CN105261073A - 一种etc与自助发卡机混合车道系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种ETC与自助发卡机混合车道系统及其控制方法。该系统包括：车道设备控制器、自助发卡机、车牌识别器、摄像枪、天线、前费显、后费显、栏杆机和车检器，自助发卡机、车牌识别器、摄像枪、天线、前费显、后费显、栏杆机和车检器均与车道设备控制器相连，车道设备控制器用于切换ETC系统或MTC自助发卡系统为当前工作系统。通过在车道上配置ETC和自助发卡所需的设备和车道系统，将ETC和自助发卡两个子系统互连，当ETC交易失败时，通过自助发卡机取卡或刷卡通行，实现了同一车道两种通行模式，提高车道利用率和通行能力。

Description

一种ETC与自助发卡机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ETC与自助发卡机混合车道系统及其控制方法。

背景技术

ETC(ElectronicTollCollection，电子不停车收费)车道系统是目前我国大力发展和推广的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，必将给其他车道增加业务压力，容易产生不和谐的现象，如ETC车道流量不足，但相邻MTC车道排队堵塞，如当ETC系统故障或ETC车辆无法交易时，车辆无法从车道通过，没有备用方案让车道恢复工作，这样极不利于ETC在我国高速公路收费行业中的发展。

发明内容

本发明为了弥补以上技术的不足，提出了一种ETC与自助发卡机混合车道系统及其控制方法。

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ETC与自助发卡机混合车道系统，包括：车道设备控制器、自助发卡机、车牌识别器、摄像枪、天线、前费显、后费显、栏杆机和车检器，所述自助发卡机、车牌识别器、摄像枪、天线、前费显、后费显、栏杆机和车检器均与所述车道设备控制器相连；其中，所述车道设备控制器用于切换ETC系统或MTC自助发卡系统为当前工作系统。

其中，所述车道设备控制器为集成有ETC系统和MTC自助发卡系统的车道系统工控机。

其中，所述自助发卡机包括刷卡设备和发卡设备。

其中，所述车道设备控制器包括MTC自助发卡系统工控机、设备切换模块和ETC车道系统工控机，所述车检器包括近区车检器和远区车检器，所述刷卡设备和发卡设备均与所述MTC自助发卡系统工控机相连；所述MTC自助发卡系统工控机和ETC车道系统工控机均与所述设备切换模块相连；所述近区车检器、后费显和栏杆机均与所述设备切换模块相连，以供所述MTC自助发卡系统工控机和ETC车道系统工控机复用；所述车牌识别器、摄像枪、天线、前费显和远区车检器均与所述ETC车道系统工控机相连。

另一方面提供一种ETC与自助发卡机混合车道系统的控制方法，包括：

(1)当地感中的触发地感检测到车辆时，车道设备控制器激活ETC处理流程；

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

(3)当地感中的抓拍地感检测到车辆时，车道设备控制器激活自助发卡流程；

(4)若自助发卡流程处理成功，车道设备控制器控制栏杆机抬起，放行车辆；

(5)当地感中的降杆地感检测到车辆已经通过时，车道设备控制器控制栏杆机降下。

本发明的有益效果在于：通过在车道上配置ETC和自助发卡所需的设备和车道系统，将ETC和自助发卡两个子系统互连，当ETC交易失败时，通过自助发卡机取卡或刷卡通行，实现了同一车道支持两种通行方式，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ETC与自助发卡机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ETC与自助发卡机混合车道系统的一种车道设备控制器实现方式的结构方框图。

图3是本发明实施例提供的一种ETC与自助发卡机混合车道系统的另一种车道设备控制器实现方式的结构方框图。

图4是本发明实施例提供的一种ETC与自助发卡机混合车道系统的车道布局示意图。

图5是本发明实施例提供的一种ETC与自助发卡机混合车道系统的控制方法的方法流程图。

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、图2和图4，分别是本发明实施例提供的一种ETC与自助发卡机混合车道系统的结构方框图、一种车道设备控制器实现方式的结构方框图和车道布局示意图。如图所示，该ETC与自助发卡机混合车道系统包括：车道设备控制器1、自助发卡机20、车牌识别器31、摄像枪32、天线33、前费显34、后费显35、栏杆机36和车检器37，所述自助发卡机20、车牌识别器31、摄像枪32、天线33、前费显34、后费显35、栏杆机36和车检器37均与所述车道设备控制器1相连。

