CN206619172U - 一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统。具体为：客货混行电子不停车收费模式，电子不停车收费模式及人工刷卡模式。其核心模块总控制器由RSU控制单元、称重控制单元、数据处理单元、调制单元四部分构成，RSU控制单元负责与RSU路侧单元交互并将信息传输至数据处理单元；称重控制单元负责与激光分车仪、轮轴识别器及称重平台交互，将三者返回的感应信号进行处理，形成完成的车辆信息传输至数据处理单元；数据处理单元用于称重队列、RSU队列的维护，并负责完成数据的预判、处理以及和收费系统、人工刷卡机之间的数据交互；调制单元用于设置系统的工作模式。本系统能够安全、稳定、持续工作，提高了车辆通行率和资源利用率。

Description

一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统

技术领域

本实用新型用于智能交通系统高速公路电子不停车收费系统、动态称重收费系统、人工收费系统三个领域。具体的讲就是一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统。

背景技术

电子不停车收费系统(Electronic Toll collection，简称ETC)是以专用短程通信技术(Dedicated Short-Range Communication，简称DSRC)为主导，实现车辆不停车收费的智能交通系统。系统通过路侧单元(Road Side Unit，简称RSU)与车载单元(On BoardUnit，简称OBU)间的专用链路交互，实现自动收费的目的，然而目前的电子不停车收费系统仅适用于非计重车辆的收费，有很大的应用局限性。

动态称重收费系统是以一组通过安装有传感器和电子仪器等设备，用以测量动态轮胎力和车辆通过时间并感应计算提供车辆轮重、轴重、总重、轴型、胎型、车速、轴距的技术，然后由收费上位机根据数据完成收费的系统。此系统下，需要车辆停车进行缴费，同时由于技术及各方面因素，容易产生纠纷，导致耗时较长，极大地降低了车辆的通行效率。

随着我国国民经济、城镇化建设的飞速发展，客车飞速增长的同时，货运车辆也在呈直线式增长，然而目前的电子不停车收费系统仅适用于非计重车辆的收费，应用范围较小。高速公路货运车辆的增加，大大降低了车辆的通行效率，很多收费站还设有专门的计重车辆收费车道，导致人力、财力、物力进一步增加。所以目前急需开发一种创新的高速公路收费系统，以解决目前所存在的问题。

基于以上问题，我方提出了一种兼容多种收费模式的高速公路收费 系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提高高速公路车辆的通行率，达到提高车主体验及降低人力、财力、物力的目的。

为了实现上述目的，该系统通过一种创新的技术，实现了一种集客货混行电子不停车收费、电子不停车收费、人工刷卡收费三种模式于一体的系统，大大提高了车辆的通行效率和资源利用率。

一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统包含三种收费模式，即客货混行电子不停车收费模式、电子不停车收费模式、人工刷卡模式；客货混行电子不停车收费模式下允许非计重车辆、计重车辆不停车通过或停车刷卡通过；电子不停车收费模式下只允许非计重车辆不停车通过或停车刷卡通过；人工刷卡模式下允许计重车辆和非计重车辆停车刷卡通过；所含设备包括：指示屏、激光分车仪、轮轴识别器、称重平台、雨棚灯、检测线圈、人工刷卡机、抓拍相机、信息显示屏、RSU路侧单元、栏杆机、总控制器及收费系统；所述的总控制器包含四个模块，即RSU控制单元、称重控制单元、数据处理单元、调制单元，并与激光分车仪、轮轴识别器、称重平台、RSU路侧单元、收费系统、人工刷卡机相连接；所述的指示屏、雨棚灯、检测线圈、抓拍相机、分别与收费系统相连接，由收费系统控制其状态或由其将信息反馈至收费系统；所述的人工刷卡机与总控制器、显示屏、栏杆机相连接，协同完成一次刷卡交易；所述的显示屏、栏杆机均与收费系统、人工刷卡机相连接，由收费系统或人工刷卡机控制其状态。

该系统所述的总控制器包含RSU控制单元、称重控制单元、数据处理单元、调制单元四个模块；RSU控制单元负责与RSU路侧单元交互并将信息传输至数据处理单元；称重控制单元负责与激光分车仪、轮轴识 别器、称重平台交互，将三者返回的感应信号进行处理，形成完成的车辆信息传输至数据处理单元；数据处理单元用于称重队列、RSU队列的维护，并负责完成数据的预判、处理以及和收费系统、人工刷卡机之间的数据交互；调制单元用于设置系统的工作模式。

该系统所述的人工刷卡机与总控制器及显示屏、栏杆机相连接；显示屏用于显示重量、超重、车型、入口站、车牌、消费金额六项信息，当车主对信息有疑问时，可选择回退，重新进行称重，此时刷卡机会自动清空交易队列，进入等待交易状态，当车主完成缴费后，栏杆机自动抬杆，车辆放行；该刷卡机具有刷卡支付、二维码支付、NFC支付、人工呼叫四种功能，达到了支付安全性、多样性、高效性、人文性的要求。

