thiết kế trạm thu phí giao thông

CHƯƠNG I: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG THU PHÍ GIAO THÔNG I. Giới thiệu chung Hiện nay cả nước ta có khoảng 54 trạm thu phí trên 26 quốc lộ. Được biết cho đến thời điểm này có khoảng 20 trạm thu phí điện tử đang hoạt động, các trạm này sử dụng phương pháp thu phí bán tự động công nghệ bán tự động được sử dụng ở các thiết bị nhận dạng biển số xe, nhận dạng trọng tải xe, thiết bị soát vé từ/ giấy in/ thẻ Smart Card; thiết bị mạng máy tính, camera giám sát, barrie tự động, đèn tín hiệu. Còn lại là chạm thu phí thủ công với quy trình hai dừng (dừng mua vé, dừng soát vé). Do vậy tình trạng ùn tắc giao thông và đặc biệt là hiện tượng tiêu cực trong quản lý ngày càng gia tăng như dùng vé cũ quay vòng xe, sử dụng mệnh giá vé thấp so với thực tế xe… Những trạm thu phí dù đã được trang bị hệ thống thu phí tự động nhưng hoạt động còn mang tính chất độc lập, đơn lẻ, chưa đáp ứng khả năng chia sẻ thông tin quản lý và thống kê. Nhìn chung, các nước có hoạt động thu phí đường bộ cũng phải trải qua nhiều giai đoạn thăng trầm trong việc phát triển công nghệ thu phí, đi từ thủ công đến hiện đại, từ biên lai giấy in sẵn -> biên lai giấy in trực tiếp -> thẻ trừ tiền dần từ tính(rãnh tiếp xúc) -> thẻ trừ tiền dần smart card(mặt tiếp xúc) -> thẻ trừ tiền dần DSRC(vùng tiếp xúc). Nhưng tất cả các nước đều áp dụng quy trình thu từ một dừng đến không dừng II. Nghiên cứu sơ bộ Mô tả tổng quát quy trình hoạt động của trạm thu phí: Cơ quan đấu thầu quản lý trạm thu phí đến cơ quan thuế làm thủ tục nhận vé về nhập kho, sau đó vé được xuất cho nhận viên bán vé hàng ngày bằng phiếu xuất kho nội bộ. Sau khi nhận viên bán vé nhận vé, kế toán ca căn cứ vào phiếu xuất kho (số thực nhận) ghi vào sổ kế toán và bảng theo dõi bán vé trong ngày Tiếp theo quy trình bán vé và soát vé được thực hiện theo hai bước. Dừng mua vé và dừng soát vé Bước 1: Lái xe dừng ở trạm bán vé mua vé, Nhân viên bán vé tiến hành kiểm tra vé sau đó giao cho lái xe phần liên hai và thu giữ phần cuống để nộp về bộ phận kế toán kiểm tra sau đó cuống vé sẽ được tiêu hủy.(Chú ý nhân viên bán vé phải phân biệt được trọng tải của xe để bán vé với mệnh giá tương ứng) Bước 2: Lái xe sau khi mua vé đi tiếp đến trạm soát vé và đưa phần vé liên hai cho nhân viên soát vé kiểm tra xem vé có hợp lệ và xé vé. III. Các thành phần hệ thống 1. Kế toán vé - Quản lý kho vé chi tiết theo từng số seri vé - Quản lý cấp phát cho nhân viên bán vé - Thiết lập hiệu lực cho vé: Vé chưa có hiệu lực thì chưa được phép sử dụng. đây là điểm cốt lõi ngăn ngừa vé giả - Quản lý thu chi liên quan đến hoạt động bán vé - Kết xuất báo cáo liên quan 2. Quản lý nhân sự, phân ca làm việc. - Quản lý nhân sự theo sơ đồ tổ chức hành chính công bao gồm các danh mục phòng ban, chức vụ ,nhân viên, ngày nghỉ, ca làm việc, giờ làm thêm… - Phân quyền người sử