收费系统在中小船闸中的应用5篇

第一篇：收费系统在中小船闸中的应用

计算机收费系统在中小船闸中的运用

翁 惠

随着计算机技术的迅速发展，以计算机技术为基础的现代化管理越来越受到重视。计算机技术已在我国的交通领域广泛地应用，在公路收费中，已普遍采用了微机收费系统。而与此类似的一些中小型船闸的收费，仍采用传统的手工方式，为了提高船闸管理水平，加强船闸工作人员和船舶的管理，规范船闸收费制度，杜绝船闸收费漏洞，并可使船闸收费自动化，船闸运行和船舶管理规范化、科学化，船闸收费的计算机管理已势在必行。

长江管理处船闸收费管理系统由通江闸和即将投入运行的塘头闸收费系统组成，系统将上述船闸整体设计，通过部门局域网实现了两地的联合收费。系统基于Microsoft.NET的分布式平台，在得到授权后，在任何一台计算机上均可操作和数据查询。考虑到船闸的发展，系统留有与自动化系统的接口以及与上级调度的接口。

一、系统功能

采用先进的Browse/Server（浏览器/服务器）结构，实现网络化管理。整个系统包括前端的过闸登记站计算机、套闸上位机等组成客户机。服务器由Web服务器和数据库服务器组成，数据库保存通江闸和塘头闸的收费信息，Web服务器用于信息发布和人机交互。客户机为装有IE浏览器的任何一台计算机，对浏览器没有特殊要求。整个收费管理系统完成的功能主要有：

1、船舶登记子系统：对船舶的原始数据进行采集、加工、登记及发牌等，建立船只信息库以及收费标准；

2、业务结算子系统：对过往船舶依据船号收费，规范了收费标准，同时对费用进行汇总、查询、统计、整理等工作，减少误差；

3、查询子系统：本功能模块主要实现船舶信息、值班人员情况、收费情况的多条件复合查询和模糊查询以及基于数据统计的简单的数据仓库功能。其中通过对收费情况的数据统计，可以得到不同船舶的过闸频度，不同时段的过闸船舶数目、吨位等，从而可以根据这些数据确定船闸在不同时段的繁忙程度和不同年份、月份的过闸情况，便于领导分析、决策；

4、报表汇总子系统：对各种类型的报表进行统计，如班报、日报、月报等；

5、单位办公自动化上网管理，并能与上级主管部门联系。

6、技术资料的无纸化处理和保存与管理。

二、系统结构和开发平台选择

本系统采用目前最为流行的.NET 技术来具体加以实施，.NET 是由微软公司于2000 年发布的一项具有革命性意义的开发平台。它的核心技术包括分布式计算、XML、组件技术、即时编译技术等。从组成上来看，.NET 可以分成如下几个主要部分:作为整个开发框架基础的通用语言运行时以及.NET 自身所提供的一组供开发人员使用的基础类库；一种全新的数据库访问技术ADO.NET；用于网络应用的ASP.NET 以及用于Windows 应用的Windows 表单；能够被不同开发人员所使用的C#，J#，C++，VB 等多种开发语言。而微软提供的Visual Studio.NET 则是一个能够全面支持.NET 的开发工具。它们的关系如图1-1 所示。

图1-1 相比于其它的软件开发技术，使用.NET 有如下的优势: ▼ 能够使用一种统一的、面向组件的编程模型，不管开发人员使用的是何种编程语言，都能很好地支持各个组件的属性、事件和方法。

▼可以实现各程序模块的强内敛和弱耦合。各个模块在逻辑上相互独立，以各种类型的接口和引用等为其他程序模块提供服务，而无须让对方了解自身的内部实现。

▼ 系统自身提供的大量基础类库以及各种接口技术的实用，使程序代码的重用性与扩展性得到了显著提高。

▼软件系统可以通过HTTP 发布，客户端几乎没有任何的开发及部署成本。

▼新型的软件架构大大简化了软件开发的复杂程度，从而使企业信息系统部门自行编程成为可能。

具体实现上，选择了完全支持.NET 的Visual Studio.NET 作为我们的前端开发工具，C# 作为具体的开发语言;为了保证软件系统的稳定性，后台数据库采用微软SQL Server2000，并且使用ADO.NET 和ASP.NET 等最新技术来进行软件开发。数据库、web服务器和客户端的关系如图1-2所示。

图1-2

三、操作简介

1、系统登录

在进入系统操作前，应进行系统登录。系统安全由用户名、密码、操作权限组成，操作权限包括管理处级、所长级和操作员级。管理处级可以注册和注销系统的所有级别操作人员，可以查询报表以及对数据库修改权限的设定。管理处级可以查询通江闸和塘头闸的报表信息，而所长级和操作员级只能在针对通江闸或塘头闸进行操作。

在浏览器地址栏内输入下列地址http://192.168.0.2/TangTouDam/Index.aspx即可进入登录界面，如图2-1所示。建议将上述地址设置为缺省网页，这样打开浏览器即可进入系统。

