第一篇：MQ典型使用場景---MQ在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)中的應(yīng)用
MQ典型使用場景---MQ在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)中的應(yīng)用
MQ典型使用場景
---MQ在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)中的應(yīng)用
前言
ApusicMQ介紹系列主要用來向中間件的技術(shù)支持人員、市場營銷人員，以及對MQ感興趣的同事做的一個完整體系化的介紹。
在中間件的產(chǎn)品家族里面，消息中間件是一個比較特殊的產(chǎn)品，它既不像應(yīng)用服務(wù)器那樣有著廣泛的用戶基礎(chǔ)，也沒有云計算、SOA那樣的噱頭，很多人根本就不知道消息中間件是個什么東西，有什么用。事實上，消息中間件是一個古老而經(jīng)久不衰的產(chǎn)品，說它古老是因為它產(chǎn)生的時間甚至早于應(yīng)用服務(wù)器，且一出來就備受推崇；說它經(jīng)久不衰是因為現(xiàn)在只要涉及到數(shù)據(jù)通信它仍然是首選。這是一個經(jīng)過時間驗證的產(chǎn)品，它的用途已經(jīng)在行業(yè)內(nèi)形成了廣泛的共識，不再需要額外的炒作。
公司早在2006年便開始了Apusic消息中間件的開發(fā)，即便如此，這個時間也比IBM、東方通晚了十多年。之后便一直處于斷斷續(xù)續(xù)發(fā)展的境地，再加上它實在是太底層、太基礎(chǔ)了，以至于很多同事都對它不太了解。從2010年下半年開始，公司加大了對它的投入，形成了一個穩(wěn)定的開發(fā)團隊來加速它的發(fā)展，并于2010年底發(fā)行了一個穩(wěn)定性和健壯性都大幅提升的版本：Apusic MQ7.5。
本系列致力于完整的介紹MQ產(chǎn)品，從而改變?nèi)藗儗λ涣私獾默F(xiàn)狀，主要內(nèi)容將會包括MQ概念介紹、MQ運作原理和術(shù)語介紹、Apusic MQ功能和性能介紹、典型使用場景和案例分析等。
本文檔是該系列的第四篇，主要描述MQ在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)中的應(yīng)用。該案例不對整個系統(tǒng)和業(yè)務(wù)進行介紹，而只是針對其中的數(shù)據(jù)傳輸模塊進行闡述。
背景介紹
我國的高速公路經(jīng)過多年的發(fā)展，規(guī)模日趨完善，但高速公路的管理卻明顯跟不上高速公路自身的發(fā)展。由于投資體制、管理體制等多方面的原因，我國高速公路基本上都是分段建設(shè)，一路一公司，分散管理。在我國高速公路里程不斷增加且逐步貫通成網(wǎng)的情況下，這種分段割據(jù)的管理狀況，一方面嚴重影響了路網(wǎng)的統(tǒng)一性;另一方面增大了管理成本。如一些地方同一路線上多個合資公司并存，互相獨立，分段收費，造成主線站設(shè)置過密，影響暢通。
為了打破這種分散式管理的局面，交通部頒布了《高速公路聯(lián)網(wǎng)收費的技術(shù)要求》。車輛只需在高速公路的出入口停車收費，即使跨區(qū)段行使也是如此，分段計費、財務(wù)結(jié)算和分割由計算機自動完成，駕駛員無需在同一高速公路上分段停車繳費，從而提升通行效率。
系統(tǒng)介紹
高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)一般由車道收費與控制系統(tǒng)、收費站系統(tǒng)、路公司分中心系統(tǒng)、收費結(jié)算中心系統(tǒng)構(gòu)成。
聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)示意圖
其中，車道和收費站之間是局域網(wǎng)，其他的都是廣域網(wǎng)。
上述各系統(tǒng)間存在大量的數(shù)據(jù)通信，例如車道系統(tǒng)每天需要將原始繳費記錄和對一些違章違法車輛的抓拍圖像逐級上傳到結(jié)算中心，結(jié)算中心除了負責(zé)定期財務(wù)結(jié)算外還負責(zé)日常的管理，結(jié)算中心需要將各種通知、命令、費率表以及配置信息及時的逐級下發(fā)到各個車道，因此系統(tǒng)中的通信模塊在其中的作用至關(guān)重
要。
MQ解決方案
經(jīng)過分析，該案例的數(shù)據(jù)通信具有如下特點：
? 通信系統(tǒng)之間是典型的樹形結(jié)構(gòu)；
? 任意兩級系統(tǒng)之間最好采用異步的通信模式，異步通信的好處在于當對方系
統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)狀況正常的時候會很快的將數(shù)據(jù)傳遞過去，否則會將數(shù)據(jù)暫存起來，等到正常后再發(fā)送。以車道系統(tǒng)和收費站系統(tǒng)為例，當兩者之間的網(wǎng)絡(luò)故障時（盡管是局域網(wǎng)，仍然有可能故障），車道系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)緩存起來，等到故障排除后再進行發(fā)送；如果采用同步的方式，則必須等到故障排除后才能進行下一步操作，這對過往的車主來說是無法忍受的。
另外，根據(jù)這個案例的業(yè)務(wù)特點，相關(guān)的通信需求如下：
? 由于涉及到資金等關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，因此必須保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。例如在發(fā)
生各種突發(fā)故障時（如網(wǎng)路斷線，機器掉電等故障）保證數(shù)據(jù)不丟失，并在故障排除后能夠被繼續(xù)傳輸；
? 由于系統(tǒng)需要7*24小時的收費運營，必須保證通信子系統(tǒng)的穩(wěn)定運行； ? 收費站在某些時候可能會有大量的車輛通過，如節(jié)假日，這就要求通信子系
統(tǒng)要具有長時間傳輸大量數(shù)據(jù)的能力；
? 隨著車流量的不斷增加，收費系統(tǒng)的業(yè)務(wù)量也會不斷增加，現(xiàn)有的主機處理
能力可能難以滿足需求，這就要求通信子系統(tǒng)具備很好的擴展能力，在不影響現(xiàn)有系統(tǒng)的前提下能夠動態(tài)的增刪車道、收費站、路公司分中心節(jié)點。綜合上述這些需求和特點：異步通信、層次化或網(wǎng)狀的通信網(wǎng)絡(luò)、可靠傳輸、大數(shù)據(jù)量傳輸、動態(tài)擴展…等，我們可以發(fā)現(xiàn)：消息中間件是這個案例中通信子系統(tǒng)的最好選擇。以下就是基于MQ的解決方案：
MQ解決方案示意圖
整個數(shù)據(jù)流程如下：
1)車道收費系統(tǒng)將車輛原始繳費信息等提交到與之關(guān)聯(lián)的MQ Server；
2)車道MQServer將記錄暫存在本地并返回；同時MQServer會檢查收費站的MQ Server是否可達，如果可達則將原始的繳費記錄投遞過去；
