計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

現(xiàn)階段將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中取得了較好效果，但是因?yàn)槭艿蕉喾矫嬉蛩氐挠绊?，在其?yīng)用過程中存在著諸多局限，為解決高速公路中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的局限性，有必要加強(qiáng)對(duì)高速公路收費(fèi)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究。

隨著國(guó)內(nèi)高速公路計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)收費(fèi)信息化程度的提高、通行卡等收費(fèi)新技術(shù)的應(yīng)用、收費(fèi)里程的擴(kuò)大，收費(fèi)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問題愈加凸顯。基于此點(diǎn)，本文首先分析了高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，進(jìn)而闡述了高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用展開研究。期望通過本文的研究能夠高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的工作效率給予一定幫助。

一、高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在問題

1. 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)常見的類型

收費(fèi)系統(tǒng)是高速公路收費(fèi)體系中zui核心的一項(xiàng)業(yè)務(wù)，由于收費(fèi)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度有高有低，可按照自動(dòng)化程度的高低分為人工收費(fèi)、半自動(dòng)收費(fèi)、全自動(dòng)機(jī)械收費(fèi)、電子不停車收費(fèi)（ETC）和半自動(dòng)收費(fèi)與全自動(dòng)電子收費(fèi)相結(jié)合的組合式收費(fèi)等類型。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)一般由五種類型的系統(tǒng)構(gòu)成，即：區(qū)域收費(fèi)中心系統(tǒng)、收費(fèi)站軟件系統(tǒng)、路段收費(fèi)中心軟件系統(tǒng)、省聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)結(jié)算中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)支持類系統(tǒng)。常見的有營(yíng)運(yùn)稽查系統(tǒng)、閉路監(jiān)控系統(tǒng)、道路養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)、視頻管理系統(tǒng)、音頻管理系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)支持系統(tǒng)、緊急救援系統(tǒng)、機(jī)電管理維護(hù)系統(tǒng)以及辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等等。此外，一般情況下，這些收費(fèi)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(fù)子系統(tǒng)、報(bào)表管

理子系統(tǒng)、憑證管理子系統(tǒng)、車牌及卡號(hào)查詢子系統(tǒng)、收費(fèi)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(shè)置系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)管理系統(tǒng)、報(bào)表系統(tǒng)；安全保障系統(tǒng)等。

具體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次見圖1。

2.高速公路收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存在的問題

目前，運(yùn)營(yíng)高速公路的相關(guān)企業(yè)，更關(guān)注收費(fèi)的流水?dāng)?shù)據(jù)的正確性以及可追溯性，比如，更多的是關(guān)注入口流水與出口流水是否一致，收費(fèi)金額是否與車型相符合、收費(fèi)結(jié)算是否與通行車輛的數(shù)量相一致等等，而很少對(duì)總體的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這必然會(huì)對(duì)未來高速公路運(yùn)營(yíng)中心提供數(shù)據(jù)帶來制約，與倡導(dǎo)“保暢通、促和諧”的理念相互矛盾。如今高速公路運(yùn)營(yíng)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(shù)不夠*

高速公路運(yùn)營(yíng)中心，用于處理數(shù)據(jù)方面的技術(shù)相對(duì)還比較落后，自動(dòng)化智能化程度不夠高，不能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，總是停放在核對(duì)總數(shù)方面，等到出現(xiàn)問題時(shí)，再將數(shù)據(jù)具體細(xì)化，影響高速公路收費(fèi)的運(yùn)營(yíng)工作。

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

運(yùn)營(yíng)中心獲取到的數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)之間沒有相關(guān)性，一旦有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，需要重頭查找，耗費(fèi)的時(shí)間多，還浪費(fèi)了大量的人力、物力。

(3)數(shù)據(jù)不夠集中

高速公運(yùn)營(yíng)中心沒有將獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)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(cāng)庫(kù)等數(shù)據(jù)形式，這樣以來，在后期使用數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)的利用價(jià)值就不高.

二、高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.分布式

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)屬于一種較為分散的系統(tǒng)，尤其是對(duì)于一些封閉式的收費(fèi)站和路網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)而言，高速公路收費(fèi)系統(tǒng)一般都是有分布在不同地點(diǎn)上的多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：車道級(jí)收費(fèi)系統(tǒng)、收費(fèi)站系統(tǒng)、收費(fèi)科系統(tǒng)、公路處系統(tǒng)，各個(gè)級(jí)別的系統(tǒng)借助網(wǎng)絡(luò)形成了一個(gè)分散的分布式系統(tǒng)，網(wǎng)內(nèi)所有的系統(tǒng)之間既相互，又可以獨(dú)立運(yùn)行。

