从上世纪90年代开始，中国进入了高速公路建设快速发展的时期，到目前已突破3万公里，高速公路总里程位居世界第二，除西藏外，各省、自治区和直辖市都拥有了高速公路，有16个省区的高速公路里程超过1000公里。根据交通部最新公布的《国家高速公路网规划》，从2005年起到2030年，国家将斥资两万亿元，新建5.1万公里高速公路，使我国高速公路里程达到8.5万公里。高速公路的建设和发展，已成为衡量一个国家和经济经常发展水平的重要指标。

　　目前大部分高速公路都是通过贷款建立起来的，建立高速公路收费站安防系统主要是为了杜绝工作人员徇私舞弊的现象，保证国家的财产安全。同时，为了配合高速公路的管理，收费站安防系统除了规范车辆的交通秩序外，还提高了收费人员和设施的安全性，对于加强车辆通行费征收管理，提高车辆通行费征收稽查管理水平及工作效率有着起着重要的作用。

　　安防系统功能强大，收费站中各显身手\r\n据了解，高速公路收费站中运用的多种安防技术，包括电视监控系统、内部对讲管理系统、防盗报警系统、车辆违章报警系统、车辆图像抓拍系统等。这些技术的应用，在完善收费监管机制，减少来自司机、收费人员的舞弊行为，保证公路管理部门的经济利益不受损失等方面均起到了重要作用，各系统实现的具体功能如下：

　　电视监控系统

　　据了解，高速公路电视监控系统主要由三级体系构成，即车道、收费站监控室及全路监控中心。“收费站监控室可通过电视墙全程监视各车道车辆通行交费和收费员的操作过程，并通过硬盘录像机进行长时间记录保存。监控中心可选择各收费站图像进行不定时地抽检，对嫌疑车道重点监视，有效地防止各种舞弊行为的发生。”深圳市诺龙实业有限公司技术部经理郑新介绍道。

　　海南今盾电子工程有限公司总经理郭进认为，目前大部分高速公路都是通过贷款建立起来的，建立高速公路收费监控系统主要是为了杜绝工作人员徇私舞弊的现象，保证国家的财产安全。

　　他还提出，为了配合高速公路的管理，收费站监控系统除了监看收费情况外，还需要监看过往的车辆在进收费站之前以及在出收费站之后的情况，并可监察违章车辆情况，以便高速公路形象化、高效率的管理。

　　“收费站监控系统现在已经发展得非常成熟，已投入运营的收费站基本上已全部安装了监控系统。”广州翰祺电子科技有限公司技术总工程师占争荣介绍道，“有些发达的地区甚至实现了收费金额与监控图像的叠加，这为管理带来了更大的便利。”而这些监控点主要都设置在收费站的车道、收费广场、收费站正中间和各个收费亭等处。“各收费车道及收费站一般采用交通专用枪型摄像机，收费广场多采用一体化球机。大部分收费站监控系统还是本地监控，这是出于管理便捷的需要。”三立视频科技(深圳)有限公司市场部李琴认为。对讲管理系统

　　对讲系统由对讲分机及对讲主机组成。对讲分机安装于收费亭内，主机一般安装于监控室操作台上，其作用是实现收费员与监控员之间的沟通。“这是因为收费员无权进行某些操作，需得到监控员指令后方可执行，如免费车辆的判断等情况。另外，收费员发现车道异常情况、监控室下发通知等也可通过内部对讲系统来完成。”今盾电子总经理郭进介绍道。

　　防盗报警系统

　　报警系统由报警按键及报警主机组成。报警按键安装于各收费亭内，其位置应方便收费员触及。防盗报警系统主要用于在突发事件或紧急情况下的报警。“当收费员人身安全或国家财产受到侵害时，无法通过对讲来完成，可通过紧急按键进行报警，其立即进行声光报警，并输出报警信号至视频切换系统。监控室可立即作出反应并进行相应的处理。”今盾电子总经理郭进如是说。

