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南京机场高速公路收费系统[0个Ｅ路币]

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南京机场高速公路收费系统

王永安 2006-2-28 8:47:12 点击数：来源：南京机场高速公路管理处【字体：小大】

【摘　要】本文从全新的角度较系统全面地介绍了南京机场高速公路收费系统，对系统构成、设备性能、工作原理和方法进行了分析和阐述。该系统采用人工收费与磁卡、IC卡收费以及不停车电子卡收费相结合的方式，为国内同类型高等级公路收费系统的建设提供了很好的经验。
【关键词】高速公路　收费系统　不停车收费

1　工程概况

　　南京机场高速公路北起南京市绕城公　　路花神庙互通立交，南讫禄口国际机场，全长28.756km。全线采用4车道高速公路标准建设，设计行车速度为主线120km/h，互通立交匝道40km/h；全线共设有互通立交4座，并设有服务中心和指挥中心各1处。

　　南京机场高速公路共设有收费站点4处，分别为主线收费点、禄口互通立交匝道收费点和4号路互通立交东、西匝道收费点；共有收费车道22条；收费制式为开放式收费。为解决行驶车辆重复交费的问题，按照“从南京向机场方向行驶的车辆均在出口交费，机场向南京方向行驶的车辆均在入口交费”的设计原则，在三个互通匝道收费点分别实行了交通渠化管理，专门设置了直通车道，从而保证了所有使用机场高速公路的车辆仅需缴纳一次通行费。收费站点布置图如图1所示。

jc248-1.JPG （14459 字节）

图1　南京机场高速公路收费站点布置示意图

2　收费系统

2.1　系统构成

　　南京机场高速公路的收费制式为开放式收费，收费方式以人工现金收费、磁卡、IC卡收费为主，不停车电子卡收费为辅。整个收费系统分为三级计算机管理体系，即收费中心级、收费站级和收费车道级，它们的功能是互补的。收费中心位于管理处监控大楼内，下设主线收费站和江宁收费站；主线收费站下辖主线收费点（14个车道，其中有2条为不停车收费车道）以及禄口立交匝道收费点（4个车道）；江宁收费站下辖4号路互通立交东、西2个匝道收费点（共4个车道）。收费中心计算机通过光纤传输系统与收费站计算机进行数据通信；三个级别的数据通信均是通过以IEEE802.3为标准的TCP/IP通信网络来实现的。

　　南京机场高速公路收费系统按其功能可分为以下几个子系统：

　　（1）收费中心管理系统；

　　（2）收费站管理系统；

　　（3）人工/混合车道收费系统；

　　（4）不停车收费系统；

　　（5）收费CCTV监视系统；

　　（6）内部有线对讲系统。

　　整个系统结构框图见图2。

jc249-1.JPG （30956 字节）

图2　收费系统结构框图2.2　收费中心管理系统

　　收费中心管理系统是整个收费的最高管理层次。它负责建立全线统一车型分类参数、统一收费价格表、统一时钟以及各类磁卡和电子卡的黑名单等信息，并及时下传至各收费站执行；定时收集汇总各收费站的收费业务数据和交通量数据，并通过报表和图形的方式，向用户提供各类数据的分析报告。此外，它还负责各类磁卡和电子卡的销售和发行管理。

　　收费中心主要由中心管理计算机、磁卡/电子卡销售计算机、磁卡发售终端和电子卡发售终端以及UPS、打印机等组成。中心管理计算机采用UNIX多任务操作系统，源程序均用C语言编程。该子系统软件按其功能可以分为以下几个模块：

　　（1）数据备份模块；

　　（2）车道参数管理模块；

　　（3）系统维护管理模块；

　　（4）黑名单管理模块；

　　（5）磁卡和电子卡销售管理模块；

　　（6）磁卡和电子卡报表管理模块；

　　（7）收费报表管理模块；

　　（8）交通量报表管理模块。2.3　收费站管理系统

　　收费站管理系统以管理和被管理的两种状态工作。它一方面对其所管辖的各收费点的车道运行状况进行实时管理，轮流查询各收费车道的运行状态，及时下传更新收费车道运行所需的参数，快速采集各收费车道上的收费业务数据和交通量数据；另一方面，它又接受收费中心对其的管理，定时将所采集的收费业务数据和交通量数据上传至收费中心，并实时从收费中心接收有关收费站管理系统运行所需的参数。

　　收费站主要由收费站管理计算机、CCTV彩色监视计算机、CCTV彩色监视器、控制机箱、内部对讲控制台、UPS、打印机以及多功能电脑操作台等组成。收费站管理计算机同样采用UNIX多任务操作系统，源程序均用C语言编程，该子系统按其功能可分为以下几个模块：

　　（1）收费员清算模块；

　　（2）数据备份模块；

　　（3）车道参数管理模块；

　　（4）系统维护管理模块；

　　（5）黑名单管理模块；

　　（6）工作管理模块；

　　（7）磁卡和电子卡报表管理模块；

　　（8）收费报表管理模块；

　　（9）交通量报表管理模块。2.4　收费CCTV监视系统

　　收费CCTV监视系统是一种集监视和控制于一体的闭路电视系统。该系统主要由收费广场摄像机、收费车道摄像机、收费亭摄像机和收费站监控室监视器群、监视计算机、切换矩阵和时滞录像机等设备组成。

