高速公路电子不停车收费系统车道软件逻辑探讨
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（2） 连续两辆 ETC 车辆 连续两辆 ETC 车辆与以上逻辑类似，ETC 车辆在 1、2 号车检器之间完成交易，栏杆抬起，通过 3 号车检器后转至 栏杆队列中，驶离 4 号车检器即从栏杆队列删除，两辆 ETC 车辆全部驶出车道后栏杆即可落下。 （3） 前车为 MTC 车辆后车为 ETC 车辆 如果前面是 MTC 车辆，需要停车进行交易，后面 ETC 车辆行驶到天线交易区域时即可完成交易，此时车道队列 第一辆车是 MTC 车辆且还未完成交易，栏杆不抬起，待 MTC 车辆完成人工交易后栏杆抬起，MTC 车辆可从车道驶 出，此时队列中还有 ETC 交易成功的车辆，栏杆继续保持 抬起状态，同时车道软件可以提示该车是 ETC 交易成功的 车辆，可直接通行，避免了重复交易的可能，也提高了通 行效率。 （4） 前车为 ETC 车辆后车为 MTC 车辆 该情况 ETC 车辆交易成功后栏杆直接抬起，可直接通
参考文献： [1] 中国城市轨道交通协会 . 2020 年前三季度中国内地城
轨 交 通 线 路 概 况 [EB/OL]. (2020-10-10) [2021-01-16]. https://www.camet.org.cn/xxfb/6847 [2] 中国城市轨道交通协会 .2020 年 11 月中心城市客运量 [EB/OL]. (2020-12-21)[2021-01-16]. https://www.camet. org.cn/xgsj/7155 [3] 宋奇峰 . 地铁车站客流组织的影响因素及对策分析[J]. 技术与市场，2019，26（1）：209-210. [4] 罗情平，左旭涛，张蓓蓓，等 . 基于大数据分析的青 岛地铁客流画像分析[J]. 城市轨道交通研究，2020， 23（10）：115-118，123.
传统的人工收费车道逻辑是“一车一杆”，即一辆车交 易完成并且通过栏杆后，待栏杆落下后面车辆才能进行交 易 （交易分为入口取卡及出口付费）。随着 ETC 系统的应 用，传统的“一车一杆”逻辑无法满足不停车交易的快速 通行要求，因此，本文将探讨在 ETC 车辆和 MTC 车辆交错 连续通行的过程中，如何正常拦截未交易车辆以及放行交 易成功车辆。
图中 1、2、3、4 为四个车辆检测器。1 号车检器用于 控制车道队列增加一个元素 （车辆）；2 号车检器用于区分 车辆是 ETC 车辆还是 MTC 车辆或 ETC 交易失败车辆，天线 交易区域设置在 1 号车检器和 2 号车检器之间，车辆驶过 2 号车检器后无法再与 ETC 天线交易；3 号车检器作用是将交 易成功的车辆从车道队列删除，转入另一个队列中，定义 为栏杆队列，3 号车检器在收费亭旁，车辆驶离 3 号车检器 肯定是交易完成的，不管是 ETC 车辆还是 MTC 车辆；4 号车 检器用于删除栏杆队列中的元素，一旦栏杆队列元素数量 为 0，同时车道队列中第一辆车未交易成功，那么栏杆可以 落下。栏杆抬起的条件是车道队列第一个元素是成功交易 的车辆，一般 ETC 车辆在 1、2 号车检器之间交易成功即可 抬杆，MTC 车辆在 3 号车检器上进行人工交易，交易完成即 可抬杆。此处栏杆落下需要同时判断栏杆队列元素数量和 车道队列中第一辆车是否交易成功，由于 ETC 交易成功车 辆有可能未驶过 3 号车检器，没有进入栏杆队列，所以需要 同时判断以上两个队列。
图 1 Biblioteka Baidu道示意图
图 2 车辆经过 ETC 系统示意图
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交通世界 TRANSPOWORLD
导向，规划将乘客分为不同的级别，对进站、换乘的乘客 进行控制，延缓其到达站台的速度，控制站台上的乘客数 量，有效地利用车站其他空间容纳乘客，使车站内乘客井 然有序地乘车，并根据数据库内的年龄段数据判断大客流 中的老年人和儿童人数占比，以提前准备好防踩踏措施以 及启动踩踏事件的应对预案，第一时间响应事件，保障乘 客的安全。 3.3 异常行为预警模块
