本發(fā)明涉及交通運(yùn)輸領(lǐng)域，尤其涉及一種ETC無人機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的高速發(fā)展，高速公路的車輛日益增多，為了使車輛快速通行，減少交通阻塞，給收費(fèi)工作帶來很大壓力。

目前，北京市高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)方式多樣化，但是現(xiàn)有收費(fèi)系統(tǒng)還有如下問題需要完善：

1)ETC系統(tǒng)設(shè)備故障引起的電子交易無法進(jìn)行問題；

2)非ETC車輛誤入ETC專用車道問題；

3)OBU或IC卡失效引起的車輛放行問題；

4)某些單一功能車道的通行效率問題。

由于現(xiàn)行收費(fèi)方式?jīng)]有考慮這些問題，現(xiàn)有的收費(fèi)系統(tǒng)無法很好地解決這些問題。為此，有必要設(shè)計(jì)一個(gè)具備充分容錯(cuò)能力的自動(dòng)收費(fèi)的ETC無人機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)，代替人工操作，從而保證由于上述問題帶來無法正常處理放行車輛的問題的解決，提高收費(fèi)車道的通行能力，減少收費(fèi)站的交通壓力，提高北京市高速公路路網(wǎng)的通行服務(wù)質(zhì)量。

目前在ETC專用車道模式下，對(duì)于一些ETC系統(tǒng)設(shè)備失效引起的未交易車輛，需要交由人工收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理，因此需要在ETC車道配專人進(jìn)行輔助作業(yè)或由相鄰MTC車道收費(fèi)員兼任，當(dāng)由MTC車道收費(fèi)員兼任處理ETC車道問 題時(shí)需要收費(fèi)員離開MTC收費(fèi)亭到ETC車道處理，MTC收費(fèi)工作暫停，。在這種收費(fèi)模式下，要求人員的操作技術(shù)熟練，如果操作不熟練或MTC車道工作繁忙時(shí)會(huì)導(dǎo)致未交易車輛不能正常地快速通過收費(fèi)站，從而增加了車輛通過收費(fèi)站的時(shí)間，降低了車輛通行速度，甚至還有可能造成收費(fèi)站擁堵，也提高了ETC車道的運(yùn)營(yíng)成本，收費(fèi)員人身安全也存在隱患。

目前在ETC專用車道模式下，會(huì)有以下幾種情況會(huì)影響通行速度。

1、非ETC車(沒有OUB和卡)誤入，系統(tǒng)在ETC天線區(qū)域設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒有檢測(cè)到OBU信息，就認(rèn)定該車輛為非ETC車輛。

2、驗(yàn)證沒有通過車輛，車輛驗(yàn)證未通過包括：OBU未啟用、OBU非法拆卸、OBU掛失、卡掛失、卡禁用、余額不足等

3、ETC天線交易失敗。ETC天線交易失敗的1和2兩種情況發(fā)生時(shí)系統(tǒng)可進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)費(fèi)顯顯示信息，如果是欄桿前置方式下，提示車輛進(jìn)入MTC車道；如果是欄桿后置方式下，車輛需要在人工引導(dǎo)下倒離車道或抬桿后停在路邊等待收費(fèi)員處理，會(huì)有安全問題。

針對(duì)第3種情況目前一般的處理方式有：車輛倒車重試、車道再安裝一個(gè)天線可以重試交易、收費(fèi)員協(xié)助在亭內(nèi)刷卡或在其它人工車道處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種ETC無人值守車道系統(tǒng)，其特征在于：包括ETC天線、無人機(jī)自助刷卡模塊、入口無人機(jī)自助領(lǐng)通行券模塊、微波天線信息采集模塊、車道設(shè)備控制模塊、收費(fèi)業(yè)務(wù)處理模塊、收費(fèi)島、自動(dòng)欄桿和車道攝像機(jī)，所述收費(fèi)業(yè)務(wù)處理模塊分別與所述無人機(jī)自助刷卡模塊、微波天線信息采集模塊、車道設(shè)備控制模塊連接，所述無人機(jī)自助刷卡模 塊、微波天線信息采集模塊采集不同通行介質(zhì)車輛信息傳給業(yè)務(wù)處理模塊，所述業(yè)務(wù)處理模塊完成收費(fèi)后發(fā)送指定給車道設(shè)備控制模塊控制車道設(shè)備并提示車輛通行。

其中，所述微波天線信息采集模塊包括4個(gè)線圈，線圈1為觸發(fā)線圈，位于車輛入口處，線圈2為檢測(cè)線圈，判斷車輛是前進(jìn)或倒離車道，位于線圈1和3之間，線圈3為檢測(cè)線圈，判斷無人機(jī)前是否有車輛，位于無人機(jī)處，線圈4為通過線圈，位于自動(dòng)欄桿處，檢測(cè)車輛已經(jīng)通過。

