專利名稱：公路復式收費車道系統(tǒng)及實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種收費系統(tǒng)，具體涉及一種公路車輛收費系統(tǒng)。
背景技術：
隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，公路交通流量持續(xù)增大，部分收費站面臨著巨大的通行壓力，在車輛集中通過收費站時，極易產(chǎn)生長時間、大范圍的擁堵現(xiàn)象。若采取增加收費車道方式解決收費站擁堵，則需增加收費車道，擴建收費站廣場，并增加較多收費設施，對于部分收費站尤其是高速公路主線站而言，實施難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服以上技術的不足，提供了一種公路復式收費車道系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。本發(fā)明克服其技術問題所采用的技術方案是:
本公路復式收費車道系統(tǒng)，包括車道兩側(cè)的收費島，沿車道方向設置有若干收費單元，所述每個收費單元包括安裝于一側(cè)收費島上的收費亭、安裝于一側(cè)收費島上且位于收費亭后方的費額顯示器、安裝于一側(cè)收費島上且位于費額顯示器后方的電動欄桿。上述收費單元為2-3個。為了控制電動欄桿起落和觸發(fā)車道攝像機對車輛進行抓拍，上述每個收費單元中還包括安裝于車道上且位于電動欄桿前方的地感線圈、安裝于車道上且位于電動欄桿后方的地感線圈、安裝于一側(cè)收費島上且位于電動欄桿前方的車道攝像機，還包括車道控制機，所述每個收費單元中的地感線圈、車道攝像機、費額顯示器、地感線圈以及電動欄桿均連接于車道控制機。為了實現(xiàn)計重車輛收費，還包括相對安裝于兩側(cè)收費島上且位于車道入口端收費單元前方的光柵、安裝于車道上且位于光柵前方的秤臺、安裝于一側(cè)收費島上且位于秤臺前方的具有雷達檢測功能的電動欄桿I以及安裝于車道上且位于電動欄桿I前方的地感線圈I，所述光柵、秤臺、電動欄桿I以及地感線圈I均連接于車道控制機。一種公路復式收費車道系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，對非計重收費車輛，包括如下步驟:
I車輛進入車道，收費亭中的收費員操作除最后一個收費單元外所有的電動欄桿抬起，最后一個收費單元的電動欄桿落下；
2第一輛車進入車道，每個收費單元內(nèi)的費額顯示器顯示引導信息，引導第一輛車進入最后一個收費單兀；
3當?shù)谝惠v車進入到第二收費單元后，第二輛車進入車道，收費單元的費額顯示器顯示引導信息，引導第二輛車進入倒數(shù)第二收費單元；
4當每個收費單元中都進入車輛后，每個收費單元中的電動欄桿分別落下；
5每個收費單元收費亭中的收費員對相應收費單元中的車輛進行繳費操作，操作完畢后，收費員操作各收費單元中的電動欄桿抬起，使車輛依次放行； 6當最后一輛車駛出最后一個收費單元后，最后一個收費單元的電動欄桿落下，車道恢復至初始狀態(tài)，進入下一個收費周期。對于計重收費車輛，還包括相對安裝于兩側(cè)收費島I上且位于車道入口端收費單元前方的光柵5、安裝于車道上且位于光柵5前方的秤臺4、安裝于一側(cè)收費島I上且位于秤臺4前方的電動欄桿I 3以及車道控制機，其流程步驟如下:
I車道初始化，電動欄桿I抬起電動欄桿I抬起、收費亭中的收費員操作除最后一個收費單元外所有的電動欄桿抬起，最后一個收費單元的電動欄桿落下，車道中無繳費車輛；
2第一輛車通過秤臺完成計重，每個收費單元內(nèi)的費額顯示器顯示引導信息，引導第一輛車進入最后一個收費單元，計重信息保存至車道控制機；