交通世界 TRANSPOWORLD
高速公路电子不停车收费系统车道软件 逻辑探讨
周亚伟
（中咨泰克交通工程集团有限公司，北京 100083）
摘要：由于各地区收费软件开发商不同，导致当前国内高速公路电子不停车收费系统车道软件的逻辑存在差异，为解决该问 题，介绍了电子不停车收费系统的优势，如提高收费效率、利于环保等，分析了一种高速公路电子不停车收费系统车道软件 的逻辑，以提高高速公路运营的智能化水平。 关键词：高速公路；ETC 系统；车道软件 中图分类号：U495 文献标识码：B
在实际应用不停车收费系统的过程中，车辆交易信息 通过网络直接传到收费站，收费站相关系统完成自动结算 操作，提高收费效率的同时减轻了收费站人员的劳动强度， 保证了收费工作的高效性，为公路上行驶的车辆创造了一 个更加高效的通行环境，在提高道路运行通畅性的同时树 立了良好的交通行业形象[3]。
2.4 降低运营成本 当高速公路引入电子不停车收费系统后，可以降低收
1 电子不停车收费系统概述 随着机动车数量的不断增加，传统的高速公路收费模
式已经不能满足应用需求，电子不停车收费系统的应用提 高了高速公路的出行效率，这决定着电子不停车收费系统 已经成为国内高速公路收费系统未来的主要发展方向[1]。
电子不停车收费系统是一种全新的高速公路收费方式， 简称 ETC，该系统的应用可以解决高速公路拥堵问题，极 大程度地提高了高速公路的出行效率。随着国内高速公路 省界收费站的撤销，ETC 系统已得到广泛应用，并且取得 了良好的成效。
如没有违禁品，则入站闸门开启，系统开始对乘客进行乘 车计费。如此，既能减少乘客“进站-安检-刷卡-乘车”的 步骤，也能提升车站的运行质量，避免人员聚集在安检处 等待安检，提升车站的安全系数也能增加乘客的吞吐量。
5 结语 智慧车站已经逐步进行推广建设，通过大数据、5G、
车联网、人工智能等技术的陆续出台，城轨交通也将越来 越方便，为乘客带来更快更舒适的出行体验，也能提升车 站人员的运行效率、管理水平，降低车站、列车维护人员 的工作压力，为交通强国建设奠定基础。
（上接第 2 页）
行，待 ETC 车辆驶过 4 号车检器后，ETC 车辆从栏杆队列中 删除，并且过车队列中第一辆车未交易成功，栏杆随即落 下，可以正常拦住后面的 MTC 车辆，避免了偷逃通行费的 行为。
4 结语 本文对 ETC/MTC 混合车道软件的一种逻辑进行了简要
的分析，旨在统一各地区的车道软件处理逻辑，在提高通 行效率的同时方便广大车主熟悉收费站交易过程，在出现 异常情况时可以配合收费人员进行快速处理，对提高整个
ETC 车辆和 MTC 车辆交错连续通行的情景： （1） 连续两辆 MTC 车辆 此处新增了一个交易成功队列以方便分析，在实际车 道软件开发中交易成功队列和车道队列可合并成一个队列。 如图 2 所示，连续两辆 MTC 车辆，黑色为两车当前的状态， 灰色为下一个状态：前车驶离 3 号车检器但还未驶过 4 号车 检器，后车跟随至 3 号车检器。前车当前已交易完成，各队 列情况如状态 1，栏杆此时抬起，随后前车起步驶离车道，
队列是一种先进先出的线性表，只允许在一端进行插 入，而在另一端进行删除。收费站 ETC/MTC 混合车道可以
收稿日期：2020-12-28 作者简介：周亚伟 （1987—），男，工程师，从事高速公路收费、监控软件开发。
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总 576 期 2021 年第 18 期 （6 月 下）
模拟成一个队列，车辆按照先进先出的原则依次通行，每 一辆车就是队列中的一个元素。图 1 为一种混合车道的布局 （图中仅标注了部分设备）。
交通行业的服务水平具有重要意义。
参考文献： [1] 杨红进 . 高速公路收费站中信息化综合应用系统的研
究[J]. 工程建设与设计，2019（20）：258-259. [2] 苏晨 . 高速公路 ETC 电子收费系统的构成和优缺点[J].
