无人值守自动发卡车道防作弊方法及实现该方法的系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种有效防范作弊行为的无人值守自动发卡车道防作弊方法及实现该方法的系统。车辆驶入车道后首先触发存在线圈，自动发卡机内的工控机控制车牌识别器对车牌进行抓拍和识别；司机按取卡键申请发卡，自动发卡机进行发卡操作。取卡后，若车辆在10-60秒的预置时间内没有驶过位于自动栏杆机处的地感线圈Ⅰ或行驶至地感线圈Ⅰ上方触发地感线圈Ⅰ后在10-60秒的预置时间内没有驶过位于地感线圈Ⅰ后方的地感线圈Ⅱ或车辆先后行驶至地感线圈Ⅰ和地感线圈Ⅱ上方后，车辆倒行退出车道，此时车辆先离开地感线圈Ⅱ后再离开地感线圈Ⅰ，则发出声光报警信息。通过报警提示有效防止了倒车反复刷线圈以重复取卡的作弊行为，维护了高速公路的正常运营秩序。
【专利说明】无人值守自动发卡车道防作弊方法及实现该方法的系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及公路收费系统【技术领域】，具体涉及一种无人值守自动发卡车道系统。【背景技术】
[0002]自动发卡车道主要用于高速公路收费站的入口车道，通常由自动发卡机、地感线圈、栏杆机、车牌识别设备组成。与人工车道不同，司机通过自动发卡车道上路时，车辆触发地感线圈，进行车牌抓拍和识别，按下发卡机上的发卡按钮，由发卡机写入车牌、车型、上口、发卡时间信息，并吐出通行卡，司机领卡后栏杆抬起，通过收费站。司机到达高速公路收费站出口时，由收费员根据通行卡中存储的以上信息按收费规则进行计费。
[0003]无人值守自动发卡机可以降低运营成本，解决一线收费员短缺等问题，有效提高入口车道的通行能力，提高服务水平。因此，近年来受到公路运营管理单位的普遍欢迎。
[0004]然而，现行的无人值守自动发卡车道设计本身却具有很多漏洞，容易通过多领通行卡的手段进行作弊。造成通行费和通行卡的流失，影响高速公路的正常营运。这些易被用于作弊的漏洞包括:
1、自动发卡车道无法检测车辆行进方向，在车辆取卡后，倒车时无法报警；在车辆行驶到栏杆下再倒车时视为车辆正常通过。
[0005]2、在车牌识别不完整或车牌识别失败的情况下，直接写入不完整的车牌。
[0006]3、未对同一车辆短时间内多次取卡进行检测和判断。
[0007]4、自动发卡机只根据取卡位置判断2种左右车型，能识别的车型种类少，增加了识别作弊的难度，并导致车型不符的现象经常发生，给出口鉴别造成困难。
[0008]虽然能够通过事后复查数据的形式发现以上漏洞，但这种方式存在取证难、处罚难等问题，难以有效抑制作弊行为。为此，需要针对以上漏洞设计一种防作弊的装置，从而维护正常的运营管理秩序。
【发明内容】
[0009]本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种有效防范作弊行为的无人值守自动发卡车道防作弊方法及实现该方法的系统。
[0010]本发明克服其技术问题所采用的技术方案是:
本无人值守自动发卡车道防作弊方法，具体流程如下:
a)车辆驶入车道后首先触发存在线圈，自动发卡机内的工控机控制车牌识别器对车牌进行抓拍和识别；
b)司机按取卡键申请发卡，自动发卡机进行发卡操作，工控机控制自动栏杆机栏杆抬
起;
c)取卡后，若车辆在10-60秒的预置时间内没有驶过位于自动栏杆机处的地感线圈I，则发出声光报警信息；
d)若车辆行驶至地感线圈I上方触发地感线圈I后在10-60秒的预置时间内没有驶过位于地感线圈I后方的地感线圈II，则发出声光报警信息；
