從上世紀90年代開始，中國進入了高速公路建設(shè)快速發(fā)展的時期，到目前已突破3萬公里，高速公路總里程位居世界第二，除西藏外，各省、自治區(qū)和直轄市都擁有了高速公路，有16個省區(qū)的高速公路里程超過1000公里。根據(jù)交通部最新公布的《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》，從2005年起到2030年，國家將斥資兩萬億元，新建5.1萬公里高速公路，使我國高速公路里程達到8.5萬公里。高速公路的建設(shè)和發(fā)展，已成為衡量一個國家和經(jīng)濟經(jīng)常發(fā)展水平的重要指標。

　　目前大部分高速公路都是通過貸款建立起來的，建立高速公路收費站安防系統(tǒng)主要是為了杜絕工作人員徇私舞弊的現(xiàn)象，保證國家的財產(chǎn)安全。同時，為了配合高速公路的管理，收費站安防系統(tǒng)除了規(guī)范車輛的交通秩序外，還提高了收費人員和設(shè)施的安全性，對于加強車輛通行費征收管理，提高車輛通行費征收稽查管理水平及工作效率有著起著重要的作用。

　　安防系統(tǒng)功能強大，收費站中各顯身手\r\n據(jù)了解，高速公路收費站中運用的多種安防技術(shù)，包括電視監(jiān)控系統(tǒng)、內(nèi)部對講管理系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、車輛違章報警系統(tǒng)、車輛圖像抓拍系統(tǒng)等。這些技術(shù)的應(yīng)用，在完善收費監(jiān)管機制，減少來自司機、收費人員的舞弊行為，保證公路管理部門的經(jīng)濟利益不受損失等方面均起到了重要作用，各系統(tǒng)實現(xiàn)的具體功能如下：

　　電視監(jiān)控系統(tǒng)

　　據(jù)了解，高速公路電視監(jiān)控系統(tǒng)主要由三級體系構(gòu)成，即車道、收費站監(jiān)控室及全路監(jiān)控中心?！笆召M站監(jiān)控室可通過電視墻全程監(jiān)視各車道車輛通行交費和收費員的操作過程，并通過硬盤錄像機進行長時間記錄保存。監(jiān)控中心可選擇各收費站圖像進行不定時地抽檢，對嫌疑車道重點監(jiān)視，有效地防止各種舞弊行為的發(fā)生。”深圳市諾龍實業(yè)有限公司技術(shù)部經(jīng)理鄭新介紹道。

　　海南今盾電子工程有限公司總經(jīng)理郭進認為，目前大部分高速公路都是通過貸款建立起來的，建立高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)主要是為了杜絕工作人員徇私舞弊的現(xiàn)象，保證國家的財產(chǎn)安全。

　　他還提出，為了配合高速公路的管理，收費站監(jiān)控系統(tǒng)除了監(jiān)看收費情況外，還需要監(jiān)看過往的車輛在進收費站之前以及在出收費站之后的情況，并可監(jiān)察違章車輛情況，以便高速公路形象化、高效率的管理。

　　“收費站監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，已投入運營的收費站基本上已全部安裝了監(jiān)控系統(tǒng)?！睆V州翰祺電子科技有限公司技術(shù)總工程師占爭榮介紹道，“有些發(fā)達的地區(qū)甚至實現(xiàn)了收費金額與監(jiān)控圖像的疊加，這為管理帶來了更大的便利?！倍@些監(jiān)控點主要都設(shè)置在收費站的車道、收費廣場、收費站正中間和各個收費亭等處?！案魇召M車道及收費站一般采用交通專用槍型攝像機，收費廣場多采用一體化球機。大部分收費站監(jiān)控系統(tǒng)還是本地監(jiān)控，這是出于管理便捷的需要。”三立視頻科技(深圳)有限公司市場部李琴認為。對講管理系統(tǒng)