交通世界，2020（18）：150-151. [3] 梁海涛 . 高速公路 ETC 电子收费系统技术[J]. 现代制造
4 未来的发展趋势 虽然日前轨道交通智能化日益完善，但是对未来智慧
车站、智慧出行还可以有如下的发展趋势判断：设置安检 闸机一体门，通过整合安检机与检票闸机，制作成单入双 出、二道闸门的门禁系统，乘客进行第一次刷卡后便可以 进行自助安检，通过安检机深度学习以及辅助算法分析后 能智能判断出乘客行李中是否存在违禁品，如有违禁品， 则出站闸门开启，并提示乘客进行违禁品处置或离开车站，
后车也紧跟其后，到达状态 2 图中灰色情况，此时前车并未 驶离 4 号车检器，按照传统的“一车一杆”逻辑不能与后车 交易，需要等前车驶离 4 号车检器且落杆后才可交易，而此 处应用了队列的模式，将交易成功的车辆驶离 3 号车检器后 即删除，转入栏杆队列，即认为当前没有交易成功的车辆， 后车再进入后可直接对其进行交易，不需等待前车驶离 4 号 车检器。同时，如果后车想闯口也可以拦截，前车驶离 4 号 车检器后栏杆按照上面介绍的条件可以正常落下。此逻辑 既提高了通行效率，也可避免重复交易的可能，交易成功 的车辆如果不驶离 3 号车检器，认为当前车辆是交易成功的 车辆，是无法重复进行交易的。例如入口是自动发卡设备， 可避免车户多次取卡。
费站的人力资源成本。据统计，不停车收费系统的车辆通 过率是传统公路收费系统车辆通过率的 4 倍，不仅提高了高 速公路运营经济效益水平，还加快了投资成本的回收速度。
3 高速公路电子不停车收费系统 3.1 车道模式
为全力推广 ETC 的应用，提高 ETC 车辆的通行效率， 让 ETC 用户得到更好的通行体验，自撤销省界收费站后， 收费站大部分车道都改造成 ETC 专用车道，仅保留部分车 道支持人工交易，同时，该车道也支持 ETC 车辆通行，也 就是 ETC/MTC 混合车道，混合车道用于无 ETC 装置的车辆 通行以及处理 ETC 交易失败的车辆，当然正常的 ETC 车辆 也可以在混合车道通行。ETC/MTC 混合车道相比 ETC 专用 车道而言，通行效率没有 ETC 专用车道高，但混合车道更 人性化，一旦 ETC 交易不成功，收费员可以立即进行处理， 而 ETC 专用车道没有收费员，一旦发生交易失败的情况需 要等待收费员前来处理，有可能还需要倒出车道转至人工 车道处理，将会造成收费站拥堵，同时危险性大幅增加。 本文主要针对混合车道软件的逻辑进行探讨。 3.2 混合车道逻辑
通过人脸识别以及各类算法检测车站内部以及车站站 口是否发生乘客打架斗殴、人员聚集、人员徘徊等异常行 为，方便车站管理人员与车站安保人员快速、有效地履行 自己的职责。
告警发出后将会在工作人员手机 App 端以及 PC 端同时 显示案发地点，并会对案发地点最近的管理人员发送到场 处理确认，以免出现人工传达信息时出现无人应答的情况。
2 电子不停车收费系统的优势 2.1 提高收费效率
近年来，随着高速公路行车数量的增加，高速公路面 临的通行压力越来越大。不停车收费站系统的应用改善了 高速公路收费拥堵问题，由于该系统的应用，司机不需要 在高速公路收费口停留即可完成缴费，提高了高速公路出 行效率。 2.2 利于环保
应用不停车收费系统时车辆处于持续行驶的状态，减 少了车辆行驶过程中的起步、刹车操作，不仅降低了车辆 磨损的程度、车辆出行的能耗，还降低了车辆排放为大气 环境带来的影响。此外，不停车收费系统彻底实现了无纸 化收费结算，为实现环保目标作出了贡献[2]。 2.3 便于机动车的通行
技术与装备，2020（2）：149，153.
