计重收费系统的制作方法

本实用新型涉及智能交通领域，特别是涉及一种计重收费系统。

背景技术：

复式收费指的是同一条车道上设置多个收费亭以便同时对两辆或两辆以上的车辆进行收费，该种方式可以加快行驶车辆通过收费站出口的通行速度，缓解收费站的通行压力，同时减少车辆收费等待时间和车辆的拥堵；然而，当需要计重收费的车辆进入收费车道时，只能通过一个指定收费亭对其进行计重收费，其余收费亭只能处理不计重收费的行驶车辆。

这种复式收费方式，只是低程度的解决车辆拥堵问题，计重收费车辆在收费站的通行效率仍然较低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种计重收费系统。

一方面，本实用新型实施例提供一种计重收费系统，所述系统包括计重设备、计重控制盒、车辆识别器以及至少两个收费工控机，所述至少两个收费工控机与至少两个收费亭一一对应，所述至少两个收费亭设置在同一收费车道；所述计重控制盒分别与所述计重设备、所述车辆识别器以及所述至少两个收费工控机相连接；

所述计重设备用于采集进入收费车道的车辆的计重信息，并将所述计重信息发送至所述计重控制盒；

所述车辆识别器用于采集进入收费车道的车辆的标识信息，并将所述标识信息发送至所述计重控制盒；

所述计重控制盒用于将所述计重信息和所述标识信息发送至所述至少两个收费工控机。

在其中一个实施例中，所述计重设备通过串口和/或网络与所述计重控制盒相连接；所述车辆识别器通过串口和/或网络与所述计重控制盒相连接；所述至少两个收费工控机分别通过串口和/或网络与所述计重控制盒相连接。

在其中一个实施例中，所述串口为RS232串口。

在其中一个实施例中，所述计重控制盒还用于接收所述至少两个收费工控机中的一个收费工控机发送的已完成对所述车辆的收费的消息，向所述计重设备发送第一清除指令，向所述车辆识别器发送第二清除指令，向所述至少两个收费工控机发送第三清除指令；

所述计重设备还用于接收所述第一清除指令，清除所述车辆的计重信息；

所述车辆识别器还用于接收所述第二清除指令，清除所述车辆的标识信息；

所述至少两个收费工控机还用于接收所述第三清除指令，清除所述车辆的计重信息和标识信息。

在其中一个实施例中，所述标识信息为牌照信息和/或时间戳。

在其中一个实施例中，所述计重设备及所述车辆识别器均设置在所述收费车道的入口处。

在其中一个实施例中，所述至少两个收费亭设置在所述收费车道的同一侧。

在其中一个实施例中，所述计重收费系统还包括设置在所述收费车道的入口处的第一显示设备，所述计重设备、所述车辆识别器分别与所述第一显示设备相连接。

在其中一个实施例中，所述计重收费系统还包括第二显示设备，所述第二显示设备设置于所述收费亭，第二显示设备与收费亭分别一一对应；第二显示设备与其所在的收费工控机连接。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种计重收费系统，所述系统包括计重控制盒以及至少两个收费工控机，所述至少两个收费工控机与至少两个收费亭一一对应，所述至少两个收费亭设置在同一收费车道，所述计重控制盒分别与所述至少两个收费工控机连接；所述计重控制盒还用于连接所述收费车道对应的计重设备和车辆识别器；所述计重控制盒用于接收所述计重设备采集的进入所述收费车道的车辆的计重信息，所述车辆识别器采集的所述车辆的标识信息，以及将所述计重信息和所述标识信息发送至所述至少两个收费工控机。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：通过设置计重控制盒，用以获取进入收费车道的车辆的计重信息与标识信息，并将该计重信息与标识信息发送到收费车道中的每个收费亭，使得上述收费车道中的每个收费亭均能获取到该车辆的计重信息和标识信息；该方法可使得同一收费车道中的多个车辆同时进行计重收费，打破了只能通过一个指定收费亭对车辆进行计重收费的局限，有效提高了计重收费车辆在收费站的通行效率，缓解了车辆拥堵问题。