3)收費站MQ Server定期（一般是一天傳一次）將本收費站所有車道的原始
記錄投遞到路公司分中心進行統(tǒng)計匯總；
4)路公司分中心MQ Server定期將匯總信息上傳到結(jié)算中心；
5)結(jié)算中心定期進行結(jié)算、財務(wù)分割，后端還可能與銀行、車輛通行卡管理中
心進行對接，進行資金劃撥和通行卡賬戶金額管理。與這些系統(tǒng)對接也最好通過MQ來完成，本文檔為了簡單起見就不再展開來描述。
后續(xù)根據(jù)業(yè)務(wù)需求如果需要增加車道或收費站，對通信子系統(tǒng)來說，只需要在相應(yīng)的節(jié)點上增加一個MQ Server，并分別配置一條傳輸通道到它的上級節(jié)點和下級節(jié)點即可，對現(xiàn)有系統(tǒng)不需要做任何改動。
案例總結(jié)
以上只是對高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的簡單描述，實際使用場景可能會有一定的出入，比如系統(tǒng)的組網(wǎng)可能會更加復(fù)雜，除了樹狀的組網(wǎng)外還有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，也有可能組網(wǎng)的層次會更多，但組網(wǎng)越復(fù)雜越能體現(xiàn)MQ的優(yōu)勢。
從這個例子我們也可以看到，MQ雖然是一個底層的中間件產(chǎn)品，但并非難以理解，它提供的功能其實非常單一，就是“提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸”。在這個網(wǎng)絡(luò)高度發(fā)達的時代，這種應(yīng)用之間的通信場景比比皆是，以本案例所在的交通行業(yè)為例，除了高速收費外，在公安局的停車場監(jiān)管系統(tǒng)、海事局的水上交通安全
管理系統(tǒng)，以及地鐵、城市交通等系統(tǒng)中，都能找到大量的MQ使用場景。
第二篇：ETC技術(shù)在廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費中的應(yīng)用案例
建議研究的主要內(nèi)容：
目前國內(nèi)僅少數(shù)省份建立了省級高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心，但其整體水平和智能化程度均不高，資源的整合力度較弱，路段監(jiān)控系統(tǒng)中存在的大量異構(gòu)視頻信號或異構(gòu)設(shè)備數(shù)據(jù)難以在統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺下進行管理。課題以廣東省交通集團高速公路監(jiān)控（客服）中心的建設(shè)工程為依托，構(gòu)建全省聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，無縫整合異構(gòu)視頻資源，利用GIS技術(shù)實現(xiàn)路網(wǎng)狀態(tài)展示和指揮調(diào)度決策支持。
最終提高全省聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控標準化程度和路網(wǎng)綜合管理水平，為公眾安全出行提供更加便捷、順暢的服務(wù)，為道路管理者提供交通處置和應(yīng)急指揮的決策支持。課題的主要研究內(nèi)容包括：
1、全省聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。研究并建立全省聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)所有路段監(jiān)控數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一管理（包括視頻以及數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析、挖掘、應(yīng)用以及增值等等）。這是隨后一系列智能化路網(wǎng)狀態(tài)分析、評估、展現(xiàn)以及發(fā)布的基礎(chǔ)；也是提高整個路網(wǎng)綜合營運管理智能化水平的重中之重。
2、異構(gòu)視頻資源整合。研究各種視頻信號資源（包括模擬視頻信號、數(shù)字視頻信號）與視頻格式（包括MPEG2、MPEG4、H.264等）并進行無縫整合，重點解決多種視頻系統(tǒng)不能有效管理與共享的弊端，構(gòu)建綜合視頻管理平臺。
3、基于GIS、GPS的路網(wǎng)分析。研究全省高速公路路網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)，建立全省高速公路路網(wǎng)地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括路段路線信息、樁號坐標信息、監(jiān)控設(shè)備坐標信息、路線分段（雙向，一公里分為一段）、路段交匯點、互通立交點、禁止通行點等等；以此為依據(jù)實現(xiàn)快速準確定位；結(jié)合聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)車流數(shù)據(jù)實現(xiàn)路網(wǎng)營運狀態(tài)綜合分析、出行路線規(guī)劃查詢、營運及事故信息直觀顯示等；并結(jié)合GPS技術(shù)為集團內(nèi)部車輛管理提供最高效的方式。
4、應(yīng)急指揮調(diào)度。研究針對各路段、各區(qū)域具體情況的應(yīng)急預(yù)案，開發(fā)應(yīng)急預(yù)案管理及指揮調(diào)度系統(tǒng)軟件，提高相鄰路段間的協(xié)調(diào)調(diào)度能力，實現(xiàn)路網(wǎng)安全暢通。
5、出行信息發(fā)布網(wǎng)站。研究各種交通信息發(fā)布技術(shù)與渠道，開發(fā)公眾出行信息發(fā)布網(wǎng)站，及時向社會工作發(fā)布實時路況信息，使信息真正發(fā)揮作用，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的社會效益，并通過合理的渠道實現(xiàn)信息的有償增值服務(wù)。本課題的研究，主要有以下創(chuàng)新點：
？ 通過建立全省聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，對監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一規(guī)劃，完成標準化的數(shù)據(jù)字典，最終實現(xiàn)所有路段監(jiān)控數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一管理，提升監(jiān)控管理的標準化水平。
？ 通過建立綜合視頻管理平臺，使得不同格式的視頻信號、實時視頻信號與歷史查詢視頻信號在同一軟件平臺上進行統(tǒng)一管理。同時構(gòu)建冗余視頻通道，為指揮調(diào)度決策提供現(xiàn)場實時圖像支持，為事故調(diào)查取證提供錄像查詢支持。