图2-1 系统登录界面 输入用户名和登录密码，按登录按钮，服务器检查用户权限，检查通过，信息提示框中出现“登录成功”信息，否则提示登录不成功。登录成功后，用户可以修改密码，“修改密码”按钮，出现图2-2所示的修改密码界面。

图2-2 密码修改

两次输入相同的密码后，按“开始修改”按钮即可修改密码。按“退出修改”，则密码修改界面消失。

2、用户管理 如果登录人员为管理处级，则可进入注册页面，进行操作人员注册，此时可以修改、增加、删除操作人员，如图2-3所示。

图2-3 用户注册界面

进入注册界面，界面显示所有已注册的用户，通过“选择用户”下拉列表可选择不同用户，显示相应的用户名、密码、权限相应信息。如增加用户，输入完整的用户名、密码和权限信息后，按“增加”按钮即可。若删除用户，可在“选择用户”下拉列表选择或输入用户名，按“删除”按钮即可。

3、船只信息注册

对于新来船只，应输入船只信息，对于已经注册的船只信息，可以修改信息。船只注册界面如图2-4所示。

图2-4 船只注册界面

船只信息以船号为关键字，每个船只的船号不能相同。输入船号后，若该船号对应的信息已在数据库中，系统提示为新船只。输入完整的船只信息，按“添加”按钮，可注册新船只，按“更新”按钮，可修改该船号对应的注册信息，按“删除”按钮，可删除该船号对应的注册信息。系统可按船号、船名、船主和船籍查询信息，上述查询条件为与的关系，如果不选择任何条件，则查询所有船只信息。

4、过闸船只登记

过闸船只登记界面如图2-5所示，图2-5 过闸船只登记界面

操作员输入船号后，当焦点离开船号编辑框，系统自动从船只数据库中调出船只信息，主要包括船名、船主、船籍、吨位、船只类型、标准以及上次过闸的余额和购票类型。操作员输入闸费、闸次，选择购票类型，按“保存记录”按钮，系统计算余额后，完成该次数据输入。购票类型分为：正常、欠费、来回、套票和预交。对于正常购票类型，闸费为该次过闸的费用，闸费可以与标准不同。对于欠费购票类型，按“保存记录”按钮，余额为上次余额减去该次闸费的结果。对于来回购票类型，船只一次交完来回的费用，此时费用为来回过闸的两次费用。按“保存记录”按钮后，系统自动减去该次的费用，回头的费用计入余额内。当该船只回头过闸时，输入船号后，购票类型为来回，同时显示余额，在闸费栏输入0，按“保存记录”按钮后，结束来回票，购票类型转为正常。对于套票购票类型，船只一次交完通江和塘头闸的费用，此时费用为两闸的总费用。按“保存记录”按钮后，系统自动减去该闸的费用，另一闸的费用计入余额内。当该船经过下一闸时，输入船号后，购票类型为套票，同时显示余额，在闸费栏输入0，按“保存记录”按钮后，在余额中扣除过本闸的费用并结束套票，购票类型转为正常。对于预交购票类型，即向系统存入一定金额，此时的闸费为预交金额，按“保存记录”按钮后，余额将增加。按“删除”按钮可删除最新的一次记录，系统提供了船号、船名、船主和闸次查询，查询关系为与，若不选择任何条件，则查询今天的所有登记信息。

5、数据查询和修改

信息查询和生成报表界面，如图2-6所示。

图2-7 信息查询和生成报表界面

选择“查询昨天数据”、“查询今天数据”或“查询任意时段数据”选择按钮后，再按查询按钮后，可查询响应期间内的数据。在得到了管理处级的授权后，可以修改查询的数据，同时将原数据保存，按“修改查询”按钮，可查询修改前的原始数据。按“生成日报表”、“生成月报表”、“月往来统计”或“月累计”按钮，可生成相应报表。注意：生成的新报表将原报表覆盖，生成新报表后请及时打印，进行永久保存。

6、报表查询打印和其它设置

进入图2-8所示的报表查询和打印界面，可通过单选按钮进行报表选择，按“打印”按钮，可打印显示的报表。管理处级可以设置数据库是否修改，“修改允许”设置后，请注意及时将设置收回，已防止数据被以外修改。

图2-8 报表查询打印界面

当打印机更换后，按“打印机设置”按钮，可设置打印机，按编辑按钮，输入操作员、所长和处长处的计算机名和打印机名，按更新按钮，即可完成设置。注意，各处的打印机应在 局域网内，同时各打印机应设置为共享！

五、系统安装

1、安装IIS 系统由服务器和客户组成，系统可运行与windows2000以上各种版本。客户端只需IE5.0以上的浏览器，服务器端应安装Web服务器，即IIS（Internet Information server）。若 系统没有安装IIS，在选择windows控制面板－>添加或删除程序－>添加组件，进入图3-1所示的组件添加向导，选中IIS，按照向导提示完成安装。

图3-1 IIS安装界面

2、创建虚拟目录

本系统文件位于E:TTServerwwwrootTangTouDam下，将光盘中的文件拷入该目录中，选择windows下的控制面板－>管理工具-> Internet 信息服务,进入图3－2的虚拟目录创建界面，根据向导完成虚拟目录创建。