其中，所述天線通訊區(qū)域保證在6米的范圍內(nèi)。

其中，收費(fèi)島的寬度縮小在1.6米范圍。

通過本實(shí)用新型，提高了車輛通行速度，減少了人工操作，并且使得收費(fèi)更加簡(jiǎn)單快捷。

附圖說明

圖1為與本實(shí)用新型的實(shí)施例一致的欄桿后置ETC無人值守車道系統(tǒng)圖；

圖2為與本實(shí)用新型的實(shí)施例一致的欄桿后置MTC車道系統(tǒng)圖；

圖3為與本實(shí)用新型的實(shí)施例一致的欄桿前置ETC無人值守車道系統(tǒng)圖；

圖4為與本實(shí)用新型的實(shí)施例一致的欄桿前置MTC車道系統(tǒng)圖。

兩種車道布局依據(jù)廣場(chǎng)收費(fèi)島建設(shè)條件和車流量大小情況選擇實(shí)施。欄桿后置通行速度快、進(jìn)行出口現(xiàn)金收費(fèi)時(shí)對(duì)于司機(jī)不是太方便，在入口車道配備自助領(lǐng)取通行券模塊后不需要人工干預(yù)能自動(dòng)或自助處理基本所有異常情況。標(biāo)桿前置通行速度慢，但對(duì)于入口和出口都適用，對(duì)于需要人工現(xiàn)金收費(fèi)的異常情況處理更方便靈活。

其中圖1和圖2中的附圖標(biāo)記含義如下：1：手動(dòng)欄桿；2：車牌識(shí)別；3：無人機(jī)；4：交通燈；5：車道攝像機(jī)；6：自動(dòng)欄桿；7：線圈4；8：線圈3；9：線圈2；10：線圈1；11：ETC天線；12：ETC混合車道；13：手動(dòng)欄桿；14：收費(fèi)亭；15：交通燈；16：車牌識(shí)別；17：自動(dòng)欄桿；18：車道攝像機(jī)；19：MTC車道

圖3和圖4中的附圖標(biāo)記含義如下：1：手動(dòng)欄桿；2：車牌識(shí)別；3：無人機(jī)；4：交通燈；5：車道攝像機(jī)；6：自動(dòng)欄桿；7：線圈4；8：線圈3；9：線圈2；10：線圈1；11：ETC天線；12：混合車道；13：手動(dòng)欄桿；14：收費(fèi)亭；15：交通燈；16：車牌識(shí)別；17：自動(dòng)欄桿；18：車道攝像機(jī)；19：MTC車道。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，其中混合車道為ETC無人值守車道系統(tǒng)的運(yùn)行車道，而MTC車道為人工收費(fèi)車道。由圖中可以看出本實(shí)用新型提出的收費(fèi)島不需要設(shè)置收費(fèi)亭、要小于MTC車道的收費(fèi)島的寬度，這樣更有利于車輛通過也節(jié)省空間占用。ETC指電子不停車收費(fèi)。MTC車道指人工半自動(dòng)收費(fèi)車道，MTC車道系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)半自動(dòng)收費(fèi)和電子收費(fèi)兩種收費(fèi)模式。

其中，ETC無人值守車道系統(tǒng)包括ETC天線、無人機(jī)自助刷卡模塊、入口無人機(jī)自助領(lǐng)通行券模塊、微波天線信息采集模塊、車道設(shè)備控制模塊、收費(fèi)業(yè)務(wù)處理模塊、收費(fèi)島、自動(dòng)欄桿和車道攝像機(jī)。收費(fèi)業(yè)務(wù)處理模塊分別與無人機(jī)自助刷卡模塊、入口無人機(jī)自助領(lǐng)通行券模塊、微波天線信息采集模塊、車道設(shè)備控制模塊連接。無人機(jī)自助刷卡模塊、入口無人機(jī)自助領(lǐng)通行券模塊、微波天線信息采集模塊采集不同通行介質(zhì)車輛信息傳給業(yè)務(wù)處理模塊，業(yè)務(wù)處 理模塊完成收費(fèi)后發(fā)送指定給車道設(shè)備控制模塊控制車道設(shè)備并提示車輛通行。

所述通行介質(zhì)包括：條碼通行券、國(guó)標(biāo)電子收費(fèi)IC卡。

ETC無人值守車道系統(tǒng)，可應(yīng)用于高速公路收費(fèi)、橋梁收費(fèi)、隧道收費(fèi)、停車場(chǎng)收費(fèi)等領(lǐng)域。該系統(tǒng)將不停車收費(fèi)(ETC)、無人機(jī)收費(fèi)和人工半自動(dòng)收費(fèi)相結(jié)合，有效利用人力資源、均衡車道車流量，解決不同類型車分車道通行，為用戶通行帶來便利。

