袁輝　謝慶　計(jì)明軍　吳煒昌　曾斌

摘要 自從全國(guó)高速公路“一張網(wǎng)”正式運(yùn)營(yíng)以來(lái)，高速公路收費(fèi)、稽核等業(yè)務(wù)系統(tǒng)正式駛?cè)霐?shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的“高速路”。作為高速公路服務(wù)“最后一公里”，收費(fèi)站的變革升級(jí)尤為重要，收費(fèi)站的集約化、數(shù)字化和智能化是大勢(shì)所趨。為推動(dòng)高速公路智慧收費(fèi)站建設(shè)，文章基于開(kāi)源鴻蒙操作系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、人工智能等新技術(shù)，提出一系列高速公路智慧收費(fèi)站建設(shè)方案，實(shí)現(xiàn)高速公路收費(fèi)站的快速通行、智能收費(fèi)、降本增效、信息互聯(lián)，推動(dòng)高速公路系統(tǒng)的智能化發(fā)展。

關(guān)鍵詞 智慧收費(fèi)站；開(kāi)源鴻蒙；云收費(fèi)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào) U495文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2024）10-0001-04

0 引言

目前，我國(guó)高速公路收費(fèi)站主要依賴于傳統(tǒng)的人工管理方式運(yùn)營(yíng)，這種模式面臨著運(yùn)營(yíng)成本高、通行效率低等諸多挑戰(zhàn)。在現(xiàn)代科技迅速發(fā)展的背景下，對(duì)高速公路收費(fèi)站進(jìn)行數(shù)字化和智慧化升級(jí)已成為必然趨勢(shì)[1]。在此背景下，開(kāi)源鴻蒙系統(tǒng)以其分布式架構(gòu)、高度的互聯(lián)互通性、高效的處理能力以及卓越的安全性能[2]，為智慧收費(fèi)站的建設(shè)提供了一種創(chuàng)新的解決方案。該文基于開(kāi)源鴻蒙系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提出一套科學(xué)合理的高速公路智慧收費(fèi)站建設(shè)方案，旨在通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新提高收費(fèi)站的運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)水平，推動(dòng)我國(guó)高速公路的智能化、高效化發(fā)展。

1 我國(guó)高速公路收費(fèi)站運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀

隨著我國(guó)高速公路通行量的持續(xù)增長(zhǎng)以及ETC覆蓋范圍的迅速擴(kuò)大，高速公路收費(fèi)站的通行能力也被提出了更高的要求[3]，高速公路收費(fèi)站面臨著以下幾點(diǎn)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：

1.1 運(yùn)營(yíng)成本偏高

一是人工成本高。高速公路收費(fèi)站的運(yùn)營(yíng)涉及大量的人力資源[4]，包括收費(fèi)人員、安全巡查員、客戶服務(wù)人員、管理和后勤支持團(tuán)隊(duì)等，收費(fèi)人員不僅需要24 h輪班工作，還必須具備良好的服務(wù)態(tài)度和處理緊急情況的能力，崗位工作強(qiáng)度大、專業(yè)性要求高、流動(dòng)性高，形成了高昂的成本支出。二是維護(hù)成本高。維護(hù)工作包括對(duì)收費(fèi)亭、自動(dòng)收費(fèi)設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、照明、路面以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的定期檢查和修復(fù)維護(hù)，以確保設(shè)施設(shè)備的正常運(yùn)作，這些維護(hù)工作不僅需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作，還需要購(gòu)買(mǎi)相關(guān)的維護(hù)材料和設(shè)備。

