（广东省南粤交通云湛高速公路管理中心阳化管理处，广东茂名 525000）
摘 要：随着互联网+的发展，智慧交通让人们的日常出行更高效、便捷。为解决高速公路收费系统施工布
线繁琐、维护环节多、维护成本高、效率低等问题，融入物联网的概念和技术，提出基于物联网的嵌入式高
速公路一体化车道控制终端系统设计。一体化车道控制终端系统以高可靠性及高效率无线点对点的方式控制
LV Die
(Yanghua Management Office of Yunzhan Expressway Management Center of Southern Guangdong Communications, Maoming 525000, China)
Abstract: With the development of Internet + , intelligent transportation makes people's daily travel more efficient and convenient. In order to solve the problems of complicated wiring, maintenance links, high maintenance cost and low efficiency and integrate the concept and technology of the Internet of things, an integrated lane control terminal system based on the Internet of things is proposed. The integrated lane control terminal system controls the existing toll station lane peripherals with high reliability and high efficiency, effectively avoids tedious cable construction, lowers construction costs, improves maintenance efficiency, and promotes the development of highway toll system technology. Moreover, more intelligent services for road operations and public trips are provided. Key words: expressway toll system; integrated lane control terminal system; wireless network; microprocessor.
现有收费站车道外设设备，有效避免了繁琐的有线施工，降底了施工成本，提高了维护效率，推进高速公路
收费系统技术发展，为道路运营及公众出行提供更智能化的服务。
关键词：高速公路收费系统；一体化车道控制终端系统；无线网络；微处理器
中图分类号：U495
文献标识码：A
Research on the Integrated Lane Control Terminal System of Expressway
第18卷 第2期 2 0 1 9年6月
广东交通职业技术学院学报
JOURNAL OF GUANG DONG COMMUNICATION POLYTECHNIC
文章编号：1671-8496-(2019)-02-0054-05
高速公路一体化车道控制终端系统的研究
Vol.18 No.2
June 2019
吕叠
理，实现对高速公路通行车辆的收费。 3.1 软件需求
(1) 高速公路收费功能； (2) 设备管理功能。 3.2 硬件需求 (1) 适合目前常用嵌入式操作系统 （Andriod
和 Linux）； (2) 信息显示输出 （支持多路输出）； (3) 键盘输入； (4) 打印输出； (5) 网络功能； (6) 串口 （支持多路）。 3.3 网络需求 负责网络的管理、调度和优化，设定和维护 网络通信参数，统一为网络设备分配通信资源和 路由，配置网络、调度路由设备间的通信、管理 路由表、监测网络性能。 3.4 安全管理 负责整个网络的安全策略配置、密匙管理和 设备认定。 3.5 无线模块需求 无线模块主要完成将外设接入无线网络，将 网关或路由器发来的数据转换后发给外设，或者 将外设的数据转换后发送给网关或路由器，实现 对外设的数据采集、信号控制、状态监测和故障 诊断等。无线模块主要功能： (1) 协议转换 将无线发送过来的数据转换后发送给外设， 或将外设发送过来的数据转换后发送给网关或 路由器。 (2) 寻找并加入网络 上电后自动寻找无线网络，通过安全验证后 加入网络，实现无线通讯。 (3) 信息查询 实现对外设和无线模块相关信息的查询，如 序列号、软件版本、当前状态、当前参数等。 (4) 信号控制 实现对外设的控制，如栏杆机的起降、通行 灯的通行和禁止等。 (5) 状态报告 将自身和外设的相关信息 （如外设的当前的 状态信息、故障信息等），根据用户设置的模式 定时或及时发送给系统。 (6) 参数设置
1 研究背景
随着人们生活水平的提高，车辆拥有率逐年 增长，高速公路拥挤、安全和污染等问题应运而 生，给人们的生活、通行带来很大的不便。建设 先进、完善、高效的高速公路收费系统成为高速 公路建设中的重要任务，它直接影响高速公路通 行的效率和运营的经济效益。
物联网的最终目标即是实现对“万物”的高
效、节能、安全、环保的管、控、营一体化。高 速公路收费系统未来的发展将不可避免的融入物 联网的概念和技术。一体化车道控制终端系统在 不久的将来将代替现式收费系统，收费广场内将 形成一个小型的无线局域网，更好地管控高速公 路收费系统的栏杆机、通行灯、雨棚灯、费额显 示器、车牌识别、车型识别、全自动收\发卡机 等设备，提高高速公路的通行效率，降低运行维 护费用，将是一个值得研究的课题。
图 1 收费系统现状
3 一体化车道控制终端系统需求分析
本研究一体化车道控制终端收费系统，将物 联网技术中的短距离无线通讯技术应用于高速公 路收费系统中，在高速公路收费站组建短距离无 线网络，收费站中已安装使用的设备将会自动加 入这个网路，通过嵌入式系统实现对这些设备的 数据采集、信号控制、状态监测和故障诊断等， 实现对高速公路收费系统中所有设备的统一管
收稿日期：2019-02-27 作者简介：吕 叠(1987-)，男，本科 研究方向：交体化车道控制终端系统的研究
55
2 传统高速公路收费系统存在的问题
高速公路收费系统是高速三大机电工程之 一，主要是收缴高速通行费，让过往车辆高速便捷 通过收费站。现有收费系统收费亭内设备过多，有 线式布线工作繁重。设备运行数年后，各线路出现 老化，故障率急速增高。传统式有线链接维护不方 便并且成本高，经过多次维护后新旧线路杂乱无 章，维护效率低，如图 1 所示收费系统现状。一体 化车道控制终端系统采用高可靠性、高效率、无线 点对点的连接，完全避开有线链路的布线，施工简 单快捷，日后维护方便，成本低等优点。