高速公路收费系统论文

近日小编精心整理了《高速公路收费系统论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。【摘要】高速公路在现代交通体系的作用越来越大，但由于高速公路的造价贵、维护费用高等特点，所以在高速公路建设中需要采用了多种投融资方式。为了保证高速公路经济效益的有效实现，就需要对高速公路体系中的高速公路收费系统进行合理的设计和优化。

第一篇：高速公路收费系统论文

高速公路ETC收费系统应用分析

摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进公路建设项目的增多。随着我国高速公路的不断发展，高速公路的收费模式也有了非常大的变化。传统的收费模式主要是使用人工收费的方法，经常会出现车辆排队进行缴费的状况，不仅会造成车辆拥堵，还会加重车辆对环境的污染，而扩建高速公路收费站不仅会消耗大量的财力、人力和物力，还不能满足高速公路迅猛发展的需求，ETC收费系统由此而生，ETC收费系统促进了我国高速公路的高速和快捷通行。本文就高速公路ETC收费系统应用展开探讨。

关键词：高速公路;ETC;收费系统

引言

随着高速公路联网收费的推广，交通流量日益增加，高速公路收费站的车辆拥堵问题越来越严重，影响了交通线路顺畅运行，以及行车安全问题，提高交通疏通能力和收费站处理效率刻不容缓。目前，国内外使用ETC电子收费系统取代传统人工收费方式，利用多项高新电子技术实现车辆无需停车即可收取道路通行费用，大大减少了因排队造成的交通拥堵状况，促进了高速公路收费管理发展。

1ETC收费系统简介

ETC收费系统，又被称为“电子收费系统”。由于收费站采用了车辆自动识别(AVI)技术，因此，ETC收费系统又被称为“不停车收费系统”。ETC收费系统属于全电子收费系统，是利用高新技术设备和软件组成先进系统，所涉及到的技术包括计算机技术、电子技术、信息技术、图象识别技术、微波技术和传感技术等等。所有的收费操作都在计算机网络平台上完成，车辆与收费站之间采用无线信息通讯技术进行双方的数据交换，对车辆进行识别，在网络平台上收取费用。AVI技术在收费系统中的应用，使传统的人工操作被取缔，通过自动识别软件对车辆有效识别，将信息记录下来。当车辆经过收费站，车辆相关信息被读出，软件平台自动计算消费额，然后驾驶员的银行卡中，就会将这笔需要交纳的款项扣除。但是，如果高速路上行驶的车辆存在违章，就需要人工进行处理。ETC收费系统的使用，是将感应卡安装在车窗上，感应卡中有预存费用，当车辆通过收费站，费用就会自动从感应卡中扣除。收费站启动ETC收费系统进行收费，并不会影响车辆正常行驶，两秒钟时间就可以完成收费，提高了高速公路收费通道的通行能力。

2ETC高速公路收费系统优势

ETC联网收费系统开始投入使用之后，不仅很大程度减少了收费花费的时间，经过不完全统计发现，大概可以节约50%左右的时间。确保收费站拥有良好的通行能力，还有极佳的通行速度。针对驾驶人而言，还可以防止因为携带较多现金的不方便。由于或者集中收费以及延长联网路段持续加快发展，这个优势将更加充分的发挥出来。这样电子支付的收费模式，既给人们缴费提供方便，同时这个系统的过程是全自动的，可以减少工作人员的工作任务，减少人力的投入，进而其拥有极强的经济适用性。

3高速公路ETC收费系统的应用

3.1信息储存

ETC收费系统能够进行信息的储存，该功能既能够将进入高速公路车辆的相关信息储存到ETC收费系统的数据库中，还能够根据数据库中储存的信息对进入高速公路车辆的车辆信息进行识别与判断，其中，车辆信息包括车型标识码、车主的个人信息、车辆的相关属性等数据信息，如果车辆计入该系统的监控区域内，系统感应卡中存储的车辆信息会进行显示，从而对该车辆进行识别与判断，然后ETC收费系统还可以将识别到的信息输送回感应卡中，比如，车辆在高速公路的缴费信息与收费的数据信息等。

