CN219246111U - 一种用于收费站的自由流车道收费系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所提供的一种用于收费站的自由流车道收费系统，包括ETC预收费装置和分流车道，分流车道包括自由流收费车道、ETC专业车道和MTC收费车道。本实用新型提供的用于收费站的自由流车道收费系统，待缴费车辆通过设置在收费站前的ETC预收费装置进行通行费缴纳，缴费成功的车辆可直接通过自由流收费车道驶出收费站，中途不需停车等候缴费，也不需一车一杆通行。同时，预缴费失败的车辆可以通过车道分流进入ETC专业车道或MTC收费车道进行缴费，也可以驶入自由流收费车道进行二次缴费，增强了收费系统对于收费时产生的各种特殊情况的处理能力，可以有效地提高收费站的通行效率，减少收费路段的车流拥堵情况。

Description

一种用于收费站的自由流车道收费系统

技术领域

本实用新型涉及公路收费系统技术领域，尤其涉及一种用于收费站的自由流车道收费系统。

背景技术

收费站是对通行车辆进行通行费收取的设施，在收费道路或收费立体交叉处必须设置收费站，主要的收费方式包括电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection，ETC)收费和人工半自动收费系统(Manual Ton Collection，MTC)收费。当收费路段的交通流量较大时，车辆在收费站内停车缴费，此时前后车的跟车距离很近，从而形成交通波，交通波会持续传导至后方收费路段主线上，导致后方密集的车流全部停驶，形成整个路段堵车。

车辆在驶入收费路段设置的收费站前，会根据不同的付费形式进行车道分流，进入人工收费车道或是ETC收费车道。通过人工收费完成缴费流程的车辆需要在收费岗亭前停车缴费，每车必停，效率较低；通过ETC收费完成缴费流程的车辆，在进入ETC车道后，ETC天线读取车辆OBU信息，ETC天线完成扣费后抬杆放行，通过ETC收费站一车一杆的收费方式，对收费路段的交通情况有了一定程度的改善，相对的减少了交通堵塞。但是，由于ETC收费站限速20km/h，且需保持车距20m，同时，在使用ETC进行缴费时可能出现车载单元(OnBoard Unit，OBU)电量低、收费卡掉落等特殊情况，ETC收费系统的通行效率依然受到限制，尤其是在节假日或者免费通行等车流量较大的情况下，更加容易产生车流拥堵的现象。

鉴于此，有必要提出一种用于收费站的自由流车道收费系统，以改善收费路段的车流拥堵情况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于收费站的自由流车道收费系统，以解决目前高速公路收费路段因车流量大、通行效率低造成的交通拥堵等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于收费站的自由流车道收费系统，包括ETC预收费装置以及分流车道；

所述ETC预收费装置设置于进入收费站前的车行通道上，且包括在所述车行通道上沿车辆行进方向依次设置的ETC收费门架和门架式显示情报板；

所述分流车道包括自由流收费车道、ETC专用车道和MTC收费车道；其中，所述自由流收费车道包括至少一条预缴费车行道、以及沿所述预缴费车行道的车行方向依次设置的第一摄像机以及常开后置栏杆机。

优选地，所述ETC收费门架包括架体，以及设置在所述架体上的第一ETC收费天线、第二摄像机和第一车辆检测器。

优选地，所述自由流收费车道还包括设置在所述预缴费车行道的上方的、且沿所述车行方向依次设置的门架式车辆指示牌和雨棚信号灯，所述门架式车辆指示牌和所述雨棚信号灯依次设置于所述预缴费车行道的入口处。

优选地，所述自由流收费车道还包括设置在所述预缴费车行道的侧边的、且沿所述车行方向依次设置的第二车辆检测器和第二ETC收费天线。

进一步地，所述第二车辆检测器为红外光栅分离器或者地磁车辆检测器。

优选地，所述自由流收费车道还包括设置在所述预缴费车行道的侧边的、且沿所述车行方向依次设置的费额显示器、声光报警器、通行灯和发光二极管(Light EmittingDiode,LED)显示屏。

