重庆金卡路桥智能交通综合管理服务系统

王怡舟
1999年 第28期 33版

    我们的老祖宗在两千多年以前就把公路交通放到一个很重要的地位，秦始皇统一六国后执行的“书同文、车同轨”政策就是把公路标准化工作提高到与文字标准化的高度上来了。刘备刚刚在四川站稳脚跟就修了好几百里道路和配套设施。今天，国家更加重视公路等基础设施的建设，“要致富先修路”这句话已经成了大家的共识。
    但是，路修好以后如何管理？如何收回投资？这就是道路管理的基本工作。国家从今年开始推行的“费改税”政策，如何推行和执行好这个政策也是道路管理的工作之一。然而，在实际工作中，道路管理人员经常遇到“强行冲关”、“逃票”、买“人情票”等情况，这就使我们的道路管理和收费工作相当困难。
    为此，国内的道路管理单位开始大力推行智能自动收费系统。国内比较有名的系统集成公司如东大阿尔派、四川现代控制技术公司等都介入了研制、开发工作。日前，在重庆启动的重庆金卡路桥智能交通综合管理服务项目，就是利用计算机系统进行道路的管理和收费。
#1    智能交通系统（ITS——Integrated Transportation System）的范围
    重庆金卡路桥智能交通综合管理服务系统是采用计算机和网络进行管理的智能交通系统，它于今年4月由重庆金卡路桥信息产业有限公司与日本丰田汽车公司、日本电装公司开始合作研制；它的目的是建立以传感器、通信、计算机、系统工程等高新技术为基础的重庆交通行业信息工程。金卡路桥系统实际上是一个综合服务平台，它从系统集成服务和综合管理的角度去解决交通问题，最大限度地发挥现有城市交通设施的综合服务潜能，调整交通需求的时间分布，使城市交通供需趋于平衡。整个智能交通管理系统首先启动的是ETC不停车收费系统。该系统通过电子标签和短程微波接入网等技术实现不停车收费，并以此建立起一套完整的交通IC卡与微波标识卡的行业应用规范，不仅加强了路桥收费的现代化管理、解决因为路桥收费引起的交通堵塞和尾气污染问题，而且可以利用现有的体系建立起集电子车牌、车辆保险、加油和停车的电子收费、燃油附加税的电子征管、尾气排放的电子检查、特殊路段的动态有偿通行以及车辆电子导航等多功能的智能管理平台。而这一切的基础都是建立在汽车的电子牌照和有效识别上，不停车收费系统正是电子牌照和识别的有效应用。
#1    不停车收费系统的工作原理
    那么，不停车收费是怎样实现的呢？原理是这样的：如果每台汽车都装上一个小型微波发射器，这个发射器发射的微波被安装在收费站、停车场等地方的接收器接收到以后，被传送到收费站的本地PC机上，PC机上安装有专用的软件，此软件根据信号识别出通过的车辆的车型并计算出应缴的费用。经过PC机上安装的软件处理以后的信号被传送到微波发送/接收器上，信号通过微波被传送到微波中心，中心用DDN专线或ISDN专线与银行联接，信号通过这样被传送到银行进行确认，即确认其银行存款余额是否足够缴费，确认的结果又传回中心，中心根据来路发回每个微波发送/接收器上，再传回当地收费站的PC上，PC根据处理的结果做出判断：存款余额足够的话就在收费站的电子显示屏上显示出车型、应付费用、存款余额，同时栏杆打开，车辆通过。如果存款不足，电子显示屏上显示出存款不足信息，同时报警，车辆停行并缴费。整个过程如^283301a^1所示。
    安装在汽车上的微波发射器储存信息的方式现在有EEPROM和IC卡两种，这个发射器使用5.8GHz的通信频率，每秒读入速度是15K，传送速度是10K，所以在汽车以160公里/小时的速度通过时都能准确识别。