　　车辆违章报警系统

　　当车辆为逃费而非法通过时，此系统可根据检测单元的信号进行声光报警，使路政或交警立即获取信息，对肇事车辆进行相应处罚，避免通行费的流失。据了解，现在许多省的收费站处都装有车辆违章报警系统，只要一发现违章记录，就会被马上拦下。

　　车辆图像抓拍系统

　　车辆通过车道时，都会被瞬间抓拍记录下来，并根据当时收费情况进行分类，可方便以后稽查部门的抽检，另外，对违规车辆单独分类后可为道路管理车辆黑名单的建立提供原始资料。

　　设备安装要求严格

　　在高速公路收费站安防工程中，主要设备根据安装位置的不同可分为车道及收费站监控室两部分。车道设备包括检测线圈、黄闪报警器、车道及收费站内摄像机、车道控制器、脚踏报警器、对讲分机等;收费站监控室设备包括计算机系统、视频切换系统、对讲及报警主机等。各设备只有严格按照具体要求安装，才能发挥出应有的效果，具体安装位置及其作用如下：车道及站内摄像机

　　车道摄像机安装子收费站亭迎车方向，距收费站10米左右。“其作用有两方面：一方面是对车道进行全程监视，其信号进人视频切换系统;另一方面，信号也通过车道控制机(工控机)进人计算机系统，为图像抓拍系统提供原始视频图像。”诺龙技术部经理郑新介绍道，“站亭内摄像机则安装于出口车道收费站亭内(个别公路入口车道也装有摄像机)，其主要功能是对收费员收费过程进行监视。”

　　另外，对于摄像机的要求，不少受访者表示有以下几个方面：一是摄像机的可靠性，因为高速公路环境恶劣，摄像机要在这种环境下长期稳定地工作，保证图像质量不恶化，故障率低;二是低照度，一般高速公路在夜间光照条件差，这时摄像机要能拍摄车辆通行时现场的情况;三是解析度，要能看清楚车牌号码。

　　黄闪报警器

　　黄闪报警器安装于收费站亭迎车方向，与通行信号灯共用一立杆。今盾电子总经理郭进提出，当车辆违章通过时其发光闪烁并尖利鸣叫，以提醒肇事者并通知现场执勤人员进行处理。

　　检测线圈

　　据天津天地伟业数码科技有限公司矩阵部经理邓晔介绍，检测线圈分为两种:一种敷设于收费亭旁，当车辆交费时产生动作信号，驱动车道控制机对车辆进行抓拍;另一种敷设于自动栏杆附近，当车辆通过时产生多年工作信号，通知车道控制机进行计数，以此完成通行车辆统计。另外，当车辆逃费冲卡时驱动车道控制机对其进行抓拍。

　　因线圈技术的成熟度、较高的精度(一般可达98%)，因此，目前车辆检测还主要是以线圈的为主，也就是当车辆通过埋设在路面下的环行线圈，车辆检测器检测出通过该车道的车流量、车辆速度、车辆占有率等。“现在交通局对各交通卡口的车辆控速、交通疏导很重视，可见测速的需求会有很大的增长。”天地伟业矩阵部经理邓晔介绍道。

　　不过，还有其他的一些技术如微波检测等，也开始正式应用于高速公路中。特别是微波技术因其安装方便、简单而获得比较高的采用率。广东西部沿海高速公路公司的一位机电工程师介绍道，“现在有很多老的线圈的使用使命快到期了，需要更换。但是高速公路是一个繁忙的路段，没有机会和时间停下来去挖路、修路，特别是不能将交通阻断来修路。在这样的情况下，不用挖路埋设的微波检测器就是一个很好的选择。”同时他也表示，相对于线圈技术的成熟度，有可能微波检测在精度，以及受环境干扰的性能上要差一些，但是其安装的使利性和较大的探测范围还是有一定的应用空间的。

