CN206877381U - 一种高速公路不停车收费系统用etc货车车道 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高速公路不停车收费系统用ETC货车车道，其特征在于：包括计费计算机、前置预读ETC天线和后置交易ETC天线；包括沿车辆行驶方向依次设置在车道左侧的前显示屏、前栏杆、前光栅、后光栅、车道控制器、后显示屏、后栏杆和车牌识别仪器；包括在所述前栏杆下方的所述车道上的依次设置的前触发线圈车辆检测器、前判别线圈车辆检测器和前落杆线圈车辆检测器；包括在所述前光栅和所述后光栅之间的所述车道上的整车秤；包括在所述后栏杆下方的所述车道上依次设置的后触发线圈车辆检测器、后判别线圈车辆检测器和后落杆线圈车辆检测器。本实用新型采用双天线、双栏杆、双光栅、双显示屏将所述整车秤融入车道，实现了货车高速公路不停车收费。

Description

一种高速公路不停车收费系统用ETC货车车道

技术领域

本实用新型涉及一种车道，尤其涉及用一种高速公路不停车收费系统用ETC货车车道。

背景技术

随着物流业的快速发展让货车数量与日俱增，而且货车司机携带大量现金不方便也不安全，人工缴费效率低，目前很多收费亭的拥堵与货车多、收费慢有直接关系，没有货车ETC的ETC系统是不完整的，不能有效消除收费亭之拥堵。

在此背景下，设计基于ETC技术的货车电子不停车收费系统，可以提高收费亭的货车通行能力，减缓道路的拥堵情况，扩展电子不停车收费系统的应用场景，促进我国ETC产业的快速、稳定发展，促进公路交通发展更加智能化、更加绿色环保。

实用新型内容

基于现有技术的不足，本实用新型采用一种高速公路不停车收费系统用ETC货车车道，采用双天线、双栏杆、双光栅、双显示屏将所述整车秤融入车道，实现了货车高速公路不停车收费。

OBU：（即On board Unit的缩写），直译就是车载单元的意思，就是采用DSRC（Dedicated Short Range Communication）技术，与RSU进行通讯的微波装置。在ETC系统中，OBU放在车上，路边架设路测单元（RSU-Road Side Unit），相互之间通过微波进行通讯。车辆高速通过RSU的时候，OBU和RSU之间用微波通讯。

RSU：是Road Side Unit的英文缩写，直译就是路侧单元的意思，是ETC系统中，安装在路侧，采用DSRC（Dedicated Short Range Communication）技术，与车载单元（OBU，OnBoard Unit）进行通讯，实现车辆身份识别，电子扣费的装置。

ETC：( Electronic Toll Collection ) 不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费亭 ETC 车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，扣取用户卡上的金额或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亭不需停车而能交纳路桥费的目的。

为了实现上述目的，本实用新型一种高速公路不停车收费系统用ETC货车车道，其特征在于：包括计费计算机、前置预读ETC天线和后置交易ETC天线；包括沿车辆行驶方向依次设置在车道左侧的前显示屏、前栏杆、前光栅、后光栅、车道控制器、后显示屏、后栏杆和车牌识别仪器；包括在所述前栏杆下方的所述车道上的依次设置的前触发线圈车辆检测器、前判别线圈车辆检测器和前落杆线圈车辆检测器；包括在所述前光栅和所述后光栅之间的所述车道上的整车秤；包括在所述后栏杆下方的所述车道上依次设置的后触发线圈车辆检测器、后判别线圈车辆检测器和后落杆线圈车辆检测器；所述前判别线圈车辆检测器、所述前落杆线圈车辆检测器、所述前光栅、所述整车秤、所述后光栅、所述后触发线圈车辆检测器、所述后判别线圈车辆检测器和所述后落杆线圈车辆检测器均与所述车道控制器的信号输入端相接，所述前显示屏、所述前栏杆、所述后显示屏和所述后栏杆均与所述的车道控制器的信号输出端相接；所述前预读天线、所述后置交易ETC天线和所述车牌识别仪器与所述计费计算机通过HUB网络集线器连接和通讯。

