摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，收費(fèi)站作為一個重要的交通管理環(huán)節(jié)，需要解決傳統(tǒng)收費(fèi)方式存在的諸多問題。而智能化技術(shù)的迅猛發(fā)展，為收費(fèi)站的管理和運(yùn)營帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。利用先進(jìn)的技術(shù)手段，將傳統(tǒng)的手工操作轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊⒈憬莼姆绞?，能夠有效提升收費(fèi)效率、減少人為錯誤以及改善用戶體驗(yàn)。因此，在收費(fèi)管理領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用智能化技術(shù)具有重要意義，也是未來發(fā)展的必然趨勢。

關(guān)鍵詞：收費(fèi)站;智能化技術(shù);道路收費(fèi)管理;車牌識別技術(shù);智能識別設(shè)備

一、收費(fèi)站智能化關(guān)鍵技術(shù)介紹

（一）ETC系統(tǒng)

ETC系統(tǒng)是一種利用專用短程通信技術(shù)，通過安裝在車輛上的車載電子標(biāo)簽（OBU）與收費(fèi)站ETC車道上的路側(cè)單元（RSU）進(jìn)行無線通信和信息交換，自動完成車輛識別、信息寫入，并自動從預(yù)綁定的銀行賬戶中扣除通行費(fèi)的一種新的收費(fèi)模式。ETC系統(tǒng)技術(shù)原理在于利用無線射頻識別（RFID）技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛與收費(fèi)站之間的非接觸式信息交換。ETC系統(tǒng)具有高效、快捷、安全的特點(diǎn)，能夠顯著降低車輛等待時間，減少交通擁堵和尾氣排放。此外，ETC系統(tǒng)還支持遠(yuǎn)程支付和自動扣費(fèi)功能，提高了收費(fèi)的便捷性和效率。ETC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了車輛的無感支付，極大地提高了通行效率。

（二）“云—邊—端”一體化協(xié)同架構(gòu)

智慧收費(fèi)站通常采用“云—邊—端”實(shí)現(xiàn)收費(fèi)業(yè)務(wù)與設(shè)備控制、業(yè)務(wù)管理的分離。在云側(cè)，對收費(fèi)業(yè)務(wù)進(jìn)行上云處理，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)服務(wù)、運(yùn)維監(jiān)測、數(shù)據(jù)匯聚、移動支付、運(yùn)營管理、遠(yuǎn)程值守、稱重檢測等功能;在邊側(cè)，對通信鏈路進(jìn)行冗余設(shè)置，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性;在端側(cè)，實(shí)現(xiàn)對收費(fèi)車道、自助終端、ETC門架、匝道預(yù)交易等集中管理，同時與省中心、部中心相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行交互，滿足用戶的訪問需求。

（三）智能物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與設(shè)備集成化

智能物聯(lián)網(wǎng)關(guān)集成了工控機(jī)、車控器、交換機(jī)等設(shè)備，以達(dá)到集中設(shè)備、簡化車道布局的目的。而且物聯(lián)網(wǎng)關(guān)還可以安裝端側(cè)操作應(yīng)用軟件對業(yè)務(wù)進(jìn)行操作處理，提高車道設(shè)施的智能化水平。此外，設(shè)備化也是智慧收費(fèi)站建設(shè)的重要方向，通過集成車牌識別攝像機(jī)、軸型檢測設(shè)備、自動欄桿機(jī)等設(shè)備，減少運(yùn)維成本，提高執(zhí)行效率[1]。

（四）大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)

收費(fèi)站智能化技術(shù)將大數(shù)據(jù)技術(shù)與人工智能技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)站的智能化。通過對車輛通行數(shù)據(jù)的采集與分析，構(gòu)建車輛畫像，為道路收費(fèi)稽核、車型識別等方面的研究提供重要的技術(shù)支持。同時，利用人工智能技術(shù)訓(xùn)練車型識別模型，提高車型識別的準(zhǔn)確性和效率。此外，將大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)運(yùn)用到特情車輛處理、遠(yuǎn)程過車等方面，使收費(fèi)站管理更加智能化。

（五）自助取卡與繳費(fèi)系統(tǒng)

對于非ETC車輛，智慧收費(fèi)站一般都配備自助取卡與繳費(fèi)系統(tǒng)。入口車道設(shè)置自助取卡機(jī)，出口車道設(shè)置自助繳費(fèi)終端，以供車輛自助通行。在遇到通行卡丟失、無入口信息、支付失敗等特情交易時，可以通過遠(yuǎn)程指導(dǎo)或者自助操作等方式來解決，從而提升了通行效率和用戶體驗(yàn)。

