专利名称：封闭式公路的收费系统及收费方法
技术领域：
本发明涉及公路收费系统，特别是应用于封闭式公路的收费系统。
背景技术：
现有的应用于封闭式公路的收费系统，例如高速公路收费系统，主要是根据里程长短和车型来计费。这种收费系统的缺点是功能单一，仅能用于收取过路费，无法用于监督车辆在行驶过程中是否在规定的行驶速度范围内行驶。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种不仅具有收费功能，还具有一定监督管理功能的应用于封闭式公路的收费系统。本发明的另一目的是提供一种不仅具有收费功能，还具有一定监督管理功能的应用于封闭式公路的收费方法。为解决上述技术问题，本发明提供的收费系统采取的主要技术方案是封闭式公路的收费系统，包括收费计算器、便携式存储器，以及向便携式存储器写入时间信息的写入器，所述写入器分为驶入时刻写入器、停留起始时刻写入器以及停留结束时刻写入器，所述驶入时刻写入器设置在封闭式公路入口，用于将车辆进入封闭式公路的驶入时刻信息写入便携式存储器，所述停留起始时刻写入器和停留结束时刻写入器设置在封闭式公路沿途中的各类临时停靠站中，停留起始时刻写入器将车辆进入临时停靠站的停留起始时刻信息写入便携式存储器，停留结束时刻写入器将车辆驶出临时停靠站的停留结束时刻信息写入便携式存储器；在封闭式公路出口还设置有将存储在便携式存储器中的各类时间信息读取出来的读取器，所述读取器与收费计算器连接并且将读取的各类时间信息发送给收费计算器，收费计算器按照以下公式计算出车辆从封闭式公路入口到封闭式公路出口的实际有效行驶时间τ=车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻η-停留起始时刻η)，式中T为待求的车辆实际有效行驶时间，η为自然数，表示车辆进入沿途各类临时停靠站而产生的停留事件的序号，收费计算器根据计算得到的车辆实际有效行驶时间T计征过路费。在上述技术方案的基础上，本发明提供的收费系统还可采取改进的技术方案所述写入器还包括移动式事故起始时刻写入器，以及移动式事故结束时刻写入器，事故起始时刻写入器将车辆在沿途发生意外事故的事故起始时刻信息写入所述便携式存储器，事故结束时刻写入器将相应事故的事故结束时刻信息写入所述便携式存储器，所述的车辆实际有效行驶时间的计算公式修正为Τ =车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻Π-停留起始时刻Π)-Σ (事故结束时刻χ-事故起始时刻χ)，式中T和η的含义与权利要求1相同，χ为自然数，表示车辆在沿途中发生意外事故的意外事件序号。本发明还提供了一种封闭式公路的收费方法，该方法的主要技术方案就是采用上述收费系统，并采取以下方法计征过路费a、当车辆开始进入封闭式公路入口的时候，由所述的驶入时刻写入器将车辆进入封闭式公路的驶入时刻写入所述便携式存储器，然后便携式存储器交给司机携带；b、当该车辆进入封闭式公路沿途中的某个临时停靠站的时候，由该临时停靠站的所述停留起始时刻写入器将车辆进入该临时停靠站的停留起始时刻写入所述便携式存储器，当该车辆离开该临时停靠站的时候，由该临时停靠站的所述停留结束时刻写入器将车辆离开该临时停靠站的停留结束时刻写入便携式存储器；C、当该车辆来到封闭式公路出口的时候，由所述读取器从所述便携式存储器中读取之前存入的各类时间信息，并且将该各类时间信息发送给所述收费计算器，所述收费计算器根据公式T =车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻η-停留起始时刻η)，计算得到该车辆的实际有效行驶时间，式中T为待求的车辆实际有效行驶时间，η为自然数，表示车辆进入沿途各类临时停靠站而产生的停留事件的序号，所述收费计算器根据计算得到的该车辆实际有效行驶时间T计征过路费。