3當?shù)谝惠v車進入到第二收費單元后，第二輛車進入車道并通過秤臺完成計重，費額顯示器顯示引導信息，引導第二輛車進入倒數(shù)第二個收費單元，計重信息保存至車道控制機；
4當每個收費單元中都進入車輛后，每個收費單元中的電動欄桿分別落下；
5第一收費單元收費員通過修改、刪除、切割、合并當前稱重信息和插入稱重信息等方式，檢驗并維護計重隊列，保證稱重數(shù)據(jù)與車輛一一對應；
6車道控制機將車輛的計重數(shù)據(jù)分別發(fā)至除第一收費單元外的其他收費單元，根據(jù)計重數(shù)據(jù)計費，對車輛收費，收費完畢后，收費員操作各收費單元電動欄桿抬起，車輛依次離開車道；
7當最后一輛車駛出最后一個收費單元后，最后一個收費單元的電動欄桿落下，車道恢復至初始狀態(tài)，進入下一個收費周期。本發(fā)明的有益效果是:本公路復式收費車道系統(tǒng)在不增加車道情況下，通過延長收費車道，增加部分裝置，實現(xiàn)對多臺車輛的同時處理。采用復式收費車道后，每次可以有兩輛或以上車輛同時進入收費車道，同時進行收費操作，在一個收費周期內(nèi)可以處理兩輛或以上車輛，可有效增加通過能力，緩解擁堵?？稍谠惺召M站車道基礎上，向后延長收費車道，增加相應的收費單元，并改進收費流程方法，能夠在不增加車道、不增加秤臺的情況下，實現(xiàn)貨車復式計重收費和客車復式收費，節(jié)約土地，降低投資成本。


圖1為本發(fā)明的計重復式收費車道系統(tǒng)結構示意 圖2為本發(fā)明的客車復式收費車道系統(tǒng)結構示意 圖中，1.收費島2.地感線圈I 3.電動欄桿I 4.秤臺5.光柵6.第一收費單元7.第二收費單元8.收費亭I 9.地感線圈II 10.費額顯示器I 11.車道攝像機
I12.電動欄桿II 13.地感線圈III 14.收費亭II 15.地感線圈IV 16.車道攝像機II17.費額顯示器II 18.電動欄桿III 19.地感線圈V 20.第三收費單元21.收費亭III22.地感線圈VI 23.費額顯示器III 24.車道攝像機III 25.電動欄桿V 26.地感線圈VII。
具體實施例方式下面結合附圖1、附圖2對本發(fā)明做進一步說明。本公路復式收費車道系統(tǒng)，包括車道兩側(cè)的收費島I，沿車道方向設置有若干收費單元，所述每個收費單元包括安裝于一側(cè)收費島I上的收費亭、安裝于一側(cè)收費島I上且位于收費亭后方的費額顯不器、安裝于一側(cè)收費島I上且位于費額顯不器后方的電動欄桿。車輛進入車道，收費亭中的收費員操作除最后一個收費單元外所有的電動欄桿抬起，最后一個收費單元的電動欄桿落下。之后第一輛車進入車道，每個收費單元內(nèi)的費額顯示器顯示引導信息，引導第一輛車進入最后一個收費單元。當?shù)谝惠v車進入到第二收費單元后，第二輛車進入車道，收費單元的費額顯示器顯示引導信息，引導第二輛車進入倒數(shù)第二收費單元。當每個收費單元中都進入車輛后，每個收費單元中的電動欄桿分別落下。每個收費單元收費亭中的收費員對相應收費單元中的車輛進行繳費操作，操作完畢后，收費員操作各收費單元中的電動欄桿抬起，使車輛依次放行。當最后一輛車駛出最后一個收費單元后，最后一個收費單元的電動欄桿落下，車道恢復至初始狀態(tài)，進入下一個收費周期。如附圖2所示，對于客車車輛，由于其車身較短，因此其復式收費車道系統(tǒng)可在車道上設置三個收費單元，即“三車一周期”模式，且每個收費單元中還包括安裝于車道上且位于電動欄桿前方的地感線圈、安裝于車道上且位于電動欄桿后方的地感線圈、安裝于一側(cè)收費島I上且位于電動欄桿前方的車道攝像機，還包括車道控制機，所述每個收費單元中的地感線圈、車道攝像機、費額顯示器、地感線圈以及電動欄桿均連接于車道控制機。其完成一次復式收費的流程如下:
I)收費員切換車道進入復式收費模式，車道進入初始狀態(tài):第一收費單元電動欄桿
