龐大的高速公路需要巨大的建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用，費(fèi)用主要來自于收取使用高速公路車輛的高速公路過路費(fèi)。過路費(fèi)的收繳一般都是由收費(fèi)站統(tǒng)一進(jìn)行，在車輛必經(jīng)的通道上設(shè)置道閘，在收費(fèi)入口記錄后對(duì)車輛進(jìn)行放行，在收費(fèi)出口處，結(jié)算繳費(fèi)后進(jìn)行放行，即收費(fèi)系統(tǒng)主要由收費(fèi)入口和收費(fèi)出口組成，下面分別對(duì)收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)入口和收費(fèi)出口工作原理進(jìn)行分析，并根據(jù)工作過程指出需要解決的問題：

　　收費(fèi)入口

　　收費(fèi)入口通常設(shè)立在車輛剛剛進(jìn)入高速公路的位置，有人工發(fā)卡、自動(dòng)發(fā)卡機(jī)發(fā)卡、ETC三種方式，三種方式工作流程基本相同，下面主要以人工收費(fèi)方式進(jìn)行分析說明，收費(fèi)入口主要包括車輛駛?cè)霗z測(cè)模塊、車道監(jiān)控模塊、車牌識(shí)別模塊、道閘模塊、軟件控制模塊等5個(gè)部分組成，

　　車輛駛?cè)霗z測(cè)模塊：在有車輛駛?cè)胧召M(fèi)入口時(shí)，該模塊可以給車牌識(shí)別儀和車道計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)開關(guān)量信號(hào)，用于啟動(dòng)車輛的入口工作程序，該模塊一般由地感線圈和車檢器構(gòu)成(部分現(xiàn)場(chǎng)車道受限也有采用紅外對(duì)射或光柵實(shí)現(xiàn)的，基本檢測(cè)原理相同)。

　　車道監(jiān)控模塊：該模塊包括車道監(jiān)控?cái)z像機(jī)和圖像采集卡，用于給軟件控制模塊提供本車道的實(shí)時(shí)錄像畫面。

　　車牌識(shí)別模塊：一般包括車牌識(shí)別攝像機(jī)和車牌識(shí)別儀，有些應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)需要配獨(dú)立的補(bǔ)光燈。該模塊用于給軟件控制模塊提供車牌識(shí)別結(jié)果和車輛圖片等相關(guān)信息，供軟件控制模塊使用，國家交通部標(biāo)準(zhǔn)要求該模塊的車牌正確識(shí)別率要在97%以上，目前較好的車牌識(shí)別算法一般可以在99%。

　　道閘模塊：根據(jù)軟件控制模塊的信息控制道閘桿的抬起和落下，使車道處于通行或禁止通信狀態(tài)。

　　軟件控制模塊：該模塊為系統(tǒng)的核心控制部分，一般采用一臺(tái)計(jì)算機(jī)或同類設(shè)備構(gòu)成(存放在收費(fèi)亭內(nèi))，與收費(fèi)監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)。用于接收車輛駛?cè)霗z測(cè)模塊的車輛駛?cè)胄畔ⅲ瑫r(shí)接收車牌識(shí)別模塊提供的車牌識(shí)別結(jié)果和圖片，接收車道監(jiān)控模塊提供的實(shí)時(shí)錄像，根據(jù)相關(guān)信息，由收費(fèi)員進(jìn)行發(fā)卡，同時(shí)給道閘模塊提供控制命令信息。上傳剛剛通過的車輛的相關(guān)信息到收費(fèi)監(jiān)控中心。

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                    國內(nèi)外鐵路綜合客運(yùn)樞紐信息系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)及啟示

