XX高速公路联网收费防止换卡逃费的解决方案

　　一、概述
　　由于采用了非接触Ic卡通行券，封闭式收费系统中存在的制假卡（纸卡、穿孔卡）、改卡（纸质卡）、废卡重用（磁性卡）等现象已能有效地杜绝，但各种通行券存在的换卡问题，多年来还没有找到既经济又实用的和能完全杜绝换卡现象的方法。
　　以下提出的利用摄像机图像由人工输入牌照号码后三位的方案是在当前情况下比较实用的方案，但从长远看采用牌照识别技术是解决司机换卡问题的技术途径。利用牌照号码输入防止换卡早已在一些省份使用，如广西、山西、山东等。另外国内有些省份为解决这一问题已安装汽车牌照识别系统，如广东深汕高速公路、福建尔度高速公路、云南昆玉高速公路及山西部分高速公路等。
　　在高速公路入口车道安装摄像机，将车辆头部图像显示在入口车道计算机显示器上，入口收费员根据所显示的图像可以不必出收费亭就能看清车辆牌照号码。入口车辆发卡时由收费员输入车辆牌照号的后3位，当车辆进入到抓拍线圈位置时，车道计算机控制图像采集卡抓拍车辆头部图像，此后收费员刷入口卡，计算机会将入口信息及车辆牌照号的后3位存储到Ic卡中，同时将图像传输到收费站服务器数据库中（由于入口必须每辆收费车都进行图像抓拍存储，而图像数据格式本身又比较大需占有大量的硬盘空间，所以建议只保留一星期的图形数据供查询核对）。入口收费员将入口卡交给司机并放行，完成入口操作；
　　在高速公路出口，当车辆进入到抓拍线圈位置时，车道计算机控制采集卡抓拍车辆头部图像。出口收费员先判车型后刷卡，如果是军车或者公务车则系统会跳过牌照输入流程自动进入免费车流程，不需要收费员输入车辆牌照。如果是正常收费车系统会提示收费员输入后3位车辆牌照。车道计算机会根据出口收费员输入的牌照号与Ic卡中记录的车牌号进行比较。当出现不一致时车道计算机将出口抓拍的图像传输到收费站服务器中进行存储存档，便于出现纠纷时查找证据。如果牌照一致则放弃此抓拍的图像，并自动进入正常收费车的操作流程打票、收费、放行。当入口出口输入的牌照不一致时车道计算机会报警提示，并自动通过网络连接到Ic卡中记录的入口站从入口站的数据库中将该车辆抓拍的入口图像取回并显示在车道计算机的屏幕上供收费员核对，以判断是入口收费员由于牌照输入错误造成的报警还是由于司机换卡造成的报警。如果入口图片上的车辆同出口车辆是同一辆车则可断定是收费员误操作造成的报警，则执行正常收费程序继续收费、打票、并放行。如果入口图片上的车辆同出口车辆不是同一辆车则收费员需及时通报值机室，此Ic卡应单独保管交给值机室处理。此时计算机会先按卡中的入口收取通行费后打票并放行，但车辆应由收费班长引离道口并按相关的规定单独进行相关的处罚。如有争执值机员可在值机室的多媒体计算机中输入Ic卡号，由多媒体计算机从远端的入口站经过网络将图片取回并打印作为证据。经测算，在苏南路网现有通信线路条件下，图像传输和显示时间约需15-20秒（指正常状态）。
　　为了实现与原有系统的兼容和便于路网内整个系统的升级安装建议车道软件系统进行兼容性处理即在通行卡中设置牌照识别标志。当入口车道的发卡程序为原有程序（不具有牌照输入功能的程序）则发放出的通行卡中的牌照识别标志将不被标注。出口车道软件在处理这种未含有标记的卡时将按现行的收费操作流程进行处理即不进行牌照识别操作。当入口车道的发卡程序为升级程序（具有牌照输入功能的程序）则发放出的通行卡中的牌照识别标志将被标注。出口车道软件读卡时如发现牌照识别标志被标注则进入牌照输入流程进行牌照核对校核。经过这种兼容性处理的程序对于现阶段不具备升级条件的收费站同样适用使其同样可以在整个路网内正常运行，这样就为分批分期实现整个路网升级作好了准备并预留了接口，便于整个路网升级工作的管理和协调安排。
　　
　　二、车道的操作流程变化
　　由入口发卡员先输入车型、车情。如果是军车、公务车则直接放行。如果是收费车辆则双击“牌号”键，系统会提示手工输入车牌照的后3位，输入完成后入口收费员发卡放行。同时由抓拍环控制计算机图像抓拍系统进行图像抓拍，并由车道计算机将抓拍图像存入收费站服务器的数据库中。入口车道控制系统会将车牌照的后三位存储在通行卡内。在出口车道收费员先输入车型后刷卡，如果是收费车则系统会提示收费员输入车牌照的后3位。出口车道控制计算机会对比入口的牌照号与出口的牌照号是否相同。如果相同则继续正常收费，如果不同则系统会提示收费员牌照不符，并按照通行卡中的入口站号和入口时间等入口信息从入口发卡站取会入口抓拍的图形。显示于收费车道计算机的显示器上供收费员详细核对。