1.2 通行效率低下

一是受基礎(chǔ)設(shè)施的限制。許多高速公路收費(fèi)站的設(shè)計(jì)和建設(shè)年代較早，未能有效適應(yīng)當(dāng)前的車(chē)流量，部分收費(fèi)站存在車(chē)道數(shù)量不足、布局不合理或技術(shù)設(shè)施過(guò)時(shí)等問(wèn)題，從而影響整體通行效率。二是受人工收費(fèi)模式影響。目前仍有相當(dāng)數(shù)量的收費(fèi)站依賴人工收費(fèi)，整個(gè)過(guò)程涉及車(chē)輛停車(chē)、司機(jī)與收費(fèi)員交互、現(xiàn)金或卡片交易等多個(gè)環(huán)節(jié)，增加了車(chē)輛過(guò)站的時(shí)間。三是由于車(chē)流量波動(dòng)。在某些節(jié)假日、上下班高峰期等特定時(shí)段，車(chē)流量激增導(dǎo)致通行效率變低[5]。四是由于技術(shù)或設(shè)備故障。雖然自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)提高了通過(guò)效率，但也可能出現(xiàn)因技術(shù)故障或設(shè)備問(wèn)題導(dǎo)致收費(fèi)站通行緩慢的狀況。

1.3 存在安全隱患

一是車(chē)輛擁堵和排隊(duì)造成的風(fēng)險(xiǎn)。收費(fèi)站在高峰時(shí)段或節(jié)假日常常出現(xiàn)嚴(yán)重的交通擁堵，這種擁堵不僅導(dǎo)致車(chē)輛延遲，還增加了交通事故的風(fēng)險(xiǎn)[6]，特別是在排隊(duì)等待過(guò)程中，車(chē)輛需要頻繁地減速、停車(chē)和重新加速起步，容易發(fā)生追尾碰撞。二是設(shè)施設(shè)計(jì)不足造成的風(fēng)險(xiǎn)。許多高速公路收費(fèi)站的設(shè)計(jì)并未完全考慮高峰時(shí)段車(chē)流量的激增，導(dǎo)致車(chē)道數(shù)量不足、排隊(duì)區(qū)域狹窄或車(chē)道劃分不合理，設(shè)計(jì)的缺陷可能導(dǎo)致車(chē)輛在進(jìn)入或離開(kāi)收費(fèi)站時(shí)出現(xiàn)混亂。

1.4 缺乏事件預(yù)警和預(yù)防機(jī)制

一是交通高峰應(yīng)對(duì)能力不足。在節(jié)假日或特殊事件期間，車(chē)流量急劇增加，缺乏預(yù)警機(jī)制的收費(fèi)站可能無(wú)法及時(shí)調(diào)整通行策略，如增開(kāi)收費(fèi)車(chē)道、實(shí)施交通管制等，這種缺乏靈活應(yīng)對(duì)的狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的交通擁堵，甚至可能引發(fā)交通事故。二是緊急事件反應(yīng)遲緩。在極端天氣、交通事故或其他緊急情況時(shí)，收費(fèi)站工作人員由于缺乏明確的行動(dòng)指導(dǎo)和協(xié)調(diào)機(jī)制，導(dǎo)致處理延誤和混亂。例如，一起突發(fā)的交通事故如果沒(méi)有及時(shí)得到有效處理，不僅會(huì)影響受事故影響車(chē)道的通行效率，還可能導(dǎo)致次生事故。

由上述分析可知，傳統(tǒng)的高速公路收費(fèi)站在運(yùn)營(yíng)效率和安全管理方面存在顯著不足，對(duì)收費(fèi)站進(jìn)行集約化、數(shù)字化改造，進(jìn)而推進(jìn)智能化的轉(zhuǎn)型，已成為當(dāng)務(wù)之急。建立智慧收費(fèi)站不僅是對(duì)現(xiàn)有交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化的必要步驟，更是推動(dòng)交通行業(yè)向現(xiàn)代化邁進(jìn)、提升公共服務(wù)品質(zhì)的關(guān)鍵策略。

2 高速公路智慧收費(fèi)站建設(shè)內(nèi)容及技術(shù)要點(diǎn)分析

根據(jù)《廣東省智慧高速公路建設(shè)指南（2023年版）》對(duì)高速公路智慧收費(fèi)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的相關(guān)說(shuō)明和要求，凝練出高速公路智慧收費(fèi)站方案應(yīng)涵蓋的五項(xiàng)主要內(nèi)容，如圖1所示：