　　車輛首先經(jīng)過預(yù)先鋪設(shè)好的地感線圈，此時(shí)地感線圈產(chǎn)生過車信號(hào)，經(jīng)車檢器處理，將過車信號(hào)以開關(guān)量的形式分別傳給車牌識(shí)別儀和車道計(jì)算機(jī)，此時(shí)車牌識(shí)別儀進(jìn)行車牌識(shí)別，將識(shí)別結(jié)果信息和車輛圖片通過網(wǎng)口傳給車道計(jì)算機(jī)，此時(shí)車道計(jì)算機(jī)將收到的識(shí)別結(jié)果直接在收費(fèi)軟件界面上顯示。此時(shí)車輛繼續(xù)前行，到達(dá)收費(fèi)亭，收費(fèi)亭內(nèi)的收費(fèi)人員通過查看車道監(jiān)控相機(jī)上的實(shí)時(shí)錄像，比對(duì)車牌識(shí)別結(jié)果是否正確，如果不正確將手動(dòng)修改，車牌識(shí)別結(jié)果與車輛實(shí)際信息相符后，收費(fèi)員將給車輛發(fā)卡(此卡作為收費(fèi)出口的收費(fèi)依據(jù))，同時(shí)，通過車道計(jì)算機(jī)軟件控制道閘開桿，讓車輛通過，車輛通過后，將道閘桿關(guān)閉，等待下一輛車駛?cè)牒笾貜?fù)上述過程。

　　收費(fèi)出口

　　收費(fèi)出口通常設(shè)立在車輛駛離高速公路的位置，有人工收費(fèi)和ETC扣費(fèi)兩種方式，兩種方式工作流程基本相同，下面以人工收費(fèi)方式進(jìn)行分析說明。

　　收費(fèi)出口工作過程與收費(fèi)入口類似，主要是將入口發(fā)卡過程替換為收卡計(jì)費(fèi)并收費(fèi)過程，主要包括車輛駛?cè)霗z測(cè)模塊、車道監(jiān)控模塊、計(jì)重模塊、車牌識(shí)別模塊、道閘模塊、軟件控制模塊等6個(gè)部分組成，

　　車輛駛?cè)霗z測(cè)模塊：在有車輛駛?cè)胧召M(fèi)出口時(shí)，該模塊可以給車牌識(shí)別儀和車道計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)開關(guān)量信號(hào)，用于啟動(dòng)車輛的出口工作程序，該模塊一般由地感線圈和車檢器構(gòu)成(部分現(xiàn)場(chǎng)車道受限也有采用紅外對(duì)射或光柵實(shí)現(xiàn)的，基本檢測(cè)原理相同)。

　　車道監(jiān)控模塊：該模塊包括車道監(jiān)控?cái)z像機(jī)和圖像采集卡，用于給軟件控制模塊提供本車道的實(shí)時(shí)錄像畫面。

　　車牌識(shí)別模塊：一般包括車牌識(shí)別攝像機(jī)和車牌識(shí)別儀(有些應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)需要配獨(dú)立的補(bǔ)光燈)。該模塊用于給軟件控制模塊提供車牌識(shí)別結(jié)果和車輛圖片等相關(guān)信息，供軟件控制模塊使用。

　　計(jì)重模塊：計(jì)重模塊通常也稱作地秤，用于給經(jīng)過的大型貨車稱重，給車道計(jì)算機(jī)提供車輛的重量信息，因?yàn)楦咚偈召M(fèi)數(shù)量與車輛的重量有關(guān)，重量越重的車輛所需要交納的高速費(fèi)也越多。

　　道閘模塊：根據(jù)軟件控制模塊的信息控制道閘桿的抬起和落下，使車道處于通行或禁止通信狀態(tài)。

　　軟件控制模塊：該模塊為系統(tǒng)的核心控制部分，一般采用一臺(tái)計(jì)算機(jī)或同類設(shè)備構(gòu)成(存放在收費(fèi)亭內(nèi))，與收費(fèi)監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)。用于接收車輛駛?cè)霗z測(cè)模塊的車輛駛?cè)胄畔?，同時(shí)接收車牌識(shí)別模塊提供的車牌識(shí)別結(jié)果和圖片，接收車道監(jiān)控模塊提供的實(shí)時(shí)錄像，根據(jù)相關(guān)信息，由收費(fèi)員進(jìn)行收費(fèi)確認(rèn)，同時(shí)給道閘模塊提供控制命令信息。上傳剛剛通過的車輛的相關(guān)信息到收費(fèi)監(jiān)控中心。

