高速公路收费系统设计与实现
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密 惠 保
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资料介绍：
课题背景及来源
在长潭西线通车之前，由北到南三市之间只有京珠高速长潭段将其连接。东西向，株潭之间则只有莲易高速连接。三市之间的内部城际高速公路网络并未形成。同时，将三市串联起来的只有京珠高速公路长潭段。但所谓的“串联”，却并非在一条直线上。
三市中，除长沙外，株洲和湘潭上京珠高速公路都还需要一段连接线要走。长潭西线未通车之前，长沙至湘潭所需时间至少要40分钟，“短短的40公里路程，最快都需要40分钟，这肯定无法适应三市一体化发展的需要，所以要提速三市一体化进程，必须得构建适应一体化发展的快速交通网络。”省交通厅相关专家表示，而长潭西线的通车将改写现状，使长沙至湘潭的行车距离缩短20公里。
此外，长潭西线的建成通车，也将缩短长沙至邵阳的时间。长湘西线湘潭起点即与潭邵高速公路对接，出了湘潭收费站一公里，即可上潭邵高速公路。在昨日的体验中，本报车务部司机欧阳宏介绍，长潭西线通车后，至少可以使长沙至邵阳的时间节约20分钟以上。
1.2 课题研究的意义
高速公路收费系统是长潭西线高速公路的重要组成部分，是高速公路业主收回投资的渠道。收费系统应用软件根据功能及分布主要分为以下几个既相互独立又彼此联系的功能单元，由它们一起构成了IC卡收费管理信息系统：
1. 车道级模块，包括入口车道发卡软件和出口车道收费软件；
2. 站级模块，包括站级财务软件、站级监控软件和站级网络管理软件；
3. 中心级模块，包括中心财务软件、中心监控软件、中心网络管理软件、中心POS机管理软件及中心IC卡管理软件；
4. 通信模块件，包括车道通信软件、站级通信软件和中心通信软件；
本课题主要对整个系统架构进行设计，并实现车道级模块功能。
车道系统程序设计
1. 车道系统概述
为了实现区域联网收费，车道需要进行国王车辆情况的原始数据采集。根据湖南省有关联网收费标准和接口规范，通过安装在车道工控机上的收费系统和相应的场外设备来有效完成数据采集工作。
入口流程包括入口发IC卡或粤通卡操作流程、入口倒车操作流程、入口修改操作流程、入口挂车操作流程、入口车队操作流程、入口免费车操作流程、入口发纸卷等。
出口流程包括出口通行卡收费流程、出口公务车收费流程、出口修改收费流程、出口坏卡收费流程、出口丢卡收费流程、出口回头车收费流程、出口车型不符收费流程、出口车型不符操作流程、出口车种不符收费流程、出口车牌收费流程、出口未付车收费流程、出口车队收费流程、出口粤通卡收费流程、出口免费车收费流程、出口挂车收费流程、出口手工收费流程等。 think58.com [资料来源：THINK58.com]
车道收费系统可以有效的控制所有场外设备，以及对各种特殊情况进行处理的功能。
同时车道收费系统的工作方式是完全独立的，当收费站计算机不工作或者网络出现问题时，不影响车道系统的正常工作，系统参数，数据记录均存储在本地。在通讯中断的情况下，收费车道系统维持正常收费作业，通讯恢复后，积压数据可自动上传。当车道长期独立工作时，可以通过人工的方式用其他存储介质将数据上传到收费站[9]。
车道收费系统将实时获取系统运营参数，能有效避免各个路段参数使用不统一的问题。
车道收费系统有无人职守功能，当车道上无人上班时，以“无名氏”身份监视车道运行[10]。
出口车道能查询车辆在区域内的入口信息和入口图像。
车道收费系统原始数据存储在本地数据库LaneDB相应的数据流水表中，原始流水数据在车道保留40天。过期数据将不做保留[7]。
数据上传通信
1. 车道数据上传收费站
程序说明：
车道数据上传收费站服务程序负责轮询本站的各车道数据库，将未上传的车道流水记录以及抓拍图像上传到收费站保存。
2. 收费站数据上传路段中心
程序说明：
收费站数据上传路段中心服务程序负责轮询本路段的各个收费站数据库，将未上传的车道流水记录、抓拍图像以及有关汇总数据上传到路段中心。 [资料来源：http://THINK58.com]
3.2.4 通信系统设计
1. 通信系统概述