？ 研究廣東省高速公路路網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)及運營狀態(tài)綜合分析技術(shù)，建立全省高速公路路網(wǎng)地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)車流數(shù)據(jù)實現(xiàn)路網(wǎng)營運狀態(tài)綜合分析、出行路線規(guī)劃查詢、營運及事故信息直觀顯示等。
？ 開發(fā)基于GIS、GPS的應(yīng)急預(yù)案及指揮調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)直觀化、高效率的應(yīng)急指揮調(diào)度。通過廣東省聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控綜合管理平臺的建設(shè)，將實現(xiàn)以下目標：
？ 構(gòu)建全省聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)所有路段監(jiān)控數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一管理； ？ 無縫整合各種視頻信號資源，構(gòu)建綜合視頻管理平臺；
？ 將地理信息系統(tǒng)（GIS）與GPS導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)路網(wǎng)狀態(tài)綜合分析及直觀展示； ？ 建立應(yīng)急預(yù)案及指揮調(diào)度系統(tǒng)，提高相鄰路段間的協(xié)調(diào)調(diào)度能力，實現(xiàn)路網(wǎng)安全暢通； ？ 建立豐富的交通信息對外發(fā)布渠道，實現(xiàn)信息增值。
ETC技術(shù)在廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費中的應(yīng)用案例
來源：廣東聯(lián)合電子收費股份有限公司 作者：宋啟明 2010-6-5 13:22:25 評論
0 條
廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費從1998年開始開展前期工作，2002年正式啟動，經(jīng)過兩年多的努力，在2004年底取得突破性進展，12月18日廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)正式開通。廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費項目采用組合式收費技術(shù)方案，推廣采用電子不停車收費(ETC)技術(shù)，大大提高了公路的通行效率。本文對廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費推廣ETC的有關(guān)技術(shù)和營運情況進行介紹。
一、項目總體建設(shè)目標及規(guī)劃
廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費項目的總體建設(shè)目標：一是分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費，取消區(qū)域內(nèi)主線收費站，逐步實現(xiàn)區(qū)域合并；二是采用兼容電子不停車收費和人工半自動收費的組合式收費技術(shù)，實現(xiàn)粵通卡全省“一卡通行”；三是推廣采用電子不停車收費技術(shù)，提高公路的通行效率。
按照這一目標，廣東省公路聯(lián)網(wǎng)收費工作先在高速公路實行，再推廣到普通公路電子收費。其中高速公路聯(lián)網(wǎng)收費工作分成三個階段實施： 第一階段至2 0 0 5年底結(jié)束，全省高速公路分6個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)聯(lián)網(wǎng)收費，同時開通電子不停車收費與粵通卡一卡通行；第二階段是從2 0 0 6年開始，全省的6個區(qū)域合并成3個區(qū)域，進一步擴大不停車收費的范圍； 第三階段是從2 0 1 0年開始，爭取用幾年的時間，把全省3個區(qū)域合并成1個區(qū)域，使電子不停車收費成為全省公路收費的主流形式。
二、目前項目進展
廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)在2004年底開通營運，目前已穩(wěn)定運行了三年多，數(shù)據(jù)結(jié)算準確安 全，業(yè)主賬務(wù)拆分清晰，營運管理有序進行，用戶使用ETC繳費高效、快捷。截至目前，全省62條高速公路已有60條實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)收費和粵通卡繳費，撤并16個主線收費站，減少新建主線站29個，建成開通166條ETC車道；2006年結(jié)算通行費金額已達到168億元，其中非現(xiàn)金部分的通行額已接近20億元?；浲▎卧碌睦U費金額已占高速公路收費額的1 3%，一些車流量較大的高速公路，如廣深高速公路，已達到了1 7%以上。
目前廣東已建立了一個覆蓋全省范圍的、全方位的粵通卡客戶服務(wù)體系。在全省2 1個地級市都建立了客戶服務(wù)中心，并開通了集呼叫中心、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和短信服務(wù)于一體的96533客戶服務(wù)平臺，此外，利用社會資源開通了4 0 0多個銀行充值代理點、2 3 7個加油站服務(wù)代理點、若干個汽車4S店代理點和一批分布在主要收費站旁的快速安裝點?；浲ê虴TC收費的優(yōu)越性和便利性已經(jīng)得到了社會認可，用戶發(fā)展迅速，應(yīng)用環(huán)境曰趨成熟。除了在廣東省內(nèi)的應(yīng)用，粵通卡還與香港的ETC同行合作在香港發(fā)行了 決易通·粵通卡”，實現(xiàn)跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)合作。2006年9月份，澳港兩地不停車聯(lián)網(wǎng)繳費網(wǎng)絡(luò)開通，5萬多的粵港兩地牌照的車輛用戶可持“快易通·粵通卡”在廣東省內(nèi)享受到ETC和粵通卡非現(xiàn)金繳費服務(wù)。
三、項目營運模式
(一)建設(shè)模式
廣東省高速公路投資主體復(fù)雜，協(xié)調(diào)難度大，為了協(xié)調(diào)各方利益，廣東省制訂了“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一結(jié)算” 的原則，專門成立了不以營利為目的的聯(lián)網(wǎng)收費專營公司一一廣東聯(lián)合收費公司，以企業(yè)化運作的方式負責(zé)全省聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的具體實施工作，為全省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)運行的實施打造了統(tǒng)一的技術(shù)支持、營運管理與服務(wù)平臺。