图3-2 虚拟目录创建界面

3、系统恢复

当操作系统出现故障，系统不能启动时，用光盘启动后，进入DOS状态，进入F:ghost目录，运行ghost.exe，进行系统恢复，系统将windows、信息管理系统必备软件和IIS以及虚拟目录一起恢复，不需做任何安装和设置。若ghost备份文件损坏，请按照一中的步骤完成系统安装

4、系统备份

本系统的数据库文件保存在E:TTServerwwwrootTangTouDambinTangTDB_Data中，为防止系统以外故障出现，请将上述文件定期备份。

通过几年的运行，发现该系统运行基本稳定，并从源头上杜绝了人情的票和乱收费现象，彻底改变了原有落后的收费体制。

第二篇：UML建模技术在高速公路收费系统软件设计中的应用

UML建模技术在高速公路收费系统软件开发中的研究及应用

张治元

（长沙通信职业技术学院计算机信息工程系 湖南 长沙 410015）

摘 要 本文在分析UML建模技术的基础上，提出了基于UML的高速公路收费系统。详细分析了系统的逻辑结构、两层C/S体系结构、MIDAS技术、Socket通讯；并设计了车道收费系统。

关键词：统一模型语言 收费系统 多层分布式应用服务 安全套接字 分类号：TP393.08 文献标识码：A

Investigation and Application of UML modeling

in highway charge system

Zhang Zhiyuan(ChangSha Communication Technology College, The Computer and Informnation Inpartment,changsha 410015)Abstract: This article put forward a highway charge system based on UML after analyzed the modeling technology with UML。This article detailed analyzed the logic structure, the two-layer Client/Server architecture, the technology of MIDAS, the communication of Socket, and designed the roadway charge system and the station management system。

Key Words:

UML highway charge system MIDAS Socket 1．引言

1994~1996年软件工程家Grady Booch.Ivar Jacobson.James Rumbaug先后集于Rational公司，他们以各自原有的方法为基础，并吸收其他方法的长处，共同提出新的面向对象的分析与设计语言----统一模型语言UML（Unified Modeling Language）。

UML的目标是以面向对象图的方式来描述任何类型的系统，适宜建立软件系统的模型。此外，UML适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。

UML是一种建模语言，不是一种方法，它独立于过程。利于它建模时，可遵循任何类型的建模过程。但该建模语言的作者们给出了一种推荐性的建模过程指导，即RUP（Rational Unified Process）。

RUP是以用例为驱动、体系结构为中心、迭代和增量的过程。RUP包括四个阶段（包括初始、细化、构造、迁移），每个阶段又分为若干次迭代，每次迭代都有一个核心工作流（包括需求、分析、设计、实现、测试5个活动：）。

总之，标准建模语言UML适用于以面向对象技术来描述任何类型的系统，而且适用于系统开发的不同阶段，从需求规格描述直至系统完成后的测试和维护。

本文的第二部将对高速公路收费系统的体系结构的设计作简单的描述；第三部分详细介绍系统的关键技术-MIDAS技术和Socket通讯；车道软件系统的实现将在第四部分中给出；最后是全文的总结。

2．系统的体系结构设计

本系统的体系结构图（图1）用UML描述如下：

其中收费操作在车道机实现、管理操作在管理机上实现。应用服务器是中间层，它们和数据库服务器一起形成事实上的多层体系结构。本系统中，由于车道和收费站分布的分散性，必须要把界面部件和工控控制部件从应用服务上分离开来。应用服务器上可接多台异地管理机，方便管理者异地操作管理。管理机程序也可以直接和车道机通讯，比如监控收费员收费等，从而减轻应用服务器的负荷、减少网络通信量。

多层C/S结构各层间的通信效率若不高，即使分配给各层的硬件能力很强，其作为整体来说也达不到所要求的性能。此外，设计时慎重考虑各层间的通信方法、通信频度及数据量也是非常必要的。在本系统中，通讯分为三种实现：一为MIDAS实现，如监控服务部件——监控界面部件、信息查询分析接口部件——查询分析界面部件；一为TCP协议，如监控服务部件——工控控制部件；而车道机——服务机、车道机——管理机通讯采用UDP协议。

图1 系统的体系结构图

3．系统关键技术

（1）MIDAS技术

系统选用Delphi作为开发工具。Delphi具有几乎完美的面向对象语言和技术，具有完善的数据处理能力和对标准技术的完整支持。更为重要的是内置的MIDAS体系对多层C/S的充分支持。

