基于智慧收费云的无人收费站系统

基于智慧收费云的无人收费站系统

胡萌

湖南省高速公路联网收费管理有限公司  湖南 长沙 410000

摘要:新运营模式下，对于非ETC车辆无法提供无人化服务，需通过人工方式提供交易服务。因此，现立足于取消省界站的行业变革背景，结合高速公路智慧收费中“无人化、非现金、快速通行”的发展趋势，依托现有收费站设施，利用人工智能、大数据等技术，提出一套基于智慧收费云的无人收费站系统方案，加强收费站对于特情车辆的智能处理能力，提高车辆通行效率。

关键词:高速公路;智慧收费;ETC车道;收费系统

1系统方案

系统支持全车型车辆自助缴费通行，支持异常远程处理功能，支持设备状态远程监控功能，支持ETC刷卡支付、微信支付、支付宝支付、银行卡支付、车牌付等非现金“全支付”，支持接入ETC路侧设备实现ETC车辆不停车收费。对于智慧收费云无人收费站系统方案，在车道场景上呈现两大特征，一方面，在车道上设置无人值守车道机器人，用于检测车辆到达和类别，并提供相应交易处理服务，如ETC或交复合通行证和现金;当车辆产生特情交易时，可发挥无人值守车道机器人AI能力，识别特情类别，获取车辆信息、计算路径和费额，并用友好方式与用户进行确认，或接受用户进一步交互请求，最终通过层层场景嵌套合引导，实现对车辆在无人介入情况下完成计费和放行处理。另一方面，当用户通过无人值守车道机器人仍无法对车辆进行正常交易处理时，在车主请求和事件触发下，后台客服人员可介入，为用户提供紧急处理。若该事件不适合后台处理，后台还可呼叫车道管理人员予以现场协助，可通过手持终端为用户提供现场应急处理服务，让用户在不同特情事件下获得最合适处理服务。

2系统功能说明

2.1无人收费站车道机器人系统功能说明

无人收费站车道机器人与车道系统进行对接协同，支撑车辆交易处理及各类特情事件识别和应对。无人收费站车道机器人安置在收费广场车道上，主要有状态信息采集、告警信息采集、信息可视化展示、回控指令接收、执行等功能。当车道产生收费特情时，可直接与过车用户进行交互，实现对车辆交易处理和放行。

(1)状态信息采集。通过给定的接口与收费车道软件进行交互，采集与车道收费、特情相关设备状态和系统状态信息，设备状态信息包括打印机、ETC读卡器、CPC读卡器、移动支付组件(如支付盒子等)、车牌识别设备、车型识别设备、前(后)线圈、栏杆机、天线等。采集到的设备状态信息，不仅包括设备的运行状态信息(如关闭、打开、正常和异常)，也包括设备业务状态信息(如打印机的无纸、栏杆机的抬杆等)。另外，系统状态信息主要指无人收费站车道机器人及其所连车道系统的启动、上班、下班。对于这些信息采取定时或按条件触发采集，当车道系统和机器人无其他数据交互时，则每隔1min上报一次机器人及其所连车道系统状态信息。

(2)告警信息采集。通过给定的接口与收费车道软件进行交互，采集与车道收费业务相关的特情事件信息和弹窗告警信息。特情事件包括:入口无效、无入口、未知车型、未知车牌、出入车型不符等。弹窗告警事件包括:ETC卡出口过车车牌不符、绿通车、挂车、打印机无纸等。这些特情事件及告警信息采集后会作为后续回控作业的对应事件类别重要依据。

(3)信息可视化展示。为更好与用户交互，系统根据不同处理场景提供相应操作界面，用户通过界面可辨识机器人情况，及相应处理流程执行阶段。如系统在正常情况下，会提供欢迎界面，通过该界面可查看当前机器人所在站、车道号及车道程序上下班状态(已上班、已下班)。当车辆到达时，欢迎界面会根据车辆拟处理业务，跳转到对应业务操作界面，而获得处理并离开车道后会切换到主界面。

(4)回控指令接收、执行。接收到从移动智能应急终端系统或无人收费站后台管理系统处理的特情处理结果和指令。指令由一系列信息串组成，包括设备控制指令和相关信息内容，用于解决对应特情事件，让车辆得到交易和放行，以及满足数据生成。为更好地支撑回控，程序除了接收具体指令信息外，还可接收从车道中传来的车辆图片，车辆图片包含车辆全景图，车牌识别小图及二维码图。根据所接收回控指令，对当前车辆执行处理，如通过控制指令的信息内容消除车道特情。