無人值守機(jī)是構(gòu)成混合車道的關(guān)鍵設(shè)備，它可以在無人值守的條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)天棚燈、交通燈、欄桿機(jī)等機(jī)電設(shè)備的控制，該設(shè)備集成了熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)、非接觸IC卡讀寫器、字符疊加器等設(shè)備，與車牌自動(dòng)識(shí)別設(shè)備等外部機(jī)電設(shè)備組成一個(gè)有機(jī)的整體，完成高速公路入口無人值守的發(fā)票和刷卡功能。

a)為了保證ETC車輛通行速度，天線通訊區(qū)域保證在6米的范圍內(nèi)。

b)線圈總數(shù)是4個(gè)。所述微波天線信息采集模塊包括4個(gè)線圈，線圈1為觸發(fā)線圈，位于車輛入口處，線圈2為檢測(cè)線圈，判斷車輛是前進(jìn)或倒離車道，位于線圈1和3之間，線圈3為檢測(cè)線圈，判斷無人機(jī)前是否有車輛，位于無人機(jī)處，線圈4為通過線圈，位于自動(dòng)欄桿處，檢測(cè)車輛已經(jīng)通過。

c)使用無人入口機(jī)設(shè)備，因?yàn)榭梢圆恍枰召M(fèi)亭，收費(fèi)島的寬度可以縮小在1.6米范圍。

實(shí)施例一、

正常ETC交易流程

費(fèi)額顯示器顯示默認(rèn)信息；

車輛駛上線圈1，車牌自動(dòng)識(shí)別設(shè)備抓拍車牌，系統(tǒng)界面顯示抓拍車牌， 計(jì)算機(jī)抓拍車輛圖像，圖像保存為*.jpeg文件，并上傳至分中心；系統(tǒng)界面顯示線圈1有車輛進(jìn)入；欄桿后置時(shí)RSU與OBU提前開始交易，上線圈1時(shí)交易結(jié)束可區(qū)分為交易成功車輛和交易失敗車輛。欄桿前置時(shí)RSU與OBU開始進(jìn)行交易；

交易成功后，交易記錄保存車道數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)上傳給分中心傳輸軟件；

系統(tǒng)界面顯示ETC車輛交易成功圖標(biāo)，并含有車牌號(hào)，車牌號(hào)從OBU讀取；

如果該車輛是隊(duì)列中的首車，費(fèi)額顯示器顯示交易成功消息，欄桿打開，交通燈變綠；

車輛繼續(xù)往前，壓上線圈3，對(duì)于交易失敗車輛系統(tǒng)提示請(qǐng)自助刷卡；配備自助領(lǐng)取通行券模塊時(shí)提示請(qǐng)自助刷卡或按鍵領(lǐng)取通行券；

車輛駛上線圈4，如果車輛隊(duì)列中該車后面沒有完成交易的ETC車輛，交通燈變紅；

車輛駛離線圈4，如果車輛隊(duì)列中該車后面沒有完成交易的ETC車輛，欄桿落下。

實(shí)施例二

刷卡交易流程

當(dāng)ETC交易失敗后，例如OBU未插卡車輛、未檢測(cè)到OBU車輛、交易超時(shí)失敗車輛等，車輛繼續(xù)往前，壓上線圈2車道界面根據(jù)線圈檢測(cè)到的信息，顯示車輛位置；

車輛繼續(xù)往前，壓上線圈3，無人機(jī)語音及文字提示請(qǐng)自助刷卡或按鍵取通行券；

由司機(jī)自助刷IC卡，刷卡成功，欄桿抬起，交通燈變綠；

車輛駛上線圈4，如果車輛隊(duì)列中該車后面沒有完成交易的ETC車輛，交通燈變紅；

車輛駛離線圈4，如果車輛隊(duì)列中該車后面沒有完成交易的ETC車輛，欄桿落下。

實(shí)施例三

入口異常過車流程(配備自助領(lǐng)取通行券模塊)

當(dāng)ETC和自助刷卡交易失敗時(shí)，例如：非ETC車輛誤入，OUB或卡驗(yàn)證未通過(OBU未啟用、OBU非法拆卸、OBU掛失、卡掛失、卡禁用、余額不足)，車輛停在無人機(jī)前；系統(tǒng)提示請(qǐng)按鍵領(lǐng)取通行券出口進(jìn)行現(xiàn)金收費(fèi)；

司機(jī)按無人機(jī)上的取券按鍵，無人機(jī)打印通行券，通行券內(nèi)容包括：收費(fèi)站名、車道號(hào)、時(shí)間、識(shí)別設(shè)備識(shí)別的車牌號(hào)、車型(卡內(nèi)上次過車車型)、二維條碼，二維條碼內(nèi)容加密；

通行券打印成功后，系統(tǒng)界面和費(fèi)顯進(jìn)行相應(yīng)的提示，系統(tǒng)記錄一條交易入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)；

司機(jī)領(lǐng)取通行券后，欄桿抬起，交通燈變綠。在欄桿前置時(shí)如果領(lǐng)取通行券也失敗則不用倒車就可進(jìn)入MTC車道進(jìn)行人工處理。

車輛前行駛上線圈4，如果隊(duì)列中該車后沒有交易成功車輛，交通燈變紅；

車輛駛離線圈4，如果隊(duì)列中該車后沒有完成ETC的交易成功車輛，欄桿落下。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而 且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。