3.2自动识别

自动识别技术是通过微波天线与车辆之间的感应作用，获取车辆的相关信息，对于收到的车辆信息进行识别后，还要传送至下一级处理，从而完成车辆的收费工作。自动识别技术作为核心技术，在收费系统中占据重要地位，是确保自动收费系统正常工作的首要保证。自动识别技术包括自动车辆识别技术、自动车牌识别技术：(1)自动车辆识别系统是友多个部分组成，包括车辆的电子标签、计算机系统以及标签读写器等，在运行过程中，首先是在路测的标签读写器开始进行工作，通过天线向外发射信号，车辆前段的电子标签接受到信后，工作状态被激活，将车辆电子标签存储内容通过天线回送给读写器，ETC收费系统对车辆身份进行识别处理，完成收取费用;(2)自动车牌识别技术是通过高清摄像头抓拍到车辆的图像，取得车辆的车牌数据，包括车牌号、车型、所属地区等，车牌识别技术主要用于抓拍逃费车辆，通过所属地区的车牌号数据库找到逃费车主，传统人工方法费时费力，还有可能出现读取错误的情况发生，目前光学字符识别技术出现以及发展，可以更好获得车辆的相关信息，该技术鱼自动车牌识别技术的有效结合，可以获得获得车牌号码和隶属省区，提高了工作效率。

3.3自动分类

ETC收费系统可以自动识别进入高速公路车辆的车型，根据不同的车型，进行相应费用的收取。该功能主要使用激光扫描分型技术、摄像识别技术以及光幕检测技术等多种技术的兼容，准确地判断高速公路上车辆的车型。在该功能的设计中，要求ETC收费系统按照系统内设置的车型参数进行车型的定位，如果相应的车型进入到ETC收费系统的识别范围内，ETC收费系统能够自动读取系统数据库中储存的车辆基本参数，从而识别出该车辆的车型，并对车辆进行分类。

3.4车辆定位电子收费技术

车辆定位电子收费技术，简称VPS电子收费技术，它是通过全球移动通信系统、卫星定位系统与车辆的车载装置通信，从而达到不停车收费的目的。VPS电子收费系统主要包括两部分，一部分是前端系统。另一部分是后端系统，前端系统是由GPS全球定位系統、OBU车载单元、执法系统VES、GSM移动通信系统等组成。车辆进入虚拟收费站时，VPS车载装置判定付费交易后自动启动通信模块，并通过通信模块，进行无线通信信道的建立，并与通信协议、VPS后台系统进行信息确认，然后将相关数据传送后台结算中心，进行结算扣款。

3.6ETC 收费系统可以进行视频稽查

ETC收费系统中的视频稽查功能主要使用的是图像识别技术以及光学字符识别技术、编程技术、模糊技术以及通信控制技术。其中，数字影像系统能够进行车辆的车牌号码的拍摄，并对拍摄的图像进行识别，以此实现视频稽查功能;模糊技术的有效应用可以使ETC收费系统可以识别出模糊不清的车牌号码，因此，一旦有车辆使用假冒的车牌号码或者非法处理过的车牌号码，ETC收费系统可以有效识别出来，然后对这些车辆进行相应的处理。

4 ETC 技术应用拓展

随着高速公路联网收费路段在不断增多，ETC 电子收费技术在未来的优势非常明显，是未来智能化收费系统的发展方向。2016 年 7 月发布的《推进“互联网+便捷交通”促进智能交通发展的实施方案》中明确提出加快 ETC 在城市停车的推广应用，这会实现 ETC 系统在公共服务区、城市停车等交通领域的广泛应用，为 ETC 用户的驾车出行提供个更多便利，吸引潜在用户，完善 ETC 系统应用。ETC 系统除了自动收费的作用外，车主的 ETC 电子标签具有的感应功能可以配合其他电子设备使用，研发出新的应用模式，如开发小区门禁电子感应设备，无需门卫通过电子标签即可进入小区，提高小区的安全性，车主充分享受智能时代的高效便捷服务。

