客貨混用的復(fù)式收費車道系統(tǒng)及實現(xiàn)方法

1、客貨混用的復(fù)式收費車道系統(tǒng)及實現(xiàn)方法 一、申報獎種： 山東省科技進步二等獎 二、推薦單位： 山東省交通運輸廳 三、主要完成人： 劉甲榮，王樹興，馬曉剛，張偉，曹蓉，李琰，王進，劉中砥，徐明 禮。 四、本項目曾獲獎勵情況 : 無。 五、項目簡介： 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和交通流量的日益增加，部分車流量較大的收 費站（ 如高速公路主線收費站 、重要城市收費站）面臨著巨大的通行壓力。為了緩解這些收 費站的通行壓力，傳統(tǒng)的方案是增擴收費車道，增加車輛通道。但受土地，建筑等因素制約， 絕大多數(shù)收費站很難靠傳統(tǒng)方案來新建增擴收費車道。 為了解決征地、 破壞周圍建筑等難題， 同時又能有效的增加通行效率，降低

2、了社會出行車輛的尾氣排放和能耗，有必要研究和提出 新的解決方案。 在山東省交通運輸廳的組織下，山東高速股份有限公司聯(lián)合相關(guān)科研單位、廠家開展了 多學(xué)科、跨行業(yè)的產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合攻關(guān)，進行了多年的技術(shù)創(chuàng)新和工程實踐，在實現(xiàn)收費車 輛交費業(yè)務(wù)的流水作業(yè)及計重數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的分發(fā)等方面取得多項技術(shù)突破，提出了適應(yīng)實際需 要的高效可靠的客貨混用的復(fù)式收費車道系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，成果總體達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。 1. 提出了“兩車一桿 ”和“三車一桿”復(fù)式收費車道業(yè)務(wù)模式，在只延長收費島的基 礎(chǔ)上，實現(xiàn)了復(fù)式收費車道的流水作業(yè)，有效解決了對土地的占用，并更有效的利用了原有 收費系統(tǒng)的土建、機電設(shè)備資源。此外，還提出了新型

3、的動態(tài)汽車衡構(gòu)建方法，以解決部分 收費站匝道較長，存在曲度或坡度的問題。 2. 設(shè)計了先進的計重數(shù)據(jù)分發(fā)模塊， 從硬件和軟件層面實現(xiàn)了收費車輛計重數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確 分發(fā)，保證了計重數(shù)據(jù)隊列的準(zhǔn)確、可靠，從而確保提高高速公路收費站的通行效率和通行 能力。 3. 提出客貨混用復(fù)式收費車道和客車專用復(fù)式收費車道的設(shè)計方案、 相應(yīng)軟件實現(xiàn)流 程和具體實現(xiàn)方法 。提出并設(shè)計了客貨混用復(fù)式收費車道的檢驗方法、內(nèi)容和檢驗手段。 項目正在申請國家發(fā)明專利授權(quán) 1 項，已獲得實用新型專利授權(quán) 2 項（參見上一個括號 內(nèi)容）。項目成果已成功應(yīng)用于京臺高速魯冀收費站、崮山收費站、 泰曲路收費站 ，全面提升 了通行效率，實

4、現(xiàn)了在不增加車道，不增加秤臺的情況下，完成復(fù)式計重收費，車輛通過效 率提高 60%-80%，可有效減少車輛等待造成的污染物排放。經(jīng)測算，通行能力改善后，可使 小型車 NOx減排 0.37kg/h ，CO減排 20.5kg/h ；中型車 NOx減排 0.87kg/h ，CO減排 0.88kg/h ； 大型車 NOx減排 5.93kg/h ， CO減排 4.124kg/h 。節(jié)能減排效果明顯，經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益 顯著。 六、推廣應(yīng)用情況、經(jīng)濟效益和社會效益： 客貨混用的復(fù)式收費車道系統(tǒng)在現(xiàn)有車道基 礎(chǔ)上向島尾方向延長收費島，增加收費亭，利用原有的 1 套稱重設(shè)備，每次可以有多輛車同 時進入收費車

