CN105488854B - 基于电子不停车收费系统的可防止逃费的电子不停车收费方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可防止逃费的电子不停车收费方法，应用于ETC系统中，该方法包括以下步骤：检测车辆的进入ETC车道的状态；检测进入车辆的高度并存入存储器；通过车载电子标签探测器检测进入车辆的类型；执行车型判断及决定，即：根据预置的不同车型的高度预判值及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；将判别结果的车辆型号与车载电子标签探测器检测得到的车型相比对,并基于对比结果决定拦截信号及干预报警信号。本发明还涉及一种可防止逃费的电子不停车收费系统。本发明的方案，基于车辆实际高度判断的车型与ETC系统检测出车型的比对结果决定拦截信号及干预报警信号，而不是单纯靠电子标签识别决定，可有效防止逃票。

Description

基于电子不停车收费系统的可防止逃费的电子不停车收费 方法

技术领域

本发明涉及高速公路收费技术领域，具体而言涉及一种可防止逃费的电子不停车收费方法与系统。

背景技术

不停车收费系统(ETC,Electronic Toll Collection)是目前全球最先进的路桥收费方式，ETC专用车道是专供安装ETC车载器的车辆使用的，采用电子收费方式，通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC专用车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。

ETC系统特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用，可大大提高公路的通行能力，而且公路收费走向电子化，可有效降低收费管理的成本；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。ETC系统不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。

然而，现有的ETC系统在使用过程，存在诸多的难题，例如，对于不同类型的车辆，例如大型载货车、大型客车、中型客车、小型轿车等，采用不同的收费标准，这些不同的收费标准执行于车载电子标签和系统处理服务器中，当识别到对应的车载电子标签时，根据其信息进行对应的扣费，在实际生活中，由于大型载货车、大型客车、中型客车等营运类车辆的收费标准远大于小型轿车的收费标准，很多车主选择套用电子标签的方式，在大型载货车、大型客车、中型客车上换装小型轿车的车载电子标签，从而进行逃费，这给ETC系统带来很大的运行困境。

而且，近年来，在法定的节假日，例如国庆节、劳动节、春节等，按照相关规定，对7座以下的小型轿车予以免费放行，这意味着所有的7座以下小型轿车可以在任意高速路的收费站享受免费通行的待遇，对于传统的人工收费车道，该方法的实施尚且顺利，但是在ETC车道，由于ETC系统本身所采取的不停车收费方式，安装有车载电子标签的小型车可以快速通过ETC车道，不扣除通行费，非免费的车辆正常缴费。但是由于小型客车(未安装车载电子标签的车辆)误进ETC车道现象严重，造成ETC车道特情繁多，管理人员疲于应对，并且干扰电子收费车辆的正常通行。

发明内容

为达成上述目的，本发明的第一方面提出一种可防止逃费的电子不停车收费方法，应用于一ETC系统中，该ETC系统至少配置一车辆检测器、光栅检测器、车载电子标签探测器、存储器及处理器，该方法包括以下步骤：

通过车辆检测器检测车辆的进入ETC车道的状态；

通过光栅检测器检测进入车辆的高度并存入存储器；

通过车载电子标签探测器检测进入车辆的类型；以及

通过处理器调用存储器内预先存储的程序指令，执行车型判断及告警决定，即：

1)根据存储器内预置的不同车型的高度预判值以及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；

2)将判别结果的车辆类型与所述车载电子标签探测器检测得到的车辆类型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号。

本发明的第二方面还提出一种可防止逃费的电子不停车收费系统，包括：

一车辆检测器，用于车辆的进入ETC车道的状态；

一光栅检测器，用于检测进入车辆的高度；

一车载电子标签探测器，用于探测进入车辆的车载电子标签信息；

一处理器，用于控制所述电子不停车收费系统的操作；

一存储器，用于存储由所述处理器使用的数据和程序指令；

所述车辆检测器、光栅检测器及存储器均与所述处理器连接，所述处理器被配置为执行所述存储器中存储的程序指令，用于：

1)根据存储器内预置的不同车型的高度预判值以及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；

2)将判别结果的车辆类型与所述车载电子标签探测器检测得到的车辆类型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号。

本发明的第三方面还提出一种可防止逃费的电子不停车收费方法，应用于一ETC系统中，该ETC系统至少配置一车辆检测器、光栅检测器、车载电子标签探测器、车道栏杆机、存储器及处理器，该方法包括以下步骤：