二、收費(fèi)站智能化技術(shù)在道路收費(fèi)管理中的應(yīng)用

（一）非接觸式收費(fèi)

非接觸式收費(fèi)作為智能化收費(fèi)系統(tǒng)的一大亮點(diǎn)，它的核心價值就是通過減少現(xiàn)金與人工接觸的頻率，有效地降低了安全風(fēng)險。在傳統(tǒng)的人工收費(fèi)模式中，駕駛員需要停車、遞交現(xiàn)金、等待找零等步驟，這樣既延長了交易時間，又給現(xiàn)金管理、假幣識別以及人員接觸帶來了交叉感染等安全隱患。而非接觸式收費(fèi)是指利用車載電子標(biāo)簽（OBU）與收費(fèi)站路側(cè)單元（RSU）之間的無線通信技術(shù)，快速識別車輛信息，并對通行費(fèi)用進(jìn)行自動扣除。整個過程不需要停車，也不需要現(xiàn)金，可以極大地減少交易時間，也可以有效地規(guī)避現(xiàn)金交易可能產(chǎn)生的各類風(fēng)險。同時，非接觸式收費(fèi)也提高了收費(fèi)的準(zhǔn)確度與效率。由于采用電子支付方式，有效地解決了因人為因素造成的計算誤差、找零糾紛等問題，保證了道路收費(fèi)的公平性、透明性[2]。同時，非接觸式收費(fèi)系統(tǒng)還可以實(shí)時記錄每筆交易的數(shù)據(jù)，為后續(xù)的賬務(wù)核對和管理提供了便捷。

（二）智能識別技術(shù)

將智能識別技術(shù)引入道路收費(fèi)管理工作中，使收費(fèi)工作更加準(zhǔn)確、高效。其中車牌識別技術(shù)應(yīng)用將利用高清攝像頭捕捉車輛行駛過程中的車牌圖像，利用先進(jìn)的圖像處理及模式識別算法，對車牌號碼進(jìn)行自動識別和記錄。智能識別技術(shù)的應(yīng)用不但可以在車輛高速行駛過程中精確捕獲汽車牌照，而且還可以有效應(yīng)對惡劣天氣、夜間照明不足等復(fù)雜環(huán)境，保證識別結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性[3]。另外，車型識別也是智能識別領(lǐng)域的一個重要方面。車型識別技術(shù)是基于對汽車外形輪廓、尺度等特征的分析，利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法對車輛車型進(jìn)行分類和識別。在收費(fèi)站管理體系中，采用車型識別技術(shù)可以對不同車型的車輛進(jìn)行自動判別，從而確定相應(yīng)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，有效避免了人工判斷可能產(chǎn)生的誤差與爭議。在收費(fèi)站管理中，能夠自動判斷車輛類型。同時，該技術(shù)還能為交通管理部門提供車輛流量分析、交通規(guī)劃等決策支持，進(jìn)一步提升了道路收費(fèi)管理的智能化水平。

（三）智能化管理系統(tǒng)

智能化管理系統(tǒng)是現(xiàn)代收費(fèi)站管理的中樞大腦，采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集、處理和分析技術(shù)，實(shí)時全面掌握收費(fèi)站運(yùn)營狀態(tài)。利用智能化管理系統(tǒng)在收費(fèi)站各個重要節(jié)點(diǎn)上的傳感器和攝像頭等設(shè)備，持續(xù)不斷地收集交通流量、車輛通行記錄、收費(fèi)金額、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等海量數(shù)據(jù)信息。在此基礎(chǔ)上，通過大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、人工智能算法等方法，對所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深層挖掘和分析，從中提取出有價值的信息和規(guī)律，為管理決策提供一定的參考。在實(shí)時監(jiān)控方面，智能管理系統(tǒng)可以實(shí)時展示交通流量的動態(tài)變化，幫助管理人員直觀了解當(dāng)前道路擁堵情況，為決策提供科學(xué)依據(jù)。智能化管理系統(tǒng)能夠通過數(shù)據(jù)分析與預(yù)測模型系統(tǒng)提前預(yù)判未來一段時間內(nèi)的交通擁堵趨勢，為及時采取應(yīng)對措施提供預(yù)警。例如當(dāng)預(yù)測到即將到來的高峰時段，系統(tǒng)可以自動觸發(fā)應(yīng)急預(yù)案，如增加收費(fèi)車道、調(diào)整信號燈配時等，以緩解交通壓力。同時，智能化管理系統(tǒng)還具備強(qiáng)大的設(shè)備監(jiān)控與故障預(yù)警功能。通過對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測與分析，系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)并診斷設(shè)備故障，提前預(yù)警并通知維護(hù)人員進(jìn)行處理。這種主動式的維護(hù)模式不僅降低了設(shè)備故障對收費(fèi)站運(yùn)營的影響，還延長了設(shè)備的使用壽命，從而減少維修費(fèi)用。

