硅谷杂志：网络技术在高速公路收费站系统中的应用 |
| 2012-12-19 09:53 作者：刘俊唐 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网文】据《硅谷》杂志2012年第19期刊文，随着国家经济的飞速发展，高速公路运输，已成为现代交通运输体系的重要组成部分。近年来，我国加快高速公路的建设步伐，目前已经形成一个四通八达的高速公路网。如何进一步加强高速公路的管理水平，提高其运营效率，成为高速公路管理研究的重要内容。如今信息技术被广泛应用于生产生活，使用先进的网络技术，对高速公路收费站控制和管理功能的实现及提高高速公路收费站管理效率具有重要意义。
关键词：网络技术；高速公路；收费站
高速公路建设是实现我国工业化、现代化的基础建设之一。为了保证投资效益的实现和通行安全，高速公路设立了许多收费站，收费系统是否先进，直接影响到高速公路通行的效率和运营的经济效益。可见，建设和优化高速公路收费是加强高速公路管理的重要任务之一。近年来，公路收费系统开始由人工向自动化方向发展，有效地降低了车辆阻塞率，提高了运营效率。但目前收费系统仍需不断完善，只有采用具有较强的实用性的收费系统，才能切实解决高速公路收费中存在的问题。
1当今高速公路的收费系统的现状
1.1高速公路收费系统概述
高速公路收费系统采用先进的C/S三层体系，通过广域网实现各级间互联。收费监控系统主要由收费计算机系统、CCTV监视系统、内部对讲系统和辅助系统等子系统组成。目前，高速公路收费系统基本上实现了半自动和ETC两种收费方式；系统可以实现监控、监测操作异常事件；系统可以自动统计交通量、通告量曲线图。可见，收费系统基本实现了对路费的规范管理，很大程度上杜绝舞弊行为，具有安全、可靠、开放的特点。
1.2数据传输系统开发的必要性
改革开放以来，我国经济呈现了跨越式的发展，道路越来越宽，车辆越来越多。为满足交通运输和人们生活的需要，我国实行贷款修路，收费还贷制度。收费站的收费情况如果不良，很容易造成堵车，甚至造成交通事故。这必将会直接影响到还贷的能力和车主的经济利益。为了改变过去手工收费系统存在的弊端，近年来，计算机网络技术开始应用于高速公路收费与监控系统，大大缓解了压力。不仅可以有效防止收费过程中的漏征、作弊行为，而且也大幅度地提高了高速公路收费过程的速度和财务管理信息的可靠性。工作效率提高和服务质量上升，为树立企业形象，赢得社会认可奠定基础。但是高速公路收费系统在运行的过程中随时暴露许多问题，为能适应新形势的发展，系统开发工程还有待进一步完善和改进，及时解决开放性、可靠性不高的问题，在周全考虑科学论证的基础上研发一套更好的收费监控系统。
1.3高速公路收费系统设计的特点
考虑到收费站的实际情况，在软件的设计上力求精确、简便、可靠，做到应征不漏，收费准确，做到作弊可查，查必有据。因此计算机软件在设计中应具备以下特点：
1）可靠性：由于收费站灰尘较大，设备损坏或接触不良常有的事。因此，为了避免因磁盘介质损坏影响数据传输的真实性，应建立两级数据库---车道计算机数据库和服务器数据库。车道控制计算机首先将收费数据、设备状态、事故日志等数据信息存入本地硬盘上的数据库，再将其上传到服务器。当服务器或网络出现故障时，车道计算机可以独立工作，将收费数据等信息保存在本地数据库；待故障消除后，车道控制计算机调取故障时以及故障之后的数据，上传服务器，从而保证收费数据的完整性。
2）开放性：收费站计算机与车道计算机组成局域网，采用客户机/服务器模式。根据车道到收费站的距离远近，车道和收费站之间采用光纤或双绞线连接。开放性和兼容性的收费系统便于升级、易于维护、灵活配置，便于联网，方便监控。
3）高效性：收费系统力求保证车辆通过收费车道的高效率和业务快速处理的能力。既减轻了收费人员负担，又提高了工作效率。这是解决收费堵车、确保畅通无阻的关键。
2车道收费系统功能