5、道進行收費操作，一次可以放行多輛車，有效增加通過能力。貨運車輛采用復(fù) 式收費，實現(xiàn)了在不增加車道，不增加秤臺的情況下，完成復(fù)式計重收費，車輛通行效率可 提高近 70%，有效減少了車輛等待時間，提升了服務(wù)水平，提高了服務(wù)質(zhì)量。 客貨混用的復(fù)式收費車道系統(tǒng)不需新增占地和破壞周圍建筑，收費站改造投資較??；可 改善擁堵收費站的通行能力，進而為高速公路使用者提供最大的通行方便和服務(wù)水平；通過 減少低速、怠速行駛，有利于節(jié)能減排，實現(xiàn)綠色出行。 目前，相關(guān)成果在京臺高速魯冀站、崮山站和泰曲路收費站得到了實際應(yīng)用，累計節(jié)約 征地、拆遷、設(shè)備購置及社會車輛出行成本 3200 余萬元。 七、主要完成人的貢獻及曾

6、獲獎勵情況： 1、劉甲榮：分析了不同收費站土建基礎(chǔ)下實施客貨混用復(fù)式收費的難點和技術(shù)要求， 提出了針對彎道、坡道等特殊地形下的復(fù)式收費設(shè)計要求；指導(dǎo)進行了京臺高速魯冀收費站 的復(fù)式收費試驗車道；提出了在客貨混用復(fù)式收費條件下保證收費廣場通行秩序的道路運輸 組織方法。 “半干旱區(qū)高速公路路塹邊坡生態(tài)防護技術(shù)研究” JB2012-3-71-R03 ，山東省科技進步 三等獎， 2012 年，第 3 位；“濟南黃河公路大橋安全監(jiān)測系統(tǒng)研究” ， JB2008-3-79-3 ，山東 省科技進步三等獎， 2008 年，第 3 位；“舊水泥混凝土路面加鋪層結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用” ， A08-3-011-001 ，

7、中國公路學(xué)會三等獎， 2008 年，第 1 位；“高速公路不停車計重收費系統(tǒng) 及設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用研究”，中國公路學(xué)會 2014 年度科學(xué)技術(shù)二等獎 ,2014 年，第 1 位；“基 于舊波形梁護欄改造再利用技術(shù)的 A級護欄開發(fā)研究”， 中國公路學(xué)會 2014年度科學(xué)技術(shù)三 等獎,2014 年，第 1 位。 2 、王樹興：參與制定項目總體技術(shù)路線和研究方案；負(fù)責(zé)組織京臺高速魯冀收費站的復(fù) 式收費試驗車道，檢測驗證實施效果；提出了進行計重結(jié)果匹配的技術(shù)原理和實現(xiàn)方法；論 證了不同收費車道土建環(huán)境特點下客貨混行復(fù)式收費車道技術(shù)的適用性。 “基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的高速公路路網(wǎng)運營監(jiān)測與調(diào)度指揮系統(tǒng)研究” ,

8、中國公路學(xué)會 2012 年度科學(xué)技術(shù)三等獎 ,2012 年，第 3 位； “高速公路不停車計重收費系統(tǒng)及設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用 研究”，中國公路學(xué)會 2014 年度科學(xué)技術(shù)二等獎 ,2014 年，第 2 位；“山東高速調(diào)度指揮系 統(tǒng)”，2012年度中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會優(yōu)秀工程金獎， 2012年，第 2 位。 3、馬曉剛：具體研究了 復(fù)式收費方式的具體處理流程和方法， 提出了“兩車一桿”和 “三車一桿” 復(fù)式收費車道業(yè)務(wù)模式，實現(xiàn)了在只延長收費島的基礎(chǔ)上，完成復(fù)式收費的流 水作業(yè)；參與設(shè)計了計重數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，從硬件和軟件層面實現(xiàn)了收費車輛計重數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確 分發(fā)，保證了計重數(shù)據(jù)隊列的準(zhǔn)確可靠。 “基于物聯(lián)網(wǎng)

9、應(yīng)用的高速公路路網(wǎng)運營監(jiān)測與調(diào)度指揮系統(tǒng)研究”,中國公路學(xué)會 2012 年 度科學(xué)技術(shù)三等獎 ,2012 年，第 3 位； “高速公路不停車計重收費系統(tǒng)及設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用研 究”，中國公路學(xué)會 2014年度科學(xué)技術(shù)二等獎 ,2014 年，第 3位；“山東高速調(diào)度指揮系統(tǒng)” ， 2012年度中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會優(yōu)秀工程金獎， 2012年，第 3 位。 4、張偉：提出了客貨混用復(fù)式收費車道和客車專用復(fù)式收費車道的設(shè)計方案、相應(yīng)的 軟件實現(xiàn)流程和具體的實現(xiàn)方法；提出并設(shè)計了客貨混用復(fù)式收費車道系統(tǒng)的檢驗方法、內(nèi) 容和檢驗手段。 “基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的高速公路路網(wǎng)運營監(jiān)測與調(diào)度指揮系統(tǒng)研究”,中國公路學(xué)會