进一步地，所述第一摄像机设置于所述第二ETC收费天线与所述费额显示器之间。

优选地，所述自由流收费车道还包括设置所述收费站外侧的异常处理区，所述异常处理区设置有通行费自助补缴终端和通行费人工补缴亭。

优选地，所述自由流收费车道还包括设置在所述预缴费车行道的侧边、且沿所述车行方向依次设置的出口报警器和出口摄像机。

优选地，所述自由流收费车道包括有两条或两条以上的预缴费车行道时，所述预缴费车行道之间设收费岛或者白色道标实线。

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种用于收费站的自由流车道收费系统具有如下的有益效果：

本实用新型所提供的一种用于收费站的自由流车道收费系统，包括ETC预收费装置和分流车道，分流车道包括自由流收费车道、ETC专业车道和MTC收费车道。本实用新型提供的用于收费站的自由流车道收费系统，待缴费车辆通过设置在收费站前的ETC预收费装置进行通行费缴纳，缴费成功的车辆可直接通过自由流收费车道驶出收费站，中途不需停车等候缴费，也不需一车一杆通行。同时，预缴费失败的车辆可以通过车道分流进入ETC专业车道或MTC收费车道进行缴费，也可以驶入自由流收费车道进行二次缴费，增强了收费系统对于收费时产生的各种特殊情况的处理能力，可以有效地提高收费站的通行效率，减少收费路段的车流拥堵情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的自由流车道收费系统的整体模块图图；

图2为本实用新型的ETC收费门架与后台控制终端之间的局部模块图；

图3为本实用新型的自由流收费车道与后台控制终端之间的局部模块图；

图4为本实用新型的自由流收费车道的应用示意图。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅附图1-4，本实用新型提供的一种用于收费站的自由流车道收费系统，包括ETC预收费装置100以及分流车道200；

ETC预收费装置100设置于进入收费站前的车行通道上，且包括在所述车行通道上沿车辆行进方向依次设置的ETC收费门架110和门架式显示情报板120。具体地，ETC收费门架110用于在车辆进入收费站之前，对通行车辆进行检测并提前收取通行费，以减少收费站中因为停车收费而造成的交通流拥堵；门架式显示情报板120用于显示通行车辆的车牌号、缴费状态和可通行车道。

分流车道200包括自由流收费车道210、ETC专用车道230和MTC收费车道240；其中，自由流收费车道210包括至少一条预缴费车行道211、以及沿预缴费车行道的车行方向依次设置的第一摄像机212以及常开后置栏杆机213。具体来说，预缴费成功的车辆可通过自由流收费车道210直接驶离收费站，不需一车一杆停车收费；未预缴费成功的车辆如果进入自由流收费车道210直接驶离收费站，通过第一摄像机212识别该未缴费车辆，同时常开后置栏杆机213关闭通道，不允许放行；ETC专用车道230用于对未完成预缴费的车辆进入时，进行ETC收费；MTC收费车道240用于对无ETC的车辆或者需要称重的车辆进行人工收费。

优选地，ETC收费门架110可以包括架体(图未标识)，以及设置在架体上的第一ETC收费天线111、第二摄像机112和第一车辆检测器113。具体地，当车辆通过ETC收费门架110时，第一ETC收费天线111尝试与车载OBU进行微波通讯并识别车辆信息，识别车辆信息后发送车辆识别信号至后台控制终端300，后台控制终端300处理车辆识别信息后发送收费信号至第一ETC收费天线111，第一ETC收费天线111接收收费信号后进行通行费的收取，并且将对应车辆的缴费状态发送至后台控制终端300，后台控制终端300根据车辆的缴费状态控制门架式显示情报板120指示车辆驶入对应车道，如果车辆缴费成功，则指示驶入自由流收费车210，如果车辆缴费失败，则指示驶入ETC专用车道230或者MTC收费车道240。同时，如果第一ETC收费天线111未检测到通行车辆或者通行车辆未装载ETC，第一车辆检测器113将通过红外或地磁等方式检测ETC收费门架110处的行车数量并发送行车数量信号至后台控制终端300，第二摄像机112将拍摄通行车辆的车牌图片并发送至后台控制终端300，后台控制终端300接收第一车辆检测器113发送的行车数量信号和第二摄像机112发送的车牌图片，通过图像识别等方式识别出车辆的车牌号，并且与第一ETC收费天线111发送的车辆的缴费状态进行对比，识别出未缴费或缴费失败的车辆，并通过门架式显示情报板120进行车牌显示和车辆诱导，使车辆通过ETC专用车道230或者MTC收费车道240驶离收费站。