由廣東聯(lián)合收費公司負責(zé)投資建設(shè)粵通卡(非現(xiàn)金)結(jié)算中心、聯(lián)網(wǎng)收費(現(xiàn)金)結(jié)算中心及六個區(qū)域管理點、粵通卡客戶服務(wù)網(wǎng)點； 由各個路段業(yè)主負責(zé)區(qū)域路段收費系統(tǒng)的建設(shè)及改造。這種建設(shè)模式分工明確，降低了整體營運成本，提高了綜合效益按照上述的建設(shè)模式，營運管理也分工清晰，各有關(guān)單位各負其責(zé)。這一模式將公路收費從封閉管理格局轉(zhuǎn)化為區(qū)域協(xié)作管理的格局。徹底打破了“一路一公司” 的封閉式管理模式，廣東聯(lián)合收費公司與各路段業(yè)主、銀行之間的職責(zé)、權(quán)利、義務(wù)關(guān)系均界定清晰。通過大力推廣粵通卡和ETC收費，打破了原來公路區(qū)域分割、封閉收費的格局，增加了公路收費的透明度和服務(wù)性，使公路收費從傳統(tǒng)的管理職能轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥姆?wù)功能，大力提高了公路系統(tǒng)的道路通行能力和行業(yè)管理水平，全面提升了電子信息服務(wù)在公路系統(tǒng)的應(yīng)用水平，提高了整體運作效率。
(二)商業(yè)化的運營服務(wù)模式
首先，在客戶服務(wù)方面，廣東聯(lián)合收費公司建設(shè)了覆蓋全省的客戶服務(wù)中心，組建了專業(yè)的客戶服務(wù)團隊、并與社會合作建設(shè)了一大批代理油站、銀行代理點，在需求量大的主要收費站設(shè)立了粵通卡的快速安裝點，在全省開通了965 3 3的粵通卡服務(wù)熱線，與郵政合作推出了“電話訂購、送卡上門”等服務(wù)，解決了粵通卡發(fā)行的瓶頸問題，為用戶提供多樣化、便捷的貼身服務(wù)。
其次，廣東聯(lián)合收費公司在服務(wù)內(nèi)容上不斷推陳出新，制訂了全省統(tǒng)一服務(wù)規(guī)范，使客戶在任一網(wǎng)點都可享受統(tǒng)一、規(guī)范的標準化服務(wù)，定期為廣大車輛用戶提供發(fā)票和清單郵寄服務(wù)，方便司機報銷和財務(wù)管理，使客戶的發(fā)票管理更加嚴謹簡單。此外，有針對性為不同類型的客戶提供個性化服務(wù)，如卡片的個性化印刷、充值、月結(jié)、扣款短信通知，網(wǎng)上轉(zhuǎn)賬自動充值、零余額賬戶解決方案等服務(wù)。
再次，在推廣方面結(jié)合高速公路實際情況開展針對性專項營銷，吸引現(xiàn)金繳納通行費的客戶使用粵通卡走ETC通道，吸引車輛使用粵通卡走高速公路，提高業(yè)主的通行費收繳金額，提升收費站通行能力，實現(xiàn)廣東聯(lián)合收費公司、路段業(yè)主、車輛用戶三贏局面。
在品牌建設(shè)與服務(wù)宣傳方面，廣東聯(lián)合收費公司堅持服務(wù)社會、方便群眾的宗旨，以誠信服務(wù)為核心，建立統(tǒng)一的品牌形象，統(tǒng)一宣傳規(guī)范，通過市場化的宣傳推廣策略，在品牌方面實 現(xiàn)“高知名度、高參與度、高認知度” 的目標，從產(chǎn)品、傳播和客戶的角度建立鮮明的形象和認知。在營銷推廣方面，以公司不營利的公益特點和實力為基礎(chǔ)，強化品牌的公信力，提升客戶對產(chǎn)品和服務(wù)的認同，提高品牌的認知度和美譽度。為了確保廣大車輛用戶辦理粵通卡業(yè)務(wù)更方便、更快捷，廣東聯(lián)合收費公司正不斷拓寬粵通卡的服務(wù)領(lǐng)域，利用已有粵通卡平臺，從自身實際出發(fā)，以滿足廣大群眾利益為出發(fā)點，把應(yīng)用范圍進一步推廣到與群眾出行、消費有關(guān)的公路繳費和電子支付等方面。
四、項目效益
根據(jù)交通部公路科學(xué)研究院對廣東高速公路聯(lián)網(wǎng)收費項目進行的效益評價，按2006年的高速公路建設(shè)規(guī)模，廣東全省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費后，實現(xiàn)撤并、減少主線收費站和采用ETC收費技術(shù)大幅度提高了通行效率，累計減少建設(shè)費用約1 4億元，每年減少運營費用約1，5億元。預(yù)計至2 0 1 0年，節(jié)約建設(shè)和營運費用約61，5億元，遠期至2020年預(yù)計累計可節(jié)約建設(shè)營運費用約1 4 7，1億元。~PA'I-，ETC每條車道通行能力相當于5— 7條人工車道，以目前建成開通的161條ETC車道計算，未來至少可減少建設(shè)6 0 0多條人工收費車道，全省因此可節(jié)約收費站車道擴建費用約20多億元，同時大幅度節(jié)約營運成本。
除了給道路投資帶來巨大經(jīng)濟效益，項目還大大節(jié)約了道路使用者的油耗和時間，符合節(jié)能減tl}的需求。廣東省因?qū)嵤┞?lián)網(wǎng)收費累計為道路使用者帶來巨大效益，這些效果最終體現(xiàn)為社會成本的顯著降低，以及宏觀經(jīng)濟效益的提高。
五、發(fā)展規(guī)劃
廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費為用戶提供方便快捷的不停車和停車方式非現(xiàn)金收費服務(wù)，同時也搭建了一個覆蓋范圍廣闊的電子交易支持平臺。下一步廣東聯(lián)合收費公司將堅持以科學(xué)發(fā)展觀統(tǒng)領(lǐng)發(fā)展全局，發(fā)揮全省統(tǒng)一品牌、全省統(tǒng)一結(jié)算體系、遍及全省的客服及通訊網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)領(lǐng)先等四大優(yōu)勢，整合省內(nèi)相關(guān)資源，構(gòu)建泛珠三角區(qū)域電子支付基礎(chǔ)體系，使公司在業(yè)務(wù)和資產(chǎn)規(guī)模方面將實現(xiàn)跨越式發(fā)展，在管理上向集團化經(jīng)營發(fā)展，使公司成為國內(nèi)領(lǐng)先的電子支付營運商，全力打造廣東省“交通一卡通
第三篇：UML建模技術(shù)在高速公路收費系統(tǒng)軟件設(shè)計中的應(yīng)用
UML建模技術(shù)在高速公路收費系統(tǒng)軟件開發(fā)中的研究及應(yīng)用
張治元
（長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機信息工程系 湖南 長沙 410015）