附图说明

图1为一个实施例中计重收费系统的应用环境图；

图2为一个实施例中计重收费系统的示意性结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实用新型提供的计重收费系统，可包括计重控制盒以及至少两个收费工控机，也可包括计重设备、计重控制盒、车辆识别器以及至少两个收费工控机(图1以两个收费亭为例，图2中的n大于等于2，收费工控机指的是每个收费亭均具有的用于配合收费人员对计重车辆进行收费的工业控制计算机，简称工控机，且收费亭与外部设备进行数据交换可为收费亭内的工控机与外部进行交互)。

其中，计重控制盒可包括主控制单元，该主控制单元可为单片机或ARM工控主板等；计重控制盒可嵌设在收费亭的控制机柜中，当然也可设置在其他位置；至少两个收费亭设置在同一收费车道，至少两个收费亭可分别位于收费车道的两侧，也可如图1所示，位于收费车道的同一侧，以避免收费车道过宽。

请继续参阅图1，计重设备、车辆识别器可分别位于收费车道的入口侧，具体位于挡车杆的外侧(远离收费亭的一侧)；收费车道中包括至少两个收费亭，意为同一收费车道可同时对至少两个车辆进行计重收费，此处的收费亭数与车辆数一致；另外，收费亭的具体收费操作可以由收费人员与司机对接实现，也可由司机通过刷卡或扫码等方式自行操作实现，此处不作限制。

计重设备具体可选为计重秤台，也可根据实际情况选取其它类型的称重设备。计重控制盒分别与计重设备、车辆识别器以及至少两个收费工控机相连接；具体地，上述设备与设备之间可通过串口，和/或网络，和/或第三方的服务器或其它外部设备加以连接，且实际中的计重控制盒连接同一个设备(计重设备、车辆识别器或工控机)时也不局限于使用一个接口(该接口为串口或网口)。

计重设备用于采集进入收费车道的车辆的计重信息，并将计重信息发送至计重控制盒；其中，计重信息指的是包含有与该车辆的重量相关的信息，还可同时包含有用以区别该车辆与其他车辆的车辆标识类信息；具体例如，在一些实施例中，该计重信息可携带有车重信息，或车辆超载与否及具体超载数值信息，还可同时携带有车辆类型、车辆标识信息等。另外，获取车辆的计重信息可通过多种途径，例如可通过外部设备采集并发送至计重控制盒；也可通过外部设备采集，并通过其他中间设备或部件发送至计重控制盒；也可不通过外部设备，计重控制盒自身具备采集和处理车辆的计重信息的功能。若通过外部设备采集计重信息，则可通过单个设备进行采集，也可通过多个设备分别采集得到。

车辆识别器用于采集进入收费车道的车辆的标识信息，并将标识信息发送至计重控制盒；其中，车辆识别器同样可位于收费车道的入口处，可用于采集车辆的牌照信息，或者用于采集车辆进入收费车道的时刻，抑或用于登记车辆对应的驾驶员身份信息等，即车辆识别器只要能够唯一区分该车辆与其他车辆，其采集的信息类别和数量此处不作唯一限定；即上述的标识信息可选为牌照信息和/或时间戳。

计重控制盒用于将计重信息和标识信息发送到至少两个收费工控机；在一些实施例中，计重控制盒在接收到进入收费车道的车辆的计重信息和标识信息后，可将该计重信息和标识信息同时发送至收费车道中的每个收费亭，也可依照顺序发送至收费车道中的每个收费亭，为了保证信息的实时传递和收费效率，优选前者；另外，计重控制盒在向一个收费亭发送计重信息和标识信息时，可同时将二者发送到收费亭，也可分别发送，也可将信息整合和关联后发送，具体可根据实际情况进行设定；需要说明的是，在本实施例中，各个收费亭之间彼此无信息传输，每个收费亭均从计重控制盒处接收计重信息和标识信息。

通过设置计重控制盒，用以获取进入收费车道的车辆的计重信息与标识信息，并将该计重信息与标识信息发送到收费车道中的每个收费亭，使得上述收费车道中的每个收费亭均能获取到该车辆的计重信息和标识信息；该方法可使得同一收费车道中的多个车辆同时进行计重收费，打破了只能通过一个指定收费亭对车辆进行计重收费的局限，有效提高了计重收费车辆在收费站的通行效率，缓解了车辆拥堵问题。