通过车辆检测器检测车辆的进入ETC车道的状态；

通过光栅检测器检测进入车辆的高度并存入存储器；

通过车载电子标签探测器检测进入车辆的车型；

通过处理器调用存储器内预先存储的程序指令执行车型判断，根据存储器内预置的不同车型的高度预判值以及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；并且基于判别结果的车辆类型，按照下述方式处理：

1)如果进入车辆属于小型车辆，使得所述车载电子标签探测器的探测结果失效，并控制所述车道栏杆机动作以直接放行；

2)如果进入车辆不属于小型车辆，则将判别结果的车辆型号与所述车载电子标签探测器检测得到的车型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号。

本发明的第四方面还提出一种可防止逃费的电子不停车收费系统，包括：

一车辆检测器，用于车辆的进入ETC车道的状态；

一光栅检测器，用于检测进入车辆的高度；

一车载电子标签探测器，用于探测进入车辆的车载电子标签信息；

一处理器，用于控制所述ETC车道的免费通行系统的操作；

一存储器，用于存储由所述处理器使用的数据和程序指令；

一车道栏杆机，位于车道边缘用于受控地动作以实现对进入车辆的拦截和放行；

所述车辆检测器、光栅检测器、车载电子标签探测器、车道栏杆机、存储器均与所述处理器连接，该处理器被配置为执行所述存储器中存储的程序指令，用于：

根据存储器内预置的不同车型的高度预判值以及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；并且基于判别结果的车辆类型，按照下述方式处理：

1)如果进入车辆属于小型车辆，使得所述车载电子标签探测器的探测结果失效，并控制所述车道栏杆机动作以直接放行；

2)如果进入车辆不属于小型车辆，则将判别结果的车辆型号与所述车载电子标签探测器检测得到的车型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号

由以上本发明的技术方案可知，本发明所提出的可防止逃费的电子不停车收费方法与系统，与现有技术相比，其显著的有益效果在于：

1、通过配置不同车型的高度预判值以及通过采用光栅检测器来实现车辆的高度车辆，利用光栅检测器的特性，可识别和检测出多种不同车辆的高度，由此判别车辆的类型，从而提前抬起栏杆机直接放行，而无需要等待车载电子标签的识别结果，由于高度的比对仅需要直接判断是否落入范围即可，仅涉及简单的数学运算，过程简单，计算过程极短，0.5ms即可实现，较之传统的车载电子标签的较长时间识别过程以及后台的数据交换、处理过程，本发所提出的方案的判断过程快速、响应迅速，且准确性高，可大大缓解和消除现有技术中存在的拥堵问题；

2、对于小型客车进入ETC专用通道的情况，即使其没有安装车载电子标签，也可以在小型车免费放行期间，通过高度检测直接判断出属于小型车辆的放行范围，从而实现提前直接放行，而不至于导致车辆积压，堵塞ETC车道，影响通行；

3、对于免费放行期间进入ETC车道的非免费放行车辆，根据其实际高度判断车型，并与ETC系统的电子标签检测器检测的车型结果进行比对，基于比对结果来决定是否直接放行、是否套用电子标签等，而不是传统的单纯靠电子标签识别来决定，在不影响免费放行的小型车通过的前提下，可有效防止大型车、中型车套用小型车的电子标签进行逃票的行为。

附图说明

图1为本发明一实施方式可防止逃费的电子不停车收费方法的实现流程示意图。

图2为红外检测器的原理示意图。

图3为本发明一实施方式可防止逃费的电子不停车收费系统的结构示意图。

图4为本发明另一实施方式可防止逃费的电子不停车收费方法的实现流程示意图。

图5为本发明另一实施方式可防止逃费的电子不停车收费系统的结构示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

如图1所示，根据本发明的较优实施例，一种可防止逃费的电子不停车收费方法，应用于一ETC系统中，该ETC系统至少配置一车辆检测器、光栅检测器、车载电子标签探测器、存储器及处理器，该方法包括以下步骤：

通过车辆检测器检测车辆的进入ETC车道的状态；

通过光栅检测器检测进入车辆的高度并存入存储器；

通过车载电子标签探测器检测进入车辆的类型；以及

通过处理器调用存储器内预先存储的程序指令，执行车型判断以及告警决定，即：

1)根据存储器内预置的不同车型的高度预判值以及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；

2)将判别结果的车辆类型与所述车载电子标签探测器检测得到的车辆类型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号。