其中，所述车道设备控制器1用于切换ETC系统或MTC自助发卡系统为当前工作系统。优选地，所述车道设备控制器1为集成有ETC系统和MTC自助发卡系统的车道系统工控机11。集成有ETC系统和MTC自助发卡系统的车道系统工控机11可以视为单工控机模式，使用一台工控机设备作为控制单元，在该工控机上集成ETC系统与MTC自助发卡系统。使用单工控机模式的方案具有建设规模小，维护和管理简单便捷，接口开发量较少等优点。

本方案中的ETC与自助发卡机混合车道系统主要实现以下功能：

1)当ETC车辆进入车道时，可直接使用快速通行的电子不停车收费功能，实现ETC通车。

2)当ETC车辆进入车道时，若ETC车道系统出现故障、电子标签故障或通讯不良等。无法正常过车时，在收费流程允许的情况下，可使用用户CPU卡在自助发卡机20上进行刷卡操作，写入入口信息后放行。

3)当MTC车辆进入车道时，可使用自助发卡机20的取卡功能，取卡后放行。整个系统可以视为ETC车道子系统和自助发卡子系统两部分组成，两个子系统复用车道系统中的外设。当MTC车辆进入车道或ETC设备系统故障而导致无法完成ETC通车时，ETC车道子系统允许自助发卡子系统对外围设备(包括栏杆、费显和车检器37等设备)进行控制，交由自助发卡子系统完成通车交易。否则，按ETC通车流程处理，自助发卡子系统无设备控制权限。

需要说明的是，在进行自助发卡交易流程时，ETC车道子系统同时对后续车辆尝试进行ETC交易。当前面的自助发卡交易车辆处理完毕后，处于队列头的车辆若已进行ETC交易，则直接放行。只有当系统进入自助发卡流程时，才会允许自助发卡机20工作，以免已经交易的ETC车辆再进行取卡。

综上所述，通过在车道上配置ETC和自助发卡所需的设备和车道系统，将ETC和自助发卡两个子系统互连，当ETC交易失败时，通过自助发卡机取卡或刷卡通行，实现了同一车道支持两种通行方式，提高车道利用率和通行能力。

优选地，所述自助发卡机20包括刷卡设备21和发卡设备22。

自助发卡机20设置在车道旁，当无法完成正常ETC通车时，由ETC车道子系统激活自助发卡子系统，自助发卡子系统主要实现刷卡与取卡两个功能。如果用户长期持有通行卡，刷卡是指对用户的通行卡进行刷卡操作，写入入口信息；如果用户没有长期持有的通行卡，需要在车道入口处自行取卡，卡内已包含入口信息。完成后，栏杆抬起放行，车辆离开，栏杆降下，自助发卡子系统进入待激活状态，不对外围设备进行控制。

另一种优选的实施方式，如图3所示，所述车道设备控制器1包括MTC自助发卡系统工控机13、设备切换模块11和ETC车道系统工控机14，所述车检器37包括近区车检器371和远区车检器372，所述刷卡设备21和发卡设备22均与所述MTC自助发卡系统工控机13相连；所述MTC自助发卡系统工控机13和ETC车道系统工控机14均与所述设备切换模块11相连；所述近区车检器371、后费显35和栏杆机36均与所述设备切换模块11相连以供所述MTC自助发卡系统工控机13和ETC车道系统工控机14复用；所述车牌识别器31、摄像枪32、天线33、前费显34和远区车检器372均与所述ETC车道系统工控机14相连。

