CN105184874B - 一种复式自助发卡机车道系统的通行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复式自助发卡机车道系统的通行方法，包括工控机、OBU识别器、触发地感、发卡区地感、降杆地感、车检器、摄像机、车牌识别设备、引导信息牌、自动栏杆机以及按车辆前进方向并排安装于车道一侧的若干自助发卡机；所述OBU识别器、摄像机、车牌识别设备、引导信息牌以及自动栏杆机均与所述工控机相连，所述触发地感、发卡区地感、降杆地感均通过车检器与所述工控机相连。本发明可同时对多辆车提供自助服务，能够增强收费站入口车道的通行能力，其还能够提供多种通行方式，方便车辆自由选择通行。

Description

一种复式自助发卡机车道系统的通行方法

技术领域

本发明涉及一种公路收费系统，尤其涉及一种自助发卡机车道系统及其通行方法。

背景技术

随着社会经济发展，不仅越来越多的人们为了方便出行选择购置私家汽车出行，这就使得公路交通流量持续增大，部分收费站面临着巨大的通行压力。当然，近些年来高速公路和国家一级公路不断发展、建设，其收费方式也逐渐从人工收费方式到全自动收费方式发展，虽然实行全自动收费将是我国收费公路事业发展的趋势，但是这需要一个漫长的过程。

全自动收费方式(简称ETC)是一种先进的道路收费方式，它利用微波技术，在无需停车的情况下由计算机自动完成收费处理全过程，工作人员只需对收费设备和通行车辆进行管理。但是全自动收费方式的实现需要在高速公路入口设置专门的ETC车道，而且相应的使用ETC车道的车辆需要配置安装有车载标签(简称OBU)，据了解，目前使用全自动收费车道的车辆还较少，故在高速公路入口处设置的ETC车道的使用频率并不高，单独设置ETC车道会造成资源的浪费，而且不能够完全的起到调整入口车辆的顺利快速通行问题。半自动收费方式(MTC)是指也是人工收费的，收费岗亭里面是有人值守的，是由汽车自动分类系统(AVC)、读卡装置、显示设备、视频临控、自动栏杆和计算机软件系统组成，只是收钱(现金)或刷卡的过程是收费站工作人员完成的，是现在各个省市使用最广泛的收费方式。

目前，有人提供了一种能够利用现有的高速公路入口车道，兼容设置ETC车道以及MTC车道，使得各种车辆能够在较短时间内通过入口处，即不仅能够充分利用各入口处的各个车道，还能最大程度疏通收费广场上的车辆。但是在各种车辆集中通过收费站时，极易产生长时间、大范围的拥堵现象，而且需要人工值守，倘若采取增加收费车道的方式解决收费站拥堵的问题，则需增加收费车道，扩建收费站广场，并增加较多收费设施，这对于部分收费站尤其是高速公路主线站而言，具有较大的实施难度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种可同时对多辆车提供自助服务，能够增强收费站入口车道的通行能力的复式自助发卡机车道系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种复式自助发卡机车道系统，包括工控机、OBU识别器、触发地感、发卡区地感、降杆地感、车检器、摄像机、车牌识别设备、引导信息牌、自动栏杆机以及按车辆前进方向并排安装于车道一侧的若干自助发卡机；所述OBU识别器、摄像机、车牌识别设备、引导信息牌以及自动栏杆机均与所述工控机相连，所述触发地感、发卡区地感、降杆地感均通过车检器与所述工控机相连；每台自助发卡机均包括用于自助刷卡的刷卡设备、用于自助取卡的发卡设备以及用于指示自助发卡机使用状态的指示设备，所述刷卡设备、发卡设备以及指示设备均与所述工控机相连；所述OBU识别器位于按车辆前进方向的第一台自助发卡机的前侧，所述触发地感位于所述OBU识别器对应的车道区域上，所述摄像机位于所述第一台自助发卡机的后侧，所述自动栏杆机位于按车辆前进方向的最后一台自助发卡机的后侧，所述引导信息牌位于自动栏杆机与所述最后一台自助发卡机之间；所述降杆地感位于所述自动栏杆机对应的车道区域上；每台自助发卡机对应的车道区域上均设有至少一个所述发卡区地感。