dụng theo chức vụ 3. Bán vé và soát vé Tự động hóa khâu bán vé và soát vé áp dụng quy trình thu một dừng sử dụng dụng công nghệ nhận dạng biển số xe, mã vạch, cảm biến, đang nghiên cứu phát triển tự động xử lý từ A-Z. vấn đề cốt lõi ở đây là khi xe đến bốt thu vé. hệ thống trước hết chụp ảnh theo sự kiện và nhận đọc biển số của xe, tiếp theo hệ thống tự động phân loại xe theo trọng tải, và xác định mệnh giá vé tương ứng cho loại trọng tải đó, tiếp theo in lên hình ảnh một chuỗi ký tự chứa biển số xe và ngày giờ xe đi qua trạm, vắn nhân viên bán vé, vắn tắt thông tin về phương tiện, vắn tắt thông tin của chủ phương tiện nếu có thể, từ màn hình hiển thị nhận viên trực bán vé dễ dàng xác định loại vé cần bán sau đó xé cuống vé đưa cho lái xe và dữ lại phần liên hai. dùng máy đọc mã vạch, đọc mã vạch phần liên hai và kiểm tra xem vé bán có hợp lệ. như vậy luồng công việc gổm nhận dạng biển số xe, tính trọng tải xe, kiểm tra vé bằng mã vạch phải liên kết với nhau để đưa ra kết quả chính xác. Trên thực tế mỗi xe chỉ dừng lại mua và kiểm soát vé trung bình 3-5 giây, các thông tin như đếm xe, mênh giá vé, số lượng vé ưu tiên, vé tháng, vé quốc lộ lượt được cập nhật hoàn toàn tự động thông qua phần mềm quản lý. Tất cả các thông tin này được thiết kế lưu vào cơ sở dữ liệu để phục vụ cho việc hậu kiểm sau này Hệ thống soát vé bao gồm toàn bộ các thiết bị bố trí tại làn soát vé(trên đảo phân làn, dưới lòng đường). Hệ thống soát vé điển hình bao gồm các loại thiết bị như sau - Thiết bị giao dịch phí, thiết bị điều khiển khẩn cấp, thiết bị đọc vé mã vạch - Thiết bị làn xe: Đèn tín hiệu, thanh chắn tự động, hệ thống cảm biến, Camera quan sát, camera chụp biển số xe, bảng thông báo điện tử, đèn chiếu bù sáng. 4. Giám sát hậu kiểm • Hệ thống giám sát hậu kiểm được bố trí trong phòng điều hành. Bao gồm các thành phần chức năng sau: - Máy chủ dữ liệu: lưu trữ toàn bộ thông tin kế toán vé, soát vé, hình ảnh sự kiện của từng lượt xe - Máy tính và phần mềm hậu kiểm : Cung cấp đầy đủ số liệu với nhiều hình thức khác nhau, sàn lọc dữ liệu theo nhiều loại điều khiển khác nhau, như: Làn xe, nhân viên thu phí, thời gian, số seri vé… - Báo cáo nhanh tình hình hoạt động của trạm. • Tự động chụp ảnh biển số xe ôtô lưu thông qua trạm, gửi ảnh về trung tâm giám sát. - Ảnh biển số được xử lý bằng phần mềm nhận dạng biển số (4 hoặc 5 số) với tốc độ 1,2s /1 ảnh. • Lưu trữ hình ảnh biển số xe đã lưu thông qua trạm phục vụ giám sát và tra cứu. - Tất cả hình ảnh biển số, toàn cảnh của xe lưu thông qua làn được lưu trữ với đầy đủ thông tin ngày, giờ lưu thông qua trạm. - Mã barcode của vé mà người điều khiển phương tiện sử dụng để lưu thông qua trạm cũng được lưu lại. - Toàn cảnh các loại xe lưu thông qua trạm đều được ghi hình và lưu trữ trên hệ thống.Có thể xem lại hình ảnh của một tháng trước đó. • Giám sát toàn bộ hoạt động của nhân viên