　　车道控制机

　　车道控制机安装于各个收费站亭内，是整个收费系统车道级的核心设备，它担负着车道收费大部分任务。“一方面，车道工控机通过视频采集卡接收来自车道摄像机的信号，并在其显示器的窗口中显示，收费员可方便地看到车道情况;另一方面，它还完成对车道图像的抓拍功能，并将图片传送至监控室计算机系统。”诺龙技术部经理郑新说道。

　　视频切换系统

　　视频切换系统主要由视频切换矩阵、电视墙、主监视器、硬盘录像机等设备组成。“主要作用是对接受车道及站内摄像机传送来的视频信号，通过电视墙对各摄像点进行一对一监视，切换矩阵可手动将任一路图像切换至主监视器进行重点监视，当有异常情况时，来自报警主机的报警信号可自动驱动切换矩阵将出事车道图像切换到主监视器上。硬盘录像机配有数块大容量硬盘，可完成对多路视频信号的长时间记录存储，以便查询调用。”天地伟业矩阵部经理邓晔说。

　　新技术，引发收费站新需求

　　目前，高速公路安防的网络化和复杂化，使我国高速公路信息化建设的范围在扩大，为了提升高速公路收费站管理的智能化水平，对于一些新技术如全数字产品、不停车收费系统、车牌自动识别系统、视频分析系统等，相关主管部门也表示出极大的兴趣，有些省份甚至已经明文建议建设和设计部门稳妥地利用这些技术于现实中。

　　数字化近年来，随着数字技术和网络技术的发展和用户要求的不断提高，数字监控系统逐渐显露出其优越性。虽然目前数字监控系统还未取代模拟系统，却以不争的事实在监控系统中占据着越来越重要的位置。据调查了解，如今全国大部分收费站在改造中，基本上都会优先选择数字化的方案，有的甚至已经使用了网络摄像机等纯数字化、IP化的产品。像是2004年建成的江苏通启高速便是全部采用数字化的方案，被称国内首条“数字化高速”。

　　不停车收费

　　随着2006年底A12公路(沪嘉高速公路)南翔、南门、马陆等收费口不停车收费系统(ETC)的试运行，国内叫了多年的不停车收费终于有了实质性的进展。目前已进入试运行的A12沪嘉高速，在相关收费口首次设置了7根以半自动收费、电子不停车收费方式共存的混合车道，目前还主要是有针对性地对部分行业车辆发一些电子标签(例如固定路此线的车辆)，尚未对公众开放。

　　“通过这样运行，ETC的优势开始真正地体现出来了，” 上海路盛高速公路管理有限公司副总经理苏佳林介绍道，在ETC车道上，只要速度低于20公里/小时，就可轻松缴费通过，通行力提高了3倍，解决了车流量大、收费拥堵的问题。第二是节约了投资，如果按照过去的作法，增加或扩建收费道口，这样就要重新征地，手续每两还要占用土地资源。”

　　不过，苏佳林还表示，现在的系统还处在试运行的状态，后端需要完善的东西其实还有很多，例如电子标签的问题、车牌路径的识别等。因此，为了上ETC系统，江苏省交通在2006年与交通部就“不停车收费系统”专门立项，力争在2008年前率先实行高速公路“不停车收费”模式，届时汽车可一路畅通地通过高速公路收费站，并且，这种模式还将在长三角的高速公路网推广。据江苏交通厅的相关人士透露道，目前，一套车载单元的价格在300元左右，为不增加车主成本并吸引更多用户加入，车载单元将来有可能免费提供给车主。

　　车牌识别

　　据了解，车牌识别技术的基本原理是当车辆驶入入口车道时，在车辆图像进行抓拍后识别车牌，将识别结果写入通行卡中随车辆带到出口车道。车辆到达出口车道时，也进行识别车牌，将车牌识别结果与通行卡中的车牌号码进行比较，如果发生换通行卡，由于出入口车牌号码不一致，即刻报警，有效地防止收费舞弊。