作为本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道的改进，本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道的所述前置预读ETC天线吊装在专用L型杆或龙门架上；所述后置交易ETC天线吊装在专用L型杆或龙门架上或则收费亭顶棚中。

作为本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道的改进，本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道的所述整车秤是21米整车秤，所述车牌识别仪器是车道摄像机，所述计费计算机放置在收费亭。

与现有技术相比较，本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道具有以下有益效果：采用双天线、双栏杆、双光栅、双显示屏将所述整车秤融入车道，实现了货车高速公路不停车收费。

附图说明

图1为本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道优选实施例的设备布局上下方向剖面图。

图2为本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道优选实施例的设备布局左右方向剖面图。

图3为本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道优选实施例的设备电路连接图。

图4为本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道优选实施例的基本流程图。

附图标记说明：

1—后落杆线圈车辆检测器；2—后判别线圈车辆检测器；3—后触发线圈车辆检测器；

4—前落杆线圈车辆检测器；5—前判别线圈车辆检测器；6—前触发线圈车辆检测器；

7—车牌识别仪器；8—后栏杆；9—后显示屏；

10—后置交易ETC天线；11—车道控制器；12—后光栅；13—21米整车秤；

14—前光栅；15—前栏杆；16—前显示屏；17—前置预读ETC天线；18—车道;

19—计费计算机；20-专用L型杆；21—收费亭。

具体实施方式

本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道主要适用于各种货车，也可以适用于各种客车和小轿车。

参考图1，图2、图3和图4，下文将详细描述本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道。

本实施例中的一种高速公路不停车收费系统用ETC货车车道，其特征在于：包括计费计算机19、前置预读ETC天线17和后置交易ETC天线10；包括沿车辆行驶方向依次设置在车道18左侧的前显示屏16、前栏杆15、前光栅14、后光栅12、车道控制器11、后显示屏9、后栏杆8和车牌识别仪器7；包括在所述前栏杆15下方的所述车道上的依次设置的前触发线圈车辆检测器6、前判别线圈车辆检测器5和前落杆线圈车辆检测器4；包括在所述前光栅14和所述后光栅12之间的所述车道上的整车秤13；包括在所述后栏杆8下方的所述车道上依次设置的后触发线圈车辆检测器3、后判别线圈车辆检测器2和后落杆线圈车辆检测器1；所述前判别线圈车辆检测器5、所述前落杆线圈车辆检测4器、所述前光栅14、所述整车秤13、所述后光栅12、所述后触发线圈车辆检测器3、所述后判别线圈车辆检测器2和所述后落杆线圈车辆检测器1均与所述车道控制器11的信号输入端相接，所述前显示屏16、所述前栏杆15、所述后显示屏9和所述后栏杆8均与所述的车道控制器11的信号输出端相接；所述前预读天线17、所述后置交易ETC天线10和所述车牌识别仪器7与所述计费计算机19通过HUB网络集线器连接和通讯。

在本实施例中，本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道的所述前置预读ETC天线17吊装在专用L型杆20上，用于将要驶入所述车道18的车辆有无ETC电子标签及合法性和车辆类型的判断；所述后置交易ETC天线10吊装在专用L型杆20上，用于与通过所述车道18行驶车辆上安装的电子标签进行通信，完成ETC车辆的通行费扣除。

在其他实施例中，本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道的所述前置预读ETC天线17吊装在专用龙门架上；所述后置交易ETC天线10吊装在专用龙门架上或则收费亭顶棚中。

在本实施例中，本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道的所述整车秤13是21米整车秤，所述车牌识别仪器7是车道摄像机，所述计费计算机19放置在收费亭21。

本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道应用方案为“双天线、双栏杆、双光栅、双显示屏”，即：前后双天线布局，所述前置预读ETC天线17完成OBU预读，所述后置交易ETC天线完成OBU交易数据回写。