MIDAS（Multi-tiered Distributed Application Services），即多层分布式应用服务，是Borland公司的一项成熟技术。MIDAS技术是基于面向对象编程模型的，支持CORBA和DCOM的Delphi集成开发。Borland 提供了通过DCOM、TCP/IP和OLEnterprise等连结方式。MIDAS可以把数据集包装为Variant、OLE Variant或Any，然后作为参数跨网络传递给远程方法调用。服务器端将数据集打包成Variant，并传输到客户端，在客户端数据包被解包，并通过界面显示给客户端用户。客户端通过调用应用服务器上的IProvider接口，实现对应用服务器上相关方法的访问和操作。由于接口是基于DCOM的，所以，客户端的访问和调用都是自动完成的，基本不再需要人工干预——当客户机访问服务器时，如果服务器应用还没有运行，客户程序将自动激活它。因此本系统中监控服务部件——监控界面部件、信息查询分析接口部件——查询分析界面部件通讯用MIDAS实现，这对在管理机上异地操作的管理员来说是非常便利的。当然，DCOM编程机制是比较复杂的，但MIDAS技术简化了DCOM应用。

（2）Socket通讯

Socket是双向的通信端点，按通信特性可将套接字分类，主要有两类:TCP协议和UDP协议。TCP协议是基于字节流的Socket，提供可靠和无差错的字节流通信。采取稳定的连接和差错检测机制来保障通信的质量，但消耗资源大。由于收费信息要可靠和持续的传递到应用服务器，故工控控制部件——监控服务部件之间通过TCP协议建立连接通信，由Delphi中tclientsocket和tserversocket的子类实现。

UDP协议是基于数据报的Socket，提供不可靠的无连接数据报传输服务，优点是消耗资源小，占用网络频宽小，速度快。管理机要根据需要监控某车道机，是和车道机瞬时的间断的通信，不需要进行持续不断的通信，不需建立稳定的连接，对信息传输的质量也不要求很高，故采用UDP协议，由Delphi中TNMUDP类继承实现。

4．车道收费系统设计

本文仅描述入口车道软件系统的设计过程。（1）功能设计

入口车道的主要功能是录入车型、车种、入口站代号，然后发放IC卡作为通行证，同时要对免费车、冲关车、车队和作废等进行处理，对出现异常或故障的车道要先关闭作下班操作。为了满足实时性和稳定性的要求，在设计车道收费系统中采用后台控制技术而没有采用多线程的形式，系统采用两层C/S结构，本地有本地数据库，与站级数据库的联系采用后台技术。这样在网络繁忙或网络不通 时也能按时完成收费，从而保证了系统的实时性和稳定性的要求，如果采用多线程，发生上述故障时，系统必须等待，这样就不能满足收费系统的要求。

为了提高程序运行的响应速度，程序采用状态控制方式，设计一个状态变量state，程序根据当前state的值决定下一步的处理流程（图2）。state的值有12种，它们分别是：

图2 入口发卡状态图

state=1：初始状态；

state=2：输入用户名和密码状态； state=3：等待处理状态； state=4：车型处理状态； state=5：处理完成状态； state=6：正常下班处理状态； state-7：车队处理状态； state=8：车队处理结束状态； state=9：免费车处理状态； state=10：冲关处理状态； state=11：异常下班处理状态； state=12：异常处理状态。

系统设计了一个显示当前处理的变量lnextstate.caption，动态显示当前需要或正在处理的信息，以便操作能进行相应的操作。

车道部分还包括许多工控设备，如车辆检测器、显示灯和自动栏杆等。为了提高响应速度，这些工控设备与车道机的通讯采用串口通讯。辅助设备还有语音器、费额显示器和摄像头等。（2）程序设计

本系统首先定义了一个TMainF类，TMainF类是从TForm类继承而来的，他是一个主窗体，是其他控件的载体。

其中设置了六个容器控件，十四个标签控件，两个状态显示控件和三个查询控件，用以显示各种信息和状态，查询数据等。设置了一个时钟对象，用于处理时间同步问题。设置了两个通讯对象，即消息传递对象，处理从工控设备传来的信息和向工控设备发送控制命令。设置了一个本地数据库对象，用于本地数据库的数据检索与查询。设置了三个图象对象，用于显示图象信息。

程序的功能是通过函数或过程中实现的，下面以车队处理为例来说明函数或过程的实现，车队处理过程设计如下：

如何判断是车队，先调用BarUP()函数，参数为1，在窗体用图像显示栏杆抬起，然后调用UpDateLed()函数，参数为0，控制自动栏杆抬起，让车辆通行，调用SetColor()函数，参数为1，将红绿灯设置红绿灯，并显示“车队”操作和“抬起栏杆”。

程序代码如下：

procedure TMainF.DoSquence;begin BarUp(1);//图像显示栏杆起与降，0表示放下，1表示抬起

frmStart.UpdateLed(0);//控制自动栏杆的抬起与放下，0表示抬起，1表示放下 SetColor(1);//置红绿灯，0为红灯，1为绿灯 lNowOperation.Caption:='车队';lNextstate.Caption:='抬起栏杆';end;5．结束语

本高速公路收费系统采用面向对象方法和UML建模技术，选用Delphi作为开发工具，充分利用其MIDAS技术和Socket通讯，在开发过程中较好地解决了实时性、准确性、稳定性和扩充性。充分满足高速公路收费系统的总体要求。