在一些实施例中，如图2所示，计重设备与计重控制盒相连接，具体可通过网络和/或串口的方式连接，这样，计重设备采集到的称重数据即可通过计重控制盒同时转发至多个收费亭，传输效率高，且每个收费亭均能独立完成车辆计重收费，即n个收费亭即可实现n个计重车辆同时收费，计重收费车辆在收费站的通行效率高；计重控制盒分别与至少两个收费工控机相连接，同样可通过网络和/或串口的方式连接；更具体地，串口可为RS232串口。

在一个实施例中，计重控制盒包括关联模块，关联模块用于关联计重信息及标识信息并将关联后的消息发送到至少两个收费亭；这样，有助于降低每个收费工控机对数据处理的要求和收费软件的编写难度，改造成本低，且保证了数据整合的一致性，收费过程故障率低，效率高。

需要说明的是，计重控制盒也可不设置关联模块，而是通过设置一个独立的，且同时与计重控制盒、计重设备、车辆识别器相连接的关联设备来实现计重信息及标识信息的关联，具体可根据实际情况进行设置和选用。

进一步地，在至少两个收费亭中的一个收费亭接收到关联后的消息并完成对车辆的收费后，计重控制盒用于向计重设备发送第一清除指令，向车辆识别器发送第二清除指令，向至少两个收费工控机发送第三清除指令；其中，计重设备用于接收第一清除指令并清除计重信息；车辆识别器用于接收第二清除指令并清除标识信息；至少两个收费工控机用于接收第三清除指令并清除关联后的信息。

需要说明的是，计重控制盒可用于确定该车辆的收费已完成，具体可通过计重控制盒本身具有的检测功能，也可通过接收收费亭主动发送的收费完成信号，当然，也可通过第三方的服务器或其它外部设备告知收费已完成，具体可根据实际情况设定。另外，计重控制盒发送第一清除指令、第二清除指令、第三清除指令的顺序可为：上述三个指令同时发送；先同时发送第一清除指令、第二清除指令，确定计重设备上的计重信息和车辆识别器上的标识信息被清楚后，再发送第三清除指令；当然，也可依次第一清除指令、第二清除指令、第三清除指令；具体可根据实际情况设定。

更具体地，同一收费周期(从该车辆进入收费车道到计重收费完成)中的第一清除指令可包含有计重信息中的唯一标识，第二清除指令可包含有标识信息中的唯一标识，第三清除指令可包含有关联后的信息中的唯一标识；计重设备、车辆识别器、收费亭可通过识别该上述的唯一标识快速找到对应的信息并作出相应的清除处理，耗时短效率高，数据处理的准确度高，保证了计重收费的有序进行。

在一个实施例中，如图1所示，车辆识别器的探测端朝向计重设备设置，这样，计重设备采集车辆的计重信息的同时，车辆识别器可采集到该车辆的标识信息，计重控制盒即可快速接收到计重信息和标识信息并作出相应的处理，耗时短效率高，数据处理速度快，保证了计重收费的有序进行。

在一个实施例中，计重收费系统还包括设置在收费车道的入口处的第一显示设备(图未示)，计重设备、车辆识别器分别与第一显示设备相连接；即车辆通过计重设备时，可通过一个与计重设备、车辆识别器电连接的第一显示设备实时显示车辆的相关信息，具体例如车辆类型、车牌信息、车重、是否超重及超重额、应缴纳费用等；为了取代人工指挥车辆进站，提高车辆进站效率，上述电子屏幕还可同时显示目前空闲的收费站编号，以指示车辆前往缴费。

在一个实施例中，计重收费系统还包括至少两个第二显示设备(图未示)，至少两个第二显示设备设置在至少两个收费亭上，第二显示设备与收费亭分别一一对应；第二显示设备与对应的收费工控机相连接；由此，停靠在收费亭旁进行收费的车辆司机即可通过第二显示设备查看当下收费亭编号、车辆信息、应缴纳费用、是否超重等信息，通过设置第二显示设备，便于司机直观地查看自身车辆的各项信息，有助于缴费的及时进行，提高收费效率。