bán vé trong cabin. - Trong mỗi cabin bán vé đều có một camera giám sát 24/24h. Mọi hoạt động trong cabin đều được giám sát tại phòng điều hành. • Điều khiển tự động hệ thống Barrier. - Hệ thống barrier sẽ tự động đóng mở cho xe đã mua vé hợp lệ được phép lưu thông qua làn. - Có thể lựa chọn chế độ hoạt động của barrier là tự động hoặc bằng tay từ trên phần mềm giám sát. • Hiển thị thông tin kiểm soát vé trên bảng led matrix 32x64. - Mọi thông tin kiểm soát vé như giá vé, loại vé và vé có hợp lệ hay không, được hiển thị tức thời lên bảng led IV. Sơ đồ hệ thống IV. Chương trình demo Khung hình bên trái chạy đoạn video ghi lại xe ô tô chạy với vận tốc 50km/h .Các khung hình chữ nhật màu xanh sáng đặt động có nhiệm vụ phân tích hình ảnh xe ô tô chạy qua khu vực này .Khung hình bên phải hiển thị những xe đã được nhận dạng biển số và ghi lại nhật ký CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ PLC S7-200 CỦA SIEMENS I - GI ỚI THIỆU VỀ PLC S7-200 * Cấu trúc bộ nhớ PLC: Bộ điều khiển lập trình S7-200 đợc chia thành 4 vùng nhớ. Với 1 tụ có nhiệm vụ duy trì dữ liệu trong thời gian nhất định khi mất nguồn bộ nhớ S7-200 có tính năng động cao, đọc và ghi trong phạm vi toàn vùng loại trừ các bít nhớ đặc biệt SM ( Special Memory) chỉ có thể truy nhập để đọc. Vùng chơng trình Chơng trình Chơng trình Vùng tham số Tham số Tham số Vùng dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu Vùng đối tợng EEPROM Bộ nhớ ngoài Hình 2.3: Bộ nhớ trong và ngoài của S7-200 * Vùng chơng trình: Là vùng bộ nhớ đợc sử dụng để lu trữ các lệnh chơng trình vùng này thuộc bộ nhớ trong đọc và ghi đợc * Vùng tham số: Là vùng lu giữ các tham số nh: Từ khoá, địa chỉ trạm.cũng giống nh vùng chơng trình thuộc bộ nhớ trong đọc và ghi đợc. * Vùng dữ liệu: Là vùng nhớ động đợc sử dụng cất các dữ liệu của chơng trình bao gồm các kết quả các phép tính nó đợc truy cập theo từng bit từng byte vùng này đợc chia thành những vùng nhớ với các công dụng khác nhau. C Vùng I (Input image register): Là vùng nhớ gồm 16 byte I (đọc/ghi): I.O ữ I.15 Vùng Q (Output image register): Là vùng nhớ gồm 16 byte Q (đọc/ghi): Q.O ữ Q.15 Vùng M (Internal memory bits): là vùng nhớ gồm có 32 byte M (đọc/ghi): M.O ữ M.31 Vùng V (Variable memory): Là vùng nhớ gồm có 10240 byte V (đọc/ghi): V.O ữ V.10239 Vùng SM: (Special memory): Là vùng nhớ gồm: - 194 byte của CPU chia làm 2 phần: SM0 SM29 chỉ đọc và SM30 SM194 đọc/ghi. - SM200-SM549 đọc/ghi của các module mở rộng * Vùng đối tợng: Là timer (định thì), counter (bộ đếm) tốc độ cao và các cổng vào/ra tơng tự đợc đặt trong vùng nhớ cuối cùng vùng này không thuộc kiểu non volatile nhng đọc ghi đợc. - Timer (bộ định thì): đọc/ghi T0 ữ T255 - Counter (bộ đếm): đọc/ghi C0 ữ C255 - Bộ đệm vào analog (đọc): AIW0 ữ AIW30 - Bộ đệm ra analog (ghi): AQW0 ữ AQW30 - Accumulator (thanh ghi): AC0 ữ AC3 - Bộ đếm tốc độ cao: HSC0 ữ HSC5 Tất cả các miền này đều có thể truy nhập đợc theo từng bit, từng byte, từng từ đơn (word 2byte), từ kép (Double word). a. Cấu trúc chơng trình: Chơng trình cho S7-200 phải có cấu trúc bao gồm chơng trình chính (main program) sau đó đến các chơng trình con và các ch- ơng trình xử lý ngắt. Chơng trình chính đợc kết thúc bằng lệnh kết thúc chơng trình (MEND). Chơng trình con là một bộ phận của chơng trình. Các chơng trình con phảI đợc viết sau lệnh kết thúc chơng trình chính đó là mệnh (MEND). Các chơng trình xử lý ngắt là một bộ phận của chơng trình, nếu cần sử dụng chơng trình xử lý ngắt phải viết sau lệnh kết thúc MEND. Các chơng trình con đợc nhóm lại thành một nhóm ngay sau chơng trình chính, sau đó đến ngay các chơng trình xử lý ngắt bằng cách viết nh vậy cấu trúc chơng trình đợc rõ ràng và thuận tiện hơn trong việc đọc chơng trình có thể trộn lẫn các chơng trình con và ch- ơng trình xử lý ngắt đằng sau chơng trình chính. Main program . . . MEND SBR (n) {n=0 ữ 255} chơng trình con . . . RET Thực hiện trong 1 vòng quét chính Thực hiện khi đợc chơng trình [...]... đồ kết nối thiết bị ngoại vi với modul reader 1 - Đèn trạng thái 2 - Cổng kết nối với mạng Industrial Ethernet 3 - Cổng kết nối RS422 4 - Cổng kết nối RS232 5 - Digital I/O 6 - Nguồn cung cấp (24VDC) Module ASM: Cho phép liên kết giữa bộ đọc với PC/PLC thơng qua ASM Profibus Hình 4 Module mạng hoặc đường truyền RS232 3 Ứng dụng cơng nghệ RFID vào trạm thu phí Cơng nghệ RFID được đưa vào trạm thu phí. .. phỏng Kết thúc Kết thúc Hình 6 PC truyền dữ liệu đến PLC Hình 7 PC nhận dữ liệu từ PLC 6 Tính chọn thiết bị cho một trạm ở cấp trường Tại mỗi trạm thu phí như hiện nay, ngồi những thiết bị và cơ sở hạ tầng có sẵn thì khi Tự động hố một trạm như hiện nay cần có thêm những thiết bị như sau: - Hai máy vi tính kết nối mạng LAN trong đó một máy có nhiệm vụ là xử lý thơng tin về một xe nào đó khi qua trạm, ... tại các trạm thu phí giao thơng đường bộ số lượng nhân viên trực còn khá nhiều, xe qua trạm còn phải qua nhiều giai đoạn xử lí như mua vé, sốt vé nên làm mất nhiều thời gian, giảm tốc độ lưu thơng, gây ùn tắc Chính vì điều này sẽ mang lại hiệu quả kinh tế khơng cao và khơng văn minh Xuất phát từ những u cầu của thực tiễn nên việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo trạm thu phí tự động là rất cần thiết và... cho xe mơtơ và xe cơ giới sẽ tự động mở ra để cho việc lưu thơng được tiếp tục 8 Kết luận Trạm thu phí giao thơng đường bộ sử dụng cơng nghệ RFID, bộ điều khiển Logic khả lập trình PLC, giao diện HMI thân thiện sử dụng phần mềm lập trình hướng đối tượng Visual Basic cho phép dễ dàng lắp đặt và vận hành tại các trạm thu phí hiện nay ... CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRẠM THU PHÍ GIAO THƠNG 1 Đặt vấn đề Trong tất cả các lĩnh vực từ kinh tế, chính trị, văn hố, xã hội Tự động hố đã dần dần khẳng định