优选地，自由流收费车道210还包括设置在预缴费车行道211的上方的、且沿车行方向依次设置的门架式车辆指示牌214和雨棚信号灯215，门架式车辆指示牌214和雨棚信号灯215依次设置于预缴费车行道211的入口处。本领域技术人员应当知道的是，门架式车辆指示牌214可以用于提示已缴费成功的车辆可进入预缴费车行道211，雨棚信号灯215用于提示预缴费车行道211中各车道的可通行情况。

优选地，自由流收费车道210还包括设置在预缴费车行道211的侧边的、且沿车行方向依次设置的第二车辆检测器216和第二ETC收费天线217。具体地，第二车辆检测器216用于检测预缴费车行道211上的行车数量。第二ETC收费天线217用于与通行车辆的车载OBU进行微波通讯，检查车辆是否成功进行预缴费，如果预缴费成功，车辆直接驶离收费站；如果未进行预缴费或者预缴费失败，则通过第二ETC收费天线217与车载OBU的通讯进行二次缴费；如果二次缴费成功，则常开后置栏杆机213保持打开，车辆驶离收费站；如果二次缴费失败，则发送对应车辆未完成缴费的信号至后台控制终端300，同时常开后置栏杆机213关闭通道。

本领域技术人员应当知道的是，第二车辆检测器216为红外光栅分离器(图未标识)或者地磁车辆检测器(图未标识)。红外光栅分离器通过线性排列的红外光发射和接收来实现对车辆的同步扫描并将光信号转换为电信号，在车道与行车方向垂直的两端分别对应设置多个红外光发射器和红外光接受器，当车辆通过车道时，红外光发射器发射的射线被车辆遮挡，相对应的接收管不能接收到射线，从而判断是否有车辆通行。地磁车辆检测器是由于车辆本身含有的铁磁物质对车辆通行区域的地磁信号产生了影响，使车辆通行区域的地球磁力线发生弯曲，当车辆经过传感器附近，传感器能够灵敏感知到信号的变化，经信号分析可以得出检测车辆的相关信息。

优选地，自由流收费车道210还包括设置在预缴费车行道211的侧边的、且沿车行方向依次设置的费额显示器218、声光报警器219、通行灯220和LED显示屏221。具体地，费额显示器218用于显示车辆的缴费状态和缴费数额；声光报警器219在车辆未完成缴费时进行报警，以提示驾驶员完成通行费的缴纳；通行灯220用于指示已缴费车辆通行，驶离收费站；LED显示屏221用于显示车辆的缴费状态并且根据车辆是否缴费提示车辆是否可以驶离收费站。

进一步地，第一摄像机212设置于第二ETC收费天线217与费额显示器218之间。具体地，第一摄像机212对预缴费车行道211的通行车辆的车牌进行拍照并将车牌图片发送至后台控制终端300，后台控制终端300接收车辆的车牌图片并识别车牌图片上的车牌号，同时与第二车辆检测器216发送的预缴费车行道211的行车数量和第二ETC收费天线217发送的已完成缴费的车辆信号进行对比，识别出未缴费或者缴费失败的车辆，并通过费额显示器218、声光报警器219和LED显示屏221进行显示。

优选地，自由流收费车道210还包括设置收费站外侧的异常处理区222，异常处理区222设置有通行费自助补缴终端(图未标识)和通行费人工补缴亭(图未标识)。本领域技术人员应当知道的是，异常处理区222是上述未缴费或缴费失败的车辆进行通行费补缴的区域，同时，当车辆发送故障或抛锚等特殊情况时，也可以驶入异常处理区222停车等候处理。

