高速公路无人值守车道的研究与应用

王先有

关键词：高速通行；无人值守；高速收费；高速发卡；ETC；MTC

1引言

从2020年1月1日零时起，全国29个联网省份的487个省界收费站全部取消，全国高速公路收费正式形成“一张网”，取消省界收费站的意义在于彻底解决高速公路交通拥堵，提升高速公路通行效率；节能减排，降低车辆运营成本，减少尾气排放：减少高速公路运营投入，降低高速公路投资者、经营管理者和用户成本：有助于加快智慧公路建设，促进高速公路高质量发展和运营服务水平提升。目前，高速公路收费行业已经与大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术深度融合，高速公路出口支持多种支付方式，运营公司及用户已经体验到信息化技术给交通带来的各种便利，同时解决了高速公路收费慢、车辆通行效率低的问题。但在降低高速公路运营公司运营成本方面仍然存在很大的空间，主要表现如下。

（1）据不完全统计，截至2020那年10月26日，全国高速公路ETC使用率仅为65.98%，意味着超三分之一的车辆还是使用MTC（人工半自动收费车道）通行，因此运营公司在MTC车道上的人力投入还是居高不下。

（2）目前，广西高速公路实现“县县通”后，部分收费站位置偏远、车流量少，工作人员却不能少，导致高速公路的运营成本增加。

（3）特情车辆进入ETC车道，降低了ETC车道的通行效率，需要人工介入处理ETC车辆。

（4） MTC车道一个人只能操作单条车道，无法进行跨车道作业。

（5）ETC车辆在交易过程中会出现特情的情况，需要人工介入处理。

2总体技术架构

为降低各高速公路运营公司的运营成本，采用无人值守方式、远程集中监控、一人同时监管多个车道，以实现降低收费站的人力投入，系统整体技术结构如图1所示，主要包括车道远程控制系统、出口自助缴费、人口自助发卡、设备控制、收费系统、车辆档案、稽查系统。

2.1集中监控

在每个路段公司的集中监控中心部署一套无人值守服务，采用Socket远程连接车道自助发卡机和车道自助缴费机，实现远程监控各个收费站的无人值守车道，收费班长可以通过视频远程查看各个无人值守车道的现场情况，同时监控设备支持特殊事件检测上报功能，当出现车辆冲卡、栏杆砸车、人员闯入、货物散落等事件，系统会自动上报事件并提示远程监控的收费班长。

2.2远程控制

监控室的收费员可以通过远程值守的PC端或者移动端实现对现场各车道的控制，在通过视频确认车道现场安全的情况下，收费员可以远程操作车道上下班、车道顶棚灯、车道栏杆机等外部设备。

2.3远程特情处理

无人值守车道的核心功能是可以支持远程处理车道交易的特情，主要处理车辆无法正常通行的特殊情况。常见的特情有：广西区黑名单、全国稽核黑名单、车辆高速通行超时、车辆U转、ETC余额不足。车辆在交易过程中出现特情时，无法自助完成通行交易，需要人工介入处理，当车道通过Socket向无人值守服务推送特情报警时，监控室收费班长接收到特情则进行远程视频，与司机进行通话确认特情情况，确认完成则开始处理特情，使车辆快速完成交易并通行[1]。

2.4智能客服

无人值守车道内置了智能客服，可以和司机进行互动，回答司机在高速出行的过程中的疑问，常见交互有转人工客服、前方高速情况、通行费预估、服务器等。

2.5收费车辆实时监测

通过远程无人值守系统，可以查看路段内车辆行驶轨迹、计费信息（路径、车型、轴数）、收费状态（省内收费站出或省界门架出）、清分状态，进而使运营公司可以快速掌握所管辖收费站的应收情况。

2.6车辆档案

车辆通行至无人值守车道，系统会通过车牌和车牌颜色快速获取车辆的档案信息，为无人值守车道收费提供辅助的核验信息，以减少车辆逃费情况，减轻后期的稽核压力。

3系统设计及实现

该系统具有较强的移植性，任意一个收费站或多个收费站都可以汇聚到同一个远程值守服务，能够有效应对不同规模运营公司的运营模式。远程值守服务采用集中服务部署的方式，运营公司确认需要集中远程值守的收费站及车道，并将相关收费站以及车道配置下发到远程值守服务，远程服务在启动时将遠程值守的数据进行加载并连接到对应车道进行控制。远程值守主要由如下几个独立的子模块组成，分别是用户管理模块、数据同步模块、设备异常模块、特情待办模块、特情处理模块、车辆档案模块、车道控制模块、视频对讲模块、视频对讲模块、智能客服模块等[2-3]。

3.1用户管理模块

用户管理模块主要对用户的账号、密码、角色、权限进行管理，实现各个用户之间的数据隔离以及分级管理，在设计上采用基于角色的访问控制（RABC）。例如，收费员角色具有车道上下班以及收费的权限，收费班长角色具有收费员的权限同时具有特情授权的权限。

3.2数据同步模块

数据同步主要是同步省中心下发的各种配置，如当前无人值守系统所管辖的收费站以及车道的范围、全国收费站和车道的基础信息、全国稽查黑名单等，这个数据同步模块为无人值守业务提供数据支持。

3.3设备异常模块

设备异常模块主要是监控无人值守系统管辖车道的外部硬件设备的状态，当车道的外部设备状态出现异常时，将自动上报外设异常情况，让收费员实时掌握远程车道外设的使用情况。

3.4特情待办模块

特情待办模块主要是展示当前管辖车道出现的所有收费特情，具体如图2所示，以便收费员实时掌握远程收费车道现场的情况。当收费车道现场出现收费特情日寸，特情待办列表将收费车道的特情类型，以及车道等信息展示给远程收费员，收费员点击对应特情即可进入对应特情处理页面进行特情处理，同时特情待办页面会监控各车道设备的运行情况，设备出现异常将自动展示设备异常的车道以及出现异常的时间点，让收费员实时掌握远程车道情况。

3.5特情处理模块

特情处理模块主要是用于处理车道现场特情，具体如图3所示。当车道出现特情时，远程值守人员迅速进入特情处理模块接管车道，然后按照特情操作规范处理车辆特情，主要支持的特情如表1所列。

4应用效果分析

目前，广西已经在螃圩、向阳、大新北等收费站试点高速公路无人值守车道，经过一段时间的磨合与调整，系统已趋于稳定运行的工作状态，虽然目前收费站没有完全按照前期规划降本增效的方案执行，但在一定程度上已经降低了收费站的运营成本。对于无人值守车道的使用，短期目标是实现如下效果。按照规模为“3个人口+3个出口”的收费站进行人员配比，使用高速公路远程无人车道前，收费站人员需求总数大致为29人，使用高速公路无人值守车道后，收费站人员需求总数大致为14人，这将在很大程度上实现对收费站运营管理的降本增效，每个收费站也可根据具体运营情况进行相应调整。

5结束语

广西高速公路作为广西交通运输体系的重要组成部分，广西经济的发展和广西高速公路的发展二者相辅相成，缺一不可。为后疫情时代经济体系复苏注入新动能，降低高速公路的运营成本，提升高速公路进出口车辆通行效率，进一步实现高速公路收费站无人值守或少人值守，并建立一套完善的无人值守车道运营管理体系变得日趋重要且必要。基于此，本文提出应用人工智能、云计算、大数据等技术，建立一套完善的高速公路无人值守车道体系，以逐步实现收费站的少人化或无人化，从而助力经济发展。