　　對講系統(tǒng)由對講分機及對講主機組成。對講分機安裝于收費亭內(nèi)，主機一般安裝于監(jiān)控室操作臺上，其作用是實現(xiàn)收費員與監(jiān)控員之間的溝通?！斑@是因為收費員無權(quán)進行某些操作，需得到監(jiān)控員指令后方可執(zhí)行，如免費車輛的判斷等情況。另外，收費員發(fā)現(xiàn)車道異常情況、監(jiān)控室下發(fā)通知等也可通過內(nèi)部對講系統(tǒng)來完成。”今盾電子總經(jīng)理郭進介紹道。

　　防盜報警系統(tǒng)

　　報警系統(tǒng)由報警按鍵及報警主機組成。報警按鍵安裝于各收費亭內(nèi)，其位置應(yīng)方便收費員觸及。防盜報警系統(tǒng)主要用于在突發(fā)事件或緊急情況下的報警。“當收費員人身安全或國家財產(chǎn)受到侵害時，無法通過對講來完成，可通過緊急按鍵進行報警，其立即進行聲光報警，并輸出報警信號至視頻切換系統(tǒng)。監(jiān)控室可立即作出反應(yīng)并進行相應(yīng)的處理?！苯穸茈娮涌偨?jīng)理郭進如是說。

　　車輛違章報警系統(tǒng)

　　當車輛為逃費而非法通過時，此系統(tǒng)可根據(jù)檢測單元的信號進行聲光報警，使路政或交警立即獲取信息，對肇事車輛進行相應(yīng)處罰，避免通行費的流失。據(jù)了解，現(xiàn)在許多省的收費站處都裝有車輛違章報警系統(tǒng)，只要一發(fā)現(xiàn)違章記錄，就會被馬上攔下。

　　車輛圖像抓拍系統(tǒng)

　　車輛通過車道時，都會被瞬間抓拍記錄下來，并根據(jù)當時收費情況進行分類，可方便以后稽查部門的抽檢，另外，對違規(guī)車輛單獨分類后可為道路管理車輛黑名單的建立提供原始資料。

　　設(shè)備安裝要求嚴格

　　在高速公路收費站安防工程中，主要設(shè)備根據(jù)安裝位置的不同可分為車道及收費站監(jiān)控室兩部分。車道設(shè)備包括檢測線圈、黃閃報警器、車道及收費站內(nèi)攝像機、車道控制器、腳踏報警器、對講分機等;收費站監(jiān)控室設(shè)備包括計算機系統(tǒng)、視頻切換系統(tǒng)、對講及報警主機等。各設(shè)備只有嚴格按照具體要求安裝，才能發(fā)揮出應(yīng)有的效果，具體安裝位置及其作用如下：車道及站內(nèi)攝像機

　　車道攝像機安裝子收費站亭迎車方向，距收費站10米左右?！捌渥饔糜袃煞矫妫阂环矫媸菍嚨肋M行全程監(jiān)視，其信號進人視頻切換系統(tǒng);另一方面，信號也通過車道控制機(工控機)進人計算機系統(tǒng)，為圖像抓拍系統(tǒng)提供原始視頻圖像?！敝Z龍技術(shù)部經(jīng)理鄭新介紹道，“站亭內(nèi)攝像機則安裝于出口車道收費站亭內(nèi)(個別公路入口車道也裝有攝像機)，其主要功能是對收費員收費過程進行監(jiān)視?！?/P>

　　另外，對于攝像機的要求，不少受訪者表示有以下幾個方面：一是攝像機的可靠性，因為高速公路環(huán)境惡劣，攝像機要在這種環(huán)境下長期穩(wěn)定地工作，保證圖像質(zhì)量不惡化，故障率低;二是低照度，一般高速公路在夜間光照條件差，這時攝像機要能拍攝車輛通行時現(xiàn)場的情況;三是解析度，要能看清楚車牌號碼。

　　黃閃報警器

　　黃閃報警器安裝于收費站亭迎車方向，與通行信號燈共用一立桿。今盾電子總經(jīng)理郭進提出，當車輛違章通過時其發(fā)光閃爍并尖利鳴叫，以提醒肇事者并通知現(xiàn)場執(zhí)勤人員進行處理。