摘 要 本文在分析UML建模技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了基于UML的高速公路收費系統(tǒng)。詳細分析了系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)、兩層C/S體系結(jié)構(gòu)、MIDAS技術(shù)、Socket通訊；并設(shè)計了車道收費系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：統(tǒng)一模型語言 收費系統(tǒng) 多層分布式應(yīng)用服務(wù) 安全套接字 分類號：TP393.08 文獻標識碼：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年軟件工程家Grady Booch.Ivar Jacobson.James Rumbaug先后集于Rational公司，他們以各自原有的方法為基礎(chǔ)，并吸收其他方法的長處，共同提出新的面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計語言----統(tǒng)一模型語言UML（Unified Modeling Language）。
UML的目標是以面向?qū)ο髨D的方式來描述任何類型的系統(tǒng)，適宜建立軟件系統(tǒng)的模型。此外，UML適用于系統(tǒng)開發(fā)過程中從需求規(guī)格描述到系統(tǒng)完成后測試的不同階段。
UML是一種建模語言，不是一種方法，它獨立于過程。利于它建模時，可遵循任何類型的建模過程。但該建模語言的作者們給出了一種推薦性的建模過程指導(dǎo)，即RUP（Rational Unified Process）。
RUP是以用例為驅(qū)動、體系結(jié)構(gòu)為中心、迭代和增量的過程。RUP包括四個階段（包括初始、細化、構(gòu)造、遷移），每個階段又分為若干次迭代，每次迭代都有一個核心工作流（包括需求、分析、設(shè)計、實現(xiàn)、測試5個活動：）。
總之，標準建模語言UML適用于以面向?qū)ο蠹夹g(shù)來描述任何類型的系統(tǒng)，而且適用于系統(tǒng)開發(fā)的不同階段，從需求規(guī)格描述直至系統(tǒng)完成后的測試和維護。
本文的第二部將對高速公路收費系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計作簡單的描述；第三部分詳細介紹系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)-MIDAS技術(shù)和Socket通訊；車道軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)將在第四部分中給出；最后是全文的總結(jié)。
2．系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計
本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖（圖1）用UML描述如下：
其中收費操作在車道機實現(xiàn)、管理操作在管理機上實現(xiàn)。應(yīng)用服務(wù)器是中間層，它們和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器一起形成事實上的多層體系結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)中，由于車道和收費站分布的分散性，必須要把界面部件和工控控制部件從應(yīng)用服務(wù)上分離開來。應(yīng)用服務(wù)器上可接多臺異地管理機，方便管理者異地操作管理。管理機程序也可以直接和車道機通訊，比如監(jiān)控收費員收費等，從而減輕應(yīng)用服務(wù)器的負荷、減少網(wǎng)絡(luò)通信量。
多層C/S結(jié)構(gòu)各層間的通信效率若不高，即使分配給各層的硬件能力很強，其作為整體來說也達不到所要求的性能。此外，設(shè)計時慎重考慮各層間的通信方法、通信頻度及數(shù)據(jù)量也是非常必要的。在本系統(tǒng)中，通訊分為三種實現(xiàn)：一為MIDAS實現(xiàn)，如監(jiān)控服務(wù)部件——監(jiān)控界面部件、信息查詢分析接口部件——查詢分析界面部件；一為TCP協(xié)議，如監(jiān)控服務(wù)部件——工控控制部件；而車道機——服務(wù)機、車道機——管理機通訊采用UDP協(xié)議。
圖1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖
3．系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
（1）MIDAS技術(shù)
系統(tǒng)選用Delphi作為開發(fā)工具。Delphi具有幾乎完美的面向?qū)ο笳Z言和技術(shù)，具有完善的數(shù)據(jù)處理能力和對標準技術(shù)的完整支持。更為重要的是內(nèi)置的MIDAS體系對多層C/S的充分支持。
MIDAS（Multi-tiered Distributed Application Services），即多層分布式應(yīng)用服務(wù)，是Borland公司的一項成熟技術(shù)。MIDAS技術(shù)是基于面向?qū)ο缶幊棠Ｐ偷?，支持CORBA和DCOM的Delphi集成開發(fā)。Borland 提供了通過DCOM、TCP/IP和OLEnterprise等連結(jié)方式。MIDAS可以把數(shù)據(jù)集包裝為Variant、OLE Variant或Any，然后作為參數(shù)跨網(wǎng)絡(luò)傳遞給遠程方法調(diào)用。服務(wù)器端將數(shù)據(jù)集打包成Variant，并傳輸?shù)娇蛻舳耍诳蛻舳藬?shù)據(jù)包被解包，并通過界面顯示給客戶端用戶?？蛻舳送ㄟ^調(diào)用應(yīng)用服務(wù)器上的IProvider接口，實現(xiàn)對應(yīng)用服務(wù)器上相關(guān)方法的訪問和操作。由于接口是基于DCOM的，所以，客戶端的訪問和調(diào)用都是自動完成的，基本不再需要人工干預(yù)——當客戶機訪問服務(wù)器時，如果服務(wù)器應(yīng)用還沒有運行，客戶程序?qū)⒆詣蛹せ钏Ｒ虼吮鞠到y(tǒng)中監(jiān)控服務(wù)部件——監(jiān)控界面部件、信息查詢分析接口部件——查詢分析界面部件通訊用MIDAS實現(xiàn)，這對在管理機上異地操作的管理員來說是非常便利的。當然，DCOM編程機制是比較復(fù)雜的，但MIDAS技術(shù)簡化了DCOM應(yīng)用。
（2）Socket通訊
Socket是雙向的通信端點，按通信特性可將套接字分類，主要有兩類:TCP協(xié)議和UDP協(xié)議。TCP協(xié)議是基于字節(jié)流的Socket，提供可靠和無差錯的字節(jié)流通信。采取穩(wěn)定的連接和差錯檢測機制來保障通信的質(zhì)量，但消耗資源大。由于收費信息要可靠和持續(xù)的傳遞到應(yīng)用服務(wù)器，故工控控制部件——監(jiān)控服務(wù)部件之間通過TCP協(xié)議建立連接通信，由Delphi中tclientsocket和tserversocket的子類實現(xiàn)。
