計算機網絡技術在高速公路收費系統中的應用分析

現階段將計算機網絡技術應用到高速公路收費系統中取得了較好效果，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絡技術的研究。

隨著國內高速公路計算機網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，收費系統網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的現狀，進而闡述了高速公路收費系統的特點，并在此基礎上對計算機網絡技術在高速公路收費系統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的工作效率給予一定幫助。

一、高速公路收費系統的現狀及存在問題

1. 高速公路收費系統常見的類型

收費系統是高速公路收費體系中zui核心的一項業務，由于收費系統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。高速公路收費系統一般由五種類型的系統構成，即：區域收費中心系統、收費站軟件系統、路段收費中心軟件系統、省聯網收費結算中心計算機系統和業務支持類系統。常見的有營運稽查系統、閉路監控系統、道路養護系統、視頻管理系統、音頻管理系統、運營支持系統、緊急救援系統、機電管理維護系統以及辦公自動化系統等等。此外，一般情況下，這些收費系統都包含有數據通信管理子系統、交接班子系統、參數瀏覽子系統、數據備份與恢復子系統、報表管

理子系統、憑證管理子系統、車牌及卡號查詢子系統、收費監控子系統、IC卡管理子系統、圖像稽查子系統、憑證管理子系統、數據查詢管理系統、人員管理與設置系統、網絡與系統管理系統、報表系統；安全保障系統等。

具體系統的結構層次見圖1。

2.高速公路收費系統數據存在的問題

目前，運營高速公路的相關企業，更關注收費的流水數據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量相一致等等，而很少對總體的數據進行分析。這必然會對未來高速公路運營中心提供數據帶來制約，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據方面存在很多問題，具體如下：

(1) 數據處理技術不夠*

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

(2) 數據與數據之間的關聯性較差

運營中心獲取到的數據，結構化數據和非結構化數據之間沒有相關性，一旦有一個環節出現問題，需要重頭查找，耗費的時間多，還浪費了大量的人力、物力。

(3)數據不夠集中

高速公運營中心沒有將獲取到的數據進行集中整理，就使得數據不夠集中，不易形成數據集市、數據倉庫等數據形式，這樣以來，在后期使用數據時，數據的利用價值就不高.

二、高速公路收費系統的特點

1.分布式

高速公路收費系統屬于一種較為分散的系統，尤其是對于一些封閉式的收費站和路網收費系統而言，高速公路收費系統一般都是有分布在不同地點上的多個子系統構成的。高速公路收費系統主要包括以下幾個部分：車道級收費系統、收費站系統、收費科系統、公路處系統，各個級別的系統借助網絡形成了一個分散的分布式系統，網內所有的系統之間既相互，又可以獨立運行。

2.可靠性高

高速公路收費系統的高可靠性具體體現在系統能夠不間斷地運行，并且不會出現異常死機等故障，并且系統的數據傳輸必須安全可靠，不得出現相關收費數據丟失或是人為修改的情況。

3.持續開發性

高速公路收費系統應當是一個能夠隨著電子、通訊、網絡、控制等技術發展而發展的應用系統。為了進一步提高系統的安全性，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，這就要求系統的收費軟件也必須隨之不斷變化，因此，為了增強軟件系統的適應能力，使當前開發的系統能適應未來新設備和新收費手段的要求足，系統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的簡單修改便可以實現正常運行。

三、計算機網絡技術在高速公路收費系統中的具體應用研究

1.系統總體框架結構

由于高速公路收費系統是一個實時的收費管理系統，其數據量非常之大，并且對實時性有著較高的要求，而且系統在工作過程中體現出來的是貨款數據的管理，這對數據安全性要求非常高。此外，為了便于操作系統還應當具有對多媒體數據資源的管理功能，這些種種要求相加之后，給網絡造成了嚴重的負擔，為了盡可能減少網絡中信息流的傳輸量，本文提出了一種全新的收費系統，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，各類相關數據在各級獨立分布存儲，當需調用時便可以利用計算機網絡進行互傳，系統只需要確

保在各級體系中存儲數據的實時性和完整性。

2.系統功能

一般將高速公路收費系統分為兩部分即：中心管理系統和收費站管理系統。中心管理系統一般有以下幾個功能即：管理系統、維護數據、管理通行卡、通行費收入監控、統計數據；收費站管理系統一般有以下幾個功能即：系統功能、維護數據、管理通行磁卡、統計數據。同時，不同的模塊中還包含不同的子模塊。管理系統一般是能夠幫助計算機進行工作日志的記錄以及退出；管理基本數據通常涉及到的內容有：管理系統用戶、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；統計數據工作包含每天統計通行費、車流量、過往人員、違章統計等。

3.系統開發平臺

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

4.關鍵技術

（1）建立鏈接后臺數據庫技術

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，防止收費數據丟失后，后臺系統能夠根據相關的設備日志以及文件恢復收費數據。

（2）建立相關的數據庫概念、物理模型

按照系統的相關規定與要求定義出數據庫概念模型以及物理模型，并且這些模型要確保數據系統的完整、一致，以便更合理的方便的操作數據。

（3）設置數據庫的參照完整性

在具體操作數據時，數據庫設置時候選用的參照數據要具有完整性，編寫數據庫觸發器以及相關的規則時，建立的數據庫的主鍵與外鍵要有一定的關聯性，以便在操作過程中數據庫中的數據要完整一致。

（4）明確使用數據庫不同等級用戶的權限

按照系統操作的相關需求，一般建立4個操作等級來確立收費系統的操作規程，操作的具體等級為：系統管理員、數據庫管理員、財務操作員、收費操作員。

（5）編寫前臺對數據庫操作的接口存儲程序

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

四、結束語

總之，隨著計算機網絡技術的不斷發展，應要對現有收費系統進行適當地改造和完善，實現高速公路收費系統的、高質的運行，進一步推動我國交通系統的健康、穩定發展。

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