計算機網(wǎng)絡技術在高速公路收費系統(tǒng)中的應用分析

現(xiàn)階段將計算機網(wǎng)絡技術應用到高速公路收費系統(tǒng)中取得了較好效果，但是因為受到多方面因素的影響，在其應用過程中存在著諸多局限，為解決高速公路中應用計算機技術的局限性，有必要加強對高速公路收費中應用計算機網(wǎng)絡技術的研究。

隨著國內高速公路計算機網(wǎng)絡收費信息化程度的提高、通行卡等收費新技術的應用、收費里程的擴大，收費系統(tǒng)網(wǎng)絡安全問題愈加凸顯?；诖它c，本文首先分析了高速公路收費系統(tǒng)的現(xiàn)狀，進而闡述了高速公路收費系統(tǒng)的特點，并在此基礎上對計算機網(wǎng)絡技術在高速公路收費系統(tǒng)中的具體應用展開研究。期望通過本文的研究能夠高速公路收費系統(tǒng)的工作效率給予一定幫助。

一、高速公路收費系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在問題

1. 高速公路收費系統(tǒng)常見的類型

收費系統(tǒng)是高速公路收費體系中zui核心的一項業(yè)務，由于收費系統(tǒng)的自動化程度有高有低，可按照自動化程度的高低分為人工收費、半自動收費、全自動機械收費、電子不停車收費（ETC）和半自動收費與全自動電子收費相結合的組合式收費等類型。高速公路收費系統(tǒng)一般由五種類型的系統(tǒng)構成，即：區(qū)域收費中心系統(tǒng)、收費站軟件系統(tǒng)、路段收費中心軟件系統(tǒng)、省聯(lián)網(wǎng)收費結算中心計算機系統(tǒng)和業(yè)務支持類系統(tǒng)。常見的有營運稽查系統(tǒng)、閉路監(jiān)控系統(tǒng)、道路養(yǎng)護系統(tǒng)、視頻管理系統(tǒng)、音頻管理系統(tǒng)、運營支持系統(tǒng)、緊急救援系統(tǒng)、機電管理維護系統(tǒng)以及辦公自動化系統(tǒng)等等。此外，一般情況下，這些收費系統(tǒng)都包含有數(shù)據(jù)通信管理子系統(tǒng)、交接班子系統(tǒng)、參數(shù)瀏覽子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)備份與恢復子系統(tǒng)、報表管

理子系統(tǒng)、憑證管理子系統(tǒng)、車牌及卡號查詢子系統(tǒng)、收費監(jiān)控子系統(tǒng)、IC卡管理子系統(tǒng)、圖像稽查子系統(tǒng)、憑證管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)查詢管理系統(tǒng)、人員管理與設置系統(tǒng)、網(wǎng)絡與系統(tǒng)管理系統(tǒng)、報表系統(tǒng)；安全保障系統(tǒng)等。

具體系統(tǒng)的結構層次見圖1。

2.高速公路收費系統(tǒng)數(shù)據(jù)存在的問題

目前，運營高速公路的相關企業(yè)，更關注收費的流水數(shù)據(jù)的正確性以及可追溯性，比如，更多的是關注入口流水與出口流水是否一致，收費金額是否與車型相符合、收費結算是否與通行車輛的數(shù)量相一致等等，而很少對總體的數(shù)據(jù)進行分析。這必然會對未來高速公路運營中心提供數(shù)據(jù)帶來制約，與倡導“保暢通、促和諧”的理念相互矛盾。如今高速公路運營中心在處理數(shù)據(jù)方面存在很多問題，具體如下：

(1) 數(shù)據(jù)處理技術不夠*

高速公路運營中心，用于處理數(shù)據(jù)方面的技術相對還比較落后，自動化智能化程度不夠高，不能夠對相關數(shù)據(jù)進行分析處理，總是停放在核對總數(shù)方面，等到出現(xiàn)問題時，再將數(shù)據(jù)具體細化，影響高速公路收費的運營工作。

(2) 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)性較差

運營中心獲取到的數(shù)據(jù)，結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)之間沒有相關性，一旦有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，需要重頭查找，耗費的時間多，還浪費了大量的人力、物力。

(3)數(shù)據(jù)不夠集中

高速公運營中心沒有將獲取到的數(shù)據(jù)進行集中整理，就使得數(shù)據(jù)不夠集中，不易形成數(shù)據(jù)集市、數(shù)據(jù)倉庫等數(shù)據(jù)形式，這樣以來，在后期使用數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)的利用價值就不高.

二、高速公路收費系統(tǒng)的特點

1.分布式

高速公路收費系統(tǒng)屬于一種較為分散的系統(tǒng)，尤其是對于一些封閉式的收費站和路網(wǎng)收費系統(tǒng)而言，高速公路收費系統(tǒng)一般都是有分布在不同地點上的多個子系統(tǒng)構成的。高速公路收費系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：車道級收費系統(tǒng)、收費站系統(tǒng)、收費科系統(tǒng)、公路處系統(tǒng)，各個級別的系統(tǒng)借助網(wǎng)絡形成了一個分散的分布式系統(tǒng)，網(wǎng)內所有的系統(tǒng)之間既相互，又可以獨立運行。

2.可靠性高

高速公路收費系統(tǒng)的高可靠性具體體現(xiàn)在系統(tǒng)能夠不間斷地運行，并且不會出現(xiàn)異常死機等故障，并且系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸必須安全可靠，不得出現(xiàn)相關收費數(shù)據(jù)丟失或是人為修改的情況。