该系统所述的指示屏位于激光分车仪前方2m处，并与收费系统相连接，由收费系统控制其状态；包括：客货混行电子不停车收费，电子不停车收费、人工刷卡收费，车道关闭四种状态。

该系统所述的激光分车仪与总控制器的称重控制单元相连接，感应通过的车辆，并将感应信号传输至称重控制单元。

该系统所述的轮轴识别器与总控制器的称重控制单元相连接，用于感应通过车辆胎型、轴型，并将感应信号传输至称重控制单元。

该系统所述的称重平台与总控制器的称重控制单元相连接，感应通过车辆的重量，并将感应信号传输至称重控制单元，其实现形式包括但不限于单秤台、联体秤台。

该系统所述的RSU路侧单元与总控制器的RSU控制单元相连接，负责RSU控制单元与车载单元之间的信息交互。

该系统所述的收费系统与总控制器相连接，收费系统根据总控制器上传的车辆轴型、重量、行驶轨迹三项信息，完成车辆的扣费操作。

客货混行电子不停车收费，在所有设备均能正常工作的前提下，通 过总控制器的调制单元设置启用RSU控制单元和称重控制单元，当车辆进入车道后，依次通过激光分车仪，轮轴识别器，称重平台，总控制器的称重控制单元依次获得相应的感应信息，并将感应信息进行处理，然后将数据传输至数据处理单元，数据处理单元将获得的信息存到称重队列；当车辆到达RSU路侧单元的信号覆盖区域后，总控制器判断称重队列是否为空，若为空，则拒绝交易，反之允许交易，并将RSU的交易信息存到RSU队列，同时总控制器将相应的称重信息和RSU信息发送至收费系统和人工刷卡机，收费系统判断信息是否合法，若合法，则继续交易，直至释放交易链路；反之，交易失败，此时可通过人工刷卡通过。

电子不停车收费，当称重平台或相关设备处于故障状态时，可通过总控制器的调制单元设置只启用RSU控制单元，此模式下只允许非计重车辆通过。当车辆进入车道通过RSU路侧单元的信号覆盖区域时，RSU路侧单元将数据传输至总控制器的RSU控制单元，RSU控制单元将数据传输至数据处理单元，由数据处理单元传输至收费系统，收费系统判断信息是否合法，若合法，则继续交易，直至释放链路；反之交易失败，此时可通过人工刷卡通过。

人工刷卡收费，如果RSU路侧单元或相关设备处于故障状态时，可通过总控制器的调制单元设置只启用称重控制单元，此种模式下，只允许车辆停车刷卡通过。车辆进入车道后，依次通过激光分车仪、轮轴识别器、称重平台，总控制器的称重控制单元将三者返回的感应信号进行处理，形成完整的车辆信息传输至数据处理单元，由数据处理单元将数据传输至人工刷卡机，车主刷卡通过，如果车主对称重信息有疑问，可按回退按钮，倒车重新进行称重，或者按呼叫按钮由工作人员进行处理。

本实用新型的有益效果是：通过总控制器的调制单元可设置系统的工作模式，包括客货混行电子不停车收费、电子不停车收费、人工刷卡 收费三种模式，极大的提高了车辆通行率和资源利用率。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的车道布局图。

图3为本实用新型实施例一提供的客货混行电子不停车收费系统工作流程图。

图4为本实用新型实施例二提供的电子不停车收费系统工作流程图。

图5为本实用新型实施例三提供的人工刷卡收费系统工作流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清晰明了，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型做一详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为本实用新型的结构框图，包括如下几个模块：100总控制器，101轮轴识别器，102激光分车仪，103RSU路侧单元，104称重平台，105人工刷卡机，106收费系统，107雨棚灯，108栏杆机，109显示屏，110指示屏，111抓拍相机。

图2为本实用新型的车道布局图，说明了各设备的个数、尺寸及设备之间的相对位置。

实施例一：

图3为本实用新型实施例一提供的客货混行电子不停车收费系统工作流程图。由图3可知，系统工作流程如下：当车辆进入车道后，依次通过激光分车仪，轮轴识别器，称重平台，总控制器的称重控制单元依次获得相应的感应信息，并将感应信息进行处理，然后将数据传输至数据处理单元，数据处理单元将获得的信息存到称重队列。当车辆到 达RSU路侧单元的信号覆盖区域后，总控制器判断称重队列是否为空，若为空，则拒绝交易，反之允许交易，并将RSU的交易信息存到RSU队列，同时总控制器将相应的称重信息和RSU信息发送至收费系统和人工刷卡机，收费系统判断信息是否合法，若合法，则继续交易，直至释放交易链路；反之，交易失败，此时可通过人工刷卡通过。