前后双栏杆，所述前栏杆15挡住非ETC车辆或异常OBU车辆，使其转向MTC车道人工交易，也用于控制车速，提高称量精度，所述后栏杆8在交易完成后放行车辆。

所述前显示屏16提示非ETC车辆离开，所述后显示屏9提示交易结果。

前后双光栅，所述前光栅15检测车辆是否收尾，所述后光栅12确认车辆是否离开。

车道软件通过外设状态控制车道设备正常工作，实现工作流程。

所述前置预读ETC天线17的作用：提前建立车辆队列，有利计重数据与车牌准确绑定；从OBU车型参数中，可准确获得货车轴数，因此在有后光栅的设计中，即使计轴器失效，也不影响对超载车的判断；分流无标签车辆。

为保证车牌(obu)与计重数据正确绑定，首先要消除跟车干扰和邻道干扰，确保队列数据库车牌次序正确。其次，队列数据库中每辆车的位置状态和计重状态要随着车辆队列前移产生正确变化，从而将计重数据与相应的车牌正确绑定。

所述前栏杆15的作用：分流无标签车；加轴减轴计重误差偏大，通过前拦杆合理的控制逻辑，绝大部分货车可实现整车计重（下秤整称）。

所述后光栅12的作用：连续过车的整车计重，主要为下秤整称，高可靠性的后光栅可确保下秤信号准确可靠，弥补计轴器易损、易错的不足，从而保证计重精度。

所述前栏杆15控制逻辑：秤台上无货车时，后车连续放入；秤台上货车，但已整车计重时，后车连续放入；秤台上有一辆尚未整车计重的货车时，暂不放入后续车辆，直到该货车整车计重条件出现后，再放入。

所述双光栅整车计重逻辑：当车尾离开前光栅时，秤台上仅有一辆车， 即可整车计重，称之为收尾整称，间断过车时，整车计重主要为收尾整称；前车尾离开后光栅时，秤台上仅有一辆车，则也可整车计重，称之为下秤整称，连续过车时，整称计重主要为下秤整称,为此，设计了前拦杆控制逻辑；非计重货车不追求整车计重，下秤整称完成后，如果队列中有位置状态为‘待放入’车辆，随即前拦杆抬起，让该车驶入计重衡，则不会造成车流停下来，影响司机的用户体验，这是货车ETC车道既能顺畅连续过车，又能实现整车计重保证精度的关键点。

如何在队列数据库中寻找计重数据绑定位置：

计重衡上传计重数据触发点:

收尾；

下秤；

计重衡上传数据帧格式；

收尾/下秤；

计重值；

轴数；

秤台上车辆数（也可由计费软件通过收尾加一辆车、下秤减一辆车获得）。

收尾上传计重数据的绑定位置：

在队列数据库中，寻找放行状态为‘已放入’的最靠前车辆，将计重数据绑定在该辆车上，若秤台上辆车数为1，则计重状态改为‘已整称'，否则为‘已轴称'，同时位置状态改为‘已收尾’。

下秤上传计重数据的绑定位置：

寻找放行状态为‘已收尾'的最前面的车辆，将该车的位置状态改为‘已下秤'，若秤台上车辆数为1，则将计重数据绑定在该车后面那辆车上，且后面那辆车的计重状态改为‘已整称'。

过车流程：

放行状态转换：待扣费→未插卡/扣款失败→待放行→已放行；

位置状态转换：待放入→已放入→已收尾→已下秤；

计重状态转换：待计重→已轴称→已整称。

本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道的具体工作过程如下。

本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道工作过程中，需要有地感线圈车辆检测器软件、前预读天线判别功能软件、21米整车秤称重控制软件，后交易天线ETC扣费软件以及车道控制器的设备控制软件和计费计算机的ETC/人工扣费软件的配套，才能正常运行。

本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道工作中，根据业务流程，ETC货车车道系统采用前天线预读，后天线交易模式。

本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道使用时，当车辆进入所述ETC货车车道18的所述前触发线圈车辆检测器6，所述车道控制器11检测到车辆驶入信号则控制所述前预读天线17发射微波，搜索驶入车辆上有无ETC电子标签（OBU），当车辆继续行驶到所述前判别线圈车辆检测器5时，还没有读取到电子标签信息，则所述车道控制器11认为该车辆上没有安装电子标签，在所述前显示屏16上提示车辆驶离本车道。