2.1 引入自助智能收費(fèi)設(shè)備，推進(jìn)少人化、無(wú)人化運(yùn)營(yíng)

在收費(fèi)站設(shè)置自助智能收費(fèi)設(shè)備，為ETC車(chē)輛及持CPC卡的車(chē)輛提供自助繳費(fèi)通行及電子發(fā)票服務(wù)。智能收費(fèi)設(shè)備主要包括自主發(fā)卡機(jī)、自主繳費(fèi)機(jī)、ETC特情處置等設(shè)備。為了提高實(shí)行少人化、無(wú)人化后收費(fèi)站的特情處置能力與效率，在ETC專用出口車(chē)道的欄桿前加裝ETC特情處置終端，可用于未繳費(fèi)成功的車(chē)輛再次申請(qǐng)繳費(fèi)。此外，工作人員可手持天線配合使用手持式收費(fèi)機(jī)，進(jìn)行人工特情處理，進(jìn)一步提升特情處置能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述自主服務(wù)及自動(dòng)化管理等收費(fèi)舉措，首先需要引進(jìn)先進(jìn)的車(chē)輛識(shí)別技術(shù)，如高精度的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)和RFID技術(shù)，以提高對(duì)ETC車(chē)輛及持CPC卡車(chē)輛的識(shí)別效率和準(zhǔn)確度。為了應(yīng)對(duì)各種天氣和光照條件，設(shè)備需要具備強(qiáng)大的適應(yīng)能力和高度的可靠性。此外，還需構(gòu)建穩(wěn)定、健全的運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，用于監(jiān)控、控制和管理所有自助智能收費(fèi)設(shè)備。

2.2 優(yōu)化集約設(shè)備實(shí)現(xiàn)一體多能，提高車(chē)道通行能力

為了進(jìn)一步提升收費(fèi)站的空間效率，可實(shí)施集約設(shè)備方案，以實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備的簡(jiǎn)化和集中化?？稍谑召M(fèi)站試點(diǎn)引入2合1和3合1的集約設(shè)備，2合1設(shè)備將車(chē)牌識(shí)別和費(fèi)額顯示器的功能集成在一起，而3合1設(shè)備則在2合1的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)欄桿機(jī)。這種設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)窄島化和無(wú)島化處理提供了必要的空間條件，可以在不擴(kuò)展土地的前提下，為增設(shè)額外的通行車(chē)道創(chuàng)造空間，從而顯著提升車(chē)輛的通行能力。

為保障上述集約設(shè)備方案的成功應(yīng)用，需要依賴于一系列技術(shù)和管理上的保障措施：

（1）技術(shù)創(chuàng)新和集成。設(shè)備集成需要高水平的工程設(shè)計(jì)，以確保多功能設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和長(zhǎng)期耐用性。

（2）高效的數(shù)據(jù)處理能力。利用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析系統(tǒng)，實(shí)時(shí)處理和分析通過(guò)集約設(shè)備的車(chē)輛數(shù)據(jù)，提高決策和響應(yīng)速度。

（3）可靠的網(wǎng)絡(luò)和通信基礎(chǔ)設(shè)施。建立穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接，確保設(shè)備之間和設(shè)備與中心控制系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)通信。

2.3 搭建智能云收費(fèi)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集中控制、管理與監(jiān)測(cè)

搭建智能云收費(fèi)系統(tǒng)，將收費(fèi)業(yè)務(wù)處理遷移到云端，實(shí)現(xiàn)車(chē)道系統(tǒng)的輕量化，同時(shí)確保收費(fèi)站級(jí)基礎(chǔ)支撐、收費(fèi)交易服務(wù)及站級(jí)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的全面云化。涵蓋如下關(guān)鍵步驟：

（1）實(shí)現(xiàn)收費(fèi)設(shè)備和設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化，確保系統(tǒng)的互操作性和長(zhǎng)期的可持續(xù)發(fā)展。

（2）通過(guò)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用的中央集中，提高資源利用效率，降低維護(hù)成本。

（3）利用先進(jìn)的通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)道操作的遠(yuǎn)程和自動(dòng)化控制，減少現(xiàn)場(chǎng)管理的需求。