本发明具体实施方式中还提供了一种ETC与自助发卡机混合车道系统的控制方法的实施例，如图4所示，该方法包括：

步骤S101：当触发地感检测到车辆时，车道设备控制器1激活ETC处理流程。

步骤S102：若ETC处理流程处理成功，车道设备控制器1控制栏杆抬起，放行车辆，然后转至步骤S105，否则，继续下一步。

步骤S103：当抓拍地感检测到车辆时，车道设备控制器1激活自助发卡流程。

步骤S104：若自助发卡流程处理成功，车道设备控制器1控制栏杆机36抬起，放行车辆。

步骤S105：当降杆地感检测到车辆离开时，车道设备控制器1控制栏杆机36降下。

由于自助发卡机20与ETC车道均为无人值守，因此ETC与自助发卡机20混合车道系统应具有灵活有效的系统切换机制。

在混合车道模式下，设备的切换由ETC系统的逻辑判断决定。ETC系统可以通过设备切换模块11与外围设备和MTC自助发卡系统直接相连。

当使用ETC车道系统通车时，ETC车道系统直接控制外围设备，此时不发送设备信息至MTC自助发卡系统，也不转发MTC自助发卡系统的设备控制信号。当ETC车道系统判定需使用自助发卡过车时，ETC车道系统将读取的近区地感信息转发给MTC自助发卡系统，将MTC自助发卡系统的费显控制信号和栏杆控制信号转发给相应的设备，由MTC自助发卡系统完成通车流程。

当ETC车道系统出现故障时，可使用切换开关，将外围设备与ETC车道系统断开，并与MTC自助发卡系统直接相连，由MTC自助发卡系统完成过车流程，此时，不再支持ETC通车。因为ETC模式下和自助发卡模式下的车道均为无人值守，所以当ETC系统出现故障时，无需增加人力来恢复车道的运转，MTC自助发卡系统会自动接管车道，保证车道的畅通。

当MTC自助发卡系统出现故障时，ETC车辆仍可正常通行，不再支持MTC车辆通行。

在行车系统中，当车辆通过之后，设备与车辆之间的关系已经结束，所以完成与前一车辆相关控制活动的外设可以开始新的处理过程，对后续车辆进行通行处理，例如栏杆机对前一车辆进行放行操作，天线对后一车辆进行识别处理，相当于行车系统同时对多个车辆进行通行处理。