II12抬起、第二收費單元電動欄桿III18抬起、第三收費單元電動欄桿V 25落下，車道內(nèi)無繳費車輛。2)第一輛車駛?cè)胲嚨赖牡谝皇召M單元6后，車道控制機控制費額顯示器I 10、費額顯示器II 17顯示引導信息，引導車輛進入第三收費單元20，當車輛駛過第二收費單元7的地感線圈V 19后，觸發(fā)地感線圈V 19，車道控制機控制電動欄桿III 18落下。3)第二輛車跟隨第一輛車駛?cè)胲嚨?，到達第一收費單元6時，費額顯示器I 10顯示引導信息，引導車輛進入第二收費單元7，當車輛駛過第一收費單元6的地感線圈III 13后，觸發(fā)地感線圈III 13，車道控制機控制電動欄桿II 12落下。4)第三輛車跟隨第二輛車駛?cè)胲嚨?。進入車道的車輛同時到達對應收費單元繳費。5)第一輛車進入第三收費單元20后首先觸發(fā)地感線圈VI 22，地感線圈VI 22將信息反饋至車道控制機，車道控制機控制車道攝像機III 24對車輛進行拍照，并由車牌識別儀完成車牌識別，費額顯示器III23顯示費額，收費亭III21中的收費員根據(jù)車輛類型按固定費率完成車輛收費。收費完成后，電動欄桿V 25抬起放行車輛。6)第二兩車進入第二收費單元7后首先觸發(fā)地感線圈IV 15，地感線圈IV 15將信息反饋至車道控制機，車道控制機控制車道攝像機II 16對車輛進行拍照，并由車牌識別儀完成車牌識別，收費亭II 14中的收費員根據(jù)車輛類型按固定費率完成車輛收費。收費完成后，電動欄桿III 18抬起放行車輛。7)第三輛車進入第一收費單元6后觸發(fā)地感線圈II 9，地感線圈II 9將信號反饋至車道控制機，車道控制機控制車道攝像機I 11對車輛進行拍照，并由車牌識別儀完成車牌識別，收費亭I 8中的收費員根據(jù)車輛類型按固定費率完成車輛收費。收費完成后，電動欄桿II 12抬起放行車輛。第三輛車行駛通過位于第三收費單元20中的地感線圈VII 26時，觸發(fā)地感線圈νπ 26，車道控制機控制電動欄桿V 25落下。此時，第一收費單元電動欄桿
II12、第二收費單元電動欄桿III 18處于抬起狀態(tài)，車道內(nèi)無繳費車輛，車道恢復至初始狀態(tài)，進入下一個收費周期。如附圖1所示，由于貨車車身較長，所以其復式收費車道系統(tǒng)可以采取設置兩個收費單元，即“兩車一周期”模式。對于計重車輛的復式收費車道系統(tǒng)還包括相對安裝于兩側(cè)收費島I上且位于車道入口端收費單元前方的光柵5、安裝于車道上且位于光柵5前方的秤臺4、安裝于一側(cè)收費島(I)上且位于秤臺4前方的電動欄桿I 3以及安裝于車道上且位于電動欄桿I 3前方的地感線圈I 2，所述光柵5、秤臺4、電動欄桿I 3以及地感線圈I 2均連接于車道控制機。其收費流程如下:
I)啟用計重復式收費車道，車道進入初始狀態(tài)，電動欄桿I 3抬起、電動欄桿II 12抬起、電動欄桿III18落下，第一收費單元6中的車道控制機中計重數(shù)據(jù)隊列為空，車道內(nèi)無繳費車輛。2)第一輛車駛?cè)胲嚨篮笫紫扔|發(fā)地感線圈I 2，車道控制機完成計數(shù)，之后車輛駛過秤臺4完成計重，進入第一收費單元6車道控制機控制費額顯示器I 11顯示引導信息，引導車輛進入第二收費單元7。第一輛車行駛過第一收費單元6時觸發(fā)地感線圈III 13，車道控制機控制電動欄桿II 12落下，第一輛車的計重信息保存至第一收費單元6中的車道控制機內(nèi)。3)第二輛車跟隨第一輛車駛?cè)胲嚨?，首先通過地感線圈I 2，觸發(fā)地感線圈I 2，車道控制機完成計數(shù)，之后車輛駛過秤臺4完成計重。電動欄桿I 3帶有雷達檢測功能，當雷達檢測到車輛離開，且計數(shù)為第二輛車時，車道控制機控制電動欄桿I 3落下，第二輛車的計重信息保存至第一收費單元6中的車道控制機內(nèi)。