优选的，所述刷卡设备用于获取用户CPU卡中的车辆信息以及写入入口信息。

优选的，所述自助发卡机的数量为三台，包括第一自助发卡机、第二自助发卡机以及第三自助发卡机。

本发明还提供了一种复式自助发卡机车道系统的通行方法，其包括车辆处理流程以及放行处理流程，

其中车辆处理流程包括如下步骤：

1)当车辆到达触发地感时，激活OBU识别器，摄像机抓拍车辆并将车辆信息传送给工控机，车牌识别设备通过工控机中的车辆信息获取车辆的车牌信息并将其传送给工控机；

2)根据自助发卡机选用规则，工控机将引导信息传送给引导信息牌并进行显示，该引导信息包括车辆的车牌信息以及推荐其使用的自助发卡机的编号；

3)车辆根据引导信息进入推荐的自助发卡机对应的车道区域，在车辆行驶的过程中，根据车辆位置变化、车辆长度信息，更新相应的自助发卡机状态；

4)当发卡区地感检测到有车辆进行交易操作时，工控机根据车道列队逻辑以及自助发卡机传输的交易信息，判断该车辆是否为已交易车辆，若是，则执行步骤5，若否，则执行步骤6；

5)工控机则通过控制对应的自助发卡机的指示设备提示其等待放行；

6)当OBU识别器检测到有安装电子标签的车辆时，通过自助发卡机的刷卡设备获取用户CPU卡的车辆信息并写入入口信息，刷卡成功后工控机标识其为已交易车辆，等待放行，当OBU识别器没有检测到电子标签时，则在自助发卡机的发卡设备吐出通行卡后工控机标识其为已交易车辆，等待放行；

放行处理流程包括如下步骤：

7)工控机判断列队的首辆车是否为已交易车辆，若为未交易车辆，则执行步骤8，若为已交易车辆，则执行步骤9；

8)工控机控制自动栏杆机降杆，等待首辆车完成交易后，执行步骤9；

9)工控机控制自动栏杆机抬杆，首辆车通过自动栏杆机后，第二辆车成为列队的新的首辆车，随后返回步骤7。

优选的，自助发卡机选用规则定义如下：选择可使用的且距离自动栏杆机相对较近的自助发卡机。

本发明的有益效果如下：本发明可同时对多辆车提供自助服务，能够增强收费站入口车道的通行能力。本发明还能够提供多种通行方式，方便车辆自由选择通行，对于ETC车辆，该系统可识别电子标签，并允许该车辆车主刷用户CPU卡通行，对于非ETC车辆，可允许车辆车主自助取卡通行，这就提高了入口车道的利用率，而且提高了车辆的通行效率。同时该系统具有合理的流程控制功能，能够通过引导指示牌引导车辆选择合适的自助发卡机进行交易，方便车辆快速选择自助发卡机并通行。该系统还能识别车辆是否完成交易，也可以同时放行多辆已完成交易的车辆，从而提高收费站入口车道的车辆通行能力。

附图说明

图1为本发明复式自助发卡机车道系统的结构图。

图2为本发明复式自助发卡机车道系统的通行方法的车辆处理流程的流程图。

图3为本发明复式自助发卡机车道系统的通行方法的放行处理流程的流程图。

附图标记：1、OBU识别器；21、触发地感；22、发卡区地感；23、降杆地感；3、摄像机；4、车牌识别设备；5、引导信息牌；6、自动栏杆机；71、第一自助发卡机；72、第二自助发卡机；73、第三自助发卡机；8、费显。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