2.2车道移动智能应急终端系统

(1)用户登录/退出。用户可通过账户名+密码的方式进行登录，登录后用户进入终端首页。

(2)广场列表。用户录陆终端后，将会进入显示有收费广场机器人监控列表的主界面，该界面可查看到账号权限范围内收费广场机器人状态信息。状态信息包括机器人上班状态、设备正常状态、网络连接状态，以及是否机器人所在车道有特情。

(3)车道监控。系统提供对所辖广场车道关键收费设施状态进行监控的功能，操作人员通过终端可了解如顶棚灯、打印机、读卡器、卡槽卡数、移动支付组件、车牌识别设备、车型识别设备、前(后)线圈和栏杆机等的收费设施运行状态，还可了解这些设施作业状态信息(如打印机的无纸、栏杆机的抬杆等)，同时，支持远程控制设备。

(4)特情回控。当车道机器人系统出现特情时，一方面，终端能及时采集特情告警信息，如无入口信息、出入口车型不符、车牌不符、车卡不符等异常;另一方面，当车辆通过机器人的自助处理服务，或者后台远程回控服务仍无法完成交易或通行时，终端会收到请求介入的信息;此时，终端操作员可以人工介入，在了解车主及车辆特情后，通过终端特情回控界面，执行回控处理，满足车主交易或通行处理诉求。

2.3无人收费站后台管理系统

无人收费站后台管理系统作为智慧收费云+无人收费系统的智慧大脑设置在云端，主要为车道机器人提供相应的技术服务，主要由后台服务子系统和业务工作台子系统所组成，如图5所示。

2.3.1后台服务管理子系统

(1)车道状态信息和告警信息的采集。系统通过与无人值守自助缴费车道交互接口，接收车道的收费设施状态信息和告警信息，并通过适合实时展示和事后查询方式，对信息进行存储管理，以支撑业务工作台子系统的车道设施监测、车道特情回控、信息查询服务等功能页面正常运行。

(2)车道回控指令的发送。系统将业务工作台子系统中的回控页面操作结果，按照给定的接口要求生成回控指令，传送到无人值守自助缴费车道上，以便无人值守自助缴费车道按指令执行回控操作。另外，回控指令与车道告警事件配对对应，以便呈现告警事件是否得到处理闭环，支撑后台管理系统中的业务工作台子系统信息查询服务、指标统计服务等功能页面正常运行。

(3)前后台音视频交互通道的建立。系统根据业务工作台子系统在业务操作过程中所触发的音视频交互需求，自动与无人值守车道的机器人或智能应急终端建立对应的音视频交互通道，支持用户通过工作台的操作页面可与车道的车主或者终端操作员直接进行交互。

(4)AI服务。后台服务子系统汇聚众多AI服务能力，且这些服务能力可通过标准接口提供给车道机器人或者智能应急终端体现。目前，已经开通的AI服务内容包括:①语义释义服务;②场景对话服务;③图像深度分析服务;④车辆信息研判服务;⑤用户活体验证服务;⑥用户情绪分析服务。

3结论

智慧收费云无人收费站系统，主要由无人收费站车道机器人系统、车道移动智能应急终端系统和无人收费站后台管理系统所组成。该系统相比于现有的高速收费系统，具有一定实用性。通过引入车道机器人和手持终端等智能设备，配套车牌识别、车型识别、天线等外场辅助设备，实现目前由人工处理的各项收费工作，转至由机器人进行一站式自动处理。应用云计算技术搭建无人收费站智慧平台，为前端智能设备提供能力支撑，实现前端各类收费和监控操作，为运营管理者提供后台管理和报表分析。通过各类AI能力的汇聚，为现场收费提供如语言要义提取、深度图像识别等SaaS化服务，为无人收费站业务赋能。

参考文献

[1]张涛，张燕，张文坤．基于科技接受模型的ETC用户使用行为研究[J]．公路交通科技，2020，37(7):122-128.

[2]钱超，李思言，王彦锋．高速公路收费广场车道合理化配置研究[J]．交通运输系统工程与信息，2021，21(2):231-237.QianChao，LiSiyan，