識(shí)別車牌僅需0.3秒,港珠澳大橋如何實(shí)現(xiàn)又準(zhǔn)又快收費(fèi)?
即將通車的港珠澳大橋一橋跨三地,堪稱世界之最。其所帶來(lái)的作用完全可以跟英吉利海峽隧道工程相提并論。然而如今,大橋雖然修好了,但在通車上還有許多的麻煩事。
這一識(shí)別速度已經(jīng)足以令系統(tǒng)的反應(yīng)能力跟上車流的速度了。到通車之前,這一識(shí)別率還將繼續(xù)上升到接近100%,讓港珠澳的車輛可以毫無(wú)阻礙地通過(guò)收費(fèi)站。珠澳是三個(gè)h不同體制的區(qū)域,大家的車牌、行駛規(guī)則和繳費(fèi)系統(tǒng)都各不相同,當(dāng)這些車輛在大橋上混在一起時(shí),如何妥善地協(xié)調(diào)、管理?
此外,車輛要過(guò)海關(guān)、邊檢,還要繳納過(guò)橋費(fèi)……好好的大橋,通車不成問(wèn)題,可不能在這些瑣事上耽擱了效率。
這可難不倒中國(guó)的工程師們,他們?yōu)楦壑榘拇髽蛟O(shè)計(jì)了一套十分給力的收費(fèi)系統(tǒng),識(shí)別車牌只需0.3秒,而且正確率高達(dá)96.7%甚至更高。
(一)5個(gè)地面感應(yīng)區(qū),平均0.3秒就能識(shí)別一個(gè)車牌號(hào)
大橋通車后,包括私家車、公交車、貨車在內(nèi),平均每天要有5-6萬(wàn)輛車通過(guò)大橋,在高峰時(shí)段每秒就要過(guò)兩輛車。
如果收費(fèi)站的設(shè)置不合理,在收費(fèi)的位置就難免排出長(zhǎng)隊(duì),本來(lái)半個(gè)小時(shí)就能通過(guò)的大橋不一定多久才能過(guò)去,大橋相比起繞行的時(shí)間優(yōu)勢(shì)也就失去了。
內(nèi)地很多重要的高速公路上,已經(jīng)采用了帶有電子標(biāo)簽的ETC系統(tǒng)進(jìn)行收費(fèi),通過(guò)安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載電子標(biāo)簽與在收費(fèi)站 ETC 車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊,直接在銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理,車輛通過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車就可以交納路橋費(fèi),這在目前已經(jīng)是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)了。
然而,要實(shí)行大規(guī)模的ETC電子收費(fèi)模式,就必須要有一致的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范,要求ETC的設(shè)備與車輛的電子標(biāo)簽必須兼容。
港珠澳大橋的麻煩事就在于,內(nèi)地車輛使用的電子標(biāo)簽是ETC系統(tǒng),而港澳車輛使用的則是快易通系統(tǒng)。兩種收費(fèi)模式的軟件和代碼區(qū)別非常大,后臺(tái)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模式也完全不同。
要使二者兼容,如同在血型和組織相容較低的兩人間進(jìn)行器官移植。
除了這兩者外,港澳還有一些外國(guó)車牌,以及沒(méi)有注冊(cè)過(guò)電子標(biāo)簽的車輛……所有這些不同的車牌都混跑在大橋上,如何高效地對(duì)它們分別收費(fèi)呢?
