高速公路收费站进行数字化和智慧化升级已成为必然趋势

收费站是高速公路重要入、出口节点，自建成起即承担多项重要职能。随着社会进步和行业发展，收费站也因此面临众多挑战，通过对湖南省现有收费站调研发现，目前主要表现为：

■ 运营成本高：站场运营依赖大量人员，人员流动性大，管理成本高，经济效益低。

■ 通行效率低：车流量增长快，混合车道过车速度低，特情和事故频发，拥堵严重，通行体验差。

■ 安全风险高：ETC专用车道过车快、站场车流量大增加了站场人员和车主安全隐患，易造成事故。

■ 阻断影响大：引导不及时，车辆变道频繁，异常事件处置不及时，处理效率低，站场智能化水平低。

针对站场车辆的有序、快速通行及特情事件的快速处置的建设目标，通过软硬件一体化整站交付模式，将站房、广场、车道、匝道按整站“端-边-云”架构进行整体建设，以提高车辆通行效率、降低运营成本。

✅ 提高效率，降低成本

积极推动收费业务“上云”，采用“云、边、端”一体化架构建设收费系统，实现收费数据实时同步，最大限度降低争议交易；实现交易状态实时同步全部车道，减少邻道干扰和杜绝重复交易等顽疾；支撑匝道ETC自由流，降低ETC通行时间；结合自助终端、收费特情集中自动化处理等措施，进一步实现收费站业务管理扁平化，在提升收费运营效率的同时，可以降低收费管理人员工作强度。

✅ 降低建设及运维成本

应用当前云计算、AI、物联网等新一代信息技术服务于收费业务，充分融合收费站原有割裂的传统收费和监控业务，将收费站整体机电以整站化方式一站交付，提升收费站机电工程全面高效实施，从而降低工程建设成本；深化物联网技术应用，实现收费站和收费车道系统远程监控、运维和升级更新，提升系统稳定性、降低系统运维成本。

✅ 支持多样式收费站形态

采用“集中业务服务+多态前端控制”松耦合的设计理念，实现车道收费业务集中服务及特情远程集中管控，收费人员可以通过电脑、手机、pad等多种形态终端开展收费、远程特情处理等业务；基于整站式一站交付所构建的轻量化交付能力，进一步对传统收费收费车道布局进行简化及集约化，突破传统收费站在土建上的空间限制，支持收费车道“窄岛化”、“无岛化”、“无棚化”等设计，从而提升收费广场土地利用效率。

数智云收费系统采用“云-网-边-端”的一体化协同架构，形成支撑收费运营管理全业务功能智慧收费整体解决方案，架构图如图1所示。

图1 数智云收费系统“云、网、边、端”一体协同架构

✅ 收费云平台

收费综合运营管理平台：由角色权限、基础功能、系统管理、仿真车道、运营指标报表管理、交易数据查询、流水与参数监测等模块组成，一站式全面支撑站级、所级等各级单位运营管理需要。

云客服（远程值守）：通过集中式的在线客服，为无人值守车道提供特情处理和收费处理业务。

收费服务支撑平台：由平台级收费服务、计费服务、在线密钥服务（PCI）、授权服务、管理服务、平台级数据汇聚服务等模块组成。支持移动车道接入，通过调用在线授权、交易请求等平台级车道服务提供完整的车道业务，使移动车道在车道遇到特殊情况时，可完全接管车道，具备完整的车道服务能力。

云服务支撑平台：由统一应用网关服务、统一应用注册服务、统一应用管理服务、统一鉴权服务、统一日志分析服务、统一用户中心、统一认证登录等模块组成，建立满足各业务应用所需的基础组件，实现综合全面的业务支撑环境，保障系统稳定运行。

收费站数字孪生：由多感知融合系统、车流数字化服务、业务场景孪生复现服务以及监视应用环境孪生服务组成。

✅ 边缘节点（站级）

站级收费服务：由交易请求、参数加载、车辆识别、设备控制、图片抓拍、图片服务、设备检测、状态名单服务、队列管理、流水生成等模块组成。同时，涵盖车道终端软件业务支撑服务，包括：终端软件参数下载、车道外设初始化、收费员登录、收费员上班、ETC有效性验证、CPC有效性验证、两客一危验证、CPC交易确认、ETC交易重提交、历史交易查询、重放流水查询、修改发票号、入口站查询、收费站名称模糊查询、入口称重数据请求、车队模式控制、节假日模式控制、收费员下班、第三方支付申请、系统关闭等。

基础支撑服务：由车道控制、交易流水、图片流水、配置管理、定时任务等模块组成。

此外包含计费服务、授权服务、站级数据汇聚服务等系统模块。

✅ 车道侧

外场控制服务：主要在车道交易过程中，对车道设备进行协同控制，对交易流程进行逻辑控制。

智能节点：部署外场控制服务，实现业务控制解耦，使车道系统控制设备更加智能化；集成栏杆、费显、抓拍等设备，实现外场设备集约化，为用户带来统一管理，降低施工难度，减少建设成本。