UDP協(xié)議是基于數(shù)據(jù)報的Socket，提供不可靠的無連接數(shù)據(jù)報傳輸服務(wù)，優(yōu)點是消耗資源小，占用網(wǎng)絡(luò)頻寬小，速度快。管理機要根據(jù)需要監(jiān)控某車道機，是和車道機瞬時的間斷的通信，不需要進行持續(xù)不斷的通信，不需建立穩(wěn)定的連接，對信息傳輸?shù)馁|(zhì)量也不要求很高，故采用UDP協(xié)議，由Delphi中TNMUDP類繼承實現(xiàn)。
4．車道收費系統(tǒng)設(shè)計
本文僅描述入口車道軟件系統(tǒng)的設(shè)計過程。（1）功能設(shè)計
入口車道的主要功能是錄入車型、車種、入口站代號，然后發(fā)放IC卡作為通行證，同時要對免費車、沖關(guān)車、車隊和作廢等進行處理，對出現(xiàn)異?；蚬收系能嚨酪汝P(guān)閉作下班操作。為了滿足實時性和穩(wěn)定性的要求，在設(shè)計車道收費系統(tǒng)中采用后臺控制技術(shù)而沒有采用多線程的形式，系統(tǒng)采用兩層C/S結(jié)構(gòu)，本地有本地數(shù)據(jù)庫，與站級數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系采用后臺技術(shù)。這樣在網(wǎng)絡(luò)繁忙或網(wǎng)絡(luò)不通 時也能按時完成收費，從而保證了系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性的要求，如果采用多線程，發(fā)生上述故障時，系統(tǒng)必須等待，這樣就不能滿足收費系統(tǒng)的要求。
為了提高程序運行的響應(yīng)速度，程序采用狀態(tài)控制方式，設(shè)計一個狀態(tài)變量state，程序根據(jù)當前state的值決定下一步的處理流程（圖2）。state的值有12種，它們分別是：
圖2 入口發(fā)卡狀態(tài)圖
state=1：初始狀態(tài)；
state=2：輸入用戶名和密碼狀態(tài)； state=3：等待處理狀態(tài)； state=4：車型處理狀態(tài)； state=5：處理完成狀態(tài)； state=6：正常下班處理狀態(tài)； state-7：車隊處理狀態(tài)； state=8：車隊處理結(jié)束狀態(tài)； state=9：免費車處理狀態(tài)； state=10：沖關(guān)處理狀態(tài)； state=11：異常下班處理狀態(tài)； state=12：異常處理狀態(tài)。
系統(tǒng)設(shè)計了一個顯示當前處理的變量lnextstate.caption，動態(tài)顯示當前需要或正在處理的信息，以便操作能進行相應(yīng)的操作。
車道部分還包括許多工控設(shè)備，如車輛檢測器、顯示燈和自動欄桿等。為了提高響應(yīng)速度，這些工控設(shè)備與車道機的通訊采用串口通訊。輔助設(shè)備還有語音器、費額顯示器和攝像頭等。（2）程序設(shè)計
本系統(tǒng)首先定義了一個TMainF類，TMainF類是從TForm類繼承而來的，他是一個主窗體，是其他控件的載體。
其中設(shè)置了六個容器控件，十四個標簽控件，兩個狀態(tài)顯示控件和三個查詢控件，用以顯示各種信息和狀態(tài)，查詢數(shù)據(jù)等。設(shè)置了一個時鐘對象，用于處理時間同步問題。設(shè)置了兩個通訊對象，即消息傳遞對象，處理從工控設(shè)備傳來的信息和向工控設(shè)備發(fā)送控制命令。設(shè)置了一個本地數(shù)據(jù)庫對象，用于本地數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)檢索與查詢。設(shè)置了三個圖象對象，用于顯示圖象信息。
程序的功能是通過函數(shù)或過程中實現(xiàn)的，下面以車隊處理為例來說明函數(shù)或過程的實現(xiàn)，車隊處理過程設(shè)計如下：
如何判斷是車隊，先調(diào)用BarUP()函數(shù)，參數(shù)為1，在窗體用圖像顯示欄桿抬起，然后調(diào)用UpDateLed()函數(shù)，參數(shù)為0，控制自動欄桿抬起，讓車輛通行，調(diào)用SetColor()函數(shù)，參數(shù)為1，將紅綠燈設(shè)置紅綠燈，并顯示“車隊”操作和“抬起欄桿”。
程序代碼如下：
procedure TMainF.DoSquence;begin BarUp(1);//圖像顯示欄桿起與降，0表示放下，1表示抬起
frmStart.UpdateLed(0);//控制自動欄桿的抬起與放下，0表示抬起，1表示放下 SetColor(1);//置紅綠燈，0為紅燈，1為綠燈 lNowOperation.Caption:='車隊';lNextstate.Caption:='抬起欄桿';end;5．結(jié)束語
本高速公路收費系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠓椒ê蚒ML建模技術(shù)，選用Delphi作為開發(fā)工具，充分利用其MIDAS技術(shù)和Socket通訊，在開發(fā)過程中較好地解決了實時性、準確性、穩(wěn)定性和擴充性。充分滿足高速公路收費系統(tǒng)的總體要求。
UML的應(yīng)用在飛速發(fā)展，在本系統(tǒng)的設(shè)計中對UML的應(yīng)用還不是全方面的，UML暫只提供C++與Visual C++、Java、Visual Basic、XML DTD和CORBA/IDL代碼生成與逆向轉(zhuǎn)出工程代碼，不支持Delphi代碼生成與逆向轉(zhuǎn)出工程代碼，因此在分析設(shè)計后不能直接轉(zhuǎn)換為代碼，需要進一步研究?！緟⒖嘉墨I】
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第四篇：循序漸進,逐步建設(shè)寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)
循序漸進，逐步建設(shè)寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費
賈斌 張晶 王芳 王曉東
（寧夏交通信息監(jiān)控中心，寧夏 銀川 750001）
摘要：本文系統(tǒng)闡述了寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費的建設(shè)思路、總體計劃、實施建議及每一建設(shè)階段的工作重點和工作任務(wù)，對全區(qū)高速公路機電工程的建設(shè)和具體實施具有重要的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：高速公路 聯(lián)網(wǎng)收費 建設(shè)思路引言
寧夏的高速公路建設(shè)起步于1997年，經(jīng)過7年多的建設(shè)，截止2004年末，已建成通車高速公路里程達549公里，自首府銀川市向周邊省市貫通的高速公路網(wǎng)已初步形成。隨著高速公路網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和完善，高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)也在逐步發(fā)展建設(shè)中。