本发明所述的收费方法还可采取改进的技术方案采用移动式事故起始时刻写入器，以及移动式事故结束时刻写入器，由所述事故起始时刻写入器将车辆在沿途发生意外事故的事故起始时刻信息写入所述便携式存储器，由所述事故结束时刻写入器将相应事故的事故结束时刻信息写入所述便携式存储器，所述的车辆实际有效行驶时间的计算公式修正为T =车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻η-停留起始时刻η) - Σ (事故结束时刻X-事故起始时刻X)，式中T和η的含义与权利要求3相同，χ为自然数，表示车辆在沿途中发生意外事故的意外事件序号。本发明的有益效果是通过各类写入器将车辆驶经封闭式公路的各种时间信息记录在便携式存储器中，再由读取器将所述的各种时间信息发送给收费计算器，最后由收费计算器根据所述的各种时间信息计算出征费金额，使过路费与车辆的行驶时间挂钩，从而便于交通管理者通过加收惩罚性过路费的方式督促驾驶员在规定的行驶速度范围内驾驶车辆，进而减少因过度超载而导致车速过慢以至于影响道路正常通行速度的不良事件，减少因过度超速而影响他人安全的事故隐患。
图1是本发明的总体构成及工作原理示意图。
具体实施例方式参见图1，根据本发明所述的一种封闭式公路的收费系统，包括收费计算器1、便携式存储器2，以及向便携式存储器2写入时间信息的写入器。便携式存储器2可随车携带。所述写入器分为驶入时刻写入器3、停留起始时刻写入器4以及停留结束时刻写入器 5。驶入时刻写入器3设置在封闭式公路6的入口，用于将车辆7进入封闭式公路的驶入时刻信息写入便携式存储器2。停留起始时刻写入器4和停留结束时刻写入器5设置在封闭式公路6的沿途中的各类临时停靠站中。临时停靠站包括加油站、厕所或者综合服务区等各种供汽车临时停靠的场地或场所。停留起始时刻写入器4将车辆进入临时停靠站的停留起始时刻信息写入便携式存储器2。停留结束时刻写入器5将车辆驶出临时停靠站的停留结束时刻信息写入便携式存储器2。在封闭式公路6的出口设置有将存储在便携式存储器2中的各类时间信息读取出来的读取器8。读取器8与收费计算器1连接，连接方式既可以是有线连接也可以是无线连接。读取器8将读取的各类时间信息发送给收费计算器1，收费计算器1记录读取数据的时刻并且以该时刻作为车辆7驶出封闭式公路的驶出时刻。收费计算器1按照以下公式计算出车辆7从封闭式公路入口到封闭式公路出口的实际有效行驶时间T =车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻η-停留起始时刻η)，式中T为待求的车辆实际有效行驶时间，η为自然数，表示车辆进入沿途各类临时停靠站而产生的停留事件的序号，收费计算器1根据计算得到的车辆实际有效行驶时间T计征过路费。具体计征办法根据交通管理的实际要求而定。下面结合图1举例说明本发明的收费方法。当车辆7来到封闭式公路入口的时候，驶入时刻写入器3将当前的时刻作为车辆进入封闭式公路的驶入时刻tl写入便携式存储器2，然后便携式存储器2交给司机携带； 车辆中途进入临时停靠站A的时候，司机将便携式存储器2递给停留起始时刻写入器4，停留起始时刻写入器4将当前的时刻作为车辆进入临时停靠站A的停留起始时刻t2，并且将停留起始时刻t2写入便携式存储器2，当车辆离开临时停靠站A的时候，司机将便携式存储器2递给停留结束时刻写入器5，停留结束时刻写入器5将当前的时刻作为车辆离开临时停靠站A的停留结束时刻t3，并且将停留结束时刻t3写入便携式存储器2，至此，车辆7结束第一次停留事件；同理，当车辆进入临时停靠站B的时候，由停留起始时刻写入器4'向便携式存储器2写入停留起始时刻t4，当车辆离开临时停靠站B的时候，由停留结束时刻写入器5'向便携式存储器2写入停留结束时刻t5，至此，车辆7结束第二次停留事件；当车辆来到封闭式公路出口的时候，司机将便携式存储器2递给读取器8，读取器8从便携式存储器2中读取之前存入的各类时间信息tl t5发送给收费计算器1，收费计算器1记录读取数据的当前时刻并且以该时刻作为车辆7驶出封闭式公路6的驶出时刻t6 ；根据公式T =车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻 η_停留起始时刻η)，本次车辆行驶的实际有效行驶时间为T = t6-tl-[ (t3-t2) + (t5-t4)]， 收费计算器1根据该计算得到的车辆实际有效行驶时间T计征过路费。