　　(1)优点
　　入、出口收费员可根据显示在收费显示器上的车辆图像输入车牌号码和校核，收费员一般情况下不需要出亭观察牌照，不仅给收费员提供了方便，而且更为准确。（特殊损坏和污损的车牌需要收费员出亭观察）
　　抓拍的车辆图像在判断入出口不一致时，可以作为取证用。
　　有条件对所有车型输入牌照后三位号码。
　　对原有老系统的兼容性好
　　(2) 缺点
　　入口和出口输入车辆牌照后三位号码的操作会增加收费员劳动强度和增加服务时间
　　为了强制出口收费员对牌照后三位进行校核，从严格的意义上说，出口收费员也必须输入车牌号码的后三位，这样做操作才严格，可以较彻底堵漏，但同样要增加出口收费员操作和服务时间。
　　为达到上述目的，需要对不符合上述技术要求的设备进行改造及增加入口车道摄像机、采集卡、抓拍线圈和环检测器以及出口车道抓拍线圈和环检测器等硬件设备。
　　需要可靠的具有相应通信能力的通信系统支持。
　　
　　三、实施中需解决的问题
　　(1) 增加动态字符叠加器（VDm）设备的情况下入口抓拍图像上动态入口信息的叠加问题
　　换卡被发现后的处理过程中往往有些司机存在侥幸心理，想狡辩脱身，这时就需要出示有力的证据来避免争执。出示入口图像照片是最有力的证据。但如果图片上记录的仅仅只有入口车辆的图像则证据还不够有力。因为司机可以辩解所出示的照片是随便从某站找来的，不是他的车辆入站号。要解决这个问题就必须将足够的信息叠加在照片上包括入口Ic卡号，入口站号，入口时间等信息。这样当入口的Ic卡卡号和出口时司机所拿的Ic卡卡号一致时，且入口时间也在一定的范围区间内，就可断定此照片是司机所拿Ic卡入口进入时车辆的照片，以往要实现这个功能要靠增加动态字符叠加器（VDm）这种设备，考虑到本次改造入口的动态视频并不需要传送到值机室，则加装的VDm只能用到其中的部分功能。所以如果使用VDm必然需要大幅提高改造成本（由于每个入口道都需要，所以数量比较多）。所以我们建议由车道软件来完成图片的动态文字叠加，而不必采购动态字符叠加器。由车道软件实现这一功能则车道软件需要特殊开发和调试。
　　(2) 收费站多媒体计算机采集转为车道采集的问题
　　要解决入口换卡车辆的取证则必须进行入口正常车辆的图形采集。对于一些大站必然会产生多个车道同时报警抓拍这种情况，而如果继续沿用以往由收费站多媒体计算机单独进行图像采集必然会存在一些车道的图像抓拍滞后，有可能造成图像空拍这种情况，无法得到完整的抓拍图像。要想完全解决这种并行抓拍的情况就必须由车道来完成，这样就可以解决多媒体抓拍的瓶颈问题。但由多媒体采集转为车道采集面临的一个主要的主要问题是多媒体图像数据的数据转换，因为由车道进行采集则不可能象以往一样将图形数据存储于多媒体计算机的本地数据库内，而只能将图形存储于收费站服务器上。此方案就必须由多媒体解决已存于本地数据库内图像到服务器图像数据库内的数据升迁问题，及基于网络的多媒体图像查询和管理。因此多媒体软件需作很大的改动必须重新编制需要较长的开发和调试时间。
　　(3) 土建施工的问题
　　由于改造需要加装入口摄像机，而目前各收费岛的入口车道都没有预留摄像机的走线管道，所以需要重新在收费岛上开槽铺埋管道。必然会对收费岛已铺设的地板等造成一定的破坏，此项工作的恢复工作量较大。
　　(4)入口和出口加装抓拍线圈及一个单通道车辆检测器
　　防止换卡要想做到有理有据就必须能够提供正确的入口和出口图像照片。这样对于车辆抓拍的时机就必须很准确如果抓拍时机不对则看不清车牌照，如果抓拍的太近则有可能车牌照已经不在摄像范围之内因此抓拍的时机是很重要的。在收费亭旁加装抓拍线圈及车辆检测器，使得车辆一旦进入合适的位置则由计算机自动控制进行抓拍，这样就可以保证图形的完整性，也可防止人为操作的不确定性，造成的空拍漏拍为取证带来困难。由于在南网入口环检测器都为单通道车辆检测器，无法同时控制抓拍环和过车落杆环。所以必须加装一个通道的车辆检测器。