理者對交通信息系統(tǒng)建設(shè)的需求不斷增加，迫切需要我們改變目前的現(xiàn)狀，盡快實現(xiàn)全區(qū)的聯(lián)網(wǎng)收費。
實現(xiàn)高速公路網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)收費運營管理，實現(xiàn)對通行費的拆分、結(jié)算、劃撥、IC卡的統(tǒng)一發(fā)行與管理以及與之相關(guān)大量技術(shù)標準的統(tǒng)一問題，是寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費建設(shè)的重要和迫切問題。合理的解決好這個問題，寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費的現(xiàn)狀及建設(shè)思路
寧夏高速公路機電系統(tǒng)建設(shè)和運營管理相對滯后于高速路網(wǎng)的發(fā)展，機電工程僅實施了單站收費系統(tǒng)，監(jiān)控、通信系統(tǒng)尚未建設(shè)。
（1）寧夏高速公路實行建管分離，運營管理采用二級管理模式。
（2）寧夏高速公路收費系統(tǒng)建設(shè)均按照“單站收費、一卡通行”的原則實施。
（3）已建成通車的高速公路交通流量較小，基本為自由流狀態(tài)，服務(wù)為一級水平，路網(wǎng)的監(jiān)控、通信系統(tǒng)尚未建設(shè)。
隨著高速公路路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大、收費站的增加、業(yè)務(wù)量的增強以及交通流量的提高，以上模式將不再適應(yīng)建設(shè)發(fā)展和運營管理的需要。加之近年來高速公路用戶和管
對避免投資浪費，高效發(fā)揮高速公路交通工程系統(tǒng)的功能具有重要的意義。由于高速公路聯(lián)網(wǎng)管理中收費、通信、監(jiān)控三大系統(tǒng)涉及到機電工程技術(shù)發(fā)展迅猛，在各個分階段建成通車的高速公路聯(lián)網(wǎng)的過程中，管理銜接、收費接口、通信接口以及聯(lián)合監(jiān)控等問題往往容易造成先期建成的設(shè)備和后期設(shè)備無法良好兼容使用，這些問題在各條高速公路單獨進行的交通工程設(shè)計中，也往往不能得到有效的解決。只有站在全區(qū)甚至全國高速公路聯(lián)網(wǎng)管理建設(shè)的高度上，從整體實現(xiàn)寧夏高速公路網(wǎng)的管理科學(xué)、收費有效、便捷暢通、安全舒適，進行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計才是解決好這一問題的根本途徑。
寧夏開展高速公路聯(lián)網(wǎng)收費建設(shè)的的研究工作比較早，在區(qū)內(nèi)第一條高速公路開通之前就開始了這項工作，目的就是要解決在相當長的一段時間內(nèi)寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費建設(shè)過程中設(shè)計、建設(shè)及運營中的問題。通過大量的工作，寧夏最終確定了“單站收費、一卡通行”，待管理中心建成后“建設(shè)一段、并入一段”的總體建設(shè)思路?，F(xiàn)階段，寧夏的聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)還只停留在收費站一級，僅僅是實現(xiàn)了“一卡通行”，還沒有建立起聯(lián)網(wǎng)收費運營管理的框架，完成聯(lián)網(wǎng)收費還有許多工作。寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費建設(shè)實施的總體計劃
目前，《寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)方案》、《寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費、監(jiān)控、通信系統(tǒng)暫行技術(shù)要求》已于2005年2月通過了交通廳的審查，從而確定了全區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)實施的技術(shù)路線和總體方案。同期寧夏高速公路管理中心作為全區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費的核心，其房建初步設(shè)計已通過交通廳審查，現(xiàn)正進行施工圖設(shè)計，將于2005年開工建設(shè)。統(tǒng)籌、科學(xué)、合理地安排各項工程的實施，確保聯(lián)網(wǎng)收費總中心和分中心、分中心和收費站的同步建設(shè)，全面加快全區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費的建設(shè)周期，是總體計劃的關(guān)鍵問題。3.1 銀川分中心建設(shè)及相應(yīng)改造
要實現(xiàn)全區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費，首先要建設(shè)高速公路通信干線以及干線匯接點，以保證全線的數(shù)據(jù)傳輸。銀川既是寧夏路網(wǎng)的中心，又是聯(lián)網(wǎng)收費的中心，在通信系統(tǒng)上還是一個重要的匯接中心，因此銀川分中心片區(qū)的通信系統(tǒng)有必要在第一階段實施。同時，銀川片區(qū)的通車路段里程最長、車流量最大，且片區(qū)管轄的重點路段（包括石中北段、姚葉
段、銀古王線和銀川繞城高速南環(huán)）已建設(shè)完成，銀川片區(qū)分中心的建設(shè)時機基本成熟。另外，姚葉等路段收費系統(tǒng)因開通時間較長，部分設(shè)備已老化，需要更新，可以借此時機按照聯(lián)網(wǎng)收費的技術(shù)要求進行相應(yīng)改造。
所以這一階段聯(lián)網(wǎng)收費建設(shè)的重心應(yīng)放在銀川片區(qū)分中心的建設(shè)和其管轄路段機電系統(tǒng)的軟硬件改造上。
3.2 銀川片區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的調(diào)試和試運行階段
在銀川片區(qū)分中心的建設(shè)和其管轄路段機電系統(tǒng)的軟硬件改造完成后，可以將片區(qū)
內(nèi)符合聯(lián)網(wǎng)收費的路段接入銀川分中心，逐步實現(xiàn)銀川片區(qū)內(nèi)的聯(lián)網(wǎng)收費，并進行調(diào)試和試運行。
同時，這一階段也是我們汲取聯(lián)網(wǎng)收費的建設(shè)經(jīng)驗和培養(yǎng)技術(shù)隊伍的重要時期。3.3 中寧、固原片區(qū)分中心建設(shè)階段
按照規(guī)劃中寧片區(qū)近期（2004-2009）建設(shè)的高速公路為210公里，固原片區(qū)近期（2004-2009）建設(shè)的高速公路為62公里，所轄路段里程較短。在這一階段里，中寧、固原片區(qū)的高速公路網(wǎng)已部分開通，其建設(shè)時機也逐步成熟起來，特別是固原片區(qū)分中心。在這一階段同樣要注意建設(shè)的同步性，即中寧、固原片區(qū)分中心的建設(shè)應(yīng)與所轄路段的建設(shè)同步進行。