　　檢測線圈

　　據(jù)天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司矩陣部經(jīng)理鄧曄介紹，檢測線圈分為兩種:一種敷設(shè)于收費亭旁，當車輛交費時產(chǎn)生動作信號，驅(qū)動車道控制機對車輛進行抓拍;另一種敷設(shè)于自動欄桿附近，當車輛通過時產(chǎn)生多年工作信號，通知車道控制機進行計數(shù)，以此完成通行車輛統(tǒng)計。另外，當車輛逃費沖卡時驅(qū)動車道控制機對其進行抓拍。

　　因線圈技術(shù)的成熟度、較高的精度(一般可達98%)，因此，目前車輛檢測還主要是以線圈的為主，也就是當車輛通過埋設(shè)在路面下的環(huán)行線圈，車輛檢測器檢測出通過該車道的車流量、車輛速度、車輛占有率等?！艾F(xiàn)在交通局對各交通卡口的車輛控速、交通疏導(dǎo)很重視，可見測速的需求會有很大的增長?！碧斓貍I(yè)矩陣部經(jīng)理鄧曄介紹道。

　　不過，還有其他的一些技術(shù)如微波檢測等，也開始正式應(yīng)用于高速公路中。特別是微波技術(shù)因其安裝方便、簡單而獲得比較高的采用率。廣東西部沿海高速公路公司的一位機電工程師介紹道，“現(xiàn)在有很多老的線圈的使用使命快到期了，需要更換。但是高速公路是一個繁忙的路段，沒有機會和時間停下來去挖路、修路，特別是不能將交通阻斷來修路。在這樣的情況下，不用挖路埋設(shè)的微波檢測器就是一個很好的選擇?！蓖瑫r他也表示，相對于線圈技術(shù)的成熟度，有可能微波檢測在精度，以及受環(huán)境干擾的性能上要差一些，但是其安裝的使利性和較大的探測范圍還是有一定的應(yīng)用空間的。

　　車道控制機

　　車道控制機安裝于各個收費站亭內(nèi)，是整個收費系統(tǒng)車道級的核心設(shè)備，它擔負著車道收費大部分任務(wù)?！耙环矫?，車道工控機通過視頻采集卡接收來自車道攝像機的信號，并在其顯示器的窗口中顯示，收費員可方便地看到車道情況;另一方面，它還完成對車道圖像的抓拍功能，并將圖片傳送至監(jiān)控室計算機系統(tǒng)?！敝Z龍技術(shù)部經(jīng)理鄭新說道。

　　視頻切換系統(tǒng)

　　視頻切換系統(tǒng)主要由視頻切換矩陣、電視墻、主監(jiān)視器、硬盤錄像機等設(shè)備組成?！爸饕饔檬菍邮苘嚨兰罢緝?nèi)攝像機傳送來的視頻信號，通過電視墻對各攝像點進行一對一監(jiān)視，切換矩陣可手動將任一路圖像切換至主監(jiān)視器進行重點監(jiān)視，當有異常情況時，來自報警主機的報警信號可自動驅(qū)動切換矩陣將出事車道圖像切換到主監(jiān)視器上。硬盤錄像機配有數(shù)塊大容量硬盤，可完成對多路視頻信號的長時間記錄存儲，以便查詢調(diào)用?！碧斓貍I(yè)矩陣部經(jīng)理鄧曄說。

　　新技術(shù)，引發(fā)收費站新需求

　　目前，高速公路安防的網(wǎng)絡(luò)化和復(fù)雜化，使我國高速公路信息化建設(shè)的范圍在擴大，為了提升高速公路收費站管理的智能化水平，對于一些新技術(shù)如全數(shù)字產(chǎn)品、不停車收費系統(tǒng)、車牌自動識別系統(tǒng)、視頻分析系統(tǒng)等，相關(guān)主管部門也表示出極大的興趣，有些省份甚至已經(jīng)明文建議建設(shè)和設(shè)計部門穩(wěn)妥地利用這些技術(shù)于現(xiàn)實中。

