一、項目背景與挑戰
隨著我國高速公路網絡日益密集，交通流量持續增長，傳統的收費系統在穩定性、效率、數據處理能力及運維成本等方面面臨嚴峻挑戰。收費站作為高速公路運營的關鍵節點，其核心計算與控制設備需要在高強度、高粉塵、寬溫、電磁干擾等復雜工業環境下7x24小時不間斷穩定運行。伴隨著ETC的普及、移動支付的集成以及未來自由流收費模式的演進，系統對數據處理實時性、設備互聯互通性以及整體解決方案的靈活性與可擴展性提出了更高要求。
二、聯想天工工控產品解決方案核心優勢
聯想天工系列工控產品，專為嚴苛工業環境設計，以其卓越的可靠性、強大的性能和靈活的定制化能力，為高速公路收費系統提供了堅實可靠的硬件基石。
- 卓越的可靠性與環境適應性：產品采用全金屬加固結構，具備寬溫（通常支持-20℃至60℃）、防塵、防震、抗電磁干擾等特性，能夠完美適應收費亭、機房等現場環境，確保系統常年無故障穩定運行。
- 強大的計算與擴展性能：搭載高性能處理器，提供充足的計算能力以應對多車道視頻流分析、實時交易處理、數據加密等任務。豐富的I/O接口（如多串口、多網口、PCI/PCIe擴展槽）可輕松連接車牌識別相機、費額顯示器、自動欄桿機、票據打印機等外圍設備。
- 高度的系統集成與兼容性：預裝或兼容主流工業操作系統，并提供完善的驅動支持，能夠無縫集成到現有的收費軟件平臺中，降低系統集成難度與風險。
- 便捷的遠程管理與維護：支持網絡喚醒、遠程監控、故障報警等功能，便于運維中心進行集中式管理、軟件批量部署與系統狀態監控，大幅降低現場維護成本與時間。\n5. 面向未來的設計：產品設計考慮技術演進，支持5G模塊、AI加速卡等擴展，為未來向智能化、云邊協同的收費模式升級預留空間。
三、典型應用場景與解決方案架構
場景一：車道級收費控制終端
- 核心設備：聯想天工嵌入式無風扇工控機或強固式平板電腦。
- 部署位置：每個收費亭內。
- 功能角色：作為車道收費業務的核心控制單元。
- 運行車道收費軟件，處理現金、ETC、移動支付等多種交易。
- 通過串口/網口控制欄桿機、信號燈、費額顯示器等外設。
- 接收并處理車牌識別攝像機抓拍的數據，進行車輛信息匹配。
- 將交易流水、抓拍圖片等數據實時上傳至收費站服務器。
- 價值體現：設備體積小巧、堅固耐用，在有限空間內提供強大控制力，保障每一條車道業務連續不中斷。
場景二：收費站級數據匯聚與處理服務器
- 核心設備：聯想天工機架式工控服務器或高性能邊緣服務器。
- 部署位置：收費站機房。
- 功能角色：作為本站所有車道數據的匯聚、處理與暫存節點。
- 匯總各車道上傳的交易數據、圖像視頻流，進行本地校驗、存儲與備份。
- 運行本地數據庫，提供數據查詢和統計服務。
- 作為與省級/路段中心通信的網關，定時或實時上傳匯總數據。
- 可部署本地AI分析應用，如對異常交易、車牌二次識別進行初步分析。
- 價值體現：提供高可靠、高可用的本地計算與存儲能力，緩解網絡傳輸壓力，提升系統響應速度與整體可靠性，實現“邊緣智能”。
場景三：門架系統邊緣計算單元（適用于自由流收費）
- 核心設備：聯想天工強固型邊緣計算網關或微型工控機。
- 部署位置：高速公路沿線的ETC/視頻識別門架上。
- 功能角色：在惡劣的戶外環境下完成數據采集與實時處理。
- 連接并控制路側單元（RSU）、高清攝像機組、補光燈等設備。
- 實時處理車輛通行交易信息（OBU交易）和視頻識別信息（CPC卡或車牌識別）。
- 對原始數據進行過濾、整合、編碼，并通過光纖/5G網絡回傳至中心。
- 執行簡單的本地邏輯判斷與故障診斷。
- 價值體現：極強的環境耐受性與穩定的無線通信能力，將計算能力下沉至網絡邊緣，實現低延時、高可靠的數據處理，是構建新一代自由流收費系統的關鍵基礎設施。
四、方案帶來的核心價值
- 提升運營效率與通行體驗：穩定高效的硬件平臺保障收費交易快速完成，減少車輛排隊等待時間，提升道路通行能力與用戶滿意度。
- 保障系統高可用性與數據安全：工業級可靠性極大降低設備故障率，結合冗余設計，確保收費業務不間斷運行。本地處理與加密傳輸保障關鍵交易數據安全。
- 降低全生命周期總成本（TCO）：長壽命、低故障率減少了更換與維修成本；遠程管理功能降低了日常運維的人力與差旅成本。
- 支撐系統平滑演進與智慧升級：靈活開放的硬件平臺易于兼容新技術與新設備，為未來向無感支付、車路協同、大數據分析等智慧高速應用擴展提供堅實基礎。
五、
聯想天工工控產品解決方案，深度契合高速公路收費系統對穩定性、實時性、環境適應性與長期可維護性的核心訴求。通過為車道、站級、門架等不同層級提供量身定制的硬件產品，構建了一個層次清晰、穩定可靠、面向未來的收費系統硬件支撐體系。該方案不僅能夠有效解決當前收費運營中的痛點，更是交通運輸行業數字化轉型、邁向智慧高速公路的可靠合作伙伴，為高速公路的數字化服務升級持續賦能。