4)第一輛車到達第二收費單元7后，首先觸發(fā)地感線圈IV 15，車道控制機控制車道攝像機II 16對車輛進行拍照，并由車牌識別儀完成車牌識別。由于實際應用中，計重設備存在一定的稱重錯誤率，且對超長車稱重時容易出現(xiàn)一輛車稱出兩輛或多輛稱重數(shù)據(jù)的情況，因此，需對計重隊列進行修正、維護。在此，第一收費單元6的車道控制機除控制本收費單元裝置操作外，還負責維護稱重數(shù)據(jù)隊列，維護計重隊列同車輛隊列的一一對應關系，并起到向第二收費單元7車道控制機分發(fā)稱重數(shù)據(jù)的作用。具體的，第一收費單元6中的收費員通過修改、刪除、切割、合并當前稱重信息和插入稱重信息等方式，檢驗并維護計重隊列，保證稱重數(shù)據(jù)與車輛一一對應，之后車道控制機將第一輛車的計重數(shù)據(jù)分發(fā)至第二收費單元7的收費亭II 14中的車道控制機，第二收費單元7的收費員根據(jù)計重數(shù)據(jù)計費完成車輛收費，收費完成后控制電動欄桿III 18抬起放行車輛。5)第二輛車進入第一收費單元6后，首先觸發(fā)地感線圈II 9，車道控制機控制車道攝像機I 11對車輛進行拍照，并由車牌識別儀完成車牌識別。第一收費單元6中的收費員根據(jù)本收費單元車道控制機的第二輛車計重數(shù)據(jù)計費完成車輛收費，收費完成后控制電動欄桿II 12抬起放行車輛。6)第二輛車經(jīng)過第一收費單元6的地感線圈III 13時，觸發(fā)地感線圈III 13，車道控制機控制電動欄桿I 3抬起。第二輛車經(jīng)過第二收費單元7的地感線圈V 19時，觸發(fā)地感線圈V 19，車道控制機控制電動欄桿III18落下。此時，電動欄桿I 3和電動欄桿II 12處于抬起狀態(tài)，車道中無繳費車輛，車道恢復至初始狀態(tài)，進入下一個收費周期。
當駛?cè)胲嚨赖能囕v駛過秤臺4稱重后，車輛駛?cè)胂鄬Σ贾玫墓鈻?形成的光幕，車輛駛出后，光柵5的信號反饋至車道控制機，車道控制機即可判定此時一輛車通過秤臺4，防止多輛車快速通過秤臺4使車道控制機記錄的一次稱重信息為多輛車的計重。
權利要求
1.一種公路復式收費車道系統(tǒng)，包括車道兩側(cè)的收費島(1)，其特征在于:沿車道方向設置有若干收費單元，所述每個收費單元包括安裝于一側(cè)收費島(I)上的收費亭、安裝于一側(cè)收費島(I)上且位于收費亭后方的費額顯示器、安裝于一側(cè)收費島(I)上且位于費額顯示器后方的電動欄桿。
2.根據(jù)權利要求1所述的公路復式收費車道系統(tǒng)，其特征在于:所述收費單元為2-3個。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的公路復式收費車道系統(tǒng)，其特征在于:所述每個收費單元中還包括安裝于車道上且位于電動欄桿前方的地感線圈、安裝于車道上且位于電動欄桿后方的地感線圈、安裝于一側(cè)收費島(I)上且位于電動欄桿前方的車道攝像機，還包括車道控制機，所述每個收費單元中的地感線圈、車道攝像機、費額顯示器、地感線圈以及電動欄桿均連接于車道控制機。
4.根據(jù)權利要求3所述的公路復式收費車道系統(tǒng)，其特征在于:對于集中收費車輛，還包括相對安裝于兩側(cè)收費島(I)上且位于車道入口端收費單元前方的光柵(5)、安裝于車道上且位于光柵(5)前方的秤臺(4)、安裝于一側(cè)收費島(I)上且位于秤臺(4)前方的具有雷達檢測功能的電動欄桿I (3)以及安裝于車道上且位于電動欄桿I (3)前方的地感線圈1(2)，所述光柵(5)、秤臺( 4)、電動欄桿I (3)以及地感線圈I (2)均連接于車道控制機。