结语

现在的高速公路收费普遍采用了ETC收费系统，实现了不停车缴费。这种收费系统不但可以为车辆提供高效快捷的收费服务，而且创造了环保便利的高速公路交通环境。ETC收费系统作为不停车电子自动收费系统，采用各种高端技术对ETC收费技术不断完善，为交通事业的未来发展创造条件。

参考文献

[1]孙文娟.高速公路ETC收费系统的设计与应用[J].产业与科技论坛，2019(23)：67～68.

[2]周方正.基于ETC技术在高速公路收费系统中的应用研究[J].科技资讯，2018，13：17+19.

[3]朱琳.江苏省高速公路ETC卡多应用系统的分析与设计[J].中国交通信息化，2018(S1)：56-63.

作者：叶勇

第二篇：高速公路收费系统设计方案探讨

【摘要】高速公路在现代交通体系的作用越来越大，但由于高速公路的造价贵、维护费用高等特点， 所以在高速公路建设中需要采用了多种投融资方式。为了保证高速公路经济效益的有效实现，就需要对高速公路体系中的高速公路收费系统进行合理的设计和优化。本文通过对目前高速公路收费系统运行中存在的问题的研究，在高速公路的收费系统设计原则与内容方面提出了一些建设性的建议，以供同仁参考!

【关键词】高速公路、公路工程、收费系统

一、目前高速公路收费系统运行中存在的问题

目前高速公路收费系统运行中存在的问题主要体现在以下四个方面。第一，技术标准不统一问题。以广东省高速公路收费系统为例，由于存在不同融资渠道及管理部门体系变化，从而导致了缺乏统一的技术标准和建设规范，进而造成了高速公路收费系统体系结构、逻辑体系、软硬件接口的互相兼容问题。第二，网络实时数据传输及安全兼容性问题。随着我国高速公路网的逐步建成，跨区域及不同线路的车流量日益增多，而目前的收费模式仍基于不同地方区域、线路为基础的划分，该模式已日益不能满足快速及跨区域交通的要求。改变上述状态的基础依靠于收费系统的网络化，从而要求收费数据的实时传输与存储、信息的相互兼容及安全问题。第三，收费人员人为因素问题。收费人员人为因素问题一直存在。在全自动收费系统推广应用之前，尚没有根本的解决方案。1)业务能力不过关、人员之间技术水准不一问题。2)车型判别失误。针对国家关于不同车辆采用不同收费标准的规定，在车型判别上故意人为出错、徇私舞弊。3)人为故障作弊。收费员故意破坏收费设备，使之发生故障而实行作弊。第四，车辆换卡逃费问题在实施收费系统早期，运营车辆换票、换卡情况很少发生。当收费系统使用几年后，有部分运营车辆开始换票、换卡作弊。

二、收费系统设计原则与内容

首先是收费系统基本组成和收费系统设计内容。收费系统主要由以下几部分构成：收费计算机网络系统、闭路电视监视系统、收费站对讲系统、报警系统、IC 卡管理系统等。而收费系统设计内容一般包括：收费制式、收费方式、站点布设、收费广场管线、收费岛、亭的土建及收费系统机电设备配置。