（4）建立一個(gè)綜合性的管理平臺(tái)，提供實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和決策支持功能。

該方案的實(shí)施將極大提升收費(fèi)站的運(yùn)營(yíng)效率，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，并降低收費(fèi)業(yè)務(wù)及機(jī)電運(yùn)維人員的工作壓力。然而，部署在不同車(chē)道的收費(fèi)軟件都是數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的孤島，收費(fèi)站呈現(xiàn)出“人退機(jī)進(jìn)”等發(fā)展大趨勢(shì)，隨著車(chē)道設(shè)備的智能化，業(yè)務(wù)處理需求變得更加復(fù)雜，這就需要端側(cè)滿足“大連接、低時(shí)延、大帶寬”的云資源需求。解決這一挑戰(zhàn)，將是確保系統(tǒng)高效運(yùn)行和維持優(yōu)質(zhì)服務(wù)的關(guān)鍵。

2.4 融合“ETC+北斗系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)高速公路自由流收費(fèi)

融合ETC和北斗高精度定位系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)高速公路自由流收費(fèi)，是一個(gè)具有創(chuàng)新性和前瞻性的方案。該方案可分為近期和遠(yuǎn)期兩個(gè)階段實(shí)施：

（1）近期實(shí)施：多車(chē)道自由流收費(fèi)試點(diǎn)。在現(xiàn)有的ETC門(mén)架基礎(chǔ)上，開(kāi)展多車(chē)道自由流收費(fèi)試點(diǎn)，使車(chē)輛無(wú)須在收費(fèi)站停車(chē)即可實(shí)現(xiàn)快速通行。這需要強(qiáng)化現(xiàn)有ETC系統(tǒng)的處理能力，確保它能夠處理更大的車(chē)流量，并準(zhǔn)確地進(jìn)行自動(dòng)收費(fèi)。

（2）遠(yuǎn)期發(fā)展：開(kāi)放式自由流收費(fèi)試點(diǎn)。結(jié)合ETC門(mén)架與北斗高精度定位技術(shù)，進(jìn)一步發(fā)展開(kāi)放式自由流收費(fèi)系統(tǒng)。這種融合將實(shí)現(xiàn)更精確的車(chē)輛定位和跟蹤，以及更靈活的收費(fèi)模式，例如基于行駛距離的收費(fèi)。

為推進(jìn)上述方案，需要滿足如下基礎(chǔ)技術(shù)要求：

（1）技術(shù)集成與優(yōu)化：需要高效地集成ETC和北斗系統(tǒng)，優(yōu)化它們的數(shù)據(jù)處理和通信能力，以支持高速、高精度的交易處理。

（2）系統(tǒng)安全與穩(wěn)定性：必須確保系統(tǒng)的高度安全和穩(wěn)定，包括數(shù)據(jù)加密、防欺詐機(jī)制和故障恢復(fù)策略等。

（3）用戶界面和體驗(yàn)：為了提升用戶體驗(yàn)，應(yīng)設(shè)計(jì)直觀易用的用戶界面，并提供清晰的費(fèi)用信息和支持服務(wù)。

2.5 構(gòu)建收費(fèi)站數(shù)字化孿生模型，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化運(yùn)營(yíng)與管理

基于高精度地圖數(shù)據(jù)，構(gòu)建出一個(gè)立體的三維場(chǎng)景，精確地復(fù)刻收費(fèi)廣場(chǎng)及其基礎(chǔ)設(shè)施，也將周邊環(huán)境納入考量，形成一個(gè)全面的靜態(tài)數(shù)字孿生環(huán)境。此外，通過(guò)運(yùn)用激光雷達(dá)、高清攝像機(jī)等高端設(shè)備，全方位感知收費(fèi)站的各個(gè)要素。結(jié)合邊緣計(jì)算、數(shù)字孿生引擎以及時(shí)空同步技術(shù)，動(dòng)態(tài)地模擬交通狀態(tài)，從而在數(shù)字空間中實(shí)現(xiàn)實(shí)體收費(fèi)站的實(shí)時(shí)復(fù)刻。通過(guò)數(shù)字孿生模型實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的高精度定位和跟蹤，以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，顯著提升對(duì)特殊情況進(jìn)行預(yù)判和預(yù)處置的能力。

