高速公路智能收費(fèi)亭的應(yīng)用研究

莊國林

（中交一公局電氣化工程有限公司，北京 100102）

高速公路收費(fèi)亭是高速公路工作人員直面客戶的窗口，它不僅是車道收費(fèi)人員的工作間，又是收費(fèi)系統(tǒng)及監(jiān)控設(shè)備的安裝平臺，它既要滿足收費(fèi)島特殊空間環(huán)境的要求，還必須考慮收費(fèi)設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備的安裝運(yùn)行和維修的需要以及收費(fèi)人員的生理要求；既要美觀大方，又要經(jīng)濟(jì)安全實(shí)用。收費(fèi)亭是否合理化設(shè)計，將直接影響收費(fèi)人員的工作效率。

高速公路收費(fèi)站，若采用傳統(tǒng)收費(fèi)亭存在以下缺點(diǎn)：

（1）每天的車流量較大，汽車產(chǎn)生的尾氣、揚(yáng)塵較多，會造成收費(fèi)亭周圍的空氣質(zhì)量極差，傳統(tǒng)收費(fèi)亭無法緩解空氣流動，但依舊無法改變收費(fèi)亭內(nèi)整體空氣質(zhì)量差的環(huán)境，長期情況下，對工作人員的身體傷害較大。

（2）通行量增大還會帶來交通噪聲，收費(fèi)人員長期在噪音環(huán)境下工作，容易疲勞、心情煩躁，甚至可能造成聽力損害，影響收費(fèi)人員的工作效率。

高速公路智能收費(fèi)亭是隨著收費(fèi)系統(tǒng)業(yè)務(wù)越來越成熟后衍生的產(chǎn)物，它集成了中央控制系統(tǒng)、智能化收費(fèi)系統(tǒng)、自動門窗系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，具有智能舒適、節(jié)能環(huán)保、空氣調(diào)節(jié)、以人為本等特點(diǎn)?？蔀槭召M(fèi)工作人員提供一個舒適的工作，可提高工作人員的工作效率。智能收費(fèi)亭在廣東、江西、江蘇等多地已投入使用較長時間，在當(dāng)下進(jìn)行實(shí)施，能更好地解決過程中可能出現(xiàn)的問題，從而保證收費(fèi)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 高速公路收費(fèi)亭現(xiàn)狀

隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，行駛在高速公路上的車輛通行量日益增大，收費(fèi)站車道環(huán)境的惡化，傳統(tǒng)收費(fèi)亭逐漸呈現(xiàn)出一系列的不足。首先，傳統(tǒng)的收費(fèi)亭空間狹小、工作環(huán)境不舒適。車道上汽車產(chǎn)生的尾氣、揚(yáng)塵、噪音和霧霾等環(huán)境直接影響車道的空氣質(zhì)量，對收費(fèi)員的健康造成了一定影響。其次，傳統(tǒng)收費(fèi)亭內(nèi)部機(jī)電設(shè)備集成度低。傳統(tǒng)計費(fèi)方式需要在亭內(nèi)安裝各種型號復(fù)雜、大小不一的機(jī)電設(shè)備，占用空間大，設(shè)備接線混亂，穩(wěn)定性差，給后期維護(hù)、檢修造成了較大困擾。再者，傳統(tǒng)收費(fèi)亭功能結(jié)構(gòu)簡陋單一。一般亭內(nèi)只設(shè)有冷暖空調(diào)設(shè)備，對收費(fèi)亭內(nèi)空氣、噪聲等并無改善措施；同時，其不設(shè)有門禁系統(tǒng)，安全性較差。