例如，假设封闭式公路规定了最低时速和最高时速，那么车辆以最高时速从封闭式公路入口到出口所需的最短理论时间为Tl，车辆以最低时速从封闭式公路入口到出口所需的最长理论时间为T2，如果计算得到的车辆实际有效行驶时间T介于Tl和T2之间，则按照常规收费；如果计算得到的车辆实际有效行驶时间T小于Tl，则表明该车超速，反之，如果车辆实际有效行驶时间T 大于T2，则表明该车未按规定的最低时速行驶，影响了道路的通行速度，在这后两种情况下可加收惩罚性过路费。作为对本发明的进一步完善，如图1所示，所述写入器还包括移动式事故起始时刻写入器9，以及移动式事故结束时刻写入器10，事故起始时刻写入器9将车辆7在沿途发生意外事故的事故起始时刻信息写入便携式存储器2，事故结束时刻写入器10将相应事故的事故结束时刻信息写入便携式存储器2，车辆7的实际有效行驶时间的计算公式修正为 T=车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻η-停留起始时刻η) - Σ (事故结束时刻χ-事故起始时刻χ)，式中T和η的含义与前述相同，χ为自然数，表示车辆7在沿途中发生意外事故的事件序号。如此改进的优点是考虑到了车辆发生意外事故而被迫暂时停车的情况。事故起始时刻写入器9和事故结束时刻写入器10可做成手提式或者车载式。扩充上面的例子，假设该车辆7在途中M点发生了轻微碰撞事故而被迫停车，司机呼叫交警，交警携带事故起始时刻写入器9和事故结束时刻写入器10到达现场，交警了解情况后通过事故起始时刻写入器9将事故起始时刻t7写入司机所携带的便携式存储器2 中，当事故处理完毕车辆即将驶离事故现场时，交警通过事故结束时刻写入器10将事故结束时刻伪写入司机所携带的便携式存储器2中，至此，车辆7完成了一次意外事件，于是， 当车辆7来到封闭式公路出口的时候，设置在公路出口的收费计算器1最终按照公式T = t6-t 1- [ (t3-t2) + (t5-t4) ] - (t8-t7)计算得出车辆实际有效行驶时间Τ。当然，如果发生车辆在途中无法继续行驶的特殊情况，可按照另外规定的特殊收费规则处理。本发明虽然根据车辆实际有效行驶时间T计征过路费，但并不排除在此基础上结合其他条件计征路费，例如还可结合车辆的类型区别收费。本发明所述的便携式存储器2可采用IC卡或者磁卡，所述的各种写入器和读取器 8可采用相应的刷卡设备。所述的事故起始时刻写入器9和事故结束时刻写入器10应具有手动输入时间的功能，以便于交警根据事故现场情况灵活设置。本发明所述的收费计算器以及各种写入器的含义，并不局限于机械领域所指的硬件装置，而是属于电学领域的概念，因此各种“器”也可称为“模块”。不同的“器”可以集成在同一套硬件装置内，例如，布置在同一临时停靠站A的停留起始时刻写入器4和停留结束时刻写入器5可以集成在同一套硬件装置内，事故起始时刻写入器9和事故结束时刻写入器10也可以集成在同一套硬件装置内，以便于交警携带；布置在公路出口的读取器8和收费计算器1也可以集成在同一套硬件装置内。
权利要求
1.封闭式公路的收费系统，包括收费计算器(1)、便携式存储器O)，以及向便携式存储器(2)写入时间信息的写入器，其特征是所述写入器分为驶入时刻写入器(3)、停留起始时刻写入器以及停留结束时刻写入器(5)，所述驶入时刻写入器(3)设置在封闭式公路入口，用于将车辆进入封闭式公路的驶入时刻信息写入便携式存储器O)，所述停留起始时刻写入器(4)和停留结束时刻写入器(5)设置在封闭式公路沿途中的各类临时停靠站中，停留起始时刻写入器(4)将车辆进入临时停靠站的停留起始时刻信息写入便携式存储器O)，停留结束时刻写入器(5)将车辆驶出临时停靠站的停留结束时刻信息写入便携式存储器O)；在封闭式公路出口还设置有将存储在便携式存储器O)中的各类时间信息读取出来的读取器(8)，所述读取器(8)与收费计算器(1)连接并且将读取的各类时间信息发送给收费计算器(1)，收费计算器(1)按照以下公式计算出车辆从封闭式公路入口到封闭式公路出口的实际有效行驶时间T =车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻η-停留起始时刻η)，式中T为待求的车辆实际有效行驶时间，η为自然数，表示车辆进入沿途各类临时停靠站而产生的停留事件的序号，收费计算器(1)根据计算得到的车辆实际有效行驶时间T计征过路费。