前述的拦截信号用于控制一栏杆机拦截，通过前述的干预报警信号，作为一种人为干预的提醒信号，将提醒车道的收费人员对其进行人工干预收费，防止逃费的发生。

本实施例中，通过配置不同车型的高度预判值，同时采用光栅检测器来实现车辆的高度测量，利用光栅检测器的特性，可识别和检测出多种不同车辆的高度，再判别车辆的类型进而决定发出扣费放行信号，抑或是发出拦截信号及干预报警信号，从而防止套用电子标签的逃票行为。利用本实施例的方法，在ETC系统中，可对不同类型的车辆进行精准的识别判断，即使其套用了其他类型车辆的车载电子标签，也可以进行有效的处理，发出拦截信号及干预报警信号，通过人工干预进行收费，防止逃费。

本实施例中所采用的车辆检测器，可以是现有收费站上使用的光学检测器或车道线圈检测器。

光学检测器例如可以采用红外检测器或激光检测器，如图2为红外检测器的原理示意图，采用反射式检测探头，包括一个红外发光管和一个接收管。无车时，接收管不受光；有车时，接受车体反射的红外线。其工作原理是由调制脉冲发生器产生调制脉冲，经红外探头向道路上辐射，当由车辆通过时，红外线脉冲从车体反射回来，被探头的接收管接收。经红外调解器调解，再通过选通、放大、整流和滤波后触发驱动器输出一个检测信号。例如海威光控科技有限公司的型号为HW-CJQ-3的车辆检测器，可安装在车道的两侧，实现车辆检测。

车道线圈检测器也即环形线圈检测器，基于电磁感应原理来实现检测，其传感器是一个埋在路面下的环形线圈。当车辆通过线圈或停在线圈上时，车辆引起线圈回路电感量的变化，检测电路检测出变化量就可以检测出车辆的存在，从而达到检测目的。例如，上海恩维交通电子设备有限公司的型号为ASCENT241系列线圈车辆检测器。

作为一种实施方式，前述步骤中的光栅检测器，优选地采用3HH—CL50—x系列光栅检测器，其传感器类型为在连续式，响应时间小于0.5ms，是一种高速度、高分辨率、快效应的光栅检测器，利用光栅检测器的特性，可判别出大、中、小型车的差异，从而检测出多种不同车辆的高度。

当然，在另外实施例中，还可以采用其他型号的光栅检测器，本发明采用该检测器的目的在于利用其特性来有效识别出大、中、小型车的差异，从而检测出多种不同车辆的高度，进而可以判别车辆的类型。

在另一些实施例中，前述还包括以下步骤：

在所述存储器预置不同车型的高度预判值。

作为可选的方式，这些高度预判值至少包括：大型车、中型车、小型车的高度预判上限值和下限值(例如大型货车、大车客车、中型客车、中型货车、小型客车、小型轿车等)；

在执行车型判断中，根据光栅检测器的检测结果的某一车辆高度，基于该车辆高度在前述某一车型的高度预判上限值和下限值范围内，则判定该车辆的车型。

在另一些实施例中，前述方法还包括以下步骤：

基于车辆检测器检测到的车辆进入结果进行计数，得到一ETC车道的车流量。

根据本发明公开的另一方面，如图3所示，一种可防止逃费的电子不停车收费系统100，包括：

一车辆检测器101，用于车辆的进入ETC车道的状态；

一光栅检测器102，用于检测进入车辆的高度；

一车载电子标签探测器103，用于探测进入车辆的车载电子标签信息

一处理器104，用于控制所述电子不停车收费系统的操作；

一存储器105，用于存储由所述处理器使用的数据和程序指令；

车辆检测器101、光栅检测器102、车载电子标签探测器103及存储器105均与处理器104连接，处理器103被配置为执行存储器中存储的程序指令，用于：

1)根据存储器内预置的不同车型的高度预判值以及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；

2)将判别结果的车辆类型与所述车载电子标签探测器检测得到的车辆类型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号。

前述的干预报警信号，可以是光信号和/或光信号，提供车道收费人员通过人工干预对车辆进行收费，防止逃费的发生。

前述拦截信号输出至栏杆机上，将控制栏杆机动作以实现对车辆的拦截，从而方便人工干预进行收费。

作为优选地，如图3所示，该电子不停车收费系统100还包括有一连接至处理器104的显示器110，用于显示前述判断结果的车型和/或该电子不停车收费系统的运行状态或使用的数据信息。