优选地，自由流收费车道210还包括设置在预缴费车行道211的侧边、且沿车行方向依次设置的出口摄像机223和出口报警器224。在一个具体的实施例中，出口报警器224和出口摄像机223设置于常开后置栏杆机213之前，在车辆驶离收费站前进行最后一次检测车辆缴费情况，若车辆已完成通行费缴纳，则直接驶离收费站；若车辆未完成通行费缴纳，则出口报警器224报警，同时后台控制终端300控制常开后置栏杆机213关闭，车辆驶入异常处理区222进行通行费补缴。

优选地，自由流收费车道210包括有两条或两条以上的预缴费车行道211时，预缴费车行道211之间设收费岛(图未标识)或者白色道标实线(图未标识)。本领域技术人员应当知道的是，车道之间设置收费岛，可以防止驾驶员因变更车道造成的交易事故；车道之间设置白色道标实线，使车道变宽，可避免驾驶员因车道变窄减速，使车辆通过较高时速通过收费站，不易造成车道拥堵。

作为一个具体的示例，本实用新型提供的一种用于收费站的自由流车道收费系统中，车辆经过ETC预收费装置100进行通行费预缴后的车道通行情况主要包括以下几种：

第一，当车辆有ETC且车辆成功缴纳通行费时，门架式显示情报板120显示车牌号、缴费状态并指示车辆驶入自由流收费车道210。如果车辆驶入自由流收费车道210，自由流收费车道210中的门架式车辆指示牌214和雨棚信号灯215指示车辆驶入预缴费车行道211，预缴费车行道211中的第二ETC收费天线217与车载OBU进行微波通讯，检查车辆的预缴费状态并发送对应的预缴费信息至后台控制终端300，或者通过车道内的第一摄像机212拍摄车辆的车牌图片并发送至后台控制终端300，后台控制终端300通过图像识别等功能识别出车辆的车牌号，后台控制终端300判断该车已完成通行费缴纳，后台控制终端300控制费额显示器218显示车辆的缴费状态及缴费数额、通行灯220点亮并且LED显示屏221指示车辆通过常开后置栏杆机213驶离收费站。如果车辆驶入ETC专用车道230或者MTC收费车道240，对应车道的ETC天线将与车载OBU进行微波通讯以检查车辆的预缴费状态，并发送对应的预缴费信息至后台控制终端300，后台控制终端300判断该车已完成通行费缴纳，抬杆放行；或者，通过车道内的摄像机拍摄车辆的车牌图片并发送至后台控制终端300，后台控制终端300通过图像识别等功能识别出车辆的车牌号，通过查询判断该车已完成通行费缴纳，抬杆放行。

第二，当车辆有ETC但未完成通行费缴纳时，门架式显示情报板120显示的车牌号、缴费状态并指示车辆驶入ETC专用车道230或者MTC收费车道240。当车辆通过自由流收费车道210，自由流收费车道210中的门架式车辆指示牌214和雨棚信号灯215指示车辆驶入预缴费车行道211，预缴费车行道211中的第二ETC收费天线217与车载OBU进行微波通讯并发送车辆的预缴费状态至后台控制终端300，或者通过车道内的第一摄像机212拍摄车辆的车牌图片并发送至后台控制终端300，后台控制终端300通过图像识别等功能识别出车辆的车牌号，后台控制终端300判断该车未完成通行费缴纳并发送二次收费指令至第二ETC收费天线217进行二次收费，如果二次收费成功，后台控制终端300控制费额显示器218显示车辆的缴费状态及缴费数额、通行灯220点亮并且LED显示屏221指示车辆通过常开后置栏杆机213驶离收费站；如果二次收费失败，后台控制终端300控制费额显示器218显示车辆缴费状态、声光报警器219报警、通行灯220不点亮并且LED显示屏221指示车辆驶入异常处理区222进行通行费补缴，补缴完成后经出口摄像机223检测确认车辆已完成缴费，然后驶离收费站。当车辆通过ETC专用车道230或者MTC收费车道240时，车道内的ETC天线尝试与车载OBU建立通讯，再次进行交易，若交易成功，车道内的栏杆机抬杆放行，若交易失败，则进行人工收费。