请参见图1，本实施例涉及一种复式自助发卡机车道系统，包括工控机、OBU识别器1、触发地感21、发卡区地感22、降杆地感23、车检器、摄像机3、车牌识别设备4、引导信息牌5、自动栏杆机6以及按车辆前进方向并排安装于车道一侧的若干自助发卡机；OBU识别器1、摄像机3、车牌识别设备4、引导信息牌5以及自动栏杆机6均与工控机相连，触发地感21、发卡区地感22、降杆地感23均通过车检器与工控机相连；每台自助发卡机均包括用于自助刷卡的刷卡设备、用于自助取卡的发卡设备以及用于指示自助发卡机使用状态的指示设备，刷卡设备、发卡设备以及指示设备均与工控机相连；OBU识别器1位于按车辆前进方向的第一台自助发卡机的前侧，触发地感21位于OBU识别器1对应的车道区域上，摄像机3第一台自助发卡机的后侧，自动栏杆机6位于按车辆前进方向的最后一台自助发卡机的后侧，引导信息牌5位于自动栏杆机6与最后一台自助发卡机之间；降杆地感23位于自动栏杆机6对应的车道区域上；每台自助发卡机对应的车道区域上均设有至少一个发卡区地感22。该复式自助发卡机车道系统还可以包括一个费显8，费显8与工控机相连，用于进行费用显示以及其他信息的显示，该费显8可以位于按引导信息牌5的一侧。其中车牌识别设备4也可以不需要，而是可以直接使用具有车牌识别功能的摄像机3，该具有车牌识别功能的摄像机3也同样可以实现车牌识别设备4的功能。

优选的，自助发卡机的数量为三台，包括第一自助发卡机71、第二自助发卡机72以及第三自助发卡机73。当然自助发卡机的数量可以根据具体需要进行设置，比如还可以设置为两台等。当自助发卡机的数量为三台时，则可以允许同时有三辆车进行刷卡或者取卡交易，交易完成之后可以同时对已完成交易的车辆进行放行，这能够有效提高收费站入口车道的通行能力。

具体的，当车辆到达触发地感21的时候，触发工控机工作，其中OBU识别器1用于检测车辆是否带有电子标签。其中，自助发卡机中的刷卡设备用于获取用户CPU卡中的车辆信息并写入入口信息，取卡设备可便于车辆车主进行自助取卡。如果车辆没有带有电子标签，则车辆车主只能进行自助取卡以完成交易；如果车辆带有电子标签，则可在刷卡设备上刷用户CPU卡以完成交易。

当车辆经过触发地感21后，车辆车主可以选择可使用的且距离自动栏杆机6相对较近的自助发卡机，也可以根据需要选择任一个处于使用状态的自助发卡机进行交易。具体的，当有车辆经过触发地感21时，摄像机3对车辆进行抓拍，然后将抓拍后的车辆信息传送给工控机，车牌识别设备4对工控机中的车辆信息进行处理从而得到该车的车牌号等信息，车牌识别设备4再将车牌号等信息传送给工控机，工控机通过引导信息牌5显示该车的车牌信息以及其他引导信息。即引导信息牌5可以显示工控机处理后的信息，提供每一辆经过触发地感21的车辆的车牌信息以及推荐的自助发卡机的编号，以方便车辆车主选择可以使用的自助发卡机，提高通行效率。当车辆到达一自助发卡机对应的车道上时，发卡区地感22就检测到有车辆，并将检测到的信息传送到工控机，工控机再控制自助发卡机，以配合车辆车主完成交易，同时工控机可以根据车道列队逻辑以及自主发卡机传输的交易信息对该已交易的车辆进行标识，以便后续辨别其是否为已交易车辆。还有就是，当车辆还未完全通过自动栏杆机6的时候，降杆地感23可以通过给工控机信号，确保工控机控制自动栏杆机6保持抬杆状态，避免自动栏杆机6因某些原因降杆从而对车辆和其自身造成损害。