　　（1）收费广场摄像机被安装在收费广场的两侧，它是一种带有自动光圈变焦镜头的可遥控彩色摄像机，主要用于观察整个收费广场的车辆通行情况，并将其拍摄到的图像适时显示在收费站监控室的监视器上；监控员可以通过切换矩阵自由切换每个摄像机的图像。

　　（2）收费车道摄像机被安装在收费岛的尾部，主要用于监视通行车辆的交费情况，并将其拍摄到的图像适时显示在收费站监控室的彩色监视计算机上，同时将交费处理信息，如通过时间、收费车道号、收费员号、交费车型以及交费方式等，同步叠加在计算机屏幕上；对于非正常交费车辆，如免费车、违章车等，录像机将自动将这一图像录制到磁带上。

　　（3）收费亭摄像机被安装在收费亭的右上方，主要用于监督收费员的业务操作情况，以防人为作弊现象的发生。

2.5　内部有线对讲系统

　　内部有线对讲系统是一套为收费站值班员与收费员提供直接的语音通信服务的通信系统。该系统主要由一个安装在收费站监控室的通信主机和与收费亭对应的通信分机组成，它以主/从模式为基础，从而实现监控室对每一个收费亭的“单呼”、“群呼”和“监听”等功能。

2.6　人工/混合车道收费系统

　　人工车道收费系统是指人工现金收费系统，它是一种采取“人工判型、人工收费，计算机管理、闭路电视监视及检测器检验”的半自动收费方式。人工车道收费系统主要由车道控制机、收费员终端、专用键盘、票据打印机、手动读卡机以及车辆检测器、费额显示器、自动栏杆等设备构成。

　　混合车道收费系统是在人工现金收费系统的基础上，增加了磁卡/IC卡收费的一种半自动收费方式。其主要功能及设备构成与人工现金收费系统基本一样，仅增加一种自动读卡机设备。下面就人工车道收费系统的设备及其功能作一简单描述：

2.6.1　车道控制机及收费员终端

　　车道控制PC机是整个车道收费系统的核心，负责控制所有车道设备的运行、各项收费业务操作的管理以及与收费站计算机的通信和数据交换。每台车道控制机仅负责本条车道所有设备的运行，它通过一块数字式输入/输出板控制车道设备，并能够自动检测各设备的运行状态，一旦设备发生故障，车道控制机能够自动检测出设备故障的现象，并将这一信息适时传送给收费站计算机。

　　车道控制机所采用的操作系统是建立在MS-DOS上的多任务系统，所有的运行程序均由C语言编写，能最大可能地进行实时任务操作。收费员操作界面为WINDOWS图形显示界面，用于显示收费员所需的信息或提示收费员进行下一步操作。整个显示器可分为五个显示区域：

　　（1）工作状态显示区。以字符方式显示当前的日期和时间、车道状态（打开/关闭）、车道号、收费员身份码等信息；

　　（2）设备状态显示区。以图形方式显示各车道设备的工作状态，如自动栏杆状态、天棚灯状态、通行信号灯状态等；

　　（3）收费业务处理显示区。显示收费员所选择的车型、应缴金额、收费业务处理状态等信息；

　　（4）设备维护显示区。在维护模式下显示相应的菜单及有关维护操作信息；

　　（5）帮助显示区。给予收费员操作提示。

2.6.2　收费员键盘和手动读卡机

　　收费员键盘是一种专用键盘，它通过标准接口与车道控制机相连接。该键盘的键钮按功能可分为车型分类键、特殊功能键、数字键以及备用键。键盘本身具有逻辑锁定功能，可以防止错误数据或同时有两个以上键码的输入，第一个按下的键予以承认，在该键放开之前，按其它键无效。

　　手动读卡机被安装在键盘的右侧，它按照ISO-Ⅱ格式从收费员身份卡上读取有关信息，用以打开/关闭车道。

2.6.3　车辆检测器

　　主要用于统计各收费道口的交通流量。在各车道的出口处均设置环型线圈，并连接至车道控制机内的双通道NORTECH PD243型检测器。它通过电磁感应原理检测通过的车辆，将检测信息适时传送给车道控制机，用于统计交通流量，并控制通行信号灯和自动栏杆的工作状态。

2.6.4　费额显示器

　　它被安装在收费亭的后方，用来显示车型、应缴金额和剩余金额。费额显示器内部有一单片微处理器控制，通过RS-422接口与车道控制机相连，接收车道控制机的命令。

2.6.5　自动栏杆

　　它被安装在收费岛的尾部，用以防止各类违章车辆非法通行。自动栏杆主要由电动机、栏杆臂和反光柱等组成。

2.6.6　自动读卡机

　　它被安装在车道控制机的机柜内，主要用于处理预付磁卡的交费业务，同时也可以读取收费员身份卡、公务车卡和信用卡的信息。自动读卡机与手动读卡机相比，它不仅可以读取磁卡的有关信息，同时还可以将剩余金额、车辆通过时间等有关信息写回到预付磁卡上。

3　不停车收费系统

　　不停车收费系统是一种采取“机器判型、电子卡收费、计算机管理、闭路电视监视及检测器校验”的自动收费方式。在机场高速公路主线收费点共安装了两条不停车收费车道，该车道主要由车道控制机、收费员终端、天线、电子卡、光栅、高度检测器、轴数检测器、车辆检测器、车道摄像机、通行信号灯、偏叉信号灯和自动栏杆等设备组成。设备布置见图3。

jc252-1.JPG （22966 字节）