遼寧省高速公路管理局東陵管理處 李俊國 陳博

車牌識別技術(shù)在高速公路收費系統(tǒng)中的應用

遼寧省高速公路管理局東陵管理處 李俊國 陳博

我國高速公路發(fā)展迅速，形成了規(guī)模不等的聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)。在系統(tǒng)運行中，面臨著一些共同的問題，主要有費源流失嚴重，路網(wǎng)內(nèi)路徑多義性。解決這些問題最有效的方法是在高速公路路網(wǎng)內(nèi)的所有收費站出入口車道以及多義性路徑的互通立交等關(guān)鍵標志點上安裝車牌自動識別設備，從而確定車輛是否具有作弊嫌疑及車輛行駛路徑，達到防止費源流失、增強系統(tǒng)效率的功效。

一、車牌識別技術(shù)設備的工作原理

高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)建立在附加車牌信息（車牌號和二值化圖）的IC卡和車輛信息數(shù)據(jù)庫上。通過車輛攜帶的附加車牌信息的IC卡和車輛信息數(shù)據(jù)庫對比匹配確認車輛信息合法性和行駛路徑，這樣可防止費源流失，實現(xiàn)收費額按行駛路徑拆分的目的?？梢越④囕v車牌信息數(shù)據(jù)庫。在車輛首次通過高速公路后，系統(tǒng)將自動將車輛的車型、車類、車種等信息寫入數(shù)據(jù)庫。當車輛再次駛?cè)敫咚贂r，系統(tǒng)會根據(jù)車牌信息自動將收費員輸入的車型、車類、車種等信息和數(shù)據(jù)庫中的信息進行比較。這樣可以防止針對減免車輛的舞弊現(xiàn)象。同時，在數(shù)據(jù)庫中建立黑名單車信息庫，根據(jù)車牌信息在數(shù)據(jù)庫中查詢車輛信息，并作出適當處理。

二、車牌識別技術(shù)設備的工作流程

聯(lián)網(wǎng)高速公路車牌識別技術(shù)設備主要分為2大類：第一種是出入口車牌識別設備，用于識別、對比出入口車牌信息；第二種是標志點車牌識別設備，用于確定車輛行駛路徑。

1．出入口流程。出入口車牌識別設備安裝于收費車道，主要包括車輛圖像識別采集單元即抓拍單元、識別單元、補光單元。由車道抓拍線圈觸發(fā)抓拍單元，抓拍單元采集車輛圖像傳至識別單元，識別單元識別圖像獲得車牌信息將這些數(shù)據(jù)傳至車道控制機。入口控制機將車輛牌照號及車牌二值化圖寫入IC卡，同時通過網(wǎng)絡將入口車道的車輛信息依次上傳至收費站、收費分中心和路網(wǎng)收費中心。出口車道控制機將識別設備上傳的車牌信息與IC卡內(nèi)的車牌信息進行比對。如果車牌信息比對錯誤，收費軟件將入口車牌二值化圖與出口車牌二值化圖進行匹配，如匹配失敗，則自動彈出車輛的二值化圖進行人工比對；如確認車、卡不匹配，則報警并通過網(wǎng)絡調(diào)入口圖像取證予以確認。

2．標志點流程。標志點車牌識別設備安裝在多義性路徑的互通立交等關(guān)鍵路段門架上，其工作單元分工和車輛信息獲取過程與車道識別設備相同。標志點自動識別的車牌號碼、車牌二值化圖、車輛圖片等數(shù)據(jù)上傳至路網(wǎng)收費中心數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫匹配確定車輛行駛路徑。

三、車牌識別技術(shù)設備應用與實現(xiàn)

聯(lián)網(wǎng)高速公路車牌識別設備按功能主要分為4大類：第一類是防止費源流失，第二類是便于管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，第三類是確定車輛行駛路徑，第四類是防止IC卡的流失。

1．防止費源流失。

（1）防止倒換卡。在入口處，車道控制機將車牌信息寫入IC卡后，由司機攜帶IC卡到出口。在出口處，車道控制機自動比對出入口的車輛信息，如確認車、卡不匹配，則報警并通過網(wǎng)絡調(diào)出入口圖像取證予以確認。

（2）輔助辨別車型。系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫中建立車牌號和車型對應表。當車首次通過時，監(jiān)控程序?qū)⒃撥嚨能嚺铺柡褪召M員判定的車型存入數(shù)據(jù)庫中。當該車再次通過，系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)收費員判定的車型和數(shù)據(jù)庫中的車型不符時，則自動報警，提醒收費員和監(jiān)控員。收費員根據(jù)車輛行車本重新判定車型，監(jiān)控員對收費員判定過程進行稽查，并更新數(shù)據(jù)庫。

（3）免費管理車。系統(tǒng)建立免費車輛數(shù)據(jù)庫，只有車牌號與數(shù)據(jù)庫中的信息匹配時才能免費放行。當收費員判定車輛為免費車時，系統(tǒng)將自動查詢此車是否是免費車。

（4）黑名單管理。黑名單車輛管理的實現(xiàn)原理與免費車管理一樣，都是建立黑名單數(shù)據(jù)庫。當黑名單車輛通過車道時，系統(tǒng)會自動報警，提示收費員和監(jiān)控員進行處理。黑名單車輛數(shù)據(jù)庫需由具有相應權(quán)限的人進行添加、修改、刪除等操作。

2．便于管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

（1）實時監(jiān)控。車輛通過出入口時，車道上的圖像、車牌號、車型等信息實時上傳至數(shù)據(jù)庫中，并在監(jiān)控平臺界面上直觀顯示。

（2）收費數(shù)據(jù)統(tǒng)計。系統(tǒng)可根據(jù)選定的車型、車類、時間段等不同條件生成各種車流量統(tǒng)計報表，為提高收費管理水平提供依據(jù)。

3．確定車輛行駛路徑。系統(tǒng)以識別的出口車牌號碼為檢索條件，通過網(wǎng)絡查詢該車經(jīng)過的收費站入口以及各標志點的時間，從而確定其行駛路徑。

4．防止IC卡流失。在收費系統(tǒng)中每一張IC卡擁有唯一的編號，因此根據(jù)車牌識別的結(jié)果，收費系統(tǒng)可以查詢出長期未回收的卡在哪輛車上，并可以把該車列為黑名單。

基于車牌識別技術(shù)設備的收費系統(tǒng)是一種完全智能化的收費模式，能有效解決費源流失以及路網(wǎng)內(nèi)路徑多義性等問題，提高公路運營及管理效率，在現(xiàn)今高速公路收費系統(tǒng)中得到了廣泛應用。同時，該模式可與人工收費模式、ETC收費模式以及MTC收費模式結(jié)合使用，具有很強的兼容性。