e)若车辆先后行驶至地感线圈I和地感线圈II上方后，车辆倒行退出车道，此时车辆先离开地感线圈II后再离开地感线圈I，系统发出声光报警信息；
f)若车辆在10-60秒的预置时间内驶过地感线圈I后继续行驶并驶过地感线圈II后，地感线圈II均失去触发，则系统判定车辆正常离开车道，地感线圈II均失去触发后地感线圈I也失去触发，自动栏杆机控制栏杆落下。
[0011]为了确保成功发卡，步骤b)中当司机按取卡键申请发卡后，工控机检测到存在线圈存在故障或存在线圈被屏蔽常时，自动发卡机不进行发卡操作，同时发出声光报警信息。
[0012]为了防止取卡时车牌信息识别异常，步骤b)中当司机按取卡键申请发卡后，工控机检测车牌识别器是否工作正常以及车牌识别信息是否存在异常，若车牌识别器工作异常且其识别的车牌信息不完整出现异常时，自动发卡机不进行发卡操作，同时发出声光报警信息。
[0013]为了防止重复领卡，步骤b)中当司机按取卡键申请发卡后，工控机将本次车牌识别器识别的车牌信息与上一次自动发卡机发卡时车牌识别器识别的车牌信息进行比对，若两侧识别的车牌信息相一致且两次识别时间间隔小于10分钟，则自动发卡机不进行发卡操作，同时发出声光报警信息。
[0014]为了防止车型不符的现象发生，自动发卡机在发卡前，先由收费软件根据车牌识别器识别的车牌信息在车辆收费数据库中查询历史信息，并将历史信息中记录的车型数据写入通行卡，对于首次驶入高速公路的车辆根据车牌识别器对齐车牌颜色的识别以及自动发卡机上下两个取卡位置判断车型后并由出口收费站进行确认，确认后的车型信息存储至车辆收费数据库中。
[0015]本无人值守自动发卡车道防作弊系统，包括设置于收费岛上的自动发卡机、设置于车道上且位于自动发卡机正下方的存在线圈、设置于收费岛上且位于自动发卡机后方的自动栏杆机、设置于车道上且位于自动栏杆机正下方的地感线圈1、设置于收费岛上且位于自动栏杆机后方的车牌识别器以及车道摄像机、设置于收费岛上的声光报警器以及设置于地感线圈I后方的地感线圈II，所述自动栏杆机、地感线圈1、地感线圈I1、车牌识别器以及声光报警器连接于自动发卡机内的工控机。
[0016]为了防止前后两车车距过近导致误触发，所述地感线圈II与地感线圈I之间的距离大于米。
[0017]为了方便封闭车道，还包括安装于收费岛上且位于入口处的手动栏杆。
[0018]为了对自动发卡机进行监控，还包括安装于自动发卡机上方雨棚处的监控摄像头，所述监控摄像头的镜头对准自动发卡机。
[0019]本发明的有益效果是:司机取卡后，车辆在10-60秒的预置时间内没有驶过位于自动栏杆机处的地感线圈I或车辆行驶至地感线圈I上方触发地感线圈I后在10-60秒的预置时间内没有驶过位于地感线圈I后方的地感线圈II或车辆先后行驶至地感线圈I和地感线圈II上方后，车辆倒行退出车道，此时车辆先离开地感线圈II后再离开地感线圈I，可以判定为存在作弊的行为，系统发出声光报警信息，通过报警提示管理人员尽快处理异常信息以防止作弊行为的产生。通过对车辆在预置时间内先后依次通过存在线圈、地感线圈1、地感线圈II的顺序来判定车辆是否存在倒车现象，通过报警提示有效防止了倒车反复刷线圈以重复取卡的作弊行为，维护了高速公路的正常运营秩序。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的系统流程图；
图中，1.收费岛2.手动栏杆3.自动发卡机4.通信信号灯5.自动栏杆机6.存在线圈7.地感线圈I 8.地感线圈II 9.车牌识别器10.车道摄像机。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图1、附图2对本发明做进一步说明。