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参考文献： [1] 中国城市轨道交通协会 . 2020 年前三季度中国内地城
轨 交 通 线 路 概 况 [EB/OL]. (2020-10-10) [2021-01-16]. https://www.camet.org.cn/xxfb/6847 [2] 中国城市轨道交通协会 .2020 年 11 月中心城市客运量 [EB/OL]. (2020-12-21)[2021-01-16]. https://www.camet. org.cn/xgsj/7155 [3] 宋奇峰 . 地铁车站客流组织的影响因素及对策分析[J]. 技术与市场，2019，26（1）：209-210. [4] 罗情平，左旭涛，张蓓蓓，等 . 基于大数据分析的青 岛地铁客流画像分析[J]. 城市轨道交通研究，2020， 23（10）：115-118，123.
传统的人工收费车道逻辑是“一车一杆”，即一辆车交 易完成并且通过栏杆后，待栏杆落下后面车辆才能进行交 易 （交易分为入口取卡及出口付费）。随着 ETC 系统的应 用，传统的“一车一杆”逻辑无法满足不停车交易的快速 通行要求，因此，本文将探讨在 ETC 车辆和 MTC 车辆交错 连续通行的过程中，如何正常拦截未交易车辆以及放行交 易成功车辆。
图中 1、2、3、4 为四个车辆检测器。1 号车检器用于 控制车道队列增加一个元素 （车辆）；2 号车检器用于区分 车辆是 ETC 车辆还是 MTC 车辆或 ETC 交易失败车辆，天线 交易区域设置在 1 号车检器和 2 号车检器之间，车辆驶过 2 号车检器后无法再与 ETC 天线交易；3 号车检器作用是将交 易成功的车辆从车道队列删除，转入另一个队列中，定义 为栏杆队列，3 号车检器在收费亭旁，车辆驶离 3 号车检器 肯定是交易完成的，不管是 ETC 车辆还是 MTC 车辆；4 号车 检器用于删除栏杆队列中的元素，一旦栏杆队列元素数量 为 0，同时车道队列中第一辆车未交易成功，那么栏杆可以 落下。栏杆抬起的条件是车道队列第一个元素是成功交易 的车辆，一般 ETC 车辆在 1、2 号车检器之间交易成功即可 抬杆，MTC 车辆在 3 号车检器上进行人工交易，交易完成即 可抬杆。此处栏杆落下需要同时判断栏杆队列元素数量和 车道队列中第一辆车是否交易成功，由于 ETC 交易成功车 辆有可能未驶过 3 号车检器，没有进入栏杆队列，所以需要 同时判断以上两个队列。
图 1 Biblioteka Baidu道示意图
图 2 车辆经过 ETC 系统示意图
（下转第 5 页）
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交通世界 TRANSPOWORLD
导向，规划将乘客分为不同的级别，对进站、换乘的乘客 进行控制，延缓其到达站台的速度，控制站台上的乘客数 量，有效地利用车站其他空间容纳乘客，使车站内乘客井 然有序地乘车，并根据数据库内的年龄段数据判断大客流 中的老年人和儿童人数占比，以提前准备好防踩踏措施以 及启动踩踏事件的应对预案，第一时间响应事件，保障乘 客的安全。 3.3 异常行为预警模块
交通世界 TRANSPOWORLD
高速公路电子不停车收费系统车道软件 逻辑探讨
周亚伟
（中咨泰克交通工程集团有限公司，北京 100083）