（四）自助服務(wù)終端

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活節(jié)奏不斷加快，自助服務(wù)終端在收費(fèi)站管理中的應(yīng)用越來越廣泛。這些自助服務(wù)終端集自助繳費(fèi)、發(fā)票打印、信息查詢等多項(xiàng)功能于一體，為廣大駕駛?cè)藛T提供了更加方便快捷的服務(wù)。在自助繳費(fèi)方面，駕駛員只要按照顯示屏上的指示操作，很快就能完成通行費(fèi)用的支付，整個流程不需要排隊(duì)等候，有效縮短了等待時間。同時，自助服務(wù)終端還支持銀行卡和手機(jī)支付等多種支付方式，以滿足不同駕駛?cè)藛T的支付需求。另外，自助服務(wù)終端還可以進(jìn)行相關(guān)信息查詢。駕駛員可在終端上查詢自己的通行記錄、賬戶余額等相關(guān)信息，從而達(dá)到對車輛的自我管理與監(jiān)督，這樣既提高了用戶的滿意度，又提高了收費(fèi)站管理工作的透明度與可信度。

（五）信息共享與協(xié)同工作

處于信息化時代，信息共享與協(xié)同工作已成為提升管理效率的重要途徑。通過構(gòu)建開放兼容的信息共享平臺，智能化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與交警部門、氣象預(yù)報部門等有關(guān)部門的無縫連接。通過建立跨部門信息共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了對道路交通狀況、事故信息、天氣變化等外部因素信息的全面、準(zhǔn)確掌握，進(jìn)而做出更科學(xué)、更合理的決策。比如通過與交警部門的聯(lián)網(wǎng)，智能化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對道路交通事故及車輛違章行為的實(shí)時監(jiān)控。同時，可以實(shí)時獲取道路事故信息。這些信息不僅有助于收費(fèi)站管理人員及時調(diào)整保通預(yù)案，疏導(dǎo)交通流，還能為交警部門提供有力的數(shù)據(jù)支持，共同維護(hù)道路交通秩序。同時，通過與氣象部門聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)可以根據(jù)天氣情況自動調(diào)整交通管制措施，如在大霧、雨雪等惡劣天氣下啟動應(yīng)急預(yù)案，確保道路通行安全。

（六）故障自檢與遠(yuǎn)程診斷

為保證收費(fèi)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和高效服務(wù)，智能化管理系統(tǒng)還配備了故障自檢與遠(yuǎn)程診斷功能，通過內(nèi)置的傳感器和智能算法，實(shí)時監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和性能參數(shù)。當(dāng)檢測到異常狀態(tài)或潛在隱患時，系統(tǒng)將立刻啟動自我檢測機(jī)制，并對故障做出初步的定位與評價。對于不能自我檢測的故障，也可以通過遠(yuǎn)程診斷功能把故障信息傳送到后臺維修中心。維修人員能夠通過獲取的故障信息，迅速確定問題的原因，制定出相應(yīng)的對策[4]。必要時，也能通過遙控方式對設(shè)備進(jìn)行修復(fù)或調(diào)試，從而避免了因現(xiàn)場檢修而造成的交通中斷和人力成本。該方法的成功實(shí)施，大大提高了計費(fèi)的可靠性、穩(wěn)定性，減少了維修費(fèi)用，減少了人工投入。同時，這種智能化的維護(hù)模式也為收費(fèi)站管理帶來了更加便捷、高效的運(yùn)維體驗(yàn)。

三、收費(fèi)站智能化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與對策

（一）設(shè)備兼容與升級

1.挑戰(zhàn)分析

一是新舊設(shè)備兼容性問題。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，新的硬件設(shè)備與軟件應(yīng)用層出不窮。然而，這些新設(shè)備或軟件往往難以與舊有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫對接，導(dǎo)致兼容性問題頻發(fā)。這不僅影響了系統(tǒng)的整體性能和穩(wěn)定性，還增加了運(yùn)維成本和難度。二是技術(shù)更新?lián)Q代速度加快。在科技日新月異的今天，技術(shù)的更新?lián)Q代速度越來越快。為了保持系統(tǒng)的先進(jìn)性和競爭力，必須不斷引入新技術(shù)、新設(shè)備。然而，這也帶來了技術(shù)選型、系統(tǒng)集成、人員培訓(xùn)等一系列問題。

