号，从而使MTC车道控制器获得地感信息。当使用ETC车道控制器进行交易时，ETC_O3和ETC_O4发送空信息，MTC车道控制器并不知道车辆到达。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种公路ETC与MTC混合车道系统，包括MTC车道控制器、后端费显、栏杆机、车辆检测器，其特征在于，还包括ETC车道控制器、车道天线、前端费显；所述MTC车道控制器与ETC车道控制器相连；所述ETC车道控制器还与车道天线、前端费显、后端费显、栏杆机和车辆检测器相连。

2.根据权利要求1所述的一种公路ETC与MTC混合车道系统，其特征在于，所述车道天线通过RS232串口线与ETC车道控制器相连，所述前端费显和后端费显通过RS232串口线与ETC车道控制器相连，所述栏杆机和车辆检测器通过IO信号线与ETC车道控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种公路ETC与MTC混合车道系统，其特征在于，所述MTC车道控制器通过RS232串口与ETC车道控制器相连，所述MTC车道控制器的2路IO输入接口和2路IO输出接口分别与ETC车道控制器的2路IO输出和2路IO输入相连。

4.根据权利要求1所述的一种公路ETC与MTC混合车道系统，其特征在于，所述车道地感通过车辆检测器与所述ETC车道控制器相连，所述车道地感的数目4-8道。

5.根据权利要求1所述的一种公路ETC与MTC混合车道系统，其特征在于，所述ETC车道控制器还连接有车牌识别设备、车道摄像机，所述MTC车道控制器还连接有计重设备、车道摄像机。

6.一种权利要求1～5任意一项所述的公路ETC与MTC混合车道系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)当地感中的触发地感检测到车辆时，激活ETC车道控制器的ETC处理流程；

(2)若ETC处理流程处理成功，ETC车道控制器控制栏杆抬起，放行车辆，然后转至步骤(5)；否则，继续下一步；

(3)当地感中的抓拍地感检测到车辆时，激活MTC车道控制器的MTC处理流程，并且ETC车道控制器将对MTC车道控制器所发出的控制信号进行转发及实现设备代理控制；

(4)当MTC处理流程处理成功后，MTC车道控制器控制栏杆抬起，放行车辆，然后转至步骤(6)；

(5)当地感中的降杆地感检测到车辆时，ETC车道控制器控制栏杆降下；

(6)当地感中的降杆地感检测到车辆时，MTC车道控制器向ETC车道控制器发出降杆信号，并由ETC车道控制器完成降杆操作。