第三，如果车辆无ETC或者车辆有ETC但未被检测到而导致车辆未完成预缴费时，门架式显示情报板120显示车辆的车牌号、缴费状态并指示车辆通过MTC收费车道240通行。如果车辆驶入自由流收费车道210，自由流收费车道210中的门架式车辆指示牌214和雨棚信号灯215指示车辆驶入预缴费车行道211，第二车辆检测器216将通过红外或地磁等方式检测预缴费车行道211的行车数量并发送行车数量信号至后台控制终端300，第一摄像机212将拍摄通行车辆的车牌图片并发送至后台控制终端300，后台控制终端300通过图像识别等方式识别出车辆的车牌号，并且将车牌号与第二车辆检测器216检测到的行车数量和第二ETC收费天线217发送的其他车辆的缴费状态进行对比，识别出未缴费或缴费失败的车辆，后台控制终端300控制费额显示器218显示收费异常、声光报警器219报警、通行灯220不亮且LED显示屏221显示车辆的车牌号并指示车辆驶入异常处理区222进行人工补缴通行费，补缴完成后经出口摄像机223检测确认已完成缴费，然后驶离收费站。如果车辆驶入ETC专用车道230，车道内的ETC天线未检测到车辆，车辆倒出ETC专用车道230或等候人工处理。如果车辆驶入MTC收费车道240，则按正常人工收费程序进行收费。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于收费站的自由流车道收费系统，其特征在于，包括ETC预收费装置以及分流车道；

所述ETC预收费装置设置于进入收费站前的车行通道上，且包括在所述车行通道上沿车辆行进方向依次设置的ETC收费门架和门架式显示情报板；

所述分流车道包括自由流收费车道、ETC专用车道和MTC收费车道；其中，所述自由流收费车道包括至少一条预缴费车行道、以及沿所述预缴费车行道的车行方向依次设置的第一摄像机以及常开后置栏杆机。

2.根据权利要求1所述的一种用于收费站的自由流车道收费系统，其特征在于，所述ETC收费门架包括架体，以及设置在所述架体上的第一ETC收费天线、第二摄像机和第一车辆检测器。

3.根据权利要求1所述的一种用于收费站的自由流车道收费系统，其特征在于，所述自由流收费车道还包括设置在所述预缴费车行道的上方的、且沿所述车行方向依次设置的门架式车辆指示牌和雨棚信号灯，所述门架式车辆指示牌和所述雨棚信号灯依次设置于所述预缴费车行道的入口处。

4.根据权利要求3所述的一种用于收费站的自由流车道收费系统，其特征在于，所述自由流收费车道还包括设置在所述预缴费车行道的侧边的、且沿所述车行方向依次设置的第二车辆检测器和第二ETC收费天线。

5.根据权利要求4所述的一种用于收费站的自由流车道收费系统，其特征在于，所述第二车辆检测器为红外光栅分离器或者地磁车辆检测器。

6.根据权利要求5所述的一种用于收费站的自由流车道收费系统，其特征在于，所述自由流收费车道还包括设置在所述预缴费车行道的侧边的、且沿所述车行方向依次设置的费额显示器、声光报警器、通行灯和LED显示屏。

7.根据权利要求6所述的一种用于收费站的自由流车道收费系统，其特征在于，所述第一摄像机设置于所述第二ETC收费天线与所述费额显示器之间。

8.根据权利要求7所述的一种用于收费站的自由流车道收费系统，其特征在于，所述自由流收费车道还包括设置所述收费站外侧的异常处理区，所述异常处理区设置有通行费自助补缴终端和通行费人工补缴亭。

9.根据权利要求8所述的一种用于收费站的自由流车道收费系统，其特征在于，所述自由流收费车道还包括设置在所述预缴费车行道的侧边、且沿所述车行方向依次设置的出口报警器和出口摄像机。

10.根据权利要求1所述的一种用于收费站的自由流车道收费系统，其特征在于，所述自由流收费车道包括有两条或两条以上的预缴费车行道，所述预缴费车行道之间设收费岛或者白色道标实线。

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