再者是收费系统设计原则。收费系统设计一般应遵循以下原则：1)对收费路段通过的车辆(除军车、特种车外)进行正确合理的收费。利用收费系统先进可靠的监测设备， 合理规范地运行操作，最大限度避免逃、漏通行费的现象发生。2)收费系统所有收费记录必须全部入账，所有记录完整、正确，最大限度地堵塞来自收费过程及后期管理的财务漏洞。3)车道控制系统应精确、可靠，保证各级收费业务的正常执行。4)收费系统应具备较高的服务水平，体现出收费处理的实用、易操作等特点，尽量减少由于收费系统的介入所产生的交通延误。5)收费系统应能够向交通监控系统提供必要的交通数据，为道路交通管理提供帮助。6)考虑系统未来的扩展， 在减少设备成本投入的同时，应充分留有余地，以便系统升级、兼容及功能的扩充。7)系统具有高可靠性及防止人为(有意无意)和自然事故损害系统的能力。系统在运行时有完备的自愈功能，对非法操作进行监测及记录。系统具有故障处理诊断和后备功能。8)所有收费记录实现计算机化，统计报表准确、及时，有助于实现办公自动化。9)收费操作过程简明、实用，有助于减轻收费员的工作强度。10)加强对军车、紧急车、公务车等特殊车辆的管理。11)与相关路段的折账要准确无误，严防作弊。

最后是收费制式方案。高速公路收费制式，一般采用以下几种：全线均等收费制(简称均一制)、按路段收费制(简称开放式)、按实际行驶里程收费制(简称封闭式)、开放式与封闭式结合的混合式收费制式收费制式的选择，主要根据道路的特点，对收费的合理性、工程建设费用、管理费用、对其他沿线设施的影响、对停车次数的影响、对服务水平的影响等多方面进行综合分析。目前，我国高速公路发展很快，很多省高速公路已经联结成网。在选择收费制式时，一定要重点考虑联网收费的特点。根据交通部《高速公路联网收费暂行技术要求》以及《河北省高速公路管理信息系统总体方案》，考虑全省高速公路收费“一卡通”的目标，按照收费站布设合理，对行驶车辆既不多收、也不漏收的原则，河北省高速公路收费系统均采用封闭式收费制式。

三、收费系统问题基本解决思路

首先要着力解决好技术标准及网络统一问题。为解决技术标准规范的一致及联网收费问题，应按照如下“ 八统一”的原则进行处理：1)收费制式统一;2)收费方式统一;3)通行券统一;4)车型分类标准统一;5)收费标准统一;6)收费处理原则统一;7)收费信息系统格式统一;8)路径判断原则统一。

其次要加强收费人员技术能力培训。再完善的系统也需要人员操作，因此收费人员的业务能力、工作态度对工作开展的好坏具有明显的影响。通过制定有针对性的岗位培训、考核标准，从而提高操作人员的技术能力和敬业精神，减少人为因素的影响。

第三，对待一些具体收费系统中出现的问题的处理。一方面，要合理对待车型判别失误的处理。因国内车型十分复杂，靠检测车辆的几何参数来分类的方法，其精度较差，目前仅达到90 %的精度，误差太大，无法推广应用。在目前采用人工判别车型时，采用车辆检测器复核、闭路电视监视的方法进行监控。具体做法是：在输入人工判别车型时，计算机自动与车辆检测器判别的车型对比，如果相同，则按正常操作程序进行;如果不同，则由值班站长仲裁，同时将抓拍图像、数据自动记录备查。由于电子技术发展迅速， 闭路电视技术非常成熟，设备便宜，各个收费亭设置亭内摄像机，在收费站设置监视录像设备，使上述手段能够实现。另一方面，要提高对免费车作弊的处理办法。对免费车辆进行图像抓拍记录，车牌照号自动分辨、记录的新手段，可基本杜绝此类作弊。再者还要加强对人为故障的处理。对此类作弊：1)要加强设备的坚固性、可靠性和防破坏性;2)通过闭路电视进行监视、震慑。最后，有效处理车辆换卡逃费的问题。随着计算机技术的发展，设计了车牌照自动识别系统，利用车道摄像机对车牌照抓拍图像，用先进的计算机识别软件进行文字识别，并自动记录到IC 卡和收费数据中。这项技术已经在最近几条高速公路上使用，无需人工干预，自动化程度高，识别率高，效果很好。