WEB车道：采用B/S架构的车道收费软件，基于业务与控制分离架构，可通过WEB浏览器打开，服务收费人员开展日常收费业务，支持远程特情处理。

移动车道：安装在手持PAD上的车道收费软件，具备ETC、CPC、纸质通行券、特情车辆等收费业务功能，充分补位车道特情处理、应急收费、复式收费需要，并支撑了站级运营所须的工班管理、运营报表等管理需要。

自助收费终端：具有CPC卡机、读卡器、移动支付模块，显示屏、可视对讲等模块，具备CPC发卡、CPC收费、ETC刷卡特情处理等功能，可以实现车主自助收费，在出现特情时，可以拨通在线客服，由在线客服协助车主完成收费处理业务。

✅ 湖南星沙收费站

湖南省星沙收费站从传统人工收费模式转为数智云收费模式，四入六出共十条收费车道全部通车运营。在提高城市路网运行效率的同时，也带来便捷智慧的“交通新体验”。

图2 星沙数智云收费站

图3 数智云收费岗亭

星沙数智“云收费站”试点运行以来，ETC专道通行量峰值达到750辆/小时。入口CPC通行时间从触发“到达线圈”到车辆离开“落杆线圈”时长为7.7秒，较比原来的14.6秒，缩短了7秒时间。出口CPC通行时长为15秒，较比原来的19秒，缩短了4秒时间。整体通行效率提升20%。

在双向岛上部署双人微仓，可容纳2名云坐席人员，集中处理除入口专道外的9条车道的特情。

图4 数智云收费站双人微仓

✅ 湖南沅辰高速

湖南沅辰高速是国内首条全路段全面启用数智云收费站的高速公路，自2024年5月全线通车以来，全线四个收费站的通行效率相对传统收费来而言有显著提升。

图5  沅辰高速路线图

沅辰高速是湖南省怀化市北部连接辰溪、泸溪、沅陵三县的重要交通纽带。项目北接沅陵县G56杭瑞高速，往南经辰溪县与S50长芷高速相接，路线全长50.483公里，全线设置有沅陵南、辰溪北、辰溪、火马冲等4个收费站，以及辰溪北1个服务区。

沅辰高速全线所有收费站收费系统均采用了湖南高速数智云收费整体解决方案，成为全国第一条整路均采用数智云智慧收费站建设的高速公路。数智云收费站通过采用“窄岛化、少人化、自助化、集约化”等手段，实现收费站的轻量化运营及数字化管控，全面提升了收费站服务水平，让司乘人员享受更舒适便捷的通行体验。

图6  辰溪北数智云收费站

在沅辰高速全线的4个收费站的37条车道中，共计有18条收费混合车道设置了自助收费终端机器人。通过架设自助收费智能终端，收费站入口发卡车辆通行效率提升了近10%，且出口缴费车辆通行效率提升了近20%，整站通行效率提升约30%，单车通行时间节约10秒/辆次。沅辰高速机电项目负责人介绍，采用数智云收费方案后，仅辰溪收费站单站，运营人员可由原来的27人减少至11人，仅人力成本节约超59%。

✅ 湖南白南高速

图7  衡山西数智云收费站

2024年9月19日，湖南省白果至南岳高速公路（简称“白南高速”）正式通车运营，这是继沅辰高速之后又一条全线采用绿色低碳、轻量化“数智云收费站”的高速公路。恰逢第三届湖南旅发大会在衡阳召开，“数智云收费站”凭借智能、高效、便捷的“无感通关”出行体验，再一次获得过往旅客的频频点赞。

白南高速全长约47公里，全线所设衡山西、岭坡、开云3处收费站均为“数智云收费站”，由湖南高速信息科技有限公司负责实施。该批“数智云收费站”采用智能体软硬件一体化、整站式、轻量化模式建站，共部署自动关道机、前后天线、岛头岛尾节点、智慧收费机器人等115个智能体硬件设备，并通过双天线布局、云收费等创新应用，实现数据、业务、服务的全面上“云”。

与传统收费模式相比，白南高速“数智云收费站”引入多样化的非现金支付手段、便捷高效的自助服务、特情云坐席远程服务以及实时路况与信息服务等创新服务，可凭借先进技术显著提升通行效率与服务质量，为司乘人员打造更加便捷、高效、稳定的通行环境。同时，通过终端智能化、云收费标准化、运营管理集中化等手段，“数智云收费站”实现缴费全过程无人化收费、少人轻量化运营，可有效减少人员工作强度、降低建设运营成本。

当前，高速公路正稳步向着以 “安全+效率”为核心的智慧服务模式发展，通过建立一个功能全面、服务人性、通行高效的收费站，实现快速通行、智能决策和友好服务。本文深入分析了湖南省收费站在建设和运营当前所面临的痛点和问题，对数智云收费站的建设目标和解决方案进行了深入探讨。并通过在我省多个不同收费站的应用证明本文构建的系统能有效地提升车道通行服务能力，提高车辆通行效率。

作者简介：邓翔、黄勇、彭荣、杨强荣、刘菊华，湖南高速信息科技有限公司。