được vai trò cực kì quan trọng và tất yếu của mình Sự phát triển tồn diện của một xã hội ln song hành với sự phát triển của khoa hoc cơng nghệ Giao thơng là một vấn đề quan trọng của xã hội và việc giải quyết vấn đề giao thơng... Hướng xe vào trạm Cửa vào của xe vi phạm Camera A A Bãi đổ xe vi phạm A Làn đường dành cho xe mơtơ và cơ giới A Làn đường dành cho xe mơtơ và cơ giới Phòng giám sát và điều khiển Bãi đổ xe vi phạm B Barie Cửa vào của xe vi phạm B Barie A B B Camera Hướng xe vào trạm Barie Printer Hình 8 Sơ đồ mặt bằng bố trí thiết bị tại trạm có 2 làn xe 7 Thiết kế phần mềm HMI quản lý: cho phép nhân viên trực trạm dễ dàng... chương trình và thông PC chờ dữ liệu Kiểm tra lại chương trình và thông dữ + u Cài đặt trong Control Pannel: chọn Control Pannel/System/Device liệ báo lỗi từ PLC báo lỗi Manager/Port (Com B và LPT) Resourses 5 Thu t tốn truyền thơng m tra việc máy tính và PLC Kiể giữa Sai Sai Kiểm tra việc truyền dữ liệu Đúng Truyền dữ liệu đến PLC ComEvSend PLC nhận tín hiệu xử lý và điều khiển trạm thu phí nhận dữ liệu... giao diện để cho phép xe chưa đăng ký dịch vụ qua trạm HMI đăng ký: cho phép nhân viên trực trạm cập nhật thêm thành viên mới vào dịch vụ Nếu như đã có mã số nào đã đăng ký thì sẽ có một Message Box hiện lên thơng báo cho nhân viên trực trạm biết đã tồn tại mã số này Hình 9 HMI quản lý Hình 10 HMI đăng ký Hình 11 HMI hủy Hình 12 Biên lai xe qua trạm Hình 13 HMI cập nhật Hình 14 HMI nhật kí xe qua trạm. .. qua trạm, máy vi tính đó được kết nối với PLC, máy in Máy còn lại được kết nối với Camera có nhiệm vụ quan sát trạm Và mạng cục bộ này được nối với Internet - Hai Camera này có nhiệm vụ quan sát hai hướng của 2 làn đường ngược chiều nhau - Bốn module reader, hai module ASM bố trí hai đầu trạm - Ba máy in trong đó: một máy trong trạm có nhiệm vụ là in nhật ký của xe qua trạm khi có u cầu của chủ xe,... mang thơng tin về xe và chủ xe đang lưu thơng Khi xe đi qua trạm thu phí thì đầu đọc được bố trí xung quanh trạm sẽ đọc mã số này và truyền về PC/PLC, sau đó mã số này sẽ được PC so sánh với mã số đã có sẵn trong cơ sở dữ liệu của máy tính Sau đó tồn bộ thơng tin về xe mang Chip nhớ tương ứng sẽ được Visual Basic đọc về máy tính và hiển thị lên giao diện HMI Chương trình lúc này sẽ tự động đối chiếu các . HIỂU VỀ HỆ THỐNG THU PHÍ GIAO THÔNG I. Giới thiệu chung Hiện nay cả nước ta có khoảng 54 trạm thu phí trên 26 quốc lộ. Được biết cho đến thời điểm này có khoảng 20 trạm thu phí điện tử đang. áp dụng quy trình thu từ một dừng đến không dừng II. Nghiên cứu sơ bộ Mô tả tổng quát quy trình hoạt động của trạm thu phí: Cơ quan đấu thầu quản lý trạm thu phí đến cơ quan thu làm thủ tục nhận. Hệ thống soát vé điển hình bao gồm các loại thiết bị như sau - Thiết bị giao dịch phí, thiết bị điều khiển khẩn cấp, thiết bị đọc vé mã vạch - Thiết bị làn xe: Đèn tín hiệu, thanh chắn tự động,