四、小结

在现代交通越来越便利的同时，高速公路也发挥着越来越重要的作用。合理解决现有高速公路收费系统中的问题，有利于完善高速高速公路的运行系统，还能提高高速公路的经济效益。通过对现有的高速公路收费系统使用中出现的问题的分析， 以及总结了一些收费系统的设计原则与内容，从而对收费系统问题提出可一些可行的解决思路。希望能对改善现有的高速公路收费系统提供一定的帮助。

参考文献：

[1]马钺，苏衍斌. 收费系统联网技术[J].计算机工程.2003(03)

[2]刘倩婧，车立志，刘法胜. 国内高速公路不停车收费的可行性与前景分析[J].交通与运输(学术版).2008(01)

[3]杨敏，丁月华，李坚，徐浩. 基于中间件的高速公路收费系统的设计与实现[J].计算机工程与设计.2005(02)

[4]贺敬凯，徐建闽，撒元功. 基于互联网的电子收费系统的设计[J].公路交通科技.2003(01)

作者：姚良金

第三篇：对沪宁高速公路收费系统的综合评价

【摘要】高速公路收费系统是涉及交通工程学、交通经济学、管理学、计算机技术、通信技术和电子技术等几个学科的边缘学科，它包括公路收费政策、公路收费经济理论、公路收费管理机制和公路收费技术等多个方面。本文结合沪宁路收费系统，从收费系统的规划、设计、管理等方面入手，对高速公路收费系统进行了综合评价。

【关键词】计算机;公路;收费系统;应用

1、前言

沪宁高速公路收费系统从1996年9月15日开通时正式投入使用，随着交通量的不断增长，为了满足高速公路管理的需要，于1997年4月决定将过渡收费系统进行改造和扩展。1999年，随着江阴长江大桥、锡澄、广靖、江广高速公路的相继建成通车，对收费系统按联网收费的要求进行了改造和扩充。

2、收费系统的规划

沪宁高速公路收费系统在规划设计阶段，充分调查了解计算机信息技术和国内外公路收费系统的现状及发展方向，结合本路段的特点，综合考虑，提出具体设计方案，本着“总体规划、分步实施、逐步完善”的原则，在建设初期就把自己放在高起点的位置，一开始就做到了技术领先。

近几年，计算机技术飞速发展，每隔几个月就会推出一种新的微机型号，但对于收费系统，特别是车道控制机，主要完成收费作业和存储数据。沪宁高速收费系统在设备选型时，主要针对系统未来发展需求，本着先进性、可靠性、可扩展性的原则，既要做到技术先进，又要保证所选设备连续可用，并为以后升级改造留有余地。

所以，规划的前瞻性对收费系统的重要性不言而喻。

3、收費系统的设计

沪宁高速收费系统的设计采用了结构化设计，不但功能齐全，而且易理解，易维护，并具有很好的兼容性、适应性和可移植性。

根据收费系统管理体制，沪宁高速计算机系统相应也分为三级：收费中心计算机系统、收费分中心计算机系统和收费站计算机系统。各级系统均采用分布式的客户机/服务器模式，联接成局域网。

沪宁高速收费系统采用客户机/服务器的结构体系。服务器采用Windows NT Server 4.0操作系统，MS-SQL Server 6.0及以上版本数据库。管理机使用Windows 95操作系统，车道控制机采用Windows操作系统，开发平台为Power Buider 5.0及以上版本。

收费管理子系统由录入、监视、统计、检索、维护和帮助六大模块组成。录入模块是提供监控室值班人员对收费管理中必须的、但计算机系统无法自动生成的各种原始数据进行人工输入的模块;监视模块用来实时监视各车道收费、流量、车型构成等情况;统计模块生成、打印规定的各种统计报表，并根据需要对部分报表进行图形对比分析;检索模块可根据给定的查询关系快速准确地找出所需的各种信息，并对检索出的信息进行筛选、汇总等操作;维护模块主要供系统管理人员使用，可对整个系统中用到的站点代码、人员库、费率库、故障类型代码库进行增加、删除等操作;帮助模块提供了系统使用中的一些基本方法及版权说明。