[0022]如附图2所示本无人值守自动发卡车道防作弊方法，具体流程如下:
车辆驶入车道后首先触发存在线圈，自动发卡机内的工控机控制车牌识别器对车牌进行抓拍和识别。当司机按取卡键申请发卡，自动发卡机进行发卡操作，工控机控制自动栏杆机栏杆抬起。但是如果司机取卡后，车辆在10-60秒的预置时间内没有驶过位于自动栏杆机处的地感线圈I，则发出声光报警信息进行报警，说明此时可能存在有司机倒车意图重复刷存在线圈以重复取卡或者出现车辆故障停在此处无法正常行驶，此时通过报警提示管理人员尽快处理异常信息以防止作弊行为的产生以及确保车道正常通行。若车辆行驶至地感线圈I上方触发地感线圈I后在10-60秒的预置时间内没有驶过位于地感线圈I后方的地感线圈II，则发出声光报警信息，说明此时可能存在司机意图倒车通过重复刷存在线圈以重复取卡或者出现车辆故障停在此处无法正常行驶情况，此时通过报警提示管理人员尽快处理异常信息以防止作弊行为的产生以及确保车道正常通行。若车辆先后行驶至地感线圈I和地感线圈II上方后，车辆倒行退出车道，此时车辆先离开地感线圈II后再离开地感线圈I，系统发出声光报警信息，通过报警提示管理人员尽快处理异常信息以防止作弊行为的产生。若车辆在10-60秒的预置时间内驶过地感线圈I后继续行驶并驶过地感线圈II后，地感线圈II均失去触发，则系统判定车辆正常离开车道，地感线圈II均失去触发后地感线圈I也失去触发，自动栏杆机控制栏杆落下，说明此时车辆已正常驶入高速公路，本次发卡业务结束，系统进入下一循环准备。通过对车辆在预置时间内先后依次通过存在线圈、地感线圈1、地感线圈II的顺序来判定车辆是否存在倒车现象，通过报警提示有效防止了倒车反复刷线圈以重复取卡的作弊行为，维护了高速公路的正常运营秩序。
[0023]当司机按取卡键申请发卡后，工控机检测到存在线圈存在故障或存在线圈被屏蔽时，自动发卡机不进行发卡操作，同时发出声光报警信息。通过增加在发卡前检测存在线圈是否工作正常的步骤，有效确保自动发卡机可以自动发卡，防止存在线圈存在故障或存在线圈被屏蔽时无法触发导致自动发卡机无法顺利发卡的情况发生，并且通过声光报警信息可以第一时间提醒工作人员及时处理异常情况。当司机按取卡键申请发卡后，还可以包括利用工控机检测车牌识别器是否工作正常以及车牌识别信息是否存在异常的步骤，若车牌识别器工作异常且其识别的车牌信息不完整出现异常时，自动发卡机不进行发卡操作，同时发出声光报警信息。通过增加在发卡前检测车牌识别器工作是否正常以及对车牌识别器识别的信息的完整性进行检查的步骤，可以防止司机按键取卡后，车牌信息无法准确完整的写入通行卡中，以至于在出口收费站收费时出现车牌信息无法核对的情况发生，进一步提高了防作弊性能。当司机按取卡键申请发卡后，还可以包括利用工控机将本次车牌识别器识别的车牌信息与上一次自动发卡机发卡时车牌识别器识别的车牌信息进行比对，若两侧识别的车牌信息相一致且两次识别时间间隔小于10分钟，则自动发卡机不进行发卡操作，同时发出声光报警信息。在识别间隔小于10分钟内如果车牌识别器前后两次识别的车牌信息相一致，就代表车辆存在多次取卡的作弊行为，因此可以及时利用声光报警信息通知工作人员及时处理作弊车辆。为防止误报警，系统可以同时显示前一次车辆的抓拍图片，以方便提供证据。