原來(lái),為了兼容香港與內(nèi)地的ETC標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng),港珠澳大橋的收費(fèi)站采用了基于5.8G和2.45G兩套電子標(biāo)簽的集成單車道ETC收費(fèi)技術(shù),統(tǒng)一安裝了兩套ETC天線,設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。
它看上去雖然與普通收費(fèi)站別無(wú)二致,但卻包含了5個(gè)地面感應(yīng)區(qū),分別行使不同的職能,同時(shí)滿足了陸港澳三地多種用戶的需求。
在距離收費(fèi)站大約25米處,進(jìn)站車輛首先進(jìn)入第一個(gè)光柵感應(yīng)區(qū)。通過(guò)地下感應(yīng)線圈和地面兩側(cè)的紅外線感知后,車牌掃描系統(tǒng)和快易通掃描系統(tǒng)自動(dòng)工作,完成識(shí)別。
如果車輛屬于港澳車輛,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別、收費(fèi)并升起匝道攔桿。同時(shí),攔桿旁邊的信息牌顯示出車牌、金額、車型以及“快易通交易成功”的信息。如果車輛不是港澳車牌,匝道攔桿仍然關(guān)閉。
隨后,車輛進(jìn)入第二感應(yīng)區(qū),重復(fù)掃描車牌和電子標(biāo)簽。如果車輛屬于大陸車輛,此時(shí)則系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別和收費(fèi),升起匝道攔桿,信息牌也會(huì)顯示相應(yīng)信息。如果車輛既不輸于港澳車輛也不屬于大陸車輛,則匝道攔桿仍然關(guān)閉。
接著,車輛前進(jìn)至第三感應(yīng)區(qū),感應(yīng)系統(tǒng)提醒收費(fèi)員開(kāi)始人工收費(fèi)。隨后,車輛進(jìn)入第四感應(yīng)區(qū),開(kāi)始人工繳費(fèi),通過(guò)匝道。
之后離開(kāi),經(jīng)過(guò)第五感應(yīng)區(qū),欄桿自動(dòng)下降關(guān)閉。
如此復(fù)雜的繳費(fèi)系統(tǒng),屬于世界首創(chuàng)兼容不同制式的自動(dòng)收費(fèi)模式,會(huì)在系統(tǒng)的后臺(tái)造成很大的壓力。
為此,中國(guó)鐵建電氣化局集團(tuán)的技術(shù)人員歷時(shí)兩年,花費(fèi)了很大的精力,從軟件代碼及軟件程序著手進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),進(jìn)行了累計(jì)1110次的模擬測(cè)試,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試情況不斷修改后臺(tái)軟件。終于,在136次的測(cè)試版本修改后,車牌平均識(shí)別率從不到30%提高到96.7%,平均識(shí)別時(shí)間從0.5秒縮短到0.3秒。
這一識(shí)別速度已經(jīng)足以令系統(tǒng)的反應(yīng)能力跟上車流的速度了。到通車之前,這一識(shí)別率還將繼續(xù)上升到接近100%,讓港珠澳的車輛可以毫無(wú)阻礙地通過(guò)收費(fèi)站。
也就是說(shuō),作為三地任何一名普通的司機(jī),你只要按照限定時(shí)速正常通過(guò)收費(fèi)口,既無(wú)需停車,也不必辦理任何手續(xù),就可以方便快捷地自動(dòng)繳費(fèi),您行程的效率絲毫不受影響。
這種自動(dòng)收費(fèi)模式還提高了運(yùn)營(yíng)效率,減小人工成本的同時(shí)還大大降低了收費(fèi)口的噪聲水平和廢氣排放,讓港珠澳大橋節(jié)能減排的功效進(jìn)一步提升。
?。ǘ楸WC通過(guò)效率,邊檢與收費(fèi)如何布置最省時(shí)間?