UML的应用在飞速发展，在本系统的设计中对UML的应用还不是全方面的，UML暂只提供C++与Visual C++、Java、Visual Basic、XML DTD和CORBA/IDL代码生成与逆向转出工程代码，不支持Delphi代码生成与逆向转出工程代码，因此在分析设计后不能直接转换为代码，需要进一步研究。【参考文献】

[1]（美）Bran Selic.A generic Framework for Modeling Resources with UML[J].Computer:Innovative Technology for Computer Professionals,Membership Magazine of the IEEE Computer Society 2000,33(6):64～69 [2]刘宇熹.高速公路收费系统的设计与研究[J].华南师范大学学报（自然科学版）,2001.1 :57～61 [3]王晓红.高速公路收费系统应用软件的设计与实现[J].交通标准化, 2001,No.4: 21～24 [4]方幼林等.数据仓库中数据质量控制研究.计算机工程与应用，2003.13：1~4 [5]陈宇等.采用E2CN拥塞控制的TCP连接时延模型分析.计算机工程，2005.11：16~18 [6] Douglas E & Comer Davi.TCP/IP网络互连第3卷：客户/服务器编程及应用Linux/POSIX Sockets版.人民邮电出版社.2002年1月

[7]（美）Alexander M.Meystel &James S.Albus.智能系统——结构、设计与控制.电子工业出版社.2005年1月

第三篇：MQ典型使用场景---MQ在高速公路联网收费系统中的应用

MQ典型使用场景---MQ在高速公路联网收费系统中的应用

MQ典型使用场景

---MQ在高速公路联网收费系统中的应用

前言

ApusicMQ介绍系列主要用来向中间件的技术支持人员、市场营销人员，以及对MQ感兴趣的同事做的一个完整体系化的介绍。

在中间件的产品家族里面，消息中间件是一个比较特殊的产品，它既不像应用服务器那样有着广泛的用户基础，也没有云计算、SOA那样的噱头，很多人根本就不知道消息中间件是个什么东西，有什么用。事实上，消息中间件是一个古老而经久不衰的产品，说它古老是因为它产生的时间甚至早于应用服务器，且一出来就备受推崇；说它经久不衰是因为现在只要涉及到数据通信它仍然是首选。这是一个经过时间验证的产品，它的用途已经在行业内形成了广泛的共识，不再需要额外的炒作。

公司早在2006年便开始了Apusic消息中间件的开发，即便如此，这个时间也比IBM、东方通晚了十多年。之后便一直处于断断续续发展的境地，再加上它实在是太底层、太基础了，以至于很多同事都对它不太了解。从2010年下半年开始，公司加大了对它的投入，形成了一个稳定的开发团队来加速它的发展，并于2010年底发行了一个稳定性和健壮性都大幅提升的版本：Apusic MQ7.5。

本系列致力于完整的介绍MQ产品，从而改变人们对它不了解的现状，主要内容将会包括MQ概念介绍、MQ运作原理和术语介绍、Apusic MQ功能和性能介绍、典型使用场景和案例分析等。

本文档是该系列的第四篇，主要描述MQ在高速公路联网收费系统中的应用。该案例不对整个系统和业务进行介绍，而只是针对其中的数据传输模块进行阐述。

背景介绍

我国的高速公路经过多年的发展，规模日趋完善，但高速公路的管理却明显跟不上高速公路自身的发展。由于投资体制、管理体制等多方面的原因，我国高速公路基本上都是分段建设，一路一公司，分散管理。在我国高速公路里程不断增加且逐步贯通成网的情况下，这种分段割据的管理状况，一方面严重影响了路网的统一性;另一方面增大了管理成本。如一些地方同一路线上多个合资公司并存，互相独立，分段收费，造成主线站设置过密，影响畅通。

为了打破这种分散式管理的局面，交通部颁布了《高速公路联网收费的技术要求》。车辆只需在高速公路的出入口停车收费，即使跨区段行使也是如此，分段计费、财务结算和分割由计算机自动完成，驾驶员无需在同一高速公路上分段停车缴费，从而提升通行效率。

系统介绍

高速公路联网收费系统一般由车道收费与控制系统、收费站系统、路公司分中心系统、收费结算中心系统构成。

联网收费系统示意图

其中，车道和收费站之间是局域网，其他的都是广域网。

上述各系统间存在大量的数据通信，例如车道系统每天需要将原始缴费记录和对一些违章违法车辆的抓拍图像逐级上传到结算中心，结算中心除了负责定期财务结算外还负责日常的管理，结算中心需要将各种通知、命令、费率表以及配置信息及时的逐级下发到各个车道，因此系统中的通信模块在其中的作用至关重

要。

MQ解决方案

经过分析，该案例的数据通信具有如下特点：

 通信系统之间是典型的树形结构；

 任意两级系统之间最好采用异步的通信模式，异步通信的好处在于当对方系

统和网络状况正常的时候会很快的将数据传递过去，否则会将数据暂存起来，等到正常后再发送。以车道系统和收费站系统为例，当两者之间的网络故障时（尽管是局域网，仍然有可能故障），车道系统会将数据缓存起来，等到故障排除后再进行发送；如果采用同步的方式，则必须等到故障排除后才能进行下一步操作，这对过往的车主来说是无法忍受的。