通信系统负责在车道、收费站、路段中心以及区域管理点之间传递数据。根据被传递数据的类型以及特点，通信系统被划分成多个子系统（子程序），部署在不同的计算机上，整体配合完成整个收费系统的数据传递任务[11]。
在长潭西线通车之前，由北到南三市之间只有京珠高速长潭段将其连接。东西向，株潭之间则只有莲易高速连接。三市之间的内部城际高速公路网络并未形成。同时，将三市串联起来的只有京珠高速公路长潭段。但所谓的“串联”，却并非在一条直线上。
三市中，除长沙外，株洲和湘潭上京珠高速公路都还需要一段连接线要走。长潭西线未通车之前，长沙至湘潭所需时间至少要40分钟，“短短的40公里路程，最快都需要40分钟，这肯定无法适应三市一体化发展的需要，所以要提速三市一体化进程，必须得构建适应一体化发展的快速交通网络。”省交通厅相关专家表示，而长潭西线的通车将改写现状，使长沙至湘潭的行车距离缩短20公里。
此外，长潭西线的建成通车，也将缩短长沙至邵阳的时间。长湘西线湘潭起点即与潭邵高速公路对接，出了湘潭收费站一公里，即可上潭邵高速公路。在昨日的体验中，本报车务部司机欧阳宏介绍，长潭西线通车后，至少可以使长沙至邵阳的时间节约20分钟以上。
1.2 课题研究的意义
高速公路收费系统是长潭西线高速公路的重要组成部分，是高速公路业主收回投资的渠道。收费系统应用软件根据功能及分布主要分为以下几个既相互独立又彼此联系的功能单元，由它们一起构成了IC卡收费管理信息系统：
内容来自think58 [资料来源：http://think58.com]
1. 车道级模块，包括入口车道发卡软件和出口车道收费软件；
2. 站级模块，包括站级财务软件、站级监控软件和站级网络管理软件；
3. 中心级模块，包括中心财务软件、中心监控软件、中心网络管理软件、中心POS机管理软件及中心IC卡管理软件；
4. 通信模块件，包括车道通信软件、站级通信软件和中心通信软件；
本课题主要对整个系统架构进行设计，并实现车道级模块功能。
车道系统程序设计
1. 车道系统概述
为了实现区域联网收费，车道需要进行国王车辆情况的原始数据采集。根据湖南省有关联网收费标准和接口规范，通过安装在车道工控机上的收费系统和相应的场外设备来有效完成数据采集工作。
入口流程包括入口发IC卡或粤通卡操作流程、入口倒车操作流程、入口修改操作流程、入口挂车操作流程、入口车队操作流程、入口免费车操作流程、入口发纸卷等。
出口流程包括出口通行卡收费流程、出口公务车收费流程、出口修改收费流程、出口坏卡收费流程、出口丢卡收费流程、出口回头车收费流程、出口车型不符收费流程、出口车型不符操作流程、出口车种不符收费流程、出口车牌收费流程、出口未付车收费流程、出口车队收费流程、出口粤通卡收费流程、出口免费车收费流程、出口挂车收费流程、出口手工收费流程等。 think58.com [资料来源：THINK58.com]
车道收费系统可以有效的控制所有场外设备，以及对各种特殊情况进行处理的功能。
同时车道收费系统的工作方式是完全独立的，当收费站计算机不工作或者网络出现问题时，不影响车道系统的正常工作，系统参数，数据记录均存储在本地。在通讯中断的情况下，收费车道系统维持正常收费作业，通讯恢复后，积压数据可自动上传。当车道长期独立工作时，可以通过人工的方式用其他存储介质将数据上传到收费站[9]。
车道收费系统将实时获取系统运营参数，能有效避免各个路段参数使用不统一的问题。
车道收费系统有无人职守功能，当车道上无人上班时，以“无名氏”身份监视车道运行[10]。
出口车道能查询车辆在区域内的入口信息和入口图像。
车道收费系统原始数据存储在本地数据库LaneDB相应的数据流水表中，原始流水数据在车道保留40天。过期数据将不做保留[7]。
数据上传通信
1. 车道数据上传收费站
程序说明：
车道数据上传收费站服务程序负责轮询本站的各车道数据库，将未上传的车道流水记录以及抓拍图像上传到收费站保存。
2. 收费站数据上传路段中心
程序说明：
收费站数据上传路段中心服务程序负责轮询本路段的各个收费站数据库，将未上传的车道流水记录、抓拍图像以及有关汇总数据上传到路段中心。 [资料来源：http://THINK58.com]
3.2.4 通信系统设计
1. 通信系统概述
通信系统负责在车道、收费站、路段中心以及区域管理点之间传递数据。根据被传递数据的类型以及特点，通信系统被划分成多个子系统（子程序），部署在不同的计算机上，整体配合完成整个收费系统的数据传递任务[11]。