车道收费系统按功能分为入口和出口两种类型。入口车道收费系统通过所配车道设备及收费员对进入高速公路的车辆进行抓拍图像、识别车牌、车型、车情输入。将车道信息、收费员工号、车情、车型、车牌号、卡盒号、日期时间、抓拍图像等其他信息写入数据库表中，形成一条流水记录；并将上述信息写入通行IC卡，发给司机，然后抬杆放行。出口车道收费系统对驶出高速公路的车辆进行抓拍图像、识别车牌、读出通行IC卡中存储的信息。系统对读取的信息自动及人工核对，计算出通行费，收取通行费。
3高速公路收费的几种方式
高速公路收费以来，收费系统不断完善。目前，主要有半自动收费和全自动收费两大类，具体分为六种：计算机管理通行券收费、磁卡收费、投币式收费、动态称重收费、红外线收费和不停车电子收费。
3.1半自动收费
1）计算机管理通行券（条形码）收费
这种收费方式由计算机控制票据打印，对过往车辆进行人工识别，由人工向计算机输入车辆信息，打印通行券，人工收取现金，利用计算机对其进行统计。条形码收费是指采用二维条形码存储车辆及收费信息，并用专用打印机打印通行券的收费方式。
2）磁卡（IC卡）收费
磁卡（IC卡）收费主要靠专用磁性卡片（磁券）或智能IC卡作为车辆信息的载体，是一种计算机管理的另一种人工收费方式，适用于在入口车道发卡或磁券，出口处验卡（磁券）结算费用的封闭式公路收费。对于那些长途客运用户，可以使用储值卡，在卡内赋值，每次使用时扣减费额，只需在经过收费站时停车读写卡即可。省时、省力。收费站除应具备必要计算机设备外，主要设置专用读/写卡机（发卡机、收卡机）。
3）投币式收费
这是一种在入口发卡，出口插卡投币的半自动非人工收费方式。这种收费方式对技术设备要求较高，尤其是所需硬币及车型判别方面的技术，它还需要人们的自觉性向配合。投币式收费节省了人力，减少了开支。它是一种理想的收费方式。
4）动态称重收费
为了保护道路桥梁，防止车辆超载，对货车采用动态称重收费。这种收费方式通过测取车辆的轴重、轴距、轴数等数据，进行车辆综合判别，确定收费标准。动态称重信息是收费的参数，因此称重技术必须和车辆识别及计算机管理系统相结合，才能做到科学合理收费。
5）红外线收费
红外线收费是利用红外线技术进行车型自动判别，是其他收费方式的辅助手段，它将红外车型分类与人工分类有机结合，目前的技术仅适用于车型简单的地区，技术人员在设备的可靠性、安全性等方面逐步改进。
3.2全自动收费
它又叫做不停车电子收费。它利用电子通信和计算机技术实现收费功能，在整个过程中操作者不直接介入收费环节，只需对设备进行管理监督以及处理特别事件。不停车电子收费的关键在于车辆电子自动识别和快速通讯。系统由四个部分组成。
1）电子标识卡是一种有源电子射频卡，功率约为1/1000瓦，其内存可作到存储包括车辆型号、车牌照号、车主的相关资料等各种信息，是一个完善的汽车身份卡和信用卡。
2）收发器是一种带有微波线路的装置，用它与标识卡之间建立高方向性的高频微波通讯。它有很强的抗干扰性能和快速的通讯能力。
3）进行通讯处理的微处理器。它将来自标识卡的信息进行解释并传至车道控制器，从而取得该车的有关资料并进行相应处理，对来自车道控制器的数据信息经分析后可对标识卡内的数据进行必要的修改。
4）车道控制器。根据卡上的信息，判定通过车辆是否有正常通过的权力，还可判断卡的有效性，并起动相应的交通标志，也可以发出警告给车主必要的提示。如果发生违章闯关现象也可驱动抓拍系统进行违章取证等。
通过以上系统，读取安装在汽车前挡风玻璃上的标识卡，判别车型、牌照号等，写入电子通信和计算机并自动进行处理，没有人工介入，也不用停车交款，其费用在用户赋值在卡上直接扣除。
4结束语
封闭式、半自动收费系统虽然能适应目前高速公路通行、管理的要求，但随着经济的发展，车辆的增多，普遍采用不停车收费系统进行收费管理势在必行。对于高速公路车道收费系统的改造升级工作远没有结束，只有不断的利用新的、先进的技术和新的收费模式才能使车道系统适应高速公路不断发展的需要。相信随着信息技术的发展将带动高速公路事业的腾飞，信息技术一定能在公路交通行业中结出丰硕的果实！
作者简介：
刘俊唐（1975-），男，1997年毕业于河北工业大学，工学学士，机械工程系机制专业。 |
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