工控机可以根据车辆列队逻辑以及自主发卡机传输的信息标识车辆是否为已交易车辆，从而在车辆放行的过程中控制自动栏杆机的升降。即当车辆到达自动栏杆机6前时，对车辆是否为已交易车辆进行判断，若为已交易车辆，工控机控制自动栏杆机6抬杆，若接下来的车辆也完成了交易，则自动栏杆机6持抬杆状态，若接下来的车辆未完成交易，则自动栏杆机6降杆，等待该车辆进行交易之后再放行。

本实施例还提供一种复式自助发卡机车道系统的通行方法，包括车辆处理流程以及放行处理流程，

如图2所示，其中车辆处理流程包括如下步骤：

S1)当车辆到达触发地感时，激活OBU识别器，摄像机抓拍车辆并将车辆信息传送给工控机，车牌识别设备通过工控机中的车辆信息获取车辆的车牌信息并将其传送给工控机。

S2)根据自助发卡机选用规则，工控机将引导信息传送给引导信息牌并进行显示，该引导信息包括车辆的车牌信息以及推荐其使用的自助发卡机的编号。

S3)车辆根据引导信息进入推荐的自助发卡机对应的车道区域，在车辆行驶的过程中，根据车辆位置变化、车辆长度等信息，更新相应的自助发卡机状态。

S4)当发卡区地感检测到有车辆进行交易操作时，工控机根据车道列队逻辑以及自助发卡机传输的交易信息，判断该车辆是否为已交易车辆，若是，则执行步骤S5，若否，则执行步骤S6。需要说明的是，本步骤的车道队列逻辑的实现可由现有技术完成，例如申请号为201310396558.1，主题为基于车辆动态检测技术的电子不停车收费车道系统及方法的发明专利申请，其说明书中记载了实现车道队列逻辑的方案，并且其说明书的车辆队列检测传感器相当于本发明的触发地感、发卡区地感和降杆地感等地感设备，本发明的车道队列逻辑无需记录电子标签信息，因此无需微波天线。

S5)工控机则通过控制对应的自助发卡机的指示设备提示其等待放行。

S6)当OBU识别器检测到有安装电子标签的车辆时，通过自助发卡机的刷卡设备获取用户CPU卡的车辆信息并写入入口信息，刷卡成功后工控机标识其为已交易车辆，等待放行，当OBU识别器没有检测到电子标签时，则在自助发卡机的发卡设备吐出通行卡后工控机标识其为已交易车辆，等待放行。

如图3所示，放行处理流程包括如下步骤：

S7)工控机判断列队的首辆车是否为已交易车辆，若为未交易车辆，则执行步骤S8，若为已交易车辆，则执行步骤S9；

S8)工控机控制自动栏杆机降杆，等待首辆车完成交易后，执行步骤S9；

S9)工控机控制自动栏杆机抬杆，首辆车通过自动栏杆机后，第二辆车成为列队的新的首辆车，随后返回步骤S7。

其中，自助发卡机状态有两种，包括使用状态和禁用状态。

使用状态，刷卡设备可显示为绿色，表明该自助发卡机目前能使用，车辆车主应选择处于使用状态的自助发卡机进行操作；

禁用状态，刷卡设备可显示为红色，表明该自助发卡机目前不能使用，车辆车主不应选择处于禁用状态的自助发卡机进行操作。

其中，禁用状态定义如下：

当自助发卡机对应的车道已有车辆，并进行了交易，但尚未离开该车道位置，此时自助发卡机为禁用状态；

当前车车辆过长，占据了后面的自助发卡机对应的车道，该自助发卡机为禁用状态；

当自助发卡机故障或者无卡时，为禁用状态。

更为优选的，自助发卡机选用规则定义如下：选择可使用的且距离自动栏杆机相对较近的自助发卡机。

具体的，当车道为空时，位于该车道一侧的所有的自助发卡机都处于使用状态，此时车辆驶入，工控机通过控制引导信息牌5显示指引信息，即引导信息牌5提示车主到第一自助发卡机71进行操作。当然，车辆车主仍可选用任意一台可使用的自助发卡机进行操作。在车辆车主进行取卡或刷卡操作后，到离开该自助发卡机的交易区域期间，发卡区地感22持续检测到对应地车道上还有车辆，并将有车辆的信息传输给工控机，工控机则控制自助发卡机的指示设备为红色，即表明该自助发卡机处于禁用状态，其中该交易区域为该发卡区地感22对应的车道区域。假若车辆使用第一自助发卡机71，若车长较短，未占用了第二自助发卡机72的交易区域，即未触发第二自助发卡机72对应地发卡区地感22，发卡区地感22不工作，此时工控机控制第二自助发卡机72以及第三自助发卡机73上的指示设备为绿色，即第二自助发卡机72以及第三自助发卡机73上仍为使用状态。若车长较长，占用了第二自助发卡机72的区域，触发了该交易区域的发卡区地感22，但未占用第三自助发卡机73的区域，则工控机控制第二自助发卡机72的指示设备为红色，即转为禁用状态，此时第三自助发卡机73的指示设备为绿色，仍处于使用状态。若车长非常长，占用了第二自助发卡机72和第三自助发卡机73的区域，第二自助发卡机72与第三自助发卡机73都转为禁用状态。

当然，其它情况与此类似，当所有自助发卡机都处于禁用状态时，后续车辆只能等待前面车辆放行后，再选择处于使用状态的自助发卡机进行交易。

故基于以上规则，复式自助发卡机车道系统无需人工值守，系统可以对车辆交易和通行进行流程控制，引导车辆按照既定的逻辑流程完成交易通行的过程，这就能够确保同时对多辆车提供自助服务，增强收费站入口的通行能力。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种复式自助发卡机车道系统的通行方法，其特征在于，包括车辆处理流程以及放行处理流程，

其中车辆处理流程包括如下步骤：

1)当车辆到达触发地感时，激活OBU识别器，摄像机抓拍车辆并将车辆信息传送给工控机，车牌识别设备通过工控机中的车辆信息获取车辆的车牌信息并将其传送给工控机；

2)根据自助发卡机选用规则，工控机将引导信息传送给引导信息牌并进行显示，该引导信息包括车辆的车牌信息以及推荐其使用的自助发卡机的编号；

3)车辆根据引导信息进入推荐的自助发卡机对应的车道区域，在车辆行驶的过程中，根据车辆位置变化、车辆长度信息，更新相应的自助发卡机状态；

4)当发卡区地感检测到有车辆进行交易操作时，工控机根据车道列队逻辑以及自助发卡机传输的交易信息，判断该车辆是否为已交易车辆，若是，则执行步骤5，若否，则执行步骤6；

5)工控机则通过控制对应的自助发卡机的指示设备提示其等待放行；

6)当OBU识别器检测到有安装电子标签的车辆时，通过自助发卡机的刷卡设备获取用户CPU卡的车辆信息并写入入口信息，刷卡成功后工控机标识其为已交易车辆，等待放行，当OBU识别器没有检测到电子标签时，则在自助发卡机的发卡设备吐出通行卡后工控机标识其为已交易车辆，等待放行；

放行处理流程包括如下步骤：

7)工控机判断列队的首辆车是否为已交易车辆，若为未交易车辆，则执行步骤8，若为已交易车辆，则执行步骤9；

8)工控机控制自动栏杆机降杆，等待首辆车完成交易后，执行步骤9；

9)工控机控制自动栏杆机抬杆，首辆车通过自动栏杆机后，第二辆车成为列队的新的首辆车，随后返回步骤7。

2.如权利要求1所述的复式自助发卡机车道系统的通行方法，其特征在于，自助发卡机选用规则定义如下：

选择可使用的且距离自动栏杆机相对较近的自助发卡机。