該方案的實(shí)施需要滿足如下技術(shù)要求：

（1）高精度地圖數(shù)據(jù)與三維建模技術(shù)，以精準(zhǔn)復(fù)刻收費(fèi)站及其周邊環(huán)境。

（2）引入邊緣計(jì)算和數(shù)字孿生引擎技術(shù)，加快數(shù)據(jù)處理速度，減少延遲，實(shí)現(xiàn)交通狀態(tài)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模擬和更新，確保數(shù)字孿生環(huán)境與現(xiàn)實(shí)世界的同步。

（3）具備高精度定位與綜合數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，這包括實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的精確定位和跟蹤，以及通過(guò)數(shù)字孿生平臺(tái)對(duì)收費(fèi)站數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和預(yù)測(cè)，為決策制定和特殊情況處理提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。

通過(guò)上述分析，該文將建設(shè)高速公路智慧收費(fèi)站所需的技術(shù)要素及其面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行概括，并呈現(xiàn)在圖2中。從該圖中可以看出，智慧收費(fèi)站的搭建依賴于多種關(guān)鍵技術(shù)的綜合支持。開(kāi)源鴻蒙系統(tǒng)攜其分布式架構(gòu)、微內(nèi)核設(shè)計(jì)、高性能的進(jìn)程間通信（IPC）技術(shù)及跨終端無(wú)縫協(xié)同等功能，可為智慧收費(fèi)站的構(gòu)建提供切實(shí)可行的技術(shù)路徑。

3 基于開(kāi)源鴻蒙的高速公路智慧收費(fèi)站解決方案

在高速公路智慧收費(fèi)站的構(gòu)建過(guò)程中，該文結(jié)合開(kāi)源鴻蒙系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提出了以下創(chuàng)新的解決方案，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)有挑戰(zhàn)并實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)。

3.1 基于開(kāi)源鴻蒙系統(tǒng)的自助智能收費(fèi)設(shè)備管理方案

3.1.1 實(shí)現(xiàn)多設(shè)備的統(tǒng)一管理與監(jiān)測(cè)

借助鴻蒙系統(tǒng)的分布式特性，開(kāi)發(fā)一個(gè)中央管理平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)可以實(shí)時(shí)與收費(fèi)站的所有智能設(shè)備連接，以提供統(tǒng)一的操作界面。這一平臺(tái)將集成鴻蒙系統(tǒng)的輕量級(jí)服務(wù)，利用其微服務(wù)架構(gòu)，將設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警以及性能分析等功能模塊化，便于擴(kuò)展和維護(hù)。

3.1.2 實(shí)現(xiàn)設(shè)備應(yīng)用的高效部署與系統(tǒng)的自動(dòng)升級(jí)

結(jié)合鴻蒙系統(tǒng)的快速迭代能力，創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化的OTA（空中下載技術(shù)，Over-the-Air）更新機(jī)制。該機(jī)制可以跟蹤每個(gè)設(shè)備的軟件版本和配置狀態(tài)，確保在最佳時(shí)間自動(dòng)推送更新包，同時(shí)保障更新過(guò)程的平穩(wěn)性和數(shù)據(jù)的一致性。

3.1.3 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速響應(yīng)與高效處理

鴻蒙系統(tǒng)的邊緣計(jì)算優(yōu)勢(shì)可以用來(lái)在收費(fèi)站本地處理大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過(guò)在每個(gè)收費(fèi)終端部署邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理和響應(yīng)。這些節(jié)點(diǎn)能夠運(yùn)行鴻蒙系統(tǒng)提供的AI推理和數(shù)據(jù)分析服務(wù)，對(duì)交通流量和用戶行為進(jìn)行即時(shí)分析，從而提前預(yù)測(cè)和調(diào)節(jié)收費(fèi)策略，減少擁堵。