需要说明的是，上述的第一显示设备、第二显示设备可为发光二极管显示器或液晶显示器等，具体可根据实际情况进行选取。

在一个实施例中，计重设备包括多个石英晶体传感器，具体地，计重设备可由多个石英晶体传感器并排拼凑而成，该计重设备可准确采集车重信息，使用寿命长。

需要说明的是，在一些实施例中，计重设备通过第一信息队列存储计重信息，车辆识别器通过第二信息队列存储标识信息，至少两个收费亭通过第三信息队列存储计重信息与标识信息关联后的信息，第一信息队列、第二信息队列以及第三信息队列中的信息同步；第一清除指令、第二清除指令、第三清除指令分别用于清除第一信息队列、第二信息队列以及第三信息队列中的队首数据。

如图1所示，为了便于对本系统实际工作的情况进行描述，此处以两个收费亭为例，并将靠近收费车道出口的收费亭标记为收费亭1，其工控机标记为工控机1；另将靠近收费车道入口的收费亭标记为收费亭2，其工控机标记为工控机2；需要说明的是，图1及图2中的收费亭1与收费亭2、工控机1与工控机2等，对其进行不同名称的描述只是便于对不同的收费亭和工控机进行区分，其功能上并无差别。由于该计重收费系统中包括两个收费站，则对应地，可有两个车辆依次通过挡车杆，并同时在收费车道上完成计重收费，参见图中的车辆1、车辆2。

具体地，在车辆1与车辆2未经过计重设备和车辆识别器时，计重设备当前的第一信息队列为空队列，车辆识别器当前的第二信息队列为空队列，此时，假设收费亭1和收费亭2当前均没有处理其它车辆的收费操作，工控机1和工控机2的第三信息队列也为空队列。

当车辆1经过计重设备，计重设备获取车辆1的计重信息，并将车辆1的计重信息存储在计重设备的第一信息队列的队首；当车辆1经过车辆识别器，车辆识别器获取车辆1的标识信息，并将车辆1的标识信息存储在车辆识别器的第二信息队列的队首；接着，计重设备将车辆1的计重信息通过RS232串口发送至计重控制盒，车辆识别器将车辆1的标识信息通过RS232串口发送至计重控制盒，计重控制盒获取到车辆1的计重信息和标识信息后，将其关联并将关联后的信息同时转发至工控机1和工控机2，即在工控机1和工控机2中的第三信息队列中均增加一条车辆1的关联信息，此时车辆1的关联信息存放在第三信息队列的队首；收费员或第一显示设备可引导车辆1进入收费亭1进行收费操作。

当车辆2经过计重设备，计重设备获取车辆2的计重信息，此时计重设备将在第一信息队列队首之后录入车辆2的计重信息；当车辆2经过车辆识别器，车辆识别器获取车辆2的标识信息，此时车辆识别器将在第二信息队列队首之后录入车辆2的标识信息；接着，计重设备将车辆2的计重信息通过RS232串口发送至计重控制盒，车辆识别器将车辆2的标识信息通过RS232串口发送至计重控制盒，计重控制盒获取到车辆2的计重信息和标识信息后，将其关联并将关联后的信息同时转发至工控机1和工控机2，工控机1和工控机2的第三信息队列同时更新，工控机1和工控机2的第三信息队列在原来的队首(车辆1的关联信息)之后录入车辆2的关联信息，即计重设备的第一信息队列、车辆识别器的第二信息队列与工控机1和工控机2的第三信息队列同步更新，此时同样地，收费员或第一显示设备可引导车辆2进入收费亭2进行收费操作。