　　數(shù)字化近年來，隨著數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和用戶要求的不斷提高，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)逐漸顯露出其優(yōu)越性。雖然目前數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)還未取代模擬系統(tǒng)，卻以不爭的事實在監(jiān)控系統(tǒng)中占據(jù)著越來越重要的位置。據(jù)調(diào)查了解，如今全國大部分收費站在改造中，基本上都會優(yōu)先選擇數(shù)字化的方案，有的甚至已經(jīng)使用了網(wǎng)絡(luò)攝像機等純數(shù)字化、IP化的產(chǎn)品。像是2004年建成的江蘇通啟高速便是全部采用數(shù)字化的方案，被稱國內(nèi)首條“數(shù)字化高速”。

　　不停車收費

　　隨著2006年底A12公路(滬嘉高速公路)南翔、南門、馬陸等收費口不停車收費系統(tǒng)(ETC)的試運行，國內(nèi)叫了多年的不停車收費終于有了實質(zhì)性的進展。目前已進入試運行的A12滬嘉高速，在相關(guān)收費口首次設(shè)置了7根以半自動收費、電子不停車收費方式共存的混合車道，目前還主要是有針對性地對部分行業(yè)車輛發(fā)一些電子標簽(例如固定路此線的車輛)，尚未對公眾開放。

　　“通過這樣運行，ETC的優(yōu)勢開始真正地體現(xiàn)出來了，” 上海路盛高速公路管理有限公司副總經(jīng)理蘇佳林介紹道，在ETC車道上，只要速度低于20公里/小時，就可輕松繳費通過，通行力提高了3倍，解決了車流量大、收費擁堵的問題。第二是節(jié)約了投資，如果按照過去的作法，增加或擴建收費道口，這樣就要重新征地，手續(xù)每兩還要占用土地資源?！?/P>

　　不過，蘇佳林還表示，現(xiàn)在的系統(tǒng)還處在試運行的狀態(tài)，后端需要完善的東西其實還有很多，例如電子標簽的問題、車牌路徑的識別等。因此，為了上ETC系統(tǒng)，江蘇省交通在2006年與交通部就“不停車收費系統(tǒng)”專門立項，力爭在2008年前率先實行高速公路“不停車收費”模式，屆時汽車可一路暢通地通過高速公路收費站，并且，這種模式還將在長三角的高速公路網(wǎng)推廣。據(jù)江蘇交通廳的相關(guān)人士透露道，目前，一套車載單元的價格在300元左右，為不增加車主成本并吸引更多用戶加入，車載單元將來有可能免費提供給車主。

　　車牌識別

　　據(jù)了解，車牌識別技術(shù)的基本原理是當車輛駛?cè)肴肟谲嚨罆r，在車輛圖像進行抓拍后識別車牌，將識別結(jié)果寫入通行卡中隨車輛帶到出口車道。車輛到達出口車道時，也進行識別車牌，將車牌識別結(jié)果與通行卡中的車牌號碼進行比較，如果發(fā)生換通行卡，由于出入口車牌號碼不一致，即刻報警，有效地防止收費舞弊。

　　隨著計算機和視頻技術(shù)的發(fā)展，車牌自動識別系統(tǒng)己成為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，并已廣泛應(yīng)用于車輛追查和跟蹤、車輛出入控制、公路收費監(jiān)控等領(lǐng)域。億陽信通北京智能交通研究院院長呂東慶認為，早期在高速公路收費系統(tǒng)上應(yīng)用車牌識別技術(shù)來防止倒卡逃費，在城市交通中用來進行養(yǎng)路費稽查和公路卡口應(yīng)用，而現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展應(yīng)用到旅行時間、停車場管理、甚至在國外城市擁堵收費上。目前由于車牌識別的技術(shù)在提高，技術(shù)越來越成熟，設(shè)備性能也更穩(wěn)定了，實用性也是比較強的。

　　當然，車牌識別技術(shù)還存在著一些缺點。從受訪反饋中得知，目前車牌識別技術(shù)中最大的問題是對夜間的圖像獲取方面做得并不是很好。對于這個問題，JVC廣州分公司負責人黃耀明認為目前主要有三種方法可進行加強：一是前面加輔助光源，如LED燈、紅外燈;二是產(chǎn)品增加相關(guān)功能;三是配對抓拍軟件的功能?！拔覀冊?jīng)做過測試，同一款攝像機，配合不同的軟件出來的效果并不一樣?！彼a充道。