在國(guó)內(nèi)的許多高速公路上,往往存在著收費(fèi)站過(guò)多的情況,許多橋梁也往往是上橋一個(gè)站,下橋一個(gè)站。在車流量大的時(shí)候,即使收費(fèi)站的通過(guò)效率很高,這些收費(fèi)站也一定會(huì)給交通造成很多的卡頓節(jié)點(diǎn),經(jīng)常發(fā)生擁堵。
港珠澳大橋在設(shè)計(jì)時(shí),就考慮到應(yīng)當(dāng)盡可能減少這樣的收費(fèi)節(jié)點(diǎn)。因此,港珠澳大橋?qū)⑹召M(fèi)系統(tǒng)設(shè)置在了大橋中間的兩座人工島上。來(lái)自內(nèi)地、香港和澳門的車輛恰好在人工島上匯合,集中進(jìn)行收費(fèi)。
而邊檢與收費(fèi)不同,采用的則是“三地三檢”模式。
內(nèi)地、香港和澳門各自的邊檢均設(shè)置在各自的境內(nèi),再分別由各方建設(shè)、各自獨(dú)立管轄。
其中,香港口岸坐落于香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)東北水域,通過(guò)填海建造了一個(gè)面積約為150公頃的人工島,島上包含各種清關(guān)設(shè)施、邊檢大樓、政府部門辦公樓等建筑。澳門接線則從澳門口岸人工島西南側(cè)通過(guò)橋梁方式接入澳門填海新區(qū)。
由于邊檢分別在三方境內(nèi)各自負(fù)責(zé),這樣既可以保障需要嚴(yán)格邊檢的貨車有足夠的空間進(jìn)行檢查,又不會(huì)妨礙到需要快速通關(guān)的普通私家車通關(guān)。
(三)兩岸三地車輛行駛方向規(guī)則不同,左右舵如何轉(zhuǎn)換?
除了決定大橋通行效率的收費(fèi)系統(tǒng)外,普通人最關(guān)心的,恐怕就是車輛的行駛方位問(wèn)題了。
我們知道,香港、澳門的車輛是右舵靠左行駛的,而大陸的車輛則是左舵靠右行駛。因此,很多人就想不通這港珠澳大橋到底應(yīng)該靠左還是靠右,甚至有人在網(wǎng)上說(shuō),中國(guó)是花了幾百億,修了一座“不能通車的大橋”。
事實(shí)上,這個(gè)擔(dān)心完全是多余的。港珠澳大橋是與大陸一致靠右行駛的,但在港澳的對(duì)應(yīng)一側(cè),設(shè)置有一個(gè)非常巧妙的換向系統(tǒng)。它將兩條車道分開(kāi),其中一條車道從底部穿越另一條,在另一側(cè)與之合并,進(jìn)而完成換向。
至于橋上左右舵車輛混開(kāi),其實(shí)也不會(huì)造成什么問(wèn)題。
在大橋通車之前,過(guò)去的幾十年間,港澳與內(nèi)地之間的陸路運(yùn)輸就不少。每天都有大量的汽車,尤其是貨車,往來(lái)于大陸與港澳之間。大陸的左舵貨車從大陸駛進(jìn)香港靠左行駛,操作上完全沒(méi)有問(wèn)題。
事實(shí)上,無(wú)論左右舵,只要能夠匹配駕駛員個(gè)人的駕駛習(xí)慣就好。
在一些欠發(fā)達(dá)國(guó)家,公路上行駛著大量的進(jìn)口二手車。它們既有左舵,也有右舵,對(duì)于交通的負(fù)面影響非常有限。在交通狀況繁忙復(fù)雜的市中心尚且如此,在暢通無(wú)阻的港珠澳大橋上就更不是個(gè)問(wèn)題了。
?。ㄋ模┐髽蛞咝н\(yùn)行,工程師們還做了哪些看不到的工作?
港珠澳大橋的收費(fèi)系統(tǒng)是大橋整體性工程的一部分。事實(shí)上,港珠澳交通工程包括了收費(fèi)、通信、監(jiān)控、照明、消防、供電、給排水和防雷等12個(gè)子系統(tǒng),其中共有7項(xiàng)取得了突破性科研成果。它們統(tǒng)一都由一個(gè)功能強(qiáng)大的BIM系統(tǒng)集中控制。
如果某個(gè)點(diǎn)發(fā)生交通事故或者火災(zāi),視頻監(jiān)控將隨時(shí)捕捉,信息傳遞到監(jiān)控終端,警報(bào)在幾秒鐘內(nèi)就會(huì)響起,人工島上24小時(shí)待命的消防和機(jī)構(gòu)就會(huì)迅速運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。
包括自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)在內(nèi)的大橋交通工程,最終目的都是為了保障大橋交通的高效運(yùn)轉(zhuǎn),避免“過(guò)橋半小時(shí),上橋排隊(duì)三小時(shí)”的情況發(fā)生,讓港珠澳大橋真正將珠三角城市群高效地連為一體。