以两辆车为例，对本实施例进行进一步说明。

1、两辆ETC车辆通行

1)首辆车进入交易区域，交易成功

2)第二辆车进入交易区域，交易成功

3)前费显34显示首辆车信息

4)后费显35显示首辆车信息

5)费显通行灯变绿

6)栏杆抬起

7)首辆车继续行驶离开存在地感

8)前费显34显示第二辆车信息

9)第二辆车继续行驶离开存在地感

10)前费显34回到初始状态

11)首辆车行至降杆地感或离开降杆地感

12)后费显35显示第二辆车信息

13)第二辆车离开降杆地感

14)后费显35回到初始状态，栏杆降下，通行灯变红

说明：假如第一辆ETC车辆已经交易离开，且第二辆ETC车辆未交易，则放行第一辆ETC车辆后降杆，第二辆ETC车辆交易后再放行。

2、两辆MTC车辆通行

1)首辆车进入交易区域，在ETC区域交易失败

2)第二辆车进入交易区域，在ETC区域交易失败

3)前费显34显示未检测标签，前行至自助发卡机20交易

4)首辆车继续行驶离开存在地感

5)前费显34显示未检测标签，前行至自助发卡机20交易

6)首辆车进入抓拍地感

7)地感信号转发给自助发卡机20

8)MTC系统交易成功，后费显35显示首辆车信息

9)通行灯变绿

10)栏杆抬起

11)首辆车继续行驶，但未行至降杆地感

12)第二辆车进入抓拍地感

13)前费显34回到初始状态

14)首辆车继续行驶至降杆地感

15)第二辆车地感信号转发给自助发卡机20

16)收费成功，后费显35显示第二辆车信息

17)第二辆车离开降杆地感

18)后费显35回到初始状态，栏杆降下，通行灯变红

说明：假如第一辆MTC车辆已经交易离开，且第二辆MTC车辆未交易，则放行第一辆MTC车辆后降杆，第二辆MTC车辆交易后再放行。

3、首辆车为ETC车辆，第二辆车为MTC车辆

1)首辆车进入交易区域，在ETC区域交易成功

2)第二辆车进入交易区域，在ETC区域交易失败

3)前费显34显示首辆车信息

4)后费显35显示首辆车信息

5)通行灯变绿

6)栏杆抬起

7)首辆车继续行驶，离开存在地感

8)前费显34显示未检测标签，前行至自助发卡机20交易

9)首辆车继续行驶至降杆地感

10)第二辆车继续行驶离开存在地感进入抓拍地感

11)前费显34回到初始状态

12)第二辆车地感信号转发给自助发卡机20

13)收费成功，后费显35显示第二辆车信息

14)首辆车离开降杆地感

15)栏杆依然抬起

16)第二辆车离开降杆地感

17)后费显35回到初始状态，栏杆降下，通行灯变红

说明：假如第一辆ETC车辆已经交易离开，且第二辆MTC车辆未交易，则放行第一辆ETC车辆后降杆，第二辆MTC车辆交易后再放行。

4、首辆车为MTC车辆，第二辆车为ETC车辆

1)首辆车进入交易区域，在ETC交易失败

2)第二辆车进入交易区域，在ETC交易成功

3)前费显34显示未检测标签，前行至MTC收费

4)此时栏杆不会抬起，通行灯为红色

5)首辆车离开存在地感，进入抓拍地感

6)前费显34显示第二辆车信息

7)首辆车地感信息转发给自助发卡机20

8)收费成功，后费显35显示首辆车信息

9)通行灯变绿

10)栏杆抬起

11)首辆车行至降杆地感或离开降杆地感

12)后费显35显示第二辆车信息

13)第二辆车离开存在地感

14)前费显34回到初始状态

15)第二辆车离开降杆地感

16)后费显35回到初始状态，栏杆降下，通行灯变红

说明：假如第一辆MTC车辆已经交易离开，且第二辆ETC车辆未交易，则放行第一辆MTC车辆后降杆，第二辆ETC车辆交易后再放行。

综上所述，通过在车道上配置ETC和自助发卡所需的设备和车道系统，将ETC和自助发卡两个子系统互连，当ETC交易失败时，通过自助发卡机取卡或刷卡通行，实现同一车道支持两种通行方式，提高车道利用率和通行能力。

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 (5)

1.一种ETC与自助发卡机混合车道系统，其特征在于，该系统包括车道设备控制器、自助发卡机、车牌识别器、摄像枪、天线、前费显、后费显、栏杆机和车检器，所述自助发卡机、车牌识别器、摄像枪、天线、前费显、后费显、栏杆机和车检器均与所述车道设备控制器相连；其中，所述车道设备控制器用于切换ETC系统或MTC自助发卡系统为当前工作系统。

2.根据权利要求1所述的一种ETC与自助发卡机混合车道系统，其特征在于，所述车道设备控制器为集成有ETC系统和MTC自助发卡系统的车道系统工控机。

3.根据权利要求1所述的一种ETC与自助发卡机混合车道系统，其特征在于，所述自助发卡机包括刷卡设备和发卡设备。

4.根据权利要求3所述的一种ETC与自助发卡机混合车道系统，其特征在于，所述车道设备控制器包括MTC自助发卡系统工控机、设备切换模块和ETC车道系统工控机，所述车检器包括近区车检器和远区车检器，所述刷卡设备和发卡设备均与所述MTC自助发卡系统工控机相连；所述MTC自助发卡系统工控机和ETC车道系统工控机均与所述设备切换模块相连；所述近区车检器、后费显和栏杆机均与所述设备切换模块相连以供所述MTC自助发卡系统工控机和ETC车道系统工控机复用；所述车牌识别器、摄像枪、天线、前费显和远区车检器均与所述ETC车道系统工控机相连。

5.一种ETC与自助发卡机混合车道系统的控制方法，其特征在于，包括：

(1)当地感中的触发地感检测到车辆时，车道设备控制器激活ETC处理流程；

(2)若ETC处理流程处理成功，车道设备控制器控制栏杆抬起，放行车辆，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，车道设备控制器激活自助发卡流程；

(4)若自助发卡流程处理成功，车道设备控制器控制栏杆机抬起，放行车辆；

(5)当地感中的降杆地感检测到车辆通过时，车道设备控制器控制栏杆机降下。