本实施例中，前述存储器105至少存储有不同车型的高度预判值。

所述高度预判值至少包括：大型车、中型车、小型车的高度预判上限值和下限值。

所述处理器104还被配置为执行所述存储器105中存储的程序指令，用于：根据光栅检测器的检测结果的某一车辆高度，基于该车辆高度在前述某一车型的高度预判上限值和下限值范围内，判定该车辆的车型；以及

基于判别结果的车辆类型与所述车载电子标签探测器检测得到的车辆类型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号。

前述的车辆检测器101，例如采用光学检测器中的红外检测器，其安装高度为1m，在另外的实施例中也可以采用其他的安装高度位置，其最小安装高度50cm，最大安装高度130cm。

图中虚线框105示例性地表示也可以采用线圈车辆检测器来实现车辆的进入检测。

根据本发明的公开，如图4所示，还提出一种可防止逃费的电子不停车收费方法，应用于一ETC系统中，该ETC系统至少配置一车辆检测器、光栅检测器、车载电子标签探测器、车道栏杆机、存储器及处理器，该方法包括以下步骤：

通过车辆检测器检测车辆的进入ETC车道的状态；

通过光栅检测器检测进入车辆的高度并存入存储器；

通过车载电子标签探测器检测进入车辆的车型；

通过处理器调用存储器内预先存储的程序指令执行车型判断，根据存储器内预置的不同车型的高度预判值以及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；并且基于判别结果的车辆类型，按照下述方式处理：

1)如果进入车辆属于小型车辆，使得所述车载电子标签探测器的探测结果失效，并控制所述车道栏杆机动作以直接放行；

2)如果进入车辆不属于小型车辆，则将判别结果的车辆型号与所述车载电子标签探测器检测得到的车型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号。

本实施例所采用的方案，尤其可利用于节假日针对小型车免费放行的场合，不仅可以对进入ETC车道的小型车辆(小型轿车、小型客车)提前抬起栏杆机放行，而不至于导致车辆积压，堵塞ETC车道，影响通行；而且针对进入ETC车道的未安装电子标签的车辆，可快速、有效的根据其实际高度判断出的车型与ETC系统的电子标签检测器检测的车型结果进行比对，基于比对结果来决定是否扣费放行或者决定进行拦截及人工干预收费提醒，而不是传统的单纯靠电子标签识别来决定，从而有效防止大型车、中型车套用小型车的电子标签进行逃票的行为。

同理，前述实施例中所采用的车辆检测器，可以是现有收费站上使用的光学检测器或车道线圈检测器。前述方法所采用的光栅检测器，优选地采用3HH—CL50—x系列光栅检测器，利用光栅检测器的特性，可判别出大、中、小型车的差异，从而检测出多种不同车辆的高度。

当然，在另外实施例中，还可以采用其他型号的光栅检测器，本发明采用该检测器的目的在于利用其特性来有效识别出大、中、小型车的差异，从而检测出多种不同车辆的高度，进而可以判别车辆的类型。

在另一些实施例中，前述还包括以下步骤：

在所述存储器预置不同车型的高度预判值。

作为可选的方式，这些高度预判值至少包括：大型车、中型车、小型车的高度预判上限值和下限值(例如大型货车、大车客车、中型客车、中型货车、小型客车、小型轿车等)；

在执行车型判断中，根据光栅检测器的检测结果的某一车辆高度，基于该车辆高度在前述某一车型的高度预判上限值和下限值范围内，则判定该车辆的车型。

作为可选的方式，前述方法还包括以下步骤：

基于车辆检测器检测到的车辆进入结果进行计数，得到一ETC车道的车流量。

如图5所示，根据本发明的公开，一种可防止逃费的电子不停车收费系统200，包括：

一车辆检测器201，用于车辆的进入ETC车道的状态；

一光栅检测器202，用于检测进入车辆的高度；

一车载电子标签探测器203，用于探测进入车辆的车载电子标签信息；

一处理器204，用于控制所述ETC车道的免费通行系统的操作；

一存储器205，用于存储由所述处理器使用的数据和程序指令；

一车道栏杆机206，位于车道边缘用于受控地动作以实现对进入车辆的拦截和放行；

所述车辆检测器201、光栅检测器202、车载电子标签探测器203、车道栏杆机206、存储器205均与所述处理器连接204，该处理器204被配置为执行所述存储器中存储的程序指令，用于：