2 傳統(tǒng)收費(fèi)亭的弊端

2.1 收費(fèi)環(huán)境差

通過對傳統(tǒng)收費(fèi)模式的研究，我們了解到，在高速公路傳統(tǒng)收費(fèi)亭的周圍，彌漫著大量的煙塵，由于車輛來來往往會造成塵土飛揚(yáng)的狀況，傳統(tǒng)的收費(fèi)亭直接暴露在這樣的環(huán)境下，收費(fèi)員在種工作環(huán)境中工作，對于其身體健康有著非常大的影響，特別是夏天，空氣較為炎熱，再加上亭內(nèi)工作空間狹小，空氣流通性差，周圍環(huán)境惡劣，很容易使收費(fèi)員產(chǎn)生各種身體不適現(xiàn)象，并且，如果遇到節(jié)假日等高速高峰期，大量的汽車尾氣也會隨車流量的增加接踵而來，令工作人員惡劣的工作環(huán)境雪上加霜，更增加了職業(yè)病的發(fā)生概率。

2.2 設(shè)備后期維護(hù)難度大

傳統(tǒng)高速收費(fèi)亭，其內(nèi)部收費(fèi)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)警報系統(tǒng)以及信息處理系統(tǒng)都不是一體的，都是先通過服務(wù)器進(jìn)行整合，其后果便是某一系統(tǒng)產(chǎn)生問題時，會影響其他系統(tǒng)的正常工作，同時，系統(tǒng)之間沒有整合，也會產(chǎn)生大量的走線，在實(shí)際的問題檢查修理過程中，這些走線會嚴(yán)重影響維修人員的判斷，降低維護(hù)維修的工作效率。并且由于系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備沒有做防塵處理，使用時間過長，便會有大量的塵土堆積在線路以及電子版上面，進(jìn)而造成系統(tǒng)的短路，有時甚至?xí)a(chǎn)生火災(zāi)危險，嚴(yán)重危害工作人員的人身和財產(chǎn)安全。

3 智能收費(fèi)亭的應(yīng)用優(yōu)勢

智能收費(fèi)亭主要由燈光控制系統(tǒng)、空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等組成，相較傳統(tǒng)的收費(fèi)亭而言，系統(tǒng)集成度高、功能完善，有效提高了收費(fèi)人員的收費(fèi)體驗(yàn)。智能收費(fèi)亭的優(yōu)勢主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

3.1 工作效率高

傳統(tǒng)收費(fèi)亭的收費(fèi)員，因其工作環(huán)境不舒適、工作內(nèi)容枯燥等原因，崗位往往有較強(qiáng)的流動性，導(dǎo)致業(yè)主方每年為收費(fèi)員培訓(xùn)、教育等事務(wù)需要付出較多成本。智能收費(fèi)亭完成部署后，不僅可提高員工的工作積極性和服務(wù)水平，還可以通過遠(yuǎn)程手段進(jìn)行運(yùn)維支持，不需要頻繁進(jìn)行培訓(xùn)，既提升了工作效率，也減少了業(yè)主方的教育培訓(xùn)支出。

3.2 遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)

顧名思義，遠(yuǎn)程監(jiān)視主要包括兩部分工作，一部分是時時監(jiān)控收費(fèi)員的工作狀態(tài)，另一部分則是方便業(yè)務(wù)管理。具體來講，是在直接掌握收費(fèi)站收費(fèi)員業(yè)務(wù)開展情況的基礎(chǔ)上，通過遠(yuǎn)程控制收費(fèi)亭設(shè)備的開關(guān)量，以語音等形式傳達(dá)工作要求，使兩者協(xié)調(diào)統(tǒng)一，真正做到遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制。

遠(yuǎn)距離監(jiān)控系統(tǒng)的順利工作除依靠固定的互聯(lián)網(wǎng)外，還必須以強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為后盾，當(dāng)然，Web系統(tǒng)更是至關(guān)重要的，如此人們就可以利用遠(yuǎn)距離監(jiān)視技術(shù)適時地掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的更新信息，甚至某些設(shè)備的等級消息等，這都是確定遠(yuǎn)距離監(jiān)視好壞的關(guān)鍵問題。交換式以太網(wǎng)因其造價低廉、容易實(shí)施、適用范圍廣泛、發(fā)展迅速很快成為遠(yuǎn)距離監(jiān)視的首選網(wǎng)絡(luò)。此外，現(xiàn)場測控裝置、監(jiān)測設(shè)備、瀏覽器等這些都是進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)視不可或缺的重要組成部分。通過這種新型智能監(jiān)視裝置，不但可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，還可以進(jìn)行信息錄入，并且還可以發(fā)布預(yù)警，所以對于應(yīng)用性部門而言，無疑遠(yuǎn)程智能使用更為普遍，并且也更符合實(shí)際。

將遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)大面積應(yīng)用到智能收費(fèi)亭中，讓每個監(jiān)控攝像頭都與總端的攝像數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，總端的工作人員可以實(shí)時掌握每個收費(fèi)亭的收費(fèi)信息以及工作狀態(tài)，提高服務(wù)的精準(zhǔn)性的同時，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)還具有報警功能。對于突發(fā)情況，可以及時地向外界傳達(dá)信息，并且與傳統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備相比，高速公路智能收費(fèi)亭的監(jiān)控系統(tǒng)較多，首先，便是在收費(fèi)站前的廣場處放置有一臺高速智能球形攝像機(jī)，攝像機(jī)的主要工作目的是為了監(jiān)視收費(fèi)站是否有強(qiáng)制收費(fèi)的情況。如需對來往車輛的車輛數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，則會在每條車道安裝一臺固定的彩色攝像機(jī)，這臺彩色攝像機(jī)的主要作用是為了監(jiān)視車輛是否有逃費(fèi)現(xiàn)象，并且記錄車輛的車牌號等信息。在每個收費(fèi)窗口，還需安裝一臺彩色的半球攝像機(jī)，此攝像機(jī)的作用類似行車記錄儀，可以實(shí)施記錄收費(fèi)站點(diǎn)的各種情況，再加上遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)采用了較為先進(jìn)的數(shù)據(jù)壓縮格式，可以將錄像進(jìn)行壓縮上傳到云端，對于錄像的記錄較為完善，可以滿足大多數(shù)收費(fèi)業(yè)務(wù)的需求，且具有一定的靈活性與擴(kuò)展性。

3.3 工作性能穩(wěn)定

由于高速公路收費(fèi)亭的位置一般設(shè)置在高速公路的出入口，這兩處地方的地理位置決定了會涵蓋非常多和公路有關(guān)的電子系統(tǒng)，在這些電子系統(tǒng)中，很多電子系統(tǒng)會因?yàn)橹車h(huán)境的問題而改變自身的工作性能，比如，某些電子設(shè)備內(nèi)部的電路板沾染灰塵后，會產(chǎn)生短路的現(xiàn)象，在降低使用壽命的同時，產(chǎn)生嚴(yán)重安全隱患。為了保證這些電子設(shè)備能夠正常使用，通常將他們的總端放置在收費(fèi)亭內(nèi)，這也就導(dǎo)致了收費(fèi)亭內(nèi)部的系統(tǒng)走線，非常的混亂。很容易影響收費(fèi)亭自身系統(tǒng)的正常使用，但是，智能收費(fèi)亭便不會有這樣的問題，智能收費(fèi)亭自身的系統(tǒng)是獨(dú)立于其他公路電子設(shè)施之外的，其本身的日常使用，不會因?yàn)橥饨缦到y(tǒng)的使用而產(chǎn)生內(nèi)部數(shù)值的改變，可以保證整體使用的精準(zhǔn)性，同時，每個設(shè)備都單獨(dú)做了防塵處理，也不用擔(dān)心長時間使用線路短路的問題，與傳統(tǒng)高速公路收費(fèi)亭相比，高速公路智能收費(fèi)亭的工作性能是普通收費(fèi)亭的2.5倍，其對于數(shù)據(jù)的處理效率以及與數(shù)據(jù)庫對接產(chǎn)生的對接時間與原來相比，下降了50%，極大程度地提高了工作效率。

3.4 改善員工工作環(huán)境

（1）收費(fèi)亭結(jié)構(gòu)。智能收費(fèi)亭外部主體采用3mm鋼結(jié)構(gòu)框架和1.5mm鋼板外殼焊接而成。收費(fèi)亭室內(nèi)裝修采用環(huán)保生態(tài)板，保溫層加阻燃玻璃巖棉，機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)防靜電地板鋪設(shè)在室內(nèi)地面。收費(fèi)亭建成后，具有阻燃、隔熱、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