2.如权利要求1所述的封闭式公路的收费系统，其特征是所述写入器还包括移动式事故起始时刻写入器(9)，以及移动式事故结束时刻写入器(10)，事故起始时刻写入器(9) 将车辆在沿途发生意外事故的事故起始时刻信息写入所述便携式存储器( ，事故结束时刻写入器(10)将相应事故的事故结束时刻信息写入所述便携式存储器O)，所述的车辆实际有效行驶时间的计算公式修正为T =车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻η-停留起始时刻η)-Σ (事故结束时刻χ-事故起始时刻χ)，式中T和η的含义与权利要求1相同，χ为自然数，表示车辆在沿途中发生意外事故的意外事件序号。
3.封闭式公路的收费方法，其特征在于采用了权利要求1所述的收费系统，并采取以下方法计征过路费a、当车辆开始进入封闭式公路入口的时候，由所述的驶入时刻写入器C3)将车辆进入封闭式公路的驶入时刻写入所述便携式存储器O)，然后便携式存储器( 交给司机携带；b、当该车辆进入封闭式公路沿途中的某个临时停靠站的时候，由该临时停靠站的所述停留起始时刻写入器(4)将车辆进入该临时停靠站的停留起始时刻写入所述便携式存储器(2)，当该车辆离开该临时停靠站的时候，由该临时停靠站的所述停留结束时刻写入器 (5)将车辆离开该临时停靠站的停留结束时刻写入便携式存储器O)；c、当该车辆来到封闭式公路出口的时候，由所述读取器(8)从所述便携式存储器(2) 中读取之前存入的各类时间信息，并且将该各类时间信息发送给所述收费计算器(1)，所述收费计算器(1)根据公式T=车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻η-停留起始时刻η)，计算得到该车辆的实际有效行驶时间，式中T为待求的车辆实际有效行驶时间，η为自然数，表示车辆进入沿途各类临时停靠站而产生的停留事件的序号，所述收费计算器(1)根据计算得到的该车辆实际有效行驶时间T计征过路费。
4.根据权利要求1所述的封闭式公路的收费方法，其特征在于采用了权利要求2所述的移动式事故起始时刻写入器(9)，以及移动式事故结束时刻写入器(10)，由所述事故起始时刻写入器(9)将车辆在沿途发生意外事故的事故起始时刻信息写入所述便携式存储器0)，由所述事故结束时刻写入器(10)将相应事故的事故结束时刻信息写入所述便携式存储器O)，所述的车辆实际有效行驶时间的计算公式修正为T =车辆驶出封闭式公路的驶出时刻-车辆进入封闭式公路的驶入时刻-Σ (停留结束时刻η-停留起始时刻 η)-Σ (事故结束时刻χ-事故起始时刻χ)，式中T和η的含义与权利要求3相同，χ为自然数，表示车辆在沿途中发生意外事故的意外事件序号。
全文摘要
本发明公开了一种封闭式公路的收费系统及其方法，所述收费系统包括收费计算器，便携式存储器，设置在封闭式公路入口的驶入时刻写入器，设置在封闭式公路沿途临时停靠站中的停留起始时刻写入器和停留结束时刻写入器；驶入时刻写入器、停留起始时刻写入器和停留结束时刻写入器的作用是分别将车辆驶入封闭式公路的时刻、进入临时停靠站的停留起始时刻和停留结束时刻写入便携式存储器；在封闭式公路出口，还设置有将存储在便携式存储器中的各类时间信息读取出来的读取器，所述读取器与收费计算器连接并且将读取的各类时间信息发送给收费计算器。本发明兼具收费功能和监督管理功能，其实施有助于遏制超速、超载现象。
文档编号G07B15/06GK102298798SQ20111026090
公开日2011年12月28日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者傅巧明 申请人:傅巧明