3.持續(xù)開發(fā)性

高速公路收費系統(tǒng)應當是一個能夠隨著電子、通訊、網(wǎng)絡、控制等技術發(fā)展而發(fā)展的應用系統(tǒng)。為了進一步提高系統(tǒng)的安全性，并適應交通量不斷增長的需求，公路的收費方式和手段也都在不斷變化，這就要求系統(tǒng)的收費軟件也必須隨之不斷變化，因此，為了增強軟件系統(tǒng)的適應能力，使當前開發(fā)的系統(tǒng)能適應未來新設備和新收費手段的要求足，系統(tǒng)必須具備良好的開放性和可編程性，可以在新設備引入或是收費方式變更時通過對系統(tǒng)的簡單修改便可以實現(xiàn)正常運行。

三、計算機網(wǎng)絡技術在高速公路收費系統(tǒng)中的具體應用研究

1.系統(tǒng)總體框架結構

由于高速公路收費系統(tǒng)是一個實時的收費管理系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)量非常之大，并且對實時性有著較高的要求，而且系統(tǒng)在工作過程中體現(xiàn)出來的是貨款數(shù)據(jù)的管理，這對數(shù)據(jù)安全性要求非常高。此外，為了便于操作系統(tǒng)還應當具有對多媒體數(shù)據(jù)資源的管理功能，這些種種要求相加之后，給網(wǎng)絡造成了嚴重的負擔，為了盡可能減少網(wǎng)絡中信息流的傳輸量，本文提出了一種全新的收費系統(tǒng)，即采用客戶機服務器方式的框架結構體系。簡單來講，就是在每個收費站構建一個獨立的客戶機服務器體系，并在收費中心也構建一個客戶機服務器體系，各類相關數(shù)據(jù)在各級獨立分布存儲，當需調用時便可以利用計算機網(wǎng)絡進行互傳，系統(tǒng)只需要確

保在各級體系中存儲數(shù)據(jù)的實時性和完整性。

2.系統(tǒng)功能

一般將高速公路收費系統(tǒng)分為兩部分即：中心管理系統(tǒng)和收費站管理系統(tǒng)。中心管理系統(tǒng)一般有以下幾個功能即：管理系統(tǒng)、維護數(shù)據(jù)、管理通行卡、通行費收入監(jiān)控、統(tǒng)計數(shù)據(jù)；收費站管理系統(tǒng)一般有以下幾個功能即：系統(tǒng)功能、維護數(shù)據(jù)、管理通行磁卡、統(tǒng)計數(shù)據(jù)。同時，不同的模塊中還包含不同的子模塊。管理系統(tǒng)一般是能夠幫助計算機進行工作日志的記錄以及退出；管理基本數(shù)據(jù)通常涉及到的內容有：管理系統(tǒng)用戶、設置車道屬性、查詢修改收費標準以及管理員工資料等；管理憑證工作常常涉及的內容有：領取憑證、回收憑證、領取通行磁卡以及回收通行磁卡等；通行費收入實時顯示一般包括通行費的收入、全路通行費的收入、實時車流量；統(tǒng)計數(shù)據(jù)工作包含每天統(tǒng)計通行費、車流量、過往人員、違章統(tǒng)計等。

3.系統(tǒng)開發(fā)平臺

本系統(tǒng)采用客戶機服務器的模式進行管理，系統(tǒng)的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)采用NETIVARE 3.11 SFTLII；后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用的是*個面向聯(lián)機事務處理的、基于客戶機服務器體系結構的SYBASE數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；前臺收費亭管理系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺采用POWERBUILDER以及采用U++語言開發(fā)部分自動控制軟件。

4.關鍵技術

（1）建立鏈接后臺數(shù)據(jù)庫技術

對于使用的設備要對其進行定義編號，并登記好設備的名稱，防止收費數(shù)據(jù)丟失后，后臺系統(tǒng)能夠根據(jù)相關的設備日志以及文件恢復收費數(shù)據(jù)。

（2）建立相關的數(shù)據(jù)庫概念、物理模型

按照系統(tǒng)的相關規(guī)定與要求定義出數(shù)據(jù)庫概念模型以及物理模型，并且這些模型要確保數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完整、一致，以便更合理的方便的操作數(shù)據(jù)。

（3）設置數(shù)據(jù)庫的參照完整性

在具體操作數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)庫設置時候選用的參照數(shù)據(jù)要具有完整性，編寫數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器以及相關的規(guī)則時，建立的數(shù)據(jù)庫的主鍵與外鍵要有一定的關聯(lián)性，以便在操作過程中數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)要完整一致。

（4）明確使用數(shù)據(jù)庫不同等級用戶的權限

按照系統(tǒng)操作的相關需求，一般建立4個操作等級來確立收費系統(tǒng)的操作規(guī)程，操作的具體等級為：系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)庫管理員、財務操作員、收費操作員。

（5）編寫前臺對數(shù)據(jù)庫操作的接口存儲程序

編寫好前臺對數(shù)據(jù)庫操作的接口存儲程序有助于為前臺對后臺服務器數(shù)據(jù)庫提供所有操作的存儲過程，包括對數(shù)據(jù)庫的讀、寫（插入）、修改、查詢等。

四、結束語

總之，隨著計算機網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，應要對現(xiàn)有收費系統(tǒng)進行適當?shù)馗脑旌屯晟?，實現(xiàn)高速公路收費系統(tǒng)的、高質的運行，進一步推動我國交通系統(tǒng)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

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