具体实施方式

如图1所示，所述用于交通拥堵计费的路口豁免系统，包括车辆信息视频采集设备、V2X通信设备、智能信号灯、豁免区域标识和信息处理系统。所述信息处理系统与车辆信息视频采集设备、V2X通信设备、智能信号灯分别相连接，所述信息处理系统与城市拥堵计费系统相连接。

结合图2所示，所述车辆信息视频采集设备采用摄像头或者其他视频采集装置，所述摄像头安装在路口处，其能够拍摄豁免区域的车辆信息，安装时可以安装一组，也可以多安装几组，安装位置可以安装在路口中心的交通灯支架1上，也可以安装在车道处的门架2上，或者安装在智能灯杆3等路侧设施上，安装的摄像头分别为第一摄像头71、第二摄像头72、第三摄像头73。

所述车辆信息视频采集设备的功能为记录通过标线车辆的车牌和时间，用于记录进入豁免区域的车辆信息，包括车牌号、进入时间/照片、驶出时间/照片、车道等。

所述豁免区域标识在进入路口方向的车道4上布置，包括但不限于地面标志线(豁免区域前端标志线6、豁免区域后端标志线5)、路牌81、智能灯杆显示屏82，或者进入豁免区域的车辆收到的V2X通信设备推送的信息。

在红绿灯路口设立拥堵计费的豁免区域，所述豁免区域的范围可由路口条件确定，图2中定义的豁免区域为从路口停车线(豁免区域前端标志线6)起到豁免区域标识止(豁免区域后端标志线5)的道路区域。

所述智能信号灯安装在所述车辆信息视频采集设备旁，可通过以太网与信息处理系统通信，负责将当前交通信号状态上报，将分车道的交通信号和时间数据传给信息处理系统，并可由信息处理系统控制交通信号，分别为第一信号灯91、第二信号灯92、第三信号灯93。其通过颜色的变化反映当前分车道的拥堵情况。

V2X通信设备是支持V2X通信协议的车-路通信设备，可与支持V2X通信的智能汽车通信，在本系统中用于获取车辆和驶入驶出信息，推送信号灯和豁免计费信息等，是视频采集设备的补充和扩展，所述V2X通信设备可以安装在门架、智能灯杆等路侧设施上。

所述信息处理系统作为豁免系统的控制和通信中心，可以利用网络服务器实现，用于负责采集车辆的驶入和驶出时间、交通信号灯信号时间，将计算后的豁免参数上传到城市拥堵计费系统，并将信号灯信息和驶入驶出信息通过网络推送给车主或通过V2X协议推送给车辆。

如图3所示，所述用于交通拥堵计费的路口豁免方法包括以下步骤：

S1：通过车辆信息视频采集设备采集通过拥堵计费豁免区域标线的车辆信息，包括读取车辆的车牌号，驶入时间Tin和驶出时间Tout。

S2：计算驶入时间Tin和驶出时间Tout期间在豁免区等待红灯次数n；计算每次红灯的等待时间ti；系统通过网络获取每次等待红灯时段的拥堵费率ki。

S3：实现计费处理：对于以分时段计时计费的拥堵费系统，计算如下：

其中：S为拥堵费，So为减免前拥堵费，D为减免费用；

n为通过路口豁免区等待红灯次数；

K_i为第i次在路口豁免区等待红灯时拥堵费率；

t_i为第i次通过路口豁免区的红灯等待时间。

注：当车辆在路口行驶时间大于一个绿灯时间，即路口过于拥堵的情况，仅计算红灯时间，即车辆在该路口绿灯时，正常计拥堵费。

S4：拥堵费通过V2X通信设备或者城市拥堵计费系统通知到车主。

本系统是城市拥堵计费系统的子系统，负责计算和上传减免信息，费用通知信息由城市拥堵计费系统发送，或通过路口V2X通信设备推送到车辆并显示在车辆屏幕上。

本发明通过在拥堵计费区域的路口设立计费豁免区，采用视频拍摄确定驶入驶出豁免区的时间，计算相关豁免参数，利用网络或V2X通信系统将豁免信息推送车主和车辆，实现了对现有计费方案的有效补充，使计费规则更加公平，提高了驾驶者对拥堵费计费的容忍度；同时利用心理学的奖惩效应，降低驾驶者等红绿灯的计费焦虑，减少分神、路怒、闯灯等行为，有利于路口交通安全。