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2025年第02期（总第306期）1中国交通信息化

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CHINAITSJOURNALVoI.306No.022025

DO1:10.13439/ki.itsc.2025.02.006

高速公路收费站智能服务机器人创新设计探究

张涛，周朋，柳敏，杨周，陈威，曲梦龙

（湖北联合交通投资开发有限公司，湖北武汉430048）

摘要：随着城市经济的不断发展，城市周边高速公路流量持续攀升，收费站出入口非ETC车辆及交易失败车辆频繁导致人工混合车道拥堵现

象日益严重，同时也对ETC车道的顺畅通行造成了连带影响。尽管“无人值守”收费站模式正逐步推进，但收费现场的运营管理依然面临诸多挑

战，严重依赖人工参与，使得秩序维护效率难以提升。因此，如何利用人工智能等前沿技术来革新运营管理模式，实现收费站对车辆的全方位智

能化服务，已成为当前函待解决的关键问题。本课题通过多元感知、物联网、人工智能等前沿技术与高速行业深度融合，利用AI视频、毫米波雷

达等技术手段，实现了收费站服务机器人的全要素精准感知，为高速公路收费站管理智能化提供了有力的技术支撑与基础。

关键词：收费站；人工智能；机器人

0引言作平台，为提升收费站的运营效率和服务质量提供了新的解决

取消高速公路省界收费站这一重大政策举措，成功消除了以方案。

往因省界收费站排队缴费所带来的拥堵难题。然而在武汉市周边高速公路收费站智能服务机器人，以户外轮式巡检机器人为

的高流量路段，特别是在节假日高峰期，收费站拥堵问题依然严基础架构，旨在构建一个可自主移动的户外机械设备平台。鉴于

峻，有时甚至波及高速公路主线，影响交通顺畅。该机器人需承担视频传输、远程遥控等通信及信息传输与存储任

与此同时，高速公路运营管理单位正积极推进“无人值务，因此必须设计相匹配的信息系统与软件操作平台。智能服务

守”收费站的建设进程，但在收费现场管理这一关键环节上，机器人通信架构如图1所示。

仍面临诸多挑战。当前，仍需大量工作人员现场参与维护秩

序，这种方式不仅效率低下，还存在安全隐患，成为函待解决远程集控层

的行业痛点。在线监测平台运营部门管理人员移动遥控终端

ETC不停车收费系统的普及大大提高了收费站的通行效率。

专用网络

然而，伴随而来的是车辆交易失败后需转人工处置的情况增多，

加之ETC车辆占比增长缓慢，导致大量非ETC车辆及ETC交易失

本地基站层集中监控主机监控系统

败车辆不得不使用人工混合车道，进而延长了排队时间，加剧了

混合车道拥堵，同时也影响了ETC车道的顺畅通行。硬盘录像机

目前，收费站运行管理的智能化水平仍有待提升。尽管近年

来已引人了人工自助刷卡设备、便携式手持收费机、补充交易天

线以及智能化的人工自助收费设备等，但收费站整体在智慧化形无线通信设备

象与功能上仍显不足。面对这一现状，利用人工智能等前沿技术

终端应用层

进一步提升运营管理水平，已成为实现收费站车辆智能疏导、高

效引流、实时广播、快速报警及自动化巡视等智能化服务功能的

迫切需求。