2.可靠性高

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的高可靠性具體體現(xiàn)在系統(tǒng)能夠不間斷地運(yùn)行，并且不會(huì)出現(xiàn)異常死機(jī)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(guān)收費(fèi)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(fèi)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)能夠隨著電子、通訊、網(wǎng)絡(luò)、控制等技術(shù)發(fā)展而發(fā)展的應(yīng)用系統(tǒng)。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性，并適應(yīng)交通量不斷增長(zhǎng)的需求，公路的收費(fèi)方式和手段也都在不斷變化，這就要求系統(tǒng)的收費(fèi)軟件也必須隨之不斷變化，因此，為了增強(qiáng)軟件系統(tǒng)的適應(yīng)能力，使當(dāng)前開發(fā)的系統(tǒng)能適應(yīng)未來新設(shè)備和新收費(fèi)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(shè)備引入或是收費(fèi)方式變更時(shí)通過對(duì)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單修改便可以實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用研究

1.系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)

由于高速公路收費(fèi)系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)的收費(fèi)管理系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)量非常之大，并且對(duì)實(shí)時(shí)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(duì)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(yīng)當(dāng)具有對(duì)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(luò)造成了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)，為了盡可能減少網(wǎng)絡(luò)中信息流的傳輸量，本文提出了一種全新的收費(fèi)系統(tǒng)，即采用客戶機(jī)服務(wù)器方式的框架結(jié)構(gòu)體系。簡(jiǎn)單來講，就是在每個(gè)收費(fèi)站構(gòu)建一個(gè)獨(dú)立的客戶機(jī)服務(wù)器體系，并在收費(fèi)中心也構(gòu)建一個(gè)客戶機(jī)服務(wù)器體系，各類相關(guān)數(shù)據(jù)在各級(jí)獨(dú)立分布存儲(chǔ)，當(dāng)需調(diào)用時(shí)便可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互傳，系統(tǒng)只需要確

保在各級(jí)體系中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和完整性。

2.系統(tǒng)功能

一般將高速公路收費(fèi)系統(tǒng)分為兩部分即：中心管理系統(tǒng)和收費(fèi)站管理系統(tǒng)。中心管理系統(tǒng)一般有以下幾個(gè)功能即：管理系統(tǒng)、維護(hù)數(shù)據(jù)、管理通行卡、通行費(fèi)收入監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；收費(fèi)站管理系統(tǒng)一般有以下幾個(gè)功能即：系統(tǒng)功能、維護(hù)數(shù)據(jù)、管理通行磁卡、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。同時(shí)，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(jì)算機(jī)進(jìn)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(nèi)容有：管理系統(tǒng)用戶、設(shè)置車道屬性、查詢修改收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)以及管理員工資料等；管理憑證工作常常涉及的內(nèi)容有：領(lǐng)取憑證、回收憑證、領(lǐng)取通行磁卡以及回收通行磁卡等；通行費(fèi)收入實(shí)時(shí)顯示一般包括通行費(fèi)的收入、全路通行費(fèi)的收入、實(shí)時(shí)車流量；統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)工作包含每天統(tǒng)計(jì)通行費(fèi)、車流量、過往人員、違章統(tǒng)計(jì)等。

3.系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)

本系統(tǒng)采用客戶機(jī)服務(wù)器的模式進(jìn)行管理，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)采用NETIVARE 3.11 SFTLII；后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)采用的是*個(gè)面向聯(lián)機(jī)事務(wù)處理的、基于客戶機(jī)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的SYBASE數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)；前臺(tái)收費(fèi)亭管理系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺(tái)采用POWERBUILDER以及采用U++語(yǔ)言開發(fā)部分自動(dòng)控制軟件。

4.關(guān)鍵技術(shù)

（1）建立鏈接后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

對(duì)于使用的設(shè)備要對(duì)其進(jìn)行定義編號(hào)，并登記好設(shè)備的名稱，防止收費(fèi)數(shù)據(jù)丟失后，后臺(tái)系統(tǒng)能夠根據(jù)相關(guān)的設(shè)備日志以及文件恢復(fù)收費(fèi)數(shù)據(jù)。

（2）建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)概念、物理模型

按照系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定與要求定義出數(shù)據(jù)庫(kù)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(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)的參照完整性

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

（4）明確使用數(shù)據(jù)庫(kù)不同等級(jí)用戶的權(quán)限

按照系統(tǒng)操作的相關(guān)需求，一般建立4個(gè)操作等級(jí)來確立收費(fèi)系統(tǒng)的操作規(guī)程，操作的具體等級(jí)為：系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員、財(cái)務(wù)操作員、收費(fèi)操作員。

（5）編寫前臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的接口存儲(chǔ)程序

編寫好前臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的接口存儲(chǔ)程序有助于為前臺(tái)對(duì)后臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)提供所有操作的存儲(chǔ)過程，包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的讀、寫（插入）、修改、查詢等。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)要對(duì)現(xiàn)有收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗脑旌屯晟疲瑢?shí)現(xiàn)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的、高質(zhì)的運(yùn)行，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)交通系統(tǒng)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

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