5.一種如權利要求1所述的公路復式收費車道系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)車輛進入車道，收費亭中的收費員操作除最后一個收費單元外所有的電動欄桿抬起，最后一個收費單元的電動欄桿落下； 2)第一輛車進入車道，每個收費單元內(nèi)的費額顯示器顯示引導信息，引導第一輛車進入最后一個收費單元； 3)當?shù)谝惠v車進入到第二收費單元后，第二輛車進入車道，收費單元的費額顯示器顯示引導信息，引導第二輛車進入倒數(shù)第二收費單元； 4)當每個收費單元中都進入車輛后，每個收費單元中的電動欄桿分別落下； 5)每個收費單元收費亭中的收費員對相應收費單元中的車輛進行繳費操作，操作完畢后，收費員操作各收費單元中的電動欄桿抬起，使車輛依次放行； 6)當最后一輛車駛出最后一個收費單元后，最后一個收費單元的電動欄桿落下，車道恢復至初始狀態(tài)，進入下一個收費周期。
6.根據(jù)權利要5所述的公路復式收費車道系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于:還包括相對安裝于兩側(cè)收費島(I)上且位于車道入口端收費單元前方的光柵(5)、安裝于車道上且位于光柵(5)前方的秤臺(4)、安裝于一側(cè)收費島(I)上且位于秤臺(4)前方的電動欄桿I (3)以及車道控制機，其流程步驟如下: 1)車道初始化，電動欄桿I(3)抬起電動欄桿I (3)抬起、收費亭中的收費員操作除最后一個收費單元外所有的電動欄桿抬起，最后一個收費單元的電動欄桿落下，車道中無繳費車輛； 2)第一輛車通過秤臺(4)完成計重，每個收費單元內(nèi)的費額顯示器顯示引導信息，引導第一輛車進入最后一個收費單元，計重信息保存至車道控制機； 3)當?shù)谝惠v車進入到第二收費單元后，第二輛車進入車道并通過秤臺(4)完成計重，費額顯示器顯示引導信息，引導第二輛車進入倒數(shù)第二個收費單元，計重信息保存至車道控制機； 4)當每個收費單元中都進入車輛后，每個收費單元中的電動欄桿分別落下； 5)第一收費單元收費員通過修改、刪除、切割、合并當前稱重信息和插入稱重信息等方式，檢驗并維護計重隊列，保證稱重數(shù)據(jù)與車輛一一對應； 6)車道控制機將車輛的計重數(shù)據(jù)分別發(fā)至除第一收費單元外的其他收費單元，根據(jù)計重數(shù)據(jù)計費，對車輛收費，收費完畢后，收費員操作各收費單元電動欄桿抬起，車輛依次離開車道； 7)當最后一輛車駛出最后一個收費單元后，最后一個收費單元的電動欄桿落下，車道恢復至初始狀態(tài)，進入下一個收費周期。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種公路復式收費車道系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。本公路復式收費車道系統(tǒng)在不增加車道情況下，通過延長收費車道，增加部分裝置，實現(xiàn)對多臺車輛的同時處理。采用復式收費車道后，每次可以有兩輛或以上車輛同時進入收費車道，同時進行收費操作，在一個收費周期內(nèi)可以處理兩輛或以上車輛，可有效增加通過能力，緩解擁堵?？稍谠惺召M站車道基礎上，向后延長收費車道，增加相應的收費單元，并改進收費流程方法，能夠在不增加車道、不增加秤臺的情況下，實現(xiàn)貨車復式計重收費和客車復式收費，節(jié)約土地，降低投資成本。
文檔編號G07B15/06GK103198532SQ201310129688
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月16日 優(yōu)先權日2013年4月16日
發(fā)明者曹蓉, 張偉, 劉甲榮, 馬曉剛, 王樹興, 劉世國, 徐明禮 申請人:山東高速股份有限公司