另外，根据这个案例的业务特点，相关的通信需求如下：

 由于涉及到资金等关键业务数据，因此必须保证数据的可靠传输。例如在发

生各种突发故障时（如网路断线，机器掉电等故障）保证数据不丢失，并在故障排除后能够被继续传输；

 由于系统需要7*24小时的收费运营，必须保证通信子系统的稳定运行；  收费站在某些时候可能会有大量的车辆通过，如节假日，这就要求通信子系

统要具有长时间传输大量数据的能力；

 随着车流量的不断增加，收费系统的业务量也会不断增加，现有的主机处理

能力可能难以满足需求，这就要求通信子系统具备很好的扩展能力，在不影响现有系统的前提下能够动态的增删车道、收费站、路公司分中心节点。综合上述这些需求和特点：异步通信、层次化或网状的通信网络、可靠传输、大数据量传输、动态扩展…等，我们可以发现：消息中间件是这个案例中通信子系统的最好选择。以下就是基于MQ的解决方案：

MQ解决方案示意图

整个数据流程如下：

1)车道收费系统将车辆原始缴费信息等提交到与之关联的MQ Server；

2)车道MQServer将记录暂存在本地并返回；同时MQServer会检查收费站的MQ Server是否可达，如果可达则将原始的缴费记录投递过去；

3)收费站MQ Server定期（一般是一天传一次）将本收费站所有车道的原始

记录投递到路公司分中心进行统计汇总；

4)路公司分中心MQ Server定期将汇总信息上传到结算中心；

5)结算中心定期进行结算、财务分割，后端还可能与银行、车辆通行卡管理中

心进行对接，进行资金划拨和通行卡账户金额管理。与这些系统对接也最好通过MQ来完成，本文档为了简单起见就不再展开来描述。

后续根据业务需求如果需要增加车道或收费站，对通信子系统来说，只需要在相应的节点上增加一个MQ Server，并分别配置一条传输通道到它的上级节点和下级节点即可，对现有系统不需要做任何改动。

案例总结

以上只是对高速公路联网收费系统的简单描述，实际使用场景可能会有一定的出入，比如系统的组网可能会更加复杂，除了树状的组网外还有网状结构，也有可能组网的层次会更多，但组网越复杂越能体现MQ的优势。

从这个例子我们也可以看到，MQ虽然是一个底层的中间件产品，但并非难以理解，它提供的功能其实非常单一，就是“提供可靠的数据传输”。在这个网络高度发达的时代，这种应用之间的通信场景比比皆是，以本案例所在的交通行业为例，除了高速收费外，在公安局的停车场监管系统、海事局的水上交通安全

管理系统，以及地铁、城市交通等系统中，都能找到大量的MQ使用场景。

第四篇：全数字收费终端在收费系统中的应用前景

全数字收费终端在收费系统中的应用前景

摘要：

随着国内经济的蓬勃发展，机动车数量飞速增长，对当前的收费系统带来很大的挑战。车道收费终端是整个收费系统的主要组成部分，它为整个收费系统提供最原始的收费数据。目前大多数收费系统都采用基于Windows系统的工控机作为收费终端。鉴于此，开发一款先进的全数字收费终端具有重大的意义。

关键词：三网合一；收费系统；收费终端

Abstract: Along with the vigorous development of the domestic economy, the rapid growth of the number of motor vehicles, the charging system bring great challenges.Lane Toll terminal is the main part of the whole system, it is the whole charging system with the original toll data.Most of the current charging system based on Windows system based on industrial computer as the charging terminal.In view of this, the development of an advanced digital charging terminal is of great significance.Key words: triple play;charging system;charging terminal

Abstract:

With the vigorous development of domestic economy, motor vehicle number rapid growth, to the current fee system a lot of challenges.Lane is the charge terminal charge system, key component, it provides for the entire charge system the most original charge data.Most current charge system based on all of the Windows system as a charge industrial computer terminal.The current fee terminal exist in the following problems: noise, dust, system bloated, easy infection virus, maintain the high cost and the poor compatibility, and so on.In view of this, the development of a advanced digital charge terminal is of great significance.Keywords: Combination of three netsFee system

Charge terminal

目 录 国内车道收费终端现状 4

1.1 概述 4

1.2 车道收费存在的问题 4

全数字收费终端 5

2.1 简介 5

2.2 主要特点 5

2.3 设备连接 6

收费系统架构比较 7

3.1 现有公路系统架构 7

3.2 全数字收费终端系统结构 8

结论 8

参考文献 8

国内车道收费终端现状

概述

高速公路作为现代化交通基础设施，以其方便、快捷、安全、舒适的运输特性，在促进国民经济发展中发挥着重要作用。目前高速公路收费系统中，车道收费终端主要由车道控制器、工控机、显示器、视频采集卡、字符叠加器、多串口卡、显示器、外围设备组成。