10、2012 年 度科學(xué)技術(shù)三等獎 ,2012 年，第 5 位； “高速公路不停車計重收費系統(tǒng)及設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用研 究”，中國公路學(xué)會 2014年度科學(xué)技術(shù)二等獎 ,2014 年，第 5位；“山東高速調(diào)度指揮系統(tǒng)” ， 2012年度中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會優(yōu)秀工程金獎， 2012年，第 5 位。 5、曹蓉：負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)并參與京臺高速魯冀收費站試驗車道的建設(shè)、施工；參與設(shè)計 了客貨混用復(fù)式收費車道系統(tǒng)的檢驗方法、內(nèi)容和檢驗手段；提出針對車流量大、收費站土 建條件有局限（匝道過長、彎曲或存在一定坡度）等環(huán)境條件下的施工過程質(zhì)量控制方法； 參與進行實際效果的檢驗、經(jīng)濟效益分析等工作。 “高速公路不停車計重收費

11、系統(tǒng)及設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用研究”，中國公路學(xué)會2014 年度科學(xué) 技術(shù)二等獎 ,2014 年，第 7 位。 6、李琰：研究了復(fù)式收費對偷逃費和通行效率的影響，提出了適應(yīng)復(fù)式收費要求的管 理流程。參與了 實體工程試驗設(shè)計與性能評價、評價指標(biāo)測試等研究工作，總結(jié)了施工質(zhì)量 控制方法 ；參與進行實際效果的檢驗、經(jīng)濟效益分析等工作 。 “山東省高速公路信息管理系統(tǒng)安全分析與研究”， 中國公路學(xué)會 2009 年度科學(xué)技術(shù)二 等獎,2009 年，第 3 位。 7、王進：參與京臺高速魯冀收費站復(fù)式收費試驗車道的建設(shè)、施工；參與設(shè)計了客貨 混用復(fù)式收費車道系統(tǒng)的檢驗方法、內(nèi)容和檢驗手段；參與進行實際效果的檢驗、經(jīng)濟

12、效益 分析等工作。 “高速公路不停車計重收費系統(tǒng)及設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用研究”， 中國公路學(xué)會 2014 年度科學(xué) 技術(shù)二等獎 ,2014 年，第 9 位。 8、劉中砥： 參與了 實體工程試驗設(shè)計與性能評價、評價指標(biāo)測試等研究工作；完成了 實體工程試驗過程中的長期性能數(shù)據(jù)采集和分析；參與進行實際效果的檢驗、經(jīng)濟效益分析 等工作。 9、徐明禮：參與京臺高速魯冀收費站復(fù)式收費試驗車道的建設(shè)、施工；協(xié)助設(shè)計了客 貨混用復(fù)式收費車道系統(tǒng)的檢驗方法、內(nèi)容和檢驗手段；協(xié)助進行實際效果的檢驗、經(jīng)濟效 益分析等工作。 八、主要完成單位： 山東高速股份有限公司，山東中創(chuàng)軟件股份有限公司 主要完成單位貢獻： 1、山東高速

13、股份有限公司： 制定總體研究路線、擬訂課題研究的實施方案，根據(jù)交通、環(huán)境等條件選擇試驗路段； 提出和擬定復(fù)式收費試驗車道實施方案，組織試驗工程實施；組織技術(shù)人員培訓(xùn)和與課題組 專家交流；組織對試驗車道效果進行不間斷的長期觀測。 作為項目組織和牽頭單位 , 對創(chuàng)新點 1、2 做出重大貢獻，對創(chuàng)新點 3有重要貢獻。主要工作和創(chuàng)新點有： （1）通過系統(tǒng)研究和深刻調(diào)研，提出了高速公路客貨混用復(fù)式收費設(shè)計理念； （ 2）研究了客貨混用復(fù)式收費車道系統(tǒng)布局和實現(xiàn)方法 ，詳細(xì)分析了不同收費站土建 條件下的通行效率保障問題 ，提出了“兩車一桿”和“三車一桿”復(fù)式收費車道業(yè)務(wù)模式， 在只延長收費島的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)