3.1.4 降低出錯(cuò)概率以及維護(hù)的復(fù)雜性

鴻蒙系統(tǒng)的微內(nèi)核架可為收費(fèi)站提供一個(gè)安全、可靠的運(yùn)行環(huán)境，最小化系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。利用鴻蒙系統(tǒng)的安全隔離和權(quán)限控制機(jī)制，有效地避免單點(diǎn)故障，提高系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。自愈機(jī)制和容錯(cuò)設(shè)計(jì)將確保系統(tǒng)在檢測(cè)到異常時(shí)自動(dòng)采取恢復(fù)措施，維護(hù)團(tuán)隊(duì)則可以通過(guò)鴻蒙系統(tǒng)提供的詳細(xì)日志和診斷工具快速響應(yīng)問(wèn)題。

3.2 基于開(kāi)源鴻蒙系統(tǒng)的云收費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)方案

3.2.1 云層建設(shè)方案

在云層中，鴻蒙系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和強(qiáng)大的安全特性將被充分利用，以管理和處理來(lái)自各收費(fèi)站的大量數(shù)據(jù)。云平臺(tái)的微服務(wù)架構(gòu)也將基于鴻蒙系統(tǒng)，使得云層可以靈活地部署和管理多種服務(wù)，如收費(fèi)處理、用戶管理和大數(shù)據(jù)分析等。

3.2.2 邊緣層建設(shè)方案

鴻蒙系統(tǒng)在邊緣層中的應(yīng)用，將重點(diǎn)放在提供快速的數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)的決策能力上。利用鴻蒙系統(tǒng)的輕量級(jí)和高效率特性，邊緣層將負(fù)責(zé)處理即時(shí)的交通流量數(shù)據(jù)和收費(fèi)信息。同時(shí)，鴻蒙系統(tǒng)的分布式特性使得邊緣節(jié)點(diǎn)能夠與云層和終端層無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和服務(wù)的實(shí)時(shí)同步，確保整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性和操作的協(xié)調(diào)性。

3.2.3 終端層建設(shè)方案

在終端層，鴻蒙系統(tǒng)的多設(shè)備協(xié)同能力和模塊化設(shè)計(jì)將在收費(fèi)站的各種終端設(shè)備中得到應(yīng)用。自助收費(fèi)機(jī)、監(jiān)控?cái)z像頭、傳感器等設(shè)備將在統(tǒng)一的鴻蒙操作系統(tǒng)框架下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和功能協(xié)同。同時(shí)，系統(tǒng)層面的持續(xù)更新和維護(hù)將確保設(shè)備運(yùn)行的最新安全標(biāo)準(zhǔn)和功能，從而提高系統(tǒng)的整體性能和用戶體驗(yàn)。

3.3 基于開(kāi)源鴻蒙系統(tǒng)的設(shè)備集約設(shè)計(jì)方案

3.3.1 技術(shù)創(chuàng)新和集成

利用鴻蒙系統(tǒng)的高性能計(jì)算能力，集成先進(jìn)的車(chē)牌識(shí)別技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的快速和精確識(shí)別。開(kāi)發(fā)一系列基于鴻蒙系統(tǒng)的多功能智能設(shè)備，如集成交通監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和自動(dòng)收費(fèi)功能的終端。這些設(shè)備的設(shè)計(jì)將注重模塊化，方便未來(lái)升級(jí)和維護(hù)，同時(shí)保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和長(zhǎng)期耐用性。

3.3.2 數(shù)據(jù)高效傳輸與處理

開(kāi)發(fā)一個(gè)基于鴻蒙系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，確保收費(fèi)站設(shè)備能夠與中央數(shù)據(jù)庫(kù)和云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)同步和共享。該平臺(tái)將支持多種數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議，確保數(shù)據(jù)的快速傳輸和準(zhǔn)確性。利用鴻蒙系統(tǒng)的邊緣計(jì)算能力，在收費(fèi)站本地進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和分析，減少對(duì)中央服務(wù)器的依賴，同時(shí)提高數(shù)據(jù)處理的響應(yīng)速度和效率。