[0024]由于不同车型的高速通行费价格不同，因此自动发卡机在发卡前，可以先由收费软件根据车牌识别器识别的车牌信息在车辆收费数据库中查询历史信息，如果车辆之前在上高速时经收费站车牌识别器识别的车型信息已经存储在数据库中，可以并将历史信息中记录的车型数据直接写入通行卡。但是对于首次驶入高速公路的车辆可以根据车牌识别器对齐车牌颜色的识别，根据不同车型的车牌颜色不同确定车型信息。还可以通过自动发卡机上下两个取卡位置判断车型。最终由出口收费站进行车型信息的最终确认，最终确认后的车型信息存储至车辆收费数据库中，以供下次直接调取使用。现有的无人值守自动发卡车道可能利用轮轴检测设备通过对车辆轮轴间距的检测来判定车型，但是轮轴检测设备触发开关由于是埋在地面下，其容易被大车反复碾压后损坏，并且检测车轴的光幕是安装在车辆上方，其容易被超高的车辆撞坏。因此通过数据库存储车型信息并在取卡时调取车型信息的技术方案可靠性高、运行稳定。
[0025]如附图1所示，本发明还涉及一种无人值守自动发卡车道防作弊系统，包括设置于收费岛上的自动发卡机3、设置于车道上且位于自动发卡机3正下方的存在线圈6、设置于收费岛上且位于自动发卡机3后方的自动栏杆机5、设置于车道上且位于自动栏杆机5正下方的地感线圈I 7、设置于收费岛上且位于自动栏杆机5后方的车牌识别器9以及车道摄像机10、设置于收费岛上的声光报警器以及设置于地感线圈I 7后方的地感线圈II 8，所述自动栏杆机5、地感线圈I 7、地感线圈II 8、车牌识别器9以及声光报警器连接于自动发卡机3内的工控机。车辆驶入车道后首先触发存在线圈6，并将触发信号反馈至自动发卡机3内的工控机，工控机首先控制车牌识别器对车牌进行抓拍和识别。当司机按取卡键申请发卡，自动发卡机3进行发卡操作，工控机控制自动栏杆机栏杆抬起。但是如果司机取卡后，车辆在10-60秒的预置时间内没有驶过位于自动栏杆机处的地感线圈I或者车辆行驶至地感线圈I上方触发地感线圈I后在10-60秒的预置时间内没有驶过位于地感线圈I后方的地感线圈II或者车辆先后行驶至地感线圈I和地感线圈II上方后，车辆倒行退出车道，此时车辆先离开地感线圈II后再离开地感线圈I，则工控机控制声光报警器发出声光报警信息进行报警，说明此时可能存在有司机倒车意图重复刷存在线圈以重复取卡或者出现车辆故障停在此处无法正常行驶，此时通过报警提示管理人员尽快处理异常信息以防止作弊行为的产生以及确保车道正常通行。车辆在10-60秒的预置时间内驶过地感线圈I后继续行驶并驶过地感线圈II后，地感线圈II均失去触发，地感线圈II均失去触发后地感线圈I也失去触发，因此地感线圈I和地感线圈II反馈至工控机的触发信号消失，工控机控制自动栏杆机控制栏杆落下，说明此时车辆已正常驶入高速公路，本次发卡业务结束，系统进入下一循环准备。
[0026]由于地感线圈II 8与地感线圈I 7之间间距过小可能出现前车驶出地感线圈I后并依然触发地感线圈II 8时，后车由于与前车距离过近导致后车触发地感线圈I 7，此时系统无法正确判定前车顺利通过。因此地感线圈II 8与地感线圈I 7之间的距离应大于0.8米，通过设定最小0.8米的安全距离有效保证了系统顺利工作。还可以包括安装于收费岛上且位于入口处的手动栏杆2，当由于天气原因或者其他原因需要封闭车道时，可以将手动栏杆2落下，实现将车道的暂时封闭。
[0027] 还可以包括安装于自动发卡机3上方雨棚处的监控摄像头，监控摄像头的镜头对准自动发卡机3。通过监视摄像机对自动发卡机3进行实时监控并进行监视录像，从而当发生车辆作弊行为时可以随时查看调取异常录像。
【权利要求】