摘要：由于各地区收费软件开发商不同，导致当前国内高速公路电子不停车收费系统车道软件的逻辑存在差异，为解决该问 题，介绍了电子不停车收费系统的优势，如提高收费效率、利于环保等，分析了一种高速公路电子不停车收费系统车道软件 的逻辑，以提高高速公路运营的智能化水平。 关键词：高速公路；ETC 系统；车道软件 中图分类号：U495 文献标识码：B
在实际应用不停车收费系统的过程中，车辆交易信息 通过网络直接传到收费站，收费站相关系统完成自动结算 操作，提高收费效率的同时减轻了收费站人员的劳动强度， 保证了收费工作的高效性，为公路上行驶的车辆创造了一 个更加高效的通行环境，在提高道路运行通畅性的同时树 立了良好的交通行业形象[3]。
2.4 降低运营成本 当高速公路引入电子不停车收费系统后，可以降低收
1 电子不停车收费系统概述 随着机动车数量的不断增加，传统的高速公路收费模
式已经不能满足应用需求，电子不停车收费系统的应用提 高了高速公路的出行效率，这决定着电子不停车收费系统 已经成为国内高速公路收费系统未来的主要发展方向[1]。
电子不停车收费系统是一种全新的高速公路收费方式， 简称 ETC，该系统的应用可以解决高速公路拥堵问题，极 大程度地提高了高速公路的出行效率。随着国内高速公路 省界收费站的撤销，ETC 系统已得到广泛应用，并且取得 了良好的成效。
如没有违禁品，则入站闸门开启，系统开始对乘客进行乘 车计费。如此，既能减少乘客“进站-安检-刷卡-乘车”的 步骤，也能提升车站的运行质量，避免人员聚集在安检处 等待安检，提升车站的安全系数也能增加乘客的吞吐量。
5 结语 智慧车站已经逐步进行推广建设，通过大数据、5G、
车联网、人工智能等技术的陆续出台，城轨交通也将越来 越方便，为乘客带来更快更舒适的出行体验，也能提升车 站人员的运行效率、管理水平，降低车站、列车维护人员 的工作压力，为交通强国建设奠定基础。
（上接第 2 页）
行，待 ETC 车辆驶过 4 号车检器后，ETC 车辆从栏杆队列中 删除，并且过车队列中第一辆车未交易成功，栏杆随即落 下，可以正常拦住后面的 MTC 车辆，避免了偷逃通行费的 行为。
4 结语 本文对 ETC/MTC 混合车道软件的一种逻辑进行了简要
的分析，旨在统一各地区的车道软件处理逻辑，在提高通 行效率的同时方便广大车主熟悉收费站交易过程，在出现 异常情况时可以配合收费人员进行快速处理，对提高整个
ETC 车辆和 MTC 车辆交错连续通行的情景： （1） 连续两辆 MTC 车辆 此处新增了一个交易成功队列以方便分析，在实际车 道软件开发中交易成功队列和车道队列可合并成一个队列。 如图 2 所示，连续两辆 MTC 车辆，黑色为两车当前的状态， 灰色为下一个状态：前车驶离 3 号车检器但还未驶过 4 号车 检器，后车跟随至 3 号车检器。前车当前已交易完成，各队 列情况如状态 1，栏杆此时抬起，随后前车起步驶离车道，
队列是一种先进先出的线性表，只允许在一端进行插 入，而在另一端进行删除。收费站 ETC/MTC 混合车道可以
收稿日期：2020-12-28 作者简介：周亚伟 （1987—），男，工程师，从事高速公路收费、监控软件开发。
1
总 576 期 2021 年第 18 期 （6 月 下）
模拟成一个队列，车辆按照先进先出的原则依次通行，每 一辆车就是队列中的一个元素。图 1 为一种混合车道的布局 （图中仅标注了部分设备）。
交通行业的服务水平具有重要意义。
参考文献： [1] 杨红进 . 高速公路收费站中信息化综合应用系统的研
究[J]. 工程建设与设计，2019（20）：258-259. [2] 苏晨 . 高速公路 ETC 电子收费系统的构成和优缺点[J].