根据存储器205内预置的不同车型的高度预判值以及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；并且基于判别结果的车辆类型，按照下述方式处理：

1)如果进入车辆属于小型车辆，使得所述车载电子标签探测器203的探测结果失效，并控制所述车道栏杆206机动作以直接放行；

2)如果进入车辆不属于小型车辆，则将判别结果的车辆型号与所述车载电子标签探测器检测得到的车型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号。

如前所述，优选地，所述高度预判值至少包括：大型车、中型车、小型车的高度预判上限值和下限值；

在执行车型判断中，根据光栅检测器的检测结果的某一车辆高度，基于该车辆高度在前述某一车型的高度预判上限值和下限值范围内，则判定该车辆的车型。

作为优选地，如图5所示，该电子不停车收费系统200还包括有一连接至处理器204的显示器210，用于显示前述判断结果的车型和/或该电子不停车收费系统的运行状态或使用的数据信息。

如前所述，本实施例所采用的系统方案，尤其适用于节假日针对小型车免费放行的场合，不仅可以对进入ETC车道的小型车辆(小型轿车、小型客车)提前抬起栏杆机放行，而不至于导致车辆积压，堵塞ETC车道，影响通行；而且针对进入ETC车道的非免费放行范围的车辆，可快速、有效的根据其实际高度判断出的车型与ETC系统的电子标签检测器检测的车型结果进行比对，基于比对结果来决定是否扣费放行或者决定进行拦截及人工干预收费提醒，而不是传统的单纯靠电子标签识别来决定，从而有效防止大型车、中型车套用小型车的电子标签进行逃票的行为。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (2)

1.一种基于电子不停车收费系统的可防止逃费的电子不停车收费方法，应用于一电子不停车收费系统中，其特征在于，该电子不停车收费系统包括：一车辆检测器，用于车辆的进入ETC车道的状态；一光栅检测器，用于检测进入车辆的高度；一车载电子标签探测器，用于探测进入车辆的车载电子标签信息；一处理器，用于控制所述电子不停车收费系统的操作；一存储器，用于存储由所述处理器使用的数据和程序指令；所述车辆检测器、光栅检测器及存储器均与所述处理器连接，所述处理器被配置为执行所述存储器中存储的程序指令，用于：1)根据存储器内预置的不同车型的高度预判值以及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；2)将判别结果的车辆类型与所述车载电子标签探测器检测得到的车辆类型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号；

所述方法包括以下步骤：

通过车辆检测器检测车辆的进入ETC车道的状态；

通过光栅检测器检测进入车辆的高度并存入存储器；

通过车载电子标签探测器检测进入车辆的类型；以及

通过处理器调用存储器内预先存储的程序指令，执行车型判断及告警决定，即：

1)根据存储器内预置的不同车型的高度预判值以及光栅检测器的检测结果，判别进入车辆的类型；

2)将判别结果的车辆类型与所述车载电子标签探测器检测得到的车辆类型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号；

其中，所述高度预判值至少包括：大型车、中型车、小型车的高度预判上限值和下限值；

在执行车型判断中，根据光栅检测器的检测结果的某一车辆高度，基于该车辆高度在前述某一车型的高度预判上限值和下限值范围内，则判定为该车辆的车型；

基于判别结果的车辆类型与所述车载电子标签探测器检测得到的车辆类型相比对：如果二者相同，则发出扣费放行信号；如果二者不相同，则发出拦截信号及干预报警信号；

其中，车辆检测器为反射式检测探头，型号为HW-CJQ-3的车辆检测器，安装在车道的两侧，包括一个红外发光管和一个接收管，无车时，接收管不受光；有车时，接受车体反射的红外线；其工作原理是：由调制脉冲发生器产生调制脉冲，经红外探头向道路上辐射，当由车辆通过时，红外线脉冲从车体反射回来，被探头的接收管接收；经红外调解器调解，再通过选通、放大、整流和滤波后触发驱动器输出一个检测信号；

前述光栅检测器，采用3HH—CL50—x系列光栅检测器，其传感器类型为连续式，响应时间小于0.5ms，是一种高速度、高分辨率、快效应的光栅检测器，利用光栅检测器的特性，判别出大、中、小型车的差异，从而检测出多种不同车辆的高度。

2.根据权利要求1所述的可防止逃费的电子不停车收费方法，其特征在于，前述方法还包括以下步骤：

基于车辆检测器检测到的车辆进入结果进行计数，得到一ETC车道的车流量。