当所述前预读天线17读取到电子标签（OBU）信息和车辆类型的信息后，通过所述车道控制器11传输给收费亭里的所述计费计算机19进行校验电子标签合法性和判断车辆类型，结合所述21米整车秤13的称重完成状态打开所述前栏杆15，车辆驶入的称重区域，待车辆通过所述前落杆线圈车辆检测器4后，所述前栏杆15自动放下栏杆，所述前显示屏16同步显示信息。若校验车辆信息为非法或不可用，则所述前显示屏16显示失败信息提示车辆驶离本车道。

正常车辆驶上所述车道18的所述21米整车秤13的称重区域，车辆在所述21米整车秤13上行驶，当所述21米整车秤13称重结束上传称重信息，然后等待车辆驶入所述车道18的所述后交易天线10的交易区域，当车辆进入所述车道18的所述后触发线圈车辆检测器3，所述车道控制器11检测到车辆驶入信号则所述控制车牌识别（车道摄像机）7抓拍车辆图像并控制所述后交易天线10发射微波，搜索驶入车辆上的ETC电子标签（OBU）并获得电子标签信息，结合车辆称重信息，通过所述车道控制器11传输给所述收费亭21里的所述计费计算机19进行费率计算并发送扣款信息给所述后交易天线10，进行ETC电子不停车扣费交易，在车辆行驶到所述后判别线圈车辆检测器2前，交易成功则所述车道控制器11控制所述后显示屏9提示相关扣费成功信息，并打开所述后栏杆8，车辆通过所述后栏杆8自动放下栏杆；反之则交易失败，后所述显示屏9提示相关失败信息，等待人工处理，每次完成一次ETC/人工收费流程，所述车道控制器11和所述计费计算机19把相关数据上传到收费结算后台进行数据保存待日后的清分结算和稽查使用。

与现有技术相比较，本实用新型高速公路不停车收费系统用ETC货车车道具有以下有益效果：采用双天线、双栏杆、双光栅、双显示屏将所述整车秤融入车道，实现了货车高速公路不停车收费。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种高速公路不停车收费系统用ETC货车车道，其特征在于：包括计费计算机、前置预读ETC天线和后置交易ETC天线；包括沿车辆行驶方向依次设置在车道左侧的前显示屏、前栏杆、前光栅、后光栅、车道控制器、后显示屏、后栏杆和车牌识别仪器；包括在所述前栏杆下方的所述车道上的依次设置的前触发线圈车辆检测器、前判别线圈车辆检测器和前落杆线圈车辆检测器；包括在所述前光栅和所述后光栅之间的所述车道上的整车秤；包括在所述后栏杆下方的所述车道上依次设置的后触发线圈车辆检测器、后判别线圈车辆检测器和后落杆线圈车辆检测器；所述前判别线圈车辆检测器、所述前落杆线圈车辆检测器、所述前光栅、所述整车秤、所述后光栅、所述后触发线圈车辆检测器、所述后判别线圈车辆检测器和所述后落杆线圈车辆检测器均与所述车道控制器的信号输入端相接，所述前显示屏、所述前栏杆、所述后显示屏和所述后栏杆均与所述的车道控制器的信号输出端相接；所述前置预读ETC天线、所述后置交易ETC天线和所述车牌识别仪器与所述计费计算机通过HUB网络集线器连接和通讯。

2.根据权利要求1所述高速公路不停车收费系统用ETC货车车道，其特征在于：所述前置预读ETC天线吊装在专用L型杆或龙门架上；所述后置交易ETC天线吊装在专用L型杆或龙门架上或则收费亭顶棚中。

3.根据权利要求2所述高速公路不停车收费系统用ETC货车车道，其特征在于：所述整车秤是21米整车秤，所述车牌识别仪器是车道摄像机，所述计费计算机放置在收费亭。