摘要：在交通运输部的统一安排和组织下，2020年全国已完成取消高速公路省界收费站工程切换工作。撤站后的全网联网收费体系运行基本稳定，相较于原有的高速公路联网收费体系而言，取消高速公路省界收费站工程建设完成后，收费广场的出、入口车道场景和职能也产生明显变化，主要体现为：出入口车道主要由ETC专用车道和混合车道组成，ETC车辆采取ETC不停车交易，非ETC车辆（含无法正常通过入口ETC进行处理的ETC车辆）入口领取CPC卡当通行介质，出口交还CPC卡并根据卡内信息计费缴费；入口对货车采取治超处理，对于绿通预约车辆按规范流程提供验证后的刷码通行，对于集装箱车辆按规范流程获得优惠通行等。新的运营模式下．收费站的出入口车道仍是联网收费中的重要业务处理集中地，虽然ETC交易占比提高，但是仍有一部分车辆，需通过人工方式提供交易服务。特别是对于出口车道而言，目前对于无法通过正常ETC交易的车辆，只能采用人工方式进行处理。入给混合车道系统，协同完成收费业务。
关键词：AI技术；高速公路收费；机器人系统
引言
高速公路联网收费数据信息量大,随着技术手段和预测模型的不断发展,挖掘数据的潜在价值,进行高速公路交通运行状态的特征分析,使得历史联网收费数据为管理者提供管理辅助成为可能。相对于检测设备和手机信令的信息获取手段,联网收费数据具有以下特点：联网收费系统随高速公路建成即投入使用,历史收费数据库已经存在，数据质量稳.定,信息格式统一,因此具备可靠、经济和便利等优点。可见,各类数据在数据获取和质量上各有所长，利用高速公路联网收费数据可以在现有设备和已有信息的基础_上直接进行研究,是一种经济高效的手段,可与其他类数据的研究应用互为补充,在高速公路信息化管理中发挥作用。
1.联网收费现状张绍刚简介
2020年1月1日,全国高速公路取消了487个省界收费站,形成了“一张网运营,一体化服务”新格局｡截至目前,ETC用户已超2亿,全网共建成收费站约1万个,实体门架约27万个,收费车道约7.7万条,其中ETC专用车道3.5万条,高速公路日均出口交易量约3200万辆次，非ETC交易（出口使用现金支付和使用第三方支付的交易）比例约占出口总交易的34%，其中使用现金支付的比例占非ETC交易总量的45%。在互联网行业发展迅猛和电子商务普及的背景下，用户使用第三方支付方式缴纳高速公路通行费的占比逐步提升。随着数字人民币的推
出以及网络技术和数字经济发展，现金功能和使用环境发生深刻变化，立足新发展阶段，交通强国建设、综合立体交通网规划、数字交通“十四五”发展规划等发展战略对交通行业发展也提出了新要求。
2.高速公路收费系统
宁波市旅游高速公路电子不停车收费系统技术。IC卡智能缴费系统已经成为高速公路收费系统的重要模式，通过智能缴费IC卡能够进行多次频繁应用，大大避免了传统纸质收费票据操作方面的复杂性，同时也避免了大量纸张以及成本的浪费。虽然此种收费模式能够节约较多的费用，并且也为高速公路全面推广数字化管理提供了良好基础条件，但是并没有从根本上解决时间成本、通行能力等方面的问题。为了有效解决以上问题，电子不停车收费系统（ETC）有了快速发展和应用。此系统的关键在于车辆能够运行在较高速度情况下通过收费口，并不用减速或者停车进行缴费。该系统主要是通过车辆自动识别技术实现车辆和收费站间无线数据的通讯，对于收费数据进行相应处理之后利用联网技术和银行实施后台结算，这样就可以确保车辆通过收费站不需要停车缴纳费用。
3.基于集成AI技术的高速公路收费机器人系统
3.1AI车型识别
在收费车道入口的前方，安装AI车型识别设备一智慧眼车型识别。该设备内置AI车型识别算法，通过对采集的图像数据进行分析，获取车型信息，并将结果推送给高速公路收费机器人系统。高速公路收费机器人系统根据关联的AI模型进行信息匹配，以提供给拟人智能处理模块使用。
3.2基于收费数据的高速公路行程时间预测模型
(1）研究了不同时间间隔下行程时间分布特征，以合适的时间间隔提取到的高速公路行程时间、进站流量的时间序列,既可保留时间序列的时间变化趋势，又可消除部分随机波动。(2）影响行程时间预测的变量特征分析显示,实验路段的进站流量全天呈现明显的分布特征,当前行程时间和邻近时间间隔的行程时间相关性较大,与进站流量均呈现一定的延后相关性。(3）建立了基于联网收费数据的高速公路行程时间预测框架,实现了在仅有联网收费数据情况下的行程时间预测,并在3段高速公路上进行实验,验证了模型的适用性。(4）通过对比均方误差和平均绝对百分比误差，对不同类型高速公路的可行性进行了初步验证,3段实验路段地处福建省内,路网功能、交通组成、区位特征均有所不同,具有一定代表性,可为福