2.對策措施

一是制定兼容性標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。在系統(tǒng)設(shè)計之初，就應(yīng)充分考慮未來可能涉及的設(shè)備兼容性問題，制定統(tǒng)一的兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。這有助于減少新舊設(shè)備之間的沖突和矛盾，提高系統(tǒng)的整體性能和穩(wěn)定性。二是定期進(jìn)行設(shè)備檢修與維護(hù)。為了確保設(shè)備的正常運(yùn)行和延長使用壽命，應(yīng)制定定期的設(shè)備檢修與維護(hù)計劃。通過定期檢查、清潔、校準(zhǔn)和更換磨損部件等措施，保持設(shè)備的良好狀態(tài)。同時，對于發(fā)現(xiàn)的兼容性問題，應(yīng)及時進(jìn)行處理和解決。三是積極擁抱技術(shù)升級。面對技術(shù)的快速更新?lián)Q代，應(yīng)積極擁抱新技術(shù)、新設(shè)備。在充分評估技術(shù)成熟度和市場需求的基礎(chǔ)上，適時進(jìn)行硬件和軟件升級。這不僅可以提升系統(tǒng)的性能和功能，還可以降低長期運(yùn)維成本。在升級過程中，應(yīng)注重系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性測試，確保新舊設(shè)備之間的無縫對接。

（二）人員培訓(xùn)與管理

1.挑戰(zhàn)分析

智能化管理系統(tǒng)的引入，不僅改變了傳統(tǒng)的工作模式，也對人員的知識結(jié)構(gòu)、技能水平和管理能力提出了新的要求。一方面，系統(tǒng)操作、數(shù)據(jù)分析、故障排查等專業(yè)技能的掌握成為必備條件;另一方面，對新技術(shù)、18d2cd0153b3299bd5c3cbd0f294041052abaa2f1614e50b6c9b14f601e973bf新理念的快速學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力也成為衡量人員專業(yè)素質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。此外，智能化管理還強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、信息共享和快速響應(yīng)等能力，這對人員的管理水平和綜合素質(zhì)也提出了更高的要求。

2.對策措施

一是建立健全的激勵機(jī)制。為了激發(fā)人員的學(xué)習(xí)熱情和工作積極性，應(yīng)建立健全的激勵機(jī)制。這包括設(shè)置合理的薪酬體系、發(fā)展通道和獎勵制度，讓人員感受到自己的付出得到了應(yīng)有的回報。同時，還應(yīng)注重精神激勵，如表彰優(yōu)秀個人和團(tuán)隊(duì)、營造積極向上的工作氛圍等，以增強(qiáng)人員的歸屬感和榮譽(yù)感。二是加強(qiáng)專業(yè)培訓(xùn)與技能提升。針對智能化管理對人員專業(yè)素質(zhì)的要求，應(yīng)定期組織專業(yè)培訓(xùn)和技能提升活動。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋系統(tǒng)操作、數(shù)據(jù)分析、故障排查等專業(yè)技能，以及新技術(shù)、新理念的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。培訓(xùn)方式可以多樣化，如內(nèi)部培訓(xùn)、外部培訓(xùn)、在線學(xué)習(xí)等，以滿足不同人員的學(xué)習(xí)需求。通過培訓(xùn)，不斷提升人員的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，為智能化管理提供有力的人才保障[5]。三是實(shí)施績效考核與持續(xù)改進(jìn)。為了確保人員培訓(xùn)與管理工作的有效性和針對性，應(yīng)實(shí)施績效考核制度。通過設(shè)定明確的考核標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)，對人員的工作表現(xiàn)進(jìn)行定期評估。根據(jù)考核結(jié)果對人員進(jìn)行獎懲和激勵，以激發(fā)其工作積極性和創(chuàng)造力。同時，針對考核中發(fā)現(xiàn)的問題和不足，及時制定改進(jìn)措施并進(jìn)行跟蹤落實(shí)，以實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)和不斷提升的目標(biāo)。

結(jié)束語

將收費(fèi)站智能化技術(shù)廣泛應(yīng)用于收費(fèi)管理領(lǐng)域，具有顯著的效益和促進(jìn)作用。面對智能科技的快速發(fā)展，深入推廣收費(fèi)站智能化技術(shù)已成為當(dāng)務(wù)之急。高速公路運(yùn)營管理機(jī)構(gòu)應(yīng)進(jìn)一步加大投入，加強(qiáng)多方合作，強(qiáng)化專業(yè)支持，共同致力于推進(jìn)收費(fèi)站智能化技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，為交通管理的現(xiàn)代化進(jìn)程貢獻(xiàn)力量。只有不斷追求創(chuàng)新和進(jìn)步，才能更好地滿足人民群眾對高效、便利交通的需求。

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