　　随着计算机和视频技术的发展，车牌自动识别系统己成为智能交通系统的重要组成部分，并已广泛应用于车辆追查和跟踪、车辆出入控制、公路收费监控等领域。亿阳信通北京智能交通研究院院长吕东庆认为，早期在高速公路收费系统上应用车牌识别技术来防止倒卡逃费，在城市交通中用来进行养路费稽查和公路卡口应用，而现在已经发展应用到旅行时间、停车场管理、甚至在国外城市拥堵收费上。目前由于车牌识别的技术在提高，技术越来越成熟，设备性能也更稳定了，实用性也是比较强的。

　　当然，车牌识别技术还存在着一些缺点。从受访反馈中得知，目前车牌识别技术中最大的问题是对夜间的图像获取方面做得并不是很好。对于这个问题，JVC广州分公司负责人黄耀明认为目前主要有三种方法可进行加强：一是前面加辅助光源，如LED灯、红外灯;二是产品增加相关功能;三是配对抓拍软件的功能。“我们曾经做过测试，同一款摄像机，配合不同的软件出来的效果并不一样。”他补充道。

　　未来：省级联网陆续得以实现

　　高速公路收费点作为一个作业分散、远程岗位众多的行业，具有作业点数量众多、地点分散、现场环境复杂的问题，这已成为日常维护工作的主要障碍。而高速公路联网监控系统则可以全面宏观监控路网交通及运行的状况，当路网内出现交通拥堵、重大交通事故时，监控中心通过发布控制指令给相应分中心监控系统对可变情报板、可变限速标志等交通诱导设备进行控制，协调各路的交通流控制来保证整个路网的畅通。

　　据了解，一般的高速公路联网监控系统是一个三级联网监控系统，分别由省监控中心、地区监控中心、路段监控中心完成，但即使是建设最完善的收费站监控系统，目前做到省级联网的也非常少。天地伟业矩阵部经理邓晔指出：“联网监控的发展大有潜力，基于高速公路建设基础比较好，一般都有专门铺设的光缆，足以满足今后的海量数据传输。”

　　另外，实现收费站监控系统联网的最大便利是，高速公路上的N个收费站“每站交钱”的收费形式将被“上道发卡、下道收费”的一站式模式所取代，将有效减少收费次数和收费时间。

　　目前，一些先行的省份正在以省监控中心为主轴，逐步连接下级各分中心。据福建省高速公路监控中心王辉介绍，目前福建省已经完成了79个收费站的联网工作。东北高速公路股份有限公司吉林分公司经理杨寅权也指出，目前吉林省也正在进行收费站监控系统的改造，并可望在今年7月份实现全省联网。未来几年，各省道路机电建设进入完善期，全省联网不可避免。

　　他还介绍，实现路段监控联网后，高速公路的管理将更快捷方便，车主可以随时到网上查看高速公路车流状况，更直观、更形象，例如华北高速京津唐路段已经实现网上路况查询，获得了车主的大力好评。

　　不过，西安金路文通工程科技发展有限责任公司工程师高小波认为，由于监控系统不同于收费系统，全省都使用一个统一的收费软件，监控系统是每个省、每个路段的情况和管理体制都有所不同，采用的设备也不是全省统一的。因此，在做全省联网时，除了前期的联网规划外和建点之外，在后端的联网上还要做很多的兼容。

　　结语

　　收费站是高速公路的关键所在，其运作的顺畅与否，直接关系到整条高速公路的形象和效率，也关系到经济效益和社会效益。因此，在收费站中充分利用安防系统，不仅可以提高高速公路的形象，也可以带来更多的经济效益。

　　根据未来15年中国高速公路建设规划，以机电系统占4%的份额来计算，有业内人士估计，通信、监控和收费系统亦将大约700亿元人民币的市场需求。只要潜心开发，相信安防工程商仍然大有可为。