　　未來：省級聯(lián)網(wǎng)陸續(xù)得以實現(xiàn)

　　高速公路收費點作為一個作業(yè)分散、遠程崗位眾多的行業(yè)，具有作業(yè)點數(shù)量眾多、地點分散、現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜的問題，這已成為日常維護工作的主要障礙。而高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)則可以全面宏觀監(jiān)控路網(wǎng)交通及運行的狀況，當路網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)交通擁堵、重大交通事故時，監(jiān)控中心通過發(fā)布控制指令給相應(yīng)分中心監(jiān)控系統(tǒng)對可變情報板、可變限速標志等交通誘導(dǎo)設(shè)備進行控制，協(xié)調(diào)各路的交通流控制來保證整個路網(wǎng)的暢通。

　　據(jù)了解，一般的高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是一個三級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，分別由省監(jiān)控中心、地區(qū)監(jiān)控中心、路段監(jiān)控中心完成，但即使是建設(shè)最完善的收費站監(jiān)控系統(tǒng)，目前做到省級聯(lián)網(wǎng)的也非常少。天地偉業(yè)矩陣部經(jīng)理鄧曄指出：“聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的發(fā)展大有潛力，基于高速公路建設(shè)基礎(chǔ)比較好，一般都有專門鋪設(shè)的光纜，足以滿足今后的海量數(shù)據(jù)傳輸?！?/P>

　　另外，實現(xiàn)收費站監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的最大便利是，高速公路上的N個收費站“每站交錢”的收費形式將被“上道發(fā)卡、下道收費”的一站式模式所取代，將有效減少收費次數(shù)和收費時間。

　　目前，一些先行的省份正在以省監(jiān)控中心為主軸，逐步連接下級各分中心。據(jù)福建省高速公路監(jiān)控中心王輝介紹，目前福建省已經(jīng)完成了79個收費站的聯(lián)網(wǎng)工作。東北高速公路股份有限公司吉林分公司經(jīng)理楊寅權(quán)也指出，目前吉林省也正在進行收費站監(jiān)控系統(tǒng)的改造，并可望在今年7月份實現(xiàn)全省聯(lián)網(wǎng)。未來幾年，各省道路機電建設(shè)進入完善期，全省聯(lián)網(wǎng)不可避免。

　　他還介紹，實現(xiàn)路段監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)后，高速公路的管理將更快捷方便，車主可以隨時到網(wǎng)上查看高速公路車流狀況，更直觀、更形象，例如華北高速京津唐路段已經(jīng)實現(xiàn)網(wǎng)上路況查詢，獲得了車主的大力好評。

　　不過，西安金路文通工程科技發(fā)展有限責任公司工程師高小波認為，由于監(jiān)控系統(tǒng)不同于收費系統(tǒng)，全省都使用一個統(tǒng)一的收費軟件，監(jiān)控系統(tǒng)是每個省、每個路段的情況和管理體制都有所不同，采用的設(shè)備也不是全省統(tǒng)一的。因此，在做全省聯(lián)網(wǎng)時，除了前期的聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃外和建點之外，在后端的聯(lián)網(wǎng)上還要做很多的兼容。

　　結(jié)語

　　收費站是高速公路的關(guān)鍵所在，其運作的順暢與否，直接關(guān)系到整條高速公路的形象和效率，也關(guān)系到經(jīng)濟效益和社會效益。因此，在收費站中充分利用安防系統(tǒng)，不僅可以提高高速公路的形象，也可以帶來更多的經(jīng)濟效益。

　　根據(jù)未來15年中國高速公路建設(shè)規(guī)劃，以機電系統(tǒng)占4%的份額來計算，有業(yè)內(nèi)人士估計，通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng)亦將大約700億元人民幣的市場需求。只要潛心開發(fā)，相信安防工程商仍然大有可為。