14、了復(fù)式收費車道的流水作業(yè)，有效解決了對土地的占用，并 更有效的利用了原有收費系統(tǒng)的土建、機電設(shè)備資源。 （ 3）設(shè)計了先進的計重數(shù)據(jù)分發(fā)模塊 ，從硬件和軟件層面實現(xiàn)了收費車輛計重數(shù)據(jù)的 準(zhǔn)確分發(fā)，保證了計重數(shù)據(jù)隊列的準(zhǔn)確、可靠，從而確保提高高速公路收費站的通行效率和 通行能力； （ 4）參與制定客貨混用復(fù)式收費車道和客車專用復(fù)式收費車道的設(shè)計方案、相應(yīng)軟件 實現(xiàn)流程和具體實現(xiàn)方法 。提出并設(shè)計了客貨混用復(fù)式收費車道的檢驗方法、內(nèi)容和檢驗手 段； （5）組織了京臺高速魯冀收費站復(fù)式收費試驗工程實施 ； （ 6）主持了本項目所有研究成果在山東高速魯冀收費站所有出口車道的推廣應(yīng)用，并 推廣到京臺高速

15、崮山站和泰曲路收費 站等工程建設(shè)中，取得了良好經(jīng)濟社會效益。 2、山東中創(chuàng)軟件股份有限公司： 協(xié)助制定總體研究路線、擬訂課題研究的實施方案；參與對試驗工程建設(shè)和效果測試與 改進；參與擬定系統(tǒng)評價和測試方案設(shè)計，參與對試驗車道效果進行不間斷的長期觀測；參 與試驗工程的方案設(shè)計， 具體負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工指導(dǎo)與質(zhì)量控制； 參與成果總結(jié)與成果推廣交流。 對主要創(chuàng)新和推廣應(yīng)用貢獻： （1）協(xié)助制定總體研究路線、擬訂課題研究的實施方案； （2）提出 了提高通行效率，同時又能充分利用原有設(shè)備設(shè)施的技術(shù)方案，參與分析了 不同收費站土建條件下的通行效率保障問題 ，有效解決了在現(xiàn)實應(yīng)用本成果中容易遇到的一 些實際困難，

16、確保了成果的科學(xué)、合理。 （3）參與設(shè)計了計重數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，完成相關(guān)軟件的開發(fā)調(diào)試，實現(xiàn)了收費車輛計重 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分發(fā)， 保證了計重數(shù)據(jù)隊列的準(zhǔn)確 、可靠； （ 4）參與制定客貨混用復(fù)式收費車道和客車專用復(fù)式收費車道的設(shè)計方案、相應(yīng)軟件 實現(xiàn)流程和具體實現(xiàn)方法 。提出并設(shè)計了客貨混用復(fù)式收費車道的檢驗方法、內(nèi)容和檢驗手 段； （5）參與京臺高速魯冀收費站復(fù)式收費試驗工程實施及測試改進 ； 論文及論著目錄： 見附表 1。 知識產(chǎn)權(quán)目錄： 見附表 2。 附表 1 支撐技術(shù)創(chuàng)新點的主要論文、論著目錄 序 號 論文（論著）名稱 發(fā)表刊物（出版社） 發(fā)表（出版）時間 作者（按刊物發(fā)表順序） 證明材料 1 高速公路客貨混用復(fù)式收費系統(tǒng)設(shè) 計 中國交通信息化 2014 年 4 月 曹蓉、徐明禮 期刊 2 高速公路公眾出行信息服務(wù)項目減 排量核算方法 中國交通信息化 2012 年 6 月 張偉 期刊 3 4 5 6 7 8 9 10 附表 2 支撐技術(shù)創(chuàng)新點的主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄 序 號 知識產(chǎn)權(quán)名稱 知識產(chǎn)權(quán)類別 發(fā)明人 知識產(chǎn)權(quán)人 知識產(chǎn)權(quán)號 取得日期 國（區(qū)）別 證明材料 1 公路復(fù)式收費車道系統(tǒng) 實用新