[发明专利]面向自由流收费及车路协同的智慧门架系统及应用

说明书

本发明公开了一种面向自由流收费及车路协同的智慧门架系统及应用，该系统包括路侧信息采集终端系统、自由流收费系统、虚拟站边缘计算系统、车路协同交互系统、诱导信息发布系统、行车道控制系统、电力保障管理系统、门架安全监控系统、云端。该应用实现事故、堵车、气候带来的交通信息显示和引导，以及违规行驶的抓拍。本发明建设在与其连通的各方向相邻收费站、相邻互通之间，以及省界应相邻两省分别设置。承担按路段收费和稽查的功能，同时具备远程监控监测功能。

技术领域

本发明涉及面向自由流收费及车路协同的智慧门架系统及应用，属于高速收费及监测装置技术领域。

背景技术

现阶段，我国的高速公路在省与省之间，实行以省划界、分省收费的管理体制，且收费站均设在主干线上，较大地影响了高速公路网的能力和效率，具体表现在：按省级行政区域分割高速公路网，严重影响了交通网的无缝对接，障碍了客户全程畅达、高效的旅程。

目前的收费站设计方案是：车道指示屏只能起到标明车道收费类型和状态，无法实现对车辆针对性引导。同时，ETC检测RSU设置在车道前方，车辆已进入收费广场即将进车道处，当识别未插入ETC用户卡的双片式OBU车辆以及OBU、OBU及用户卡无效、状态名单车辆时，按目前引导其驶入ETC/MTC混合车道处理的方案，车辆需要退出当前ETC车道，变换到MTC车道，将造成严重的交通混乱和拥堵。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种面向自由流收费及车路协同的智慧门架系统及应用，该系统建设在与其连通的各方向相邻收费站、相邻互通之间，以及省界应相邻两省分别设置。承担按路段收费和稽查的功能，同时具备远程监控监测功能。系统包括可变信息标志、行车道控制器、应急车道控制器、环境传感器、毫米波雷达、ETC天线、高清车牌识别设备、高清全景摄像机、V2I通信系统、5G基站、应急供电系统(保障收费设备供电)设备。其具体技术方案如下：

面向自由流收费及车路协同的智慧门架系统，包括路侧信息采集终端系统、自由流收费系统、虚拟站边缘计算系统、车路协同交互系统、诱导信息发布系统、行车道控制系统、电力保障管理系统、门架安全监控系统和云端；

所述路侧信息采集终端系统设置在道路上方，并与虚拟站边缘计算系统通讯连接，用于采集路况和环境信息，并传送给虚拟站边缘计算系统；

所述自由流收费系统包括智慧门架系统内的ETC读取装置，以及设置在车辆内的ETC设备，ETC读取装置与虚拟站边缘计算系统通讯连接，ETC读取装置采集车辆信息和ETC信息，并传送给虚拟站边缘计算系统，虚拟站边缘计算系统根据车辆的重量、车型信息，以及车辆的行驶路程、路径信息给出扣费结果，在云端上执行与车辆内ETC设备捆绑的消费路径上扣费；

所述车路协同交互系统设置在道路上方，采集路上车流量情况，并传送给虚拟站边缘计算系统；

所述虚拟站边缘计算系统将处理结果反馈给诱导信息发布系统和行车道控制系统，即时展示给车辆驾驶人员，引导行驶；

所述诱导信息发布系统设置在道路上方，为驾驶员提供路况信息、气象预告信息、管控信息；

所述行车道控制系统设置在道路上方，为驾驶员提供实时车速、道路通行状态管控信息；

所述电力保障管理系统为路侧信息采集终端系统、自由流收费系统、虚拟站边缘计算系统、车路协同交互系统、诱导信息发布系统、行车道控制系统、门架安全监控系统提供电力保障；

所述门架安全监控系统监控门架运行状态、防止出现如盗窃、车辆撞击损毁意外事件；