建省域内此类研究应用提供一定的基础和参考。行程时间预测模型的结果可应用于高速公路智能交通系统中交通信息发布、道路服务水平评价、拥堵预警等方面,同时也可为交通流诱导和线路优化提供数据基础,服务于交通管理者与出行者。受限于数据时间跨度和样本量，本文利用有限时段和路段的收费数据对客车行程时间进行预测,虽未能将时间序列的特征进行全面刻画，但可作为行程时间预测研究的基础性工作。未来可增加月份、星期、节假日等属性,考虑天气、交通事件及车型差异等因素做进一步研究。
3.3新一代高速公路收费系统软件架构
对于新一代高速公路收费系统来说，其系统软件也随着云计算、大数据、5G等多种技术的发展正在向着基于云+Docker+Redis+RPC+5G组合架构的全新模式发展，这也和目前国家推行“互联网+”战略相匹配。新型系统软件架构主要采取的是RPC分布式架构，通过“微服务”方式针对通用性业务（包括：路径拟合、费用计算、黑白名单查询等）进行服务。采用全新架构后车道内部不需要留存当地数据，可以通过Redis实现数据的临时性存储并第一时间将其上传到云端，工控机仅保留逻辑控制业务和展示层即可。另外，数据主要采取的是云存储模式，从而能够进一步增强区域内数据可容积性，能够实现更大范围的数据共享，
从而降低传统收费站、分中心的数据存储、管理以及备份的压力，并且可以节省机房建设方面的费用投入。在进行数据应用时可以通过云边一体结合计算进行解决，通过云边计算的方式不但能够优化传统高速公路收费体系，能够对数据进行统一处理，从而增强硬件数据运算力，同时也能够为收费系统向着智能化方式提供基础支撑。另外，在高速公路收费系统中应用5G通信技术，能够提升高速公路收费系统的智能化水平，从而有效处理数据交互问题，把传统公路交通系统变成车路协同，无人驾驶的智慧型交通系统。聂磊老婆
3.4ＯＢＵ与数字人民币钱包结合实现不停车通行
ETC是利用专用短程微波通信技术，通过路侧单元与车载单元的信息交换，自动识别车辆自动完成通行交易的全自动收费方式。如果能够实现车载单元与数字人民币硬钱包结合的创新应用，相当于车辆在不停车通过收费站的同时，隔空从ETC车载装置钱包中取出数字人民币支付通行费，因为数字人民币具有支付即结算的特性，故通行费将直接结算至收费站所属经营管理单位的收款账户。这一应用如果能够实现，相当于ETC交易从离线变为了在线交易，对ETC业务可能是一次重构，ETC服务质量和联网收费运营服务水平将有质的提升。当然，要实现这一应用非常难，数字人民币硬钱包交易和ETC远程通信的技术路径
不同，除了涉及新硬件研发，还需研究金融行业交易安全认证和ETC交易安全认证如何实现互认。
3.5高速公路车道收费软件的测试墙布胶水
（1）在入口车道通行测试方面，主要囊括业务流程测试和文件读写测试几个方面。而且，入口车道涵括ETC入口，混合车道入口，面向全车型车种予以通行测试。技术要求车辆通行交易处置及时，费显信息显示精准合理。ETC车辆通行对OBU文件及ETC用户卡文件操作要求契合实施方案需求。特殊情况下，当车辆通行入口车道的过程中，根据运营规则处理情况，要保证费显特情提示信息精准及时。（2）在出口车道通行测试方面，这就涵括业务流程测试及文件读写测试几个方面。出口车道涵括ETC专用出口以及混合车道出口等。相关人员在展开全车型车种车辆通行测试活动的过程中，务必要确保车辆通行路径计费信息的完备性，而且还应该保证通行交易处置及扣费合理，费显信息准确，费显显示全程费额和实收的数额保持统一。值得注意的是，当ETC车辆通过的过程中，操作人员要确保OBU信息以及ETC用户卡信息操作契合实施方案要求。在实现全部规划路径测验之后，登记出口车道费显显示收费的全部数额，同时，及时分析系统后台测验车辆通行的有关信息，及时对比测试路径的行程以及通行记录的信息，查看其是否保持统一。中国海军舰艇
结束语
根据高速公路建设实情，结合路段业主实际运营需求情况，设计了收费机器人系统，通过集成AI技术，采集车道车辆信息，必要时智能与车主对话，获取收费关键信息，通过与车道对接接口输入给车道，借助收发卡机设备，车主自助插卡、取卡，使用移动支付手段，以完成车道的收费业务；在自动收费过程中出现收费机器人无法处理时，才需要人工介入处理来完成收费。该收费机器人系统的现实，在实现自动收费和特情智能处理情况下，逐步降低人力参与，可由现有的多人值守向少人值守，甚至一人值守逐步转变，实现一个人对多条车道的管控，一个人借助各类能力和工具完成多项现场职能，实现运营投入经济化。
参考文献
[1].招商华软助力新疆公路收费智慧升级[J].中国交通信息化,2021(10):87.
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