（2）工作號牌顯示系統(tǒng)。顯示裝置安裝在收費(fèi)亭外，用于顯示值班收費(fèi)員的信息。它可以直接操作和替換展臺上的顯示信息。它簡單而靈活。同時，具有其他信息與收費(fèi)員信息交錯顯示的功能，節(jié)省了交接班時間，提高了工作效率，改善了司機(jī)和乘客的駕駛體驗(yàn)。

（3）窗式氣幕系統(tǒng)。具有隔熱、防蟲、防塵功能，始終保證收費(fèi)亭內(nèi)良好的空氣條件。在夜間充電過程中，展位窗口的照明有助于駕駛員和收費(fèi)員清楚地識別收費(fèi)單的信息和金額。

（4）照明系統(tǒng)。展館頂部設(shè)有LED照明和側(cè)LED燈帶照明，可通過主控觸摸液晶屏實(shí)現(xiàn)照明控制和狀態(tài)監(jiān)控，側(cè)燈帶也可作為緊急報警?？赏ㄟ^定時、自動和手動模式進(jìn)行控制，并可根據(jù)需要調(diào)整亮度。

（5）智能中央控制系統(tǒng)采用工業(yè)嵌入式平臺。該平臺嵌入在智能收費(fèi)亭內(nèi)，由觸摸屏操作，可脫離網(wǎng)絡(luò)工作。具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲能力，用于智能收費(fèi)亭內(nèi)的溫濕度、空調(diào)、墻體供暖、新風(fēng)、PM2的存儲、實(shí)時處理、分析和輸出，監(jiān)控設(shè)備的各種信息，自動解決所有報警故障。

（6）新風(fēng)凈化系統(tǒng)。系統(tǒng)采用換熱式，根據(jù)空氣質(zhì)量檢測模塊的反饋信息實(shí)現(xiàn)自動控制。也可以通過通用控制觸摸式LCD屏幕進(jìn)行控制和監(jiān)控。該系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、各種管道和濾芯組成。安裝在收費(fèi)亭頂部的風(fēng)扇通過管道連接到一系列出風(fēng)口。

風(fēng)機(jī)啟動后，收費(fèi)亭內(nèi)的污染空氣將通過出風(fēng)口和風(fēng)機(jī)排至收費(fèi)亭外。室外新鮮空氣經(jīng)層層凈化消毒后，通過安裝在收費(fèi)亭頂部的進(jìn)氣口進(jìn)入收費(fèi)亭，使收費(fèi)亭內(nèi)的人們能夠呼吸到優(yōu)質(zhì)的新鮮空氣。收費(fèi)亭內(nèi)空氣清新舒適，可避免“空調(diào)病”和霉變，去除裝修后長時間緩慢釋放的有害氣體，自動調(diào)節(jié)展覽收費(fèi)亭內(nèi)的溫度和濕度，有效清除收費(fèi)亭內(nèi)的各種細(xì)菌和病毒，工作過程超靜音。

（7）Led全彩顯示系統(tǒng)。顯示屏安裝在收費(fèi)亭正面上方。它是一種向駕駛員和乘客發(fā)布特定信息的電子系統(tǒng)。它可以播放文本和視頻、多通道同步顯示、異步顯示、預(yù)約播放等多種格式的文件。

4 結(jié)語

通過傳統(tǒng)收費(fèi)亭與智能收費(fèi)亭的對比，我們可以看出，智能收費(fèi)亭的應(yīng)用將徹底顛覆傳統(tǒng)的收費(fèi)工作模式，功能上不僅可以實(shí)現(xiàn)對收費(fèi)亭所有系統(tǒng)的集中控制，還可以讓收費(fèi)員在更加舒適的環(huán)境中工作，保證收費(fèi)人員的身體健康。并且其高度模塊化的設(shè)備管理，更可以通過合理的設(shè)計來加裝各種新型的系統(tǒng)，相信在不久的將來，隨著收費(fèi)系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，高速收費(fèi)亭將會迎來下一次重大改變。