交通世界，2020（18）：150-151. [3] 梁海涛 . 高速公路 ETC 电子收费系统技术[J]. 现代制造
4 未来的发展趋势 虽然日前轨道交通智能化日益完善，但是对未来智慧
车站、智慧出行还可以有如下的发展趋势判断：设置安检 闸机一体门，通过整合安检机与检票闸机，制作成单入双 出、二道闸门的门禁系统，乘客进行第一次刷卡后便可以 进行自助安检，通过安检机深度学习以及辅助算法分析后 能智能判断出乘客行李中是否存在违禁品，如有违禁品， 则出站闸门开启，并提示乘客进行违禁品处置或离开车站，
后车也紧跟其后，到达状态 2 图中灰色情况，此时前车并未 驶离 4 号车检器，按照传统的“一车一杆”逻辑不能与后车 交易，需要等前车驶离 4 号车检器且落杆后才可交易，而此 处应用了队列的模式，将交易成功的车辆驶离 3 号车检器后 即删除，转入栏杆队列，即认为当前没有交易成功的车辆， 后车再进入后可直接对其进行交易，不需等待前车驶离 4 号 车检器。同时，如果后车想闯口也可以拦截，前车驶离 4 号 车检器后栏杆按照上面介绍的条件可以正常落下。此逻辑 既提高了通行效率，也可避免重复交易的可能，交易成功 的车辆如果不驶离 3 号车检器，认为当前车辆是交易成功的 车辆，是无法重复进行交易的。例如入口是自动发卡设备， 可避免车户多次取卡。
费站的人力资源成本。据统计，不停车收费系统的车辆通 过率是传统公路收费系统车辆通过率的 4 倍，不仅提高了高 速公路运营经济效益水平，还加快了投资成本的回收速度。
3 高速公路电子不停车收费系统 3.1 车道模式
为全力推广 ETC 的应用，提高 ETC 车辆的通行效率， 让 ETC 用户得到更好的通行体验，自撤销省界收费站后， 收费站大部分车道都改造成 ETC 专用车道，仅保留部分车 道支持人工交易，同时，该车道也支持 ETC 车辆通行，也 就是 ETC/MTC 混合车道，混合车道用于无 ETC 装置的车辆 通行以及处理 ETC 交易失败的车辆，当然正常的 ETC 车辆 也可以在混合车道通行。ETC/MTC 混合车道相比 ETC 专用 车道而言，通行效率没有 ETC 专用车道高，但混合车道更 人性化，一旦 ETC 交易不成功，收费员可以立即进行处理， 而 ETC 专用车道没有收费员，一旦发生交易失败的情况需 要等待收费员前来处理，有可能还需要倒出车道转至人工 车道处理，将会造成收费站拥堵，同时危险性大幅增加。 本文主要针对混合车道软件的逻辑进行探讨。 3.2 混合车道逻辑
通过人脸识别以及各类算法检测车站内部以及车站站 口是否发生乘客打架斗殴、人员聚集、人员徘徊等异常行 为，方便车站管理人员与车站安保人员快速、有效地履行 自己的职责。
告警发出后将会在工作人员手机 App 端以及 PC 端同时 显示案发地点，并会对案发地点最近的管理人员发送到场 处理确认，以免出现人工传达信息时出现无人应答的情况。
2 电子不停车收费系统的优势 2.1 提高收费效率
近年来，随着高速公路行车数量的增加，高速公路面 临的通行压力越来越大。不停车收费站系统的应用改善了 高速公路收费拥堵问题，由于该系统的应用，司机不需要 在高速公路收费口停留即可完成缴费，提高了高速公路出 行效率。 2.2 利于环保
应用不停车收费系统时车辆处于持续行驶的状态，减 少了车辆行驶过程中的起步、刹车操作，不仅降低了车辆 磨损的程度、车辆出行的能耗，还降低了车辆排放为大气 环境带来的影响。此外，不停车收费系统彻底实现了无纸 化收费结算，为实现环保目标作出了贡献[2]。 2.3 便于机动车的通行
技术与装备，2020（2）：149，153.
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