当收费员完成计重收费操作后，工控机需清除第三信息队列中的首辆车的队首数据(关联后的信息)，针对上述规定，计重控制盒的工作情况分为以下几种：

1、若收费亭1先完成计重收费操作，收费亭2后完成计重收费操作。

收费亭1先完成计重收费操作，发送车辆1收费完成的消息至计重控制盒，计重控制盒将第一清除指令发送至计重设备，清除计重设备中的第一信息队列的首条计重信息(此时为车辆1的计重信息)，计重控制盒将第二清除指令发送至车辆识别器，清除车辆识别器中的第二信息队列的首条计重信息(此时为车辆1的标识信息)；清除操作完成后，计重设备中的第一信息队列的首条变为车辆2的计重信息，车辆识别器中的第二信息队列的首条变为车辆2的标识信息，计重控制盒向工控机1和工控机2同时发送第三清除指令，以触发工控机1和工控机2清除车辆1的关联信息。

收费亭2后完成计重收费操作，发送车辆2收费完成的消息至计重控制盒，计重控制盒将第一清除指令发送至计重设备，清除计重设备中的第一信息队列的首条计重信息(此时为车辆2的计重信息)，计重控制盒将第二清除指令发送至车辆识别器，清除车辆识别器中的第二信息队列的首条计重信息(此时为车辆2的标识信息)；清除操作完成后，计重设备中的第一信息队列为空队列，车辆识别器中的第二信息队列也为空队列，计重控制盒向工控机1和工控机2同时发送第三清除指令，以触发工控机1和工控机2清除车辆2的关联信息。

2、若收费亭2先完成收费操作，收费亭1后完成收费操作。

收费亭2先完成收费操作，发送车辆2收费完成的消息至计重控制盒，由于计重控制盒检测到，此时计重设备中的第一信息队列的首条计重信息为车辆1的计重信息，并非车辆2的计重信息，此时车辆识别器中的第二信息队列的首条计重信息为车辆1的标识信息，并非车辆2的标识信息，因此，计重控制盒将该第一清除指令、第二清除指令暂时保存，不转发至计重设备，等待收费亭1完成收费操作后发送的车辆1收费完成的消息；若接收到工控机1发送的收费完成消息，计重控制盒可将针对车辆1的第一清除指令、第二清除指令和针对车辆2的第一清除指令、第二清除指令依次发送至计重设备和车辆识别器，先后清除车辆1的计重信息、标识信息和车辆2的计重信息、标识信息，清除操作完成后，此时计重设备中的第一信息队列为空队列，车辆识别器中的第二信息队列为空队列，计重控制盒向工控机1和工控机2发送两个第三清除指令，以触发工控机1和工控机2先后清除车辆1和车辆2的关联信息，使得工控机1和工控机2的第三信息队列均变为空队列。

3、若收费亭1和收费亭2同时完成收费操作。

收费亭1和收费亭2完成收费操作后，分别发送车辆1、车辆2收费完成的消息至计重控制盒，计重控制盒接收到工控机1和工控机2发送的消息后，计重控制盒先将用于清除位于队首的车辆1的计重信息的第一清除指令发送至计重设备，将用于清除位于队首的车辆1的标识信息的第二清除指令发送至车辆识别器，再将用于清除车辆2的计重信息的第一清除指令发送至计重设备，将用于清除车辆2的标识信息的第二清除指令发送至车辆识别器，先后依次清除计重设备的第一信息队列中的车辆1的计重信息和车辆2的计重信息，先后依次清除车辆识别器的第二信息队列中的车辆1的标识信息和车辆2的标识信息，而后，计重控制盒向工控机1和工控机2同时发送两个第三清除指令，以触发工控机1和工控机2先后清除车辆1和车辆2的关联信息，使得工控机1和工控机2的第三信息队列均变为空队列。

该计重控制盒的主要功能即在于可同步发送车辆的计重信息盒标识信息至所连接的多个工控机，且可以同时接收各工控机发送的车辆收费完成的消息，同时，可向计重设备、车辆识别器和工控机发送不同的清除指令以清除第一信息队列、第三信息队列及第三信息队列的队首数据。应用计重控制盒时，不需要对收费软件和计重设备称重动态库进行改造，简单易行，成本低廉；同时控制过程自动化程度高，避免了人工操作影响数据分发的准确性，收费流程流畅有序；且在一个收费车道内可以同时处理两个或以上车辆的计重收费，有效增加车辆通过能力，缓解拥堵。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本文实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或(模块)单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本文中提及的“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。