车道控制器存在的问题

车道控制器长时间的放置在收费亭内，灰尘侵袭严重。

由于工控机是24小时运行，CPU长时间运行、风扇老化，最终导致工控机产生大量噪音，严重破坏收费环境。

当前的车道控制器一般都采用基于Windows操作系统的工控机，系统长时间运行，将导致系统变得越来越慢，降低收费效率。

目前Windows病毒泛滥，若有人在收费系统的任一终端使用带有病毒的优盘、接收带有病毒的邮件，都会马上传播至整个收费系统。因此，当前收费系统的安全性能存在极大的隐患。

由于车道控制器有多种板卡组成，随着灰尘的增加、车辆通过时的震动，极易导致个别板卡故障，进而影响整个收费车道的使用。一旦系统出现故障，维护人员也不易快速定位问题。

车道控制器体积庞大，收费人员在收费亭中只剩下狭小的空间，容易产生压抑感，影响身心健康。

全数字收费终端

简介

全数字收费终端充分考虑目前国内道路收费领域的实际情况，汲取多年开发车道机的经验和教训。该产品采用“一体机”、“三网合一”、“节能环保”的设计理念，不但囊括了市面上普通收费机具有的全部功能，而且支持音、视频处理和丰富的外部接口，具有很强的通用性、兼容性、可靠性和开放性，提供了一个高效、稳定、安静的收费系统应用环境。

全数字收费终端基于嵌入式Linux系统，完全支持基于IP的网络传输方式，可以简便的接入IP网络。全数字收费终端既可用于组建收费、音频、视频数据集总传输的三网合一系统，也可直接接入现有网络系统进行设备升级替换。

全数字收费终端采用多个 CPU 组成的成熟硬件架构完成原来车道收费机、对讲设备和视频监控设备的功能。其内部使用高性能的 DSP 处理器完成音、视频信号处理，使用 FPGA 对外设进行驱动，使用高性能嵌入式 ARM 处理器完成收费流程和数据处理，并视频数据、音频数据、收费数据统一通过 IP 网络传输至中心，实现了收费系统、视频监控系统（CCTV）和语音对讲系统无缝结合。其本身成熟的模块化硬件架构也为设备长期不间断的稳定运行提供了根本的保障。设备外壳采用纯铝加工，内部采用高集成度的芯片解决方案，配合成熟的嵌入式Linux，低功耗节能环保，为设备的小型化和软件的自由定制提供了完善的基础。

主要特点

全数字收费终端采用一体式、全封闭设计，有效防止尘土侵袭。

全数字收费终端采用全铝外壳，机身就是散热片。该设计美观大方，无高温死机现象，无需增加风扇，为收费人员提供安静舒适的工作环境。

全数字收费终端采用嵌入式Linux操作系统，稳定可靠，无死机现象。该系统可裁剪不需要的模块，节省磁盘空间。

全数字收费终端可有效防止任何Windows病毒的入侵。鉴于嵌入式Linux的民用范围很窄，所以基本上不用考虑病毒的问题。

全数字收费终端高度集成化，将字符叠加器、视频采集卡、IO卡、多串口卡等外围设备集成在一起，减少故障点，增强整个收费系统的健壮性。

绿色环保，带来更小电磁辐射，没有噪音污染。

良好的可扩展性，支持二次软件开发，满足未来行业发展。

设备连接

图3收费系统物理模型

采用全数字收费终端以后，可以节省字符叠加器、图像采集卡、多串口卡和显示器、拾音器、喇叭。这样将车道节点的所有外设集成连接到全数字收费终端，车道的数据、音频、视频、报警全部通过RJ-45网线上传到收费站中。整个系统表现的简单，高效。

收费系统架构比较

现有公路系统架构

图1 现有公路收费系统结构图

我们通过分析现有公路收费系统的结构图可以得知，车道与收费站的数据包括音频、视频、收费数据。在当前系统中通过音频传输电缆完成语音的传输、视频传输电缆完成视频的传输、网线完成收费数据的传输。系统结构较为复杂、施工难度大，后期收费系统的维护成本也较大。

全数字收费终端系统结构

图2收费系统结构图

当采用全数字收费终端系统结构时，只需通过一根网线即可完成音频、视频、收费数据的传输，体现出三网合一的设计理念。整个系统简单明了，施工容易。

结论

总之，全数字收费终端可以提高整个收费系统的效率、增强收费系统的稳定性、减少收费系统运行维护的成本，同时为收费人员提供安静、舒适、宽敞的办公环境。在高速公路、停车场等收费场所中，全数字收费终端都是您的最佳选择。

参考文献

优创科技股份有限公司《V8302全数字收费终端使用说明书.doc》

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

第五篇：不停车电子收费系统在高速公路收费中的应用

不停车电子收费系统在高速公路收费中的应用

摘要：当前，我国的家庭人均收入在不断增加，人们通过不同的方式提高生活质量，例如代步工具逐步转换为私家车。再加上某些节假日7座以下的车辆不收费，高速公路的车辆在逐渐增加，收费处经常出现拥堵的现象。为了改善这一状况，我国的高速公路收费站引入了不停车收费系统。主要分析了不停车电子收费系统在我国的应用情况，并探讨了其需要改进之处。