车道计算机软件由系统管理模块、键盘管理模块、数据传输模块、基本输入输出模块组成，实现控制车道内的非接触式IC卡读写装置以及其它车道设备，并进行数据存储与传输等。

沪宁高速的收费软件是单独开发的，特别是适应联网收费的软件改造和扩充，是国内第一次尝试，没有任何先例可参考，只能靠自己一步步摸索。软件产品不象电子产品，不存在老化问题，没有耗损失效期。所以，要保证软件的可靠性，需在软件系统投入运行之前就应确保软件进入成熟期。为保证这一目标，沪宁高速先期建立了模拟实验环境，经过了反复测试，随后又进行了现场测试，在试运行期间，配备软件人员在场随时发现并解决问题。正是从一些细微的环节抓起，收费软件高质量地完成了预定功能，在控制大量外场设备并24小时运行的条件下，依然保持了较高的可靠性。

从运行情况看，收费数据的传输和存储没有发生丢失现象，三个主要部分(站计算机、通信线路、车道计算机)任何一个环节出现故障时，均能保证部分车道正常收费，一旦故障排除，即自动恢复数据，无数据丢失现象。

可以说，沪宁高速收费系统的设计取得了很大成功，达到了很高的要求，在当时处于国内一流水平。

4、收费系统的管理

先进的设备必须同有效的科学管理结合起来，才能发挥巨大的效益。沪宁高速收费系统采用半自动化收费系统，系统运行的好坏，对收费工作影响很大，尤其在重建设、轻管理的现状下，更需要加强收费系统的管理。

沪宁高速公路收费系统按三级管理，即收费中心、收费分中心和收费站沪宁高速公路线路长，实行三级管理体制，通过通信系统把各级计算机系统结合起来，由马群收费中心通过五个分中心将全线收费站统一起来，具有实用、清晰、高效的特点，较符合实际情况。

五年多来，整个收费系统的运转一直处在高效率之中，大部分收费设备经过五年多的使用，依然保证可靠运行。这与建设时的高标准、严要求有很大关系，但同时与管理机构和收费系统之间良好的协调关系分不开。

管理机构根据收费系统各部分功能要求，制定完善的制度规范，严格进行人员管理、设备管理以及维护维修管理，系统根据管理需要不断完善和充实，相得益彰。

可以说，收费系统的高效来源于日常的管理。

结语：

综上所述，沪宁高速公路收费系统是由中国人自己设计建设的，建设周期短，符合中国的国情。系统的安装调试与工程同步，并与道路同时开通运行，开创了国内收费系统建设的新记录，为国内高速公路建设提供了一套比较完善的规划、设计和管理经验。从运行情况看，系统达到了预定的功能和指标，收费数据准确无误，并且技术上比较先进，软件适用，操作使用方便。

可以说，沪宁高速公路收费系统不仅是成功的，而且通过改造，该系统从建设初期运行到现在，一直处于国内领先水平。为江苏省乃至国内高速公路收费系统提供了一个典型范例。

参考文献：

[1]赵春雷，乔治·纳汉.“大数据”时代的计算机信息处理技术[J].世界科学，2012，(02).

[2]李基亮.大数据时代 智谋未来[J].信息化建设，2012，(01).

[3]陈达忠.通信运营商大数据量系统数据存储云化浅谈[J].邮电设计技术，2012，(03).

[4]许翠苹.大数据驾临[J].通讯世界，2012，(05).

[5]Jeff Kelly，果苹.解析大数据市场格局[J].通讯世界，2012，(05).

[6]果苹.2012年大数据市场前瞻[J].通讯世界，2012，(05).

[7]金烨.EMC谭仲良：大数据，开门[J].中国经济和信息化，2012，(10).

作者简介：

高鑫(1982- )，女，北京市，工程师，从事公路和市政工程设计工作。

作者：高鑫