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　　車輛首先經(jīng)過預(yù)先鋪設(shè)好的地感線圈，此時(shí)地感線圈產(chǎn)生過車信號(hào)，經(jīng)車檢器處理，將過車信號(hào)以開關(guān)量的形式分別傳給車牌識(shí)別儀和車道計(jì)算機(jī)，此時(shí)車牌識(shí)別儀進(jìn)行車牌識(shí)別，將識(shí)別結(jié)果信息和車輛圖片通過網(wǎng)口傳給車道計(jì)算機(jī)，此時(shí)車道計(jì)算機(jī)將收到的識(shí)別結(jié)果直接在收費(fèi)軟件界面上顯示。此時(shí)車輛繼續(xù)前行，經(jīng)過計(jì)重模塊計(jì)重后到達(dá)收費(fèi)亭，收費(fèi)亭內(nèi)的收費(fèi)人員收回車輛在入口取得的收費(fèi)卡，經(jīng)過讀卡，獲取車輛入口信息，通過查看車道監(jiān)控相機(jī)上的實(shí)時(shí)錄像，比對(duì)車牌識(shí)別結(jié)果是否正確，如果不正確將手動(dòng)修改，車牌識(shí)別結(jié)果與車輛實(shí)際信息相符后，再確認(rèn)車輛的車型信息，通過輸入車輛的車型信息，配合入口信息和重量信息，軟件自動(dòng)計(jì)算出車輛需要交費(fèi)金額，收費(fèi)員依據(jù)軟件顯示繳費(fèi)金額收費(fèi)后打印發(fā)票給繳費(fèi)車輛，同時(shí)，通過車道計(jì)算機(jī)軟件控制道閘開桿，讓車輛通過，車輛通過后，將道閘桿關(guān)閉，等待下一輛車駛?cè)牒笾貜?fù)上述過程。

　　需要解決的問題

　　1)車牌識(shí)別率問題 目前國家標(biāo)準(zhǔn)要求車牌識(shí)別率大于97%，該識(shí)別率是指剔除污損和遮擋車牌后的識(shí)別率，而實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)中，很多車輛存在污損和遮擋的問題，如何對(duì)污損和部分遮擋的車牌進(jìn)行識(shí)別，提高車牌識(shí)別準(zhǔn)確率一直是車牌識(shí)別廠商在探索的技術(shù)領(lǐng)域。

　　2)環(huán)境對(duì)攝像機(jī)的影響 因?yàn)檐嚨辣O(jiān)控相機(jī)和車牌識(shí)別相機(jī)都是在戶外環(huán)境下工作，需要適應(yīng)風(fēng)、霜、雪、雨、霧、強(qiáng)順光、強(qiáng)逆光的環(huán)境變化，往往在惡劣環(huán)境下相機(jī)拍攝的錄像和圖片質(zhì)量會(huì)受到一定的影響，這也是攝像機(jī)廠商需要解決的問題之一。

　　3)車檢器調(diào)節(jié)問題 收費(fèi)站多采用線圈觸發(fā)模式，車檢器一般存在靈敏度調(diào)試問題，如果靈敏度高，會(huì)出現(xiàn)誤觸發(fā)，在靈敏度低的情況下，會(huì)出現(xiàn)漏車(即過車不觸發(fā))，同時(shí)，絕大部分車檢器都存在大型車多次觸發(fā)問題，即同一輛大車經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生多個(gè)觸發(fā)信號(hào)，在大車貨較多的現(xiàn)場(chǎng)，該問題尤為突出，需要車檢器廠商進(jìn)行解決。

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