实施例二：

图4为本实用新型实施例二提供的电子不停车收费系统工作流程图。由图4可知，系统工作流程如下：当车辆进入车道通过RSU路侧单元的信号覆盖区域时，RSU路侧单元将数据传输至总控制器的RSU控制单元，RSU控制单元将数据传输至数据处理单元，由数据处理单元传输至收费系统，收费系统判断信息是否合法，若合法，则继续交易，直至释放链路；反之交易失败，此时可通过人工刷卡通过。

实施例三：

图5为本实用新型实施例三提供的人工刷卡收费系统工作流程图。由图5可知，系统工作流程如下：车辆进入车道后，依次通过激光分车仪、轮轴识别器、称重平台，总控制器的称重控制单元将三者返回的感应信号进行处理，形成完整的车辆信息传输至数据处理单元，由数据处理单元将数据传输至人工刷卡机，车主刷卡通过，如果车主对称重信息有疑问，可按回退按钮，倒车重新进行称重，或者按呼叫按钮由工作人员进行处理。

以上所述，为本实用新型较优的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统，其特征在于，所述的一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统包含三种收费模式，即客货混行电子不停车收费模式、电子不停车收费模式、人工刷卡模式；客货混行电子不停车收费模式下允许非计重车辆、计重车辆不停车通过或停车刷卡通过；电子不停车收费模式下只允许非计重车辆不停车通过或停车刷卡通过；人工刷卡模式下允许计重车辆和非计重车辆停车刷卡通过；所含设备包括：指示屏、激光分车仪、轮轴识别器、称重平台、雨棚灯、检测线圈、人工刷卡机、抓拍相机、信息显示屏、RSU路侧单元、栏杆机、总控制器及收费系统；

所述的总控制器包含四个模块，即RSU控制单元、称重控制单元、数据处理单元、调制单元，并与激光分车仪、轮轴识别器、称重平台、RSU路侧单元、收费系统、人工刷卡机相连接；

所述的指示屏、雨棚灯、检测线圈、抓拍相机、分别与收费系统相连接，由收费系统控制其状态或由其将信息反馈至收费系统；

所述的人工刷卡机与总控制器、显示屏、栏杆机相连接，协同完成一次刷卡交易；

所述的显示屏、栏杆机均与收费系统、人工刷卡机相连接，由收费系统或人工刷卡机控制其状态。

2.根据权利要求1所述的一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统，其特征在于，所述总控制器包含RSU控制单元、称重控制单元、数据处理单元、调制单元四个模块；RSU控制单元负责与RSU路侧单元交互并将信息传输至数据处理单元；称重控制单元负责与激光分车仪、轮轴识别器、称重平台交互，将三者返回的感应信号进行处理，形成完成的车辆信息传输至数据处理单元；数据处理单元用于称重队列、RSU队列的维护，并负责完成数据的预判、处理以及和收费系统、人工刷卡机之间的数据交互；调制单元用于设置系统的工作模式。

3.根据权利要求1所述的一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统，其特征在于，所述人工刷卡机与总控制器及显示屏、栏杆机相连接；显示屏用于显示重量、超重、车型、入口站、车牌、消费金额六项信息，当车主对信息有疑问时，可选择回退，重新进行称重，此时刷卡机会自动清空交易队列，进入等待交易状态，当车主完成缴费后，栏杆机自动抬杆，车辆放行；该刷卡机具有刷卡支付、二维码支付、NFC支付、人工呼叫四种功能，达到了支付安全性、多样性、高效性、人文性的要求。

4.根据权利要求1所述的一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统，其特征在于，所述指示屏位于激光分车仪前方2m处，并与收费系统相连接，由收费系统控制其状态；包括：客货混行电子不停车收费，电子不停车收费、人工刷卡收费，车道关闭四种状态。

5.根据权利要求1所述的一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统，其特征在于，所述激光分车仪与总控制器的称重控制单元相连接，感应通过的车辆，并将感应信号传输至称重控制单元。

6.根据权利要求1所述的一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统，其特征在于，所述轮轴识别器与总控制器的称重控制单元相连接，用于感应通过车辆胎型、轴型，并将感应信号传输至称重控制单元。

7.根据权利要求1所述的一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统，其特征在于，所述称重平台与总控制器的称重控制单元相连接，感应通过车辆的重量，并将感应信号传输至称重控制单元，其实现形式包括但不限于单秤台、联体秤台。

8.根据权利要求1所述的一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统，其特征在于，所述RSU路侧单元与总控制器的RSU控制单元相连接，负责RSU控制单元与车载单元之间的信息交互。

9.根据权利要求1所述的一种兼容多种收费模式的高速公路收费系统，其特征在于，收费系统与总控制器相连接，收费系统根据总控制器上传的车辆轴型、重量、行驶轨迹三项信息，完成车辆的扣费操作。