1.一种无人值守自动发卡车道防作弊方法，其特征在于: a)车辆驶入车道后首先触发存在线圈，自动发卡机内的工控机控制车牌识别器对车牌进行抓拍和识别； b)司机按取卡键申请发卡，自动发卡机进行发卡操作，工控机控制自动栏杆机栏杆抬起; c)取卡后，若车辆在10-60秒的预置时间内没有驶过位于自动栏杆机处的地感线圈I，则发出声光报警信息； d)若车辆行驶至地感线圈I上方触发地感线圈I后在10-60秒的预置时间内没有驶过位于地感线圈I后方的地感线圈II，则发出声光报警信息； e)若车辆先后行驶至地感线圈I和地感线圈II上方后，车辆倒行退出车道，此时车辆先离开地感线圈II后再离开地感线圈I，系统发出声光报警信息； f)若车辆在10-60秒的预置时间内驶过地感线圈I后继续行驶并驶过地感线圈II后，地感线圈II均失去触发，则系统判定车辆正常离开车道，地感线圈II均失去触发后地感线圈I也失去触发，自动栏杆机控制栏杆落下。
2.根据权利要求1所述的无人值守自动发卡车道防作弊方法，其特征在于:步骤b)中当司机按取卡键申请发卡后，工控机检测到存在线圈存在故障或存在线圈被屏蔽时，自动发卡机不进行发卡操作，同时发出声光报警信息。
3.根据权利要求1或2所述的无人值守自动发卡车道防作弊方法，其特征在于:步骤b)中当司机按取卡键申请发卡后，工控机检测车牌识别器是否工作正常以及车牌识别信息是否存在异常，若车牌识别器工作异常且其识别的车牌信息不完整出现异常时，自动发卡机不进行发卡操作，同时发出声光报警信息。
4.根据权利要求3所述的无人值守自动发卡车道防作弊方法，其特征在于:步骤b)中当司机按取卡键申请发卡后，工控机将本次车牌识别器识别的车牌信息与上一次自动发卡机发卡时车牌识别器识别的车牌信息进行比对，若两侧识别的车牌信息相一致且两次识别时间间隔小于10分钟，则自动发卡机不进行发卡操作，同时发出声光报警信息。
5.根据权利要求4所述的无人值守自动发卡车道防作弊方法，其特征在于:自动发卡机在发卡前，先由收费软件根据车牌识别器识别的车牌信息在车辆收费数据库中查询历史信息，并将历史信息中记录的车型数据写入通行卡，对于首次驶入高速公路的车辆根据车牌识别器对齐车牌颜色的识别以及自动发卡机上下两个取卡位置判断车型后并由出口收费站进行确认，确认后的车型信息存储至车辆收费数据库中。
6.一种实现如权利要求1所述的无人值守自动发卡车道防作弊系统，其特征在于:包括设置于收费岛上的自动发卡机(3)、设置于车道上且位于自动发卡机(3)正下方的存在线圈(6)、设置于收费岛上且位于自动发卡机(3)后方的自动栏杆机(5)、设置于车道上且位于自动栏杆机(5)正下方的地感线圈I (7)、设置于收费岛上且位于自动栏杆机(5)后方的车牌识别器(9)以及车道摄像机(10)、设置于收费岛上的声光报警器以及设置于地感线圈I (7)后方的地感线圈II (8)，所述自动栏杆机(5)、地感线圈I (7)、地感线圈II (8)、车牌识别器(9)以及声光报警器连接于自动发卡机(3)内的工控机。
7.根据权利要求6所述的无人值守自动发卡车道防作弊系统，其特征在于:所述地感线圈II (8)与地感线圈I (7)之间的距离大于0.8米。
8.根据权利要求6或7所述的无人值守自动发卡车道防作弊系统，其特征在于:还包括安装于收费岛上且位于入口处的手动栏杆(2)。
9.根据权利要求8所述的无人值守自动发卡车道防作弊系统，其特征在于:还包括安装于自动发卡机(3)上方雨棚处的监控摄像头，所述监控摄像头的镜头对准自动发卡机(3)。
【文档编号】G07B15/06GK103839299SQ201410096777
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】王进, 张伟, 马晓刚, 郭子英, 刘世国, 潘勇, 刘中砥 申请人:山东高速股份有限公司