高速公路车道收费系统设计及实现

发布时间：2022-12-07 20:55

　　高速公路经过历年来收费模式的发展,现阶段在路段上采用的是封闭的作业方式,在收费员操作采用的是半自动化的收费方式。如何更加快速智能化的收费一直是高速公路智能化研究的方向。收费系统是机电三大系统中最为重要的系统,直接关系到高速公路的运营和管理,同时也是和高速公路车辆通行效率关系最直接的系统。江西省高速公路收费方式为人工判别车型,人工收费,对于车道上的设备系统控制方式上为车牌自动识别,车辆检测器触发的半自动方式。对于MTC道出口,车辆需要按照车型、里程和联网中心下发的费率表来计算通行费用,对于货车实行计重收费,超限超载车辆则依据相应的规定进行处罚。论文分析了车道控制器的工作原理及控制要求,设计了车道收费控制系统的方案,通过工控机实现对外围车道设备的控制；进行了车道收费系统外围设备的选型及硬件的搭建,相比其他已建成高速公路在入口002车道增设一套自动发卡设备,实现自动发卡与人工车道可以相互转换,在出口车道均设置静态称重设备,减少过往货车与收费员发生的争议,提高了通行效率；并对收费作业流程进行分析设计了软件系统的功能模块,在I/O控制模块中,研究了研华IPC-7120卡对输入输出信号的检定并完成... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究背景和研究意义
        1.1.1 论文研究背景
        1.1.2 论文研究的意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 国内外收费系统的研究现状
        1.2.2 发展趋势
    1.3 研究内容及重点解决的问题
第2章 收费系统设计要求及构成
    2.1 系统综述
    2.2 设计要点和参数
    2.3 收费系统组成及各子系统功能概述
        2.3.1 收费车道子系统
        2.3.2 收费计算机网络子系统
        2.3.3 闭路电视监控子系统
        2.3.4 有线对讲子系统
        2.3.5 紧急报警子系统
        2.3.6 电源及接地子系统
第3章 收费车道子系统硬件构成及实现
    3.1 MTC收费车道控制子系统构成
        3.1.1 MTC入口车道系统硬件设备组成
        3.1.2 MTC出口车道系统硬件设备组成
    3.2 ETC收费车道控制子系统构成
        3.2.1 高速公路ETC收费系统概况
        3.2.2 高速公路ETC收费系统运作原理
        3.2.3 ETC车道系统硬件组成
    3.3 相比于已建高速收费系统优化设计
        3.3.1 出口MTC车道采用静态称重设备
        3.3.2 入口002MTC车道在其基础上新增自动发卡设备
        3.3.3 车牌识别设备采用高清抓拍
第4章 收费车道子系统软件需求分析
    4.1 车道收费软件功能要求
    4.2 收费车道的状态分析
    4.3 收费车道的操作阶段分析
        4.3.1 入口车道的操作阶段分析
        4.3.2 出口车道的操作阶段分析
    4.4 入口与出口通用的流程分析
        4.4.1 上班操作流程分析
        4.4.2 身份验证流程分析
        4.4.3 卡盒注册流程分析
        4.4.4 下班操作流程分析
    4.5 车道收费系统的设计方法
        4.5.1 收费车道软件模块划分
        4.5.2 各个功能模块之间数据流程
第5章 MTC车道设备联合调试
    5.1 车道软件的开发实现
        5.1.1 收费车道开发平台的选择
        5.1.2 车道收费界面的显示设计
    5.2 I/O设备控制模块的实现
        5.2.1 车道控制研华IPC-7120I/O卡介绍
        5.2.2 研华IPC-7120卡控制外部设备的实现
        5.2.3 IPC-7120卡对输入信号的检测
        5.2.4 IPC-7120卡对输出信号的设置
        5.2.5 IPC-7120卡相连外设控制的实现
    5.3 施工完工后常见故障处理
        5.3.1 ETC车道常见故障分析
        5.3.2 MTC车道自动栏杆轧车现象分析
        5.3.3 称重设备常见故障分析及处理
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录 MTC车道I/O端口接线图


【参考文献】：
期刊论文
[1]自动发卡机与人工发卡设备并存模式的设计与应用[J]. 张志国.  中国交通信息化. 2015(S1)
[2]南京长江第四大桥收费系统设计[J]. 韩豪.  中国交通信息化. 2013(S2)
[3]高速公路联网收费系统的设计与实现[J]. 谭兰兰.  信息通信. 2013(10)
[4]汉鄂高速大站带小站集中管理应用[J]. 龚世标.  中国交通信息化. 2013(08)
[5]高速公路ETC收费软件系统设计与应用[J]. 刘鹏,徐杰.  中国新通信. 2012(24)
[6]基于DSRC协议的ETC应用研究与实现[J]. 刘宗臻,卢元元,陈秋和.  计算机工程. 2012(21)
[7]ETC中基于RFID的双标签汽车牌照自动识别系统研究[J]. 薛慧,董琦.  价值工程. 2012(28)
[8]基于B/S结构的公路路况数据采集系统的设计与实现[J]. 冯志慧,朱彦杰,翁梅.  制造业自动化. 2012(01)
[9]GPS与全站仪在公路施工中的完美结合[J]. 姜屹峰.  交通世界（运输.车辆）. 2011(09)
[10]高速公路收费系统维护浅谈[J]. 王宁.  中国交通信息产业. 2010(02)

硕士论文
[1]高速公路ETC车道收费系统的设计与实现[D]. 马峻.厦门大学 2013
[2]高速公路车道收费软件的设计与实现[D]. 郑颖.西安电子科技大学 2010
[3]高速公路车道收费系统的设计与实现[D]. 孙浩.东南大学 2005



本文编号：3712834