关键词：不停车电子收费系统；高速公路；收费效率；微波通信

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.112

当前，我国高速公路的车流量在不断增加，人工收费的方式导致收费入口经常拥堵，严重时还会造成不同程度的交通事故，已经不能满足逐渐增长的车辆需求。不停车电子收费系统最初是在发达国家发展起来的，随后我国也引入了该系统，并将其应用于各大高速公路收费口。与人工收费方式相比，该系统具有很多优势，比如提高了收费效率，减少了堵车时的尾气排放量等。

不停车电子收费系统概述

不停车电子收费系统的简称为“ETC”，是分别在车上和收费口安装对应的信息交换装置，一般是在收费入口处对进入的车辆进行信息录入和识别。当车辆到达收费出口时，该系统会读取车辆信息并计算扣去费用。该系统最早出现于20世纪80年代的欧洲，经过多年的发展，得到了全面的完善，车主不必担心隐私泄露，同时还省去了收费找零等手续。随着我国高速公路数量和运输车辆的不断增加，为了提高收费效率，我国也引入了不停车电子收费系统，但是从目前的发展来看，该系统在我国并没有完全实现智能化，还需要人工辅助。

不停车电子收费系统主要利用微波通信，依靠的是车辆上的电子标签、车载装置及收费口的无线通信设备。该系统的运行主要分为以下几步：①最高层中央系统的运行。该系统不仅负责结算车辆费用，负责处理车辆信息，监控整个收费站的收费运行情况等，还负责与对应的银行进行财务结算。②收费站的控制管理系统会组建一个局域网，将中央管理系统与收费控制中心相连。控制管理系统实时监控信息，并在整理、分类后递交于中央管理系统，同时处理控制车道情况与车辆费用。③费用管理系统的运行。该系统可为车主提供极大的便利。④车道控制系统的运行。该系统是不停车收费系统中最先与车辆接触的系统，也是收集车辆信息的最原始系统。不停车电子收费系统的应用情况

不停车电子收费系统是各种高科技的集合体，其中，电子技术最为显著，其特点是智能化程度较高，无需人工操作，系统扣款无需现金，快速扣除费用无需停车。将不停车电子收费系统应用于高速公路收费处，可有效提高收费效率。

传统的收费站是通过人工收费的，收费出入口需要配备一定数量的收费人员与安保人员。一方面，雇用这些人员需要花费一定的费用，高速公路每年收取款项的15%，甚至更高用来支付这些人员的工资；另一方面，人工收取费用会造成贪污作弊的现象。而应用不停车电子收费系统不仅改善了收费站的工作风气，还增加了高速公路的费用收入。

不停车电子收费系统是通过微波通信工作的，操作速度极快，因此在整个操作流程中有效保护了车主的信息数据，避免造成信息泄露。另外，该系统会在车辆通过的几秒内多次读取车辆信息并反复校验，确保收取费用的准确性。

传统的收费方式是每辆通行车辆需要在入口阻拦发卡，然后在出口时再阻拦收取费用。这种收费方式工作效率很低，严重影响了高速公路的车流情况，没有将高速公路的实际效用展现出来，尤其是在节假期前后，因在收费站排队造成的拥堵现象尤为严重。应用不停车电子收费系统可以有效缓解并改善收费站的拥堵现象，由于车辆在收费出入口无需停车，直接由系统扣款，因此，收费站出入口变得更加畅通，避免了车主因缴费拥堵而耽误行程的情况，整个付费流程更加畅通。

一旦收费站出入口出现拥堵，车辆行驶的速度会减慢，而且在拥堵严重的情况下，车辆需要不断交替起步和制动，这种频繁的操作会增加车辆零件与油量的损耗。而不停车电子收费系统保证了车辆的畅通无阻，那么也就降低了车辆的零件损耗，同时也减少了汽车尾气的排放量。

不停车电子收费系统的设备占地面积较小，而且不需要人工操作，更节约了收费站的占地面积。随着我国经济的不断发展，可利用的土地面积逐渐减小，而类似不停车电子收费系统的发展正是我国经济转型发展的方向，有利于改善生态环境。

高速公路上的运输车辆类型不同，但是不停车电子收费系统通过缩短车辆的通行时间，可以有效促进运输型企业的发展。比如快递物流车辆，通过缩短道路上的运输时间，减少了客户投诉，同时在短时间内将包裹递送到收件人手中，提高客户满意度。

结束语

不停车电子收费系统是社会进步和科技发展的产物，它对改善我国的交通情况起着很重要的作用。但是，由于我国引入不停车电子收费系统的时间还不长，在应用过程中仍然存在一些问题，再加上我国不同省市之间的道路存在一定的差异，因此，相关技术人员需要不断研究完善该系统，确保其可以在我国得到更好的应用。

参考文献

[1]王立平.基于RFID技术的高速公路不停车收费系统[J].现代电子技术，2012（3）.[2]缪国胜.如何避免高速公路收费站200 m免费放行[J].交通企业管理，2012（1）.[3]张浩.收费管理数字化之惑[J].中国公路，2012（4）.〔编辑：刘晓芳〕