3.3.3 可靠網(wǎng)絡(luò)鏈接與通信

對(duì)收費(fèi)站的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)，包括增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋和帶寬，確保設(shè)備在線狀態(tài)和高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定。結(jié)合鴻蒙系統(tǒng)的安全特性，應(yīng)用加密技術(shù)和安全協(xié)議，保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全性，防止數(shù)據(jù)泄露和網(wǎng)絡(luò)攻擊。

3.4 基于開(kāi)源鴻蒙系統(tǒng)的數(shù)字孿生收費(fèi)站搭建方案

3.4.1 構(gòu)建數(shù)字孿生模型

基于鴻蒙系統(tǒng)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力，構(gòu)建一個(gè)詳盡的數(shù)字孿生模型，包括基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)營(yíng)流程和交通動(dòng)態(tài)等方面。通過(guò)模型對(duì)收費(fèi)站進(jìn)行多方面的模擬和分析，從而優(yōu)化管理策略和提高效率。后續(xù)可依托數(shù)字孿生技術(shù)，基于高精度地圖，通過(guò)全景攝像機(jī)、事件檢測(cè)設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備等全域感知設(shè)備，將收費(fèi)廣場(chǎng)運(yùn)營(yíng)管理場(chǎng)景、設(shè)備設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)采用一張圖展示，并疊加數(shù)據(jù)、視頻等動(dòng)態(tài)信息，形成“虛擬+現(xiàn)實(shí)”的雙向互動(dòng)，以支撐運(yùn)營(yíng)管理決策。

3.4.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步與分析

利用鴻蒙系統(tǒng)的分布式架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)體收費(fèi)站與其數(shù)字孿生之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步，包括車(chē)流量、收費(fèi)記錄和設(shè)備狀態(tài)等，這為收費(fèi)站的運(yùn)營(yíng)提供了即時(shí)的數(shù)據(jù)支持，使得管理決策更加精準(zhǔn)和及時(shí)。

3.4.3 虛擬訓(xùn)練和模擬演練

鴻蒙系統(tǒng)的交互功能可用于創(chuàng)建一個(gè)虛擬的訓(xùn)練環(huán)境，使員工能夠在模擬的收費(fèi)站環(huán)境中進(jìn)行各種操作訓(xùn)練和應(yīng)急響應(yīng)演練。這種模擬訓(xùn)練有助于提高員工的操作技能和應(yīng)急處理能力，同時(shí)也為收費(fèi)站的應(yīng)急預(yù)案提供測(cè)試和驗(yàn)證。

3.4.4 預(yù)測(cè)性維護(hù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控

結(jié)合鴻蒙系統(tǒng)的邊緣計(jì)算能力，實(shí)施預(yù)測(cè)性維護(hù)策略。系統(tǒng)可以通過(guò)分析收集的運(yùn)行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)潛在的設(shè)備故障，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的及時(shí)維護(hù)和修復(fù)。同時(shí)，數(shù)字孿生模型的運(yùn)用使得可以在虛擬環(huán)境中對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行更加精準(zhǔn)的監(jiān)控和診斷。

4 結(jié)束語(yǔ)

智能化高速公路正穩(wěn)步向著以“安全+效率”為核心的服務(wù)模式發(fā)展，致力于建立一個(gè)全面的體系，實(shí)現(xiàn)全息感知、智能決策和實(shí)時(shí)服務(wù)。該文深入分析了我國(guó)收費(fèi)站的當(dāng)前狀況，并對(duì)智慧收費(fèi)站的建設(shè)內(nèi)容及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入探討?？紤]建設(shè)智慧收費(fèi)站面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)，該文結(jié)合鴻蒙系統(tǒng)的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提出了一系列切實(shí)可行的建議。這些建議旨在推動(dòng)高速公路收費(fèi)站的智慧化轉(zhuǎn)型，創(chuàng)建一個(gè)既互聯(lián)互通又高效、友好的智慧交通環(huán)境，從而為智慧交通的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，提升整體交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量。

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