基于免费放行界的高速公路收费站自动放行系统及其方法

摘要

本发明公开了一种基于免费放行界的高速公路收费站自动放行系统及其方法，包括收费管理服务器、感应线圈、单片机、发射装置、收费终端、车道控制器和道闸，所述感应线圈的信号输出端与单片机的信号输入端连接，所述单片机的信号输出端与发射装置的信号输入端连接，所述发射装置的信号输出端与收费管理服务器的信号输入端连接，所述收费管理服务器与收费终端连接交换业务信息，所述收费终端的信号输出端与车道控制器的信号输入端连接，所述车道控制器的信号输出端与道闸的信号输入端连接，执行开闸和闭闸动作。通过本发明系统实现的放行方法，使得当高速公路车辆排队至免费放行界时，即可自动及时放行。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速公路收费站自动放行系统，具体地说是基于免费放行界的高速 公路收费站自动放行系统。

背景技术

近些年来，随着我国居民生活水平的提高，机动车保有量不断增加，自驾出行成了 节假日、周末较为普遍的出行选择，节假日的单方向瞬时拥堵问题日益严重，有时甚至 出现大面积交通瘫痪，造成了较为严重的后果。

高速公路的堵点多数出现在高速公交的入口或出口，即收费站处。

为了进一步保障驾车人的权益，多省市制定相应的法律法规应对高速公路收费站拥 堵。《江苏省高速公路条例》规定：道口平均10辆以上车辆等待交费，或待交费车辆 排队超过200米的，收费站应免费放行。《广东省公路条例》规定：因未开足通道而造 成在用通道平均五台车以上车辆堵塞的，应当免费放行并且开足通道。《上海市收费高 速公路运行管理规定(试行)》规定：上海高速公路收费道口的待交费车辆一旦排队超 过1000米，有关方面将在不妨碍前方道路通畅的情况下，免费放行。此外，成都、西安 等地也在推进相应法律法规的制定。

然而，免费放行界政策没有得到很好落实，经常出现车辆排队几公里却仍旧收费的 现象。许多收费站管理人员在面对争议时表示，因为收费站本身无法判断车辆是否已经 积压到免费放行界，在没有上级主管部门指示的情况下无法轻举妄动，但请示上级主管 部门需要较多时间。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于免费放行界的高 速公路收费站自动放行系统及其方法，实现了当高速公路车辆排队至免费放行界时，即 可自动放行。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于免费放行界的高速公路收费站自动放行系统，包括收费管理服务器、感应 线圈、单片机、发射装置、收费终端、车道控制器和道闸，所述感应线圈的信号输出端 与单片机的信号输入端连接，所述单片机的信号输出端与发射装置的信号输入端连接， 所述发射装置的信号输出端与收费管理服务器的信号输入端连接，所述收费管理服务器 与收费终端连接交换业务信息，所述收费终端的信号输出端与车道控制器的信号输入端 连接，所述车道控制器的信号输出端与道闸的信号输入端连接，执行开闸和闭闸动作。

进一步的，所述感应线圈为环形感应线圈，部署在除ETC通道外的所有高速公路车 道中央免费放行界位置。

进一步的，所述单片机为MSP430单片机，部署在高速公路应急车道旁的保护装置 中。

进一步的，所述收费管理服务器与收费终端之间通过无线链路连接，收费管理服务 器每间隔固定时间接收一次设定在收费终端中的免费放行时单位时间最低通过车辆数 N_A。

一种基于免费放行界的高速公路收费站自动放行系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤一：收费管理服务器每10s接收一次设定在收费终端中的免费放行时单位时间 最低通过车辆数N_A；

步骤二：所述感应线圈感知车辆排队达到或超过免费放行界后，即向单片机输入数 据信号B，所述数据信号B为车辆排队至免费放行界信号；

步骤三：所述单片机接收到数据信号B后传输至发射装置，通过发射装置向收费管 理服务器发送数据信号B；

步骤四：所述收费管理服务器接收到数据信号B时，统计此时收费终端单位时间最 低通过车辆数并发送至收费管理服务器中，记为N_B，若N_B≥N_A，收费管理服务器向收费 终端发送停止收费命令；

步骤五：所述收费终端接收到停止收费命令，利用车道控制器使道闸快速抬杆放行， 车辆通过后，道闸关闭；

步骤六：排队减少后，当所述感应线圈感知车辆排队未达到免费放行界时，即向单 片机输入未排队信号C；

步骤七：当所述单片机接收到未排队信号C后，即通过发射装置向收费管理服务器 发送未排队信号C；

步骤八：所述收费管理服务器向收费终端发送恢复收费命令；

步骤九：循环上述步骤二至步骤八。

有益效果：1、本发明弥补了免费放行界政策中政策落实不到位的问题。2、本发明 采取积极的应对措施，减少了现有应对方法中请示的时间，从而高速、有效地缓解高速 公路瞬时拥堵。

附图说明

图1为本发明方法的流程图。

图2为本发明的实施例的收费站及其车道俯视图。

图3为本使用发明的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图3所示，一种基于免费放行界的高速公路收费站自动放行系统，包括收费管理 服务器1、感应线圈2、单片机3、发射装置4、收费终端5、车道控制器6和道闸7， 所述感应线圈2的信号输出端与单片机3的信号输入端连接，所述单片机3的信号输出 端与发射装置4的信号输入端连接，所述发射装置4的信号输出端与收费管理服务器1 的信号输入端连接，所述收费管理服务器1与收费终端5连接交换业务信息，所述收费 终端5的信号输出端与车道控制器6的信号输入端连接，所述车道控制器6的信号输出 端与道闸7的信号输入端连接，执行开闸和闭闸动作。

所述感应线圈2为环形感应线圈，部署在除ETC通道外的所有高速公路车道中央免 费放行界位置。所述单片机3为MSP430单片机，部署在高速公路应急车道旁的保护装 置中，用以收集感应线圈2传回的数据，并分析数据，从而向可变情报板发出指令，同 时将数据通过发射装置4传送至收费管理服务器1。

为了对本发明进一步了解，现对其工作原理做一说明。如图1和2，收费终端对应 设置在收费岗亭10上，每个收费入口11对应一个收费岗亭10。

一种基于免费放行界的高速公路收费站自动放行系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤一：所述收费管理服务器1与收费终端5之间通过无线链路连接，收费管理服 务器1每隔10s接收一次设定在收费终端5中的免费放行时单位时间最低通过车辆数N_A；

步骤二：所述感应线圈2感知车辆排队达到或超过免费放行界后，即向单片机3输 入数据信号B，所述数据信号B为车辆排队至免费放行界信号；

步骤三：所述单片机3接收到数据信号B后传输至发射装置4，通过发射装置4向 收费管理服务器1发送数据信号B；

步骤四：所述收费管理服务器1接收到数据信号B时，统计此时收费终端5单位时 间最低通过车辆数并发送至收费管理服务器中，记为N_B，若N_B≥N_A，收费管理服务器1 向收费终端5发送停止收费命令；

步骤五：所述收费终端5接收到停止收费命令，收费站工作人员收卡后利用车道控 制器6使道闸7快速抬杆放行，车辆通过后，道闸7关闭；

步骤六：排队减少后，当所述感应线圈2感知车辆排队未达到免费放行界时，即向 单片机3输入未排队信号(未达到临界放行界)C；

步骤七：当所述单片机3接收到未排队信号C后，即通过发射装置4向收费管理服 务器1发送未排队信号C；

步骤八：所述收费管理服务器1向收费终端5发送恢复收费命令；

步骤九：循环上述步骤二至步骤八。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。