随着社会经济的快速发展,我国高速公路覆盖率大幅度提升,汽车保有量不断增加,造成了高速公路交通的巨大压力,道路拥堵新闻层出不穷。当前,高速公路收费主要有MTC收费和ETC支付2种方式,人工收费在一定程度上加大了成本投入和影响车辆通行效率。基于“机械自动化、信息化和非现金支付技术”的研究并开发一类在高速公路交通通行中使用的智能收费设备,将为高速公路业主单位和广大司乘人员提供新型的服务模式,有助于促进“智慧交通”的建设。论文基于国内外高速公路收费业务的发展现状,研发了基于PLC的高速公路全自动智能收费机,通过设备软硬件的设计,实现人机交互完成司机自助缴费。首先,根据高速公路收费车道的方案设置以及传统人工收费的方式流程,确定全自动智能收费机的动作顺序和控制要求,并完成了各个主要运动机构的功能分析及设计。其次,根据设备工况以及控制要求进行了相关控制电路的设计,并拆分收费流程进行功能模块化研究,系统通过调用各个独立功能模块协同完成收费业务;在系统控制方面,采用PLC进行控制系统的设计,基于系统的控制要求以及工况分析,确定系统的输入/输出点数以及地址分配,并利用梯形图进行程序编制;针对业务系统的设计,进行了模块化功能定义,根据拆分的业务流程完成设备和软件的各个模块接口协议设计,并通过接口协议完成信息的交互,最终实现高速公路收费业务的智能化和自动化。最后,在windows7操作系统环境下,采用Microsoft Visual Studio 2013作为开发平台,以Microsoft SQL Server 2000作为数据库,开发了高速公路全自动智能收费机的业务系统,并通过在浙江某高速公路收费站的应用,验证了论文所提设备的可行性和可靠性;同时,设计了便于高速公路收费站出口车道的高效通行方案。