    挂在收费站上面的就是微波接收器（如^283301b^2），即路边设备。这个设备由识别系统、车道控制器和后台组成。识别系统：即识别车辆型号的装置。车道控制器：用于控制周边的如电子显示牌、栏杆、微波发射/接收器等设备。后台：即PC机、收费管理软件（如^283301c^3）以及摄像头。这个信息的处理就在这里进行，处理完成以后的数据也从这里传送到微波中心，再传送到银行确认。对于存款余额不足或没有安装自动缴费系统又强行闯关的车辆，后台就立即开动摄像头，拍下违章车辆。
#1    技术的关键在识别
    实际上准确识别的过程是整个项目成功的基础。因为，如果不能准确识别往来车辆的型号，就不能据此判断出该车应缴的费用，那么这个自动收费系统就不能完成工作，特别是车的外形相近但是又正好属于不同级别的车辆，或者车速比较快、车流量比较大的情况下。那么，在现在实际使用当中是如何解决的呢？
    据重庆金卡路桥管理服务系统的开发商四川现代控制系统工程公司的技术总监助理刘云飞介绍，现在使用当中的车载微波发射器采用的是以电池驱动的微波发射器，每个发射器纪录了15K的本身信息，在通过收费站的时候就将这些信息发送到接收装置那里。每个车载微波发送器所在车辆的数据都进入数据处理中心的数据库，只需要接收到车载微波发送器发来的每个车独有的信息，就在这个数据库里核对确认，得到该车的车型和本次应缴的费用额，然后从这个数据库发送信息到银行进行确认。这个识别的信号接受的功率可以进行调节，这样可以将接收功率设置在一个合理的范围保证接收数据的准确性。
    对使用IC卡的车载微波发送器还有另外一个问题：这个车只能使用该车安装的车载微波发送器所配置的IC卡，而不能使用其它车辆的IC卡，这样才能避免因为互相混用、盗用IC卡所引发的一系列麻烦，因此，这种车载微波发送器还要具有IC卡的识别功能。
#1    中外技术互补
    在这个系统中最有特色的两项技术恐怕就是车载微波发送器和微波接收器。因为，现在的国产微波发送器特别是这样小型的微波发送器还不能满足实际要求，因此，现在使用的微波发送/接收装置是从国外进口的，以便在保证使用的同时，进一步研究国外的先进技术。但是，在引进了车载微波发送器和微波接收器产品的同时，四川现代控制技术公司却重新开发了收费软件和微波发送/接收的规范。在国外，因为网络质量比较好等原因，他们的数据库只在银行里建一个就行了，但是在国内各个方面的条件都要差得多，如果采用这个模式进行数据管理出错的可能性就比较大，所以，四川现代控制技术公司就重新开发了这个软件，将一个集中的数据中心分散为几个中心，这样就更便于核对，也能保证传送速度，避免在传送中因为数据错误引起混乱。
#1    综合管理平台
    实际上，不停车收费系统只是整个智能交通系统的第一步，整个智能交通系统的内涵和外延都远远不止是仅仅提供不停车收费服务。在整个系统建成以后将提供以下几个方面的服务：
    1.全市的路桥收费“一卡通”服务：实现电子收费管理。车辆可以在全市任何一个收费站自动收费。
    2.电子车牌：形成车辆的数据库，为实时交通电子管理提供基础资料。
    3.为城建计划服务：提供市内路桥的实时交通情报。
    4.保险：对车辆进行电子稽查与防盗系统管理。
    5.其他服务：为加油站、停车场的收费提供服务，并有利于“费改税”政策的推行。
    6.环保：汽车尾气排放的电子检查。
    7.税务：燃油附加税的电子征管。
    8.市政：为特殊路段的动态有偿通行提供基础资料，为市政建设计划提供基础材料。
    9.实现车辆电子导航。
    从以上几个方面可以看出，智能交通系统将对整个城市的道路交通管理提供一个平台，在这个平台上，能够实现城市交通的多种服务，并在服务的基础上实现高效、有序地管理，这个系统所提供的大量数据资料将为市政管理的科学化提供基本依据。现在，国内各个城市都在开始进行智能交通系统的研究和建设，这个项目的开展也将带动相关的IT产业的发展。
   


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