3.4 高速公路管理中心機電工程建設(shè)和全區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的調(diào)試、試運行、運行階段
在銀川、中寧、固原片區(qū)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)收費的建設(shè)完成同時，寧夏高速公路管理中心房建工程也基本建設(shè)完成，通信干線網(wǎng)形成了自愈環(huán)保護形式，全區(qū)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)
建設(shè)時機成熟。在這一階段可以進行高速公路管理中心機電工程和已建成、改造完畢的高速路網(wǎng)在全區(qū)范圍內(nèi)的聯(lián)網(wǎng)調(diào)試、試運行和運行，最終實現(xiàn)全區(qū)的聯(lián)網(wǎng)收費、監(jiān)控和通信系統(tǒng)。寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)第一階段具體實施建議
4.1 第一階段的總體實施方案與內(nèi)容 4.1.1 銀川分中心的建設(shè)
目前銀川分中心有兩種建設(shè)思路：一種是和即將建設(shè)的高速公路管理中心同址建設(shè)，另一種是在銀川互通立交或銀川收費站建設(shè)?？紤]到總中心和分中心某些設(shè)備可以共用，選用第一種建設(shè)思路會比較經(jīng)濟，但不利于分期建設(shè)。
考慮到總中心和分中心同期建設(shè)的必要性以及銀川片區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費建設(shè)時機已基本成熟，在銀川互通立交或銀川收費站建設(shè)銀川分中心不失為一種較好的思路。按照《寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費三大系統(tǒng)暫行技術(shù)要求》的標準，相對弱化銀川分中心的收費系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，在滿足基本管理要求（如聯(lián)網(wǎng)收費管理，重要路段、特大橋梁的監(jiān)視）的基礎(chǔ)上，逐步將銀川分中心所管轄范圍內(nèi)的路段并網(wǎng)管理。這不僅可以為全區(qū)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費和管理中心的建設(shè)、管理積累經(jīng)驗，有利于培養(yǎng)技術(shù)管理人員，而且如以后考慮將銀川分中心的管理功能上移到總中心，可把銀川分中心的設(shè)備用于中寧和固原分中心的機電工程建設(shè)，避免不必要的資金浪費。
4.1.2銀川片區(qū)通信系統(tǒng)的建設(shè)
為實現(xiàn)全區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費管理，必須首先建設(shè)銀川片區(qū)管理區(qū)域的高速公路通信干線以及干線匯接點，以保證全線數(shù)據(jù)傳輸。4.1.3銀川片區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)
銀川片區(qū)高速路網(wǎng)密度最大，交通流量也不斷增加，為滿足長期發(fā)展的要求，監(jiān)控系統(tǒng)外場設(shè)備應(yīng)按《寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費
技術(shù)方案》中規(guī)劃的服務(wù)水平二級來設(shè)置。但在具體設(shè)計上，應(yīng)按“一次設(shè)計、分期實施”的原則進行。4.1.4收費軟件的統(tǒng)一
2005年寧夏聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)建設(shè)要實施三個項目，即：同固高速公路收費系統(tǒng)、中營高速公路收費系統(tǒng)、姚葉高速公路收費系統(tǒng)改造，同時面臨一個問題——計重收費改造（含新路段的新建）問題，實施計重收費原有的軟件就必須進行改造。
高速公路站級收費軟件是保證系統(tǒng)功能和正常聯(lián)網(wǎng)運行，以及進行系統(tǒng)升級改造的核心和關(guān)鍵，并在某種程度上反映出系統(tǒng)功能的優(yōu)劣和建設(shè)水平的高低。目前寧夏高速公路機電工程的軟件由三個承包商分路段開發(fā)，三家公司的收費軟件也基本兼容。但是，考慮到全區(qū)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費的發(fā)展需求和目前計重收費、車牌自動識別、費率表結(jié)構(gòu)更改等原因及將來的新的需求，都將引起原有收費軟件的改造和升級。過多的軟件承包商必將給建設(shè)單位造成協(xié)調(diào)工作量大，后期維護成本高等問題。所以，必須對全區(qū)收費軟件進行統(tǒng)一改造。
4.1.5銀川片區(qū)站級收費系統(tǒng)的軟、硬件改造
目前銀川片區(qū)內(nèi)已建站級收費系統(tǒng)不能夠滿足聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的要求，要實現(xiàn)銀川片區(qū)的聯(lián)網(wǎng)收費必須對其進行改造，主要包括以下幾方面內(nèi)容：
（1）片區(qū)內(nèi)站級收費系統(tǒng)設(shè)備的更新、改造
銀川片區(qū)內(nèi)已建成通車路段的收費系統(tǒng)因建設(shè)時期早，在新的技術(shù)條件下，已不適應(yīng)全區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費的需求，且部分設(shè)備已老化，尤其是姚葉段收費系統(tǒng)更新迫在眉睫，都需按照聯(lián)網(wǎng)收費的技術(shù)要求進行更新改造。
（2）計重收費系統(tǒng)的實施
實施計重收費是寧夏全區(qū)高速路網(wǎng)范圍內(nèi)的一件大事，不僅要考慮新建路段的建設(shè)，還要考慮老路段的改造，并且所要實現(xiàn)的計重收費應(yīng)是聯(lián)網(wǎng)計重收費系統(tǒng)，這就對聯(lián)網(wǎng)收費提出了新的要求。
a)實施聯(lián)網(wǎng)計重收費需要增加或更改
相應(yīng)的車輛處理流程；
b)實施聯(lián)網(wǎng)計重收費需要收費車道在土建、標志、設(shè)備、軟件及硬件等方面進行改造；
c)實施聯(lián)網(wǎng)計重收費需要對收費站軟
件、收費總中心軟件提出新的要求；
d)實施聯(lián)網(wǎng)計重收費需要對聯(lián)網(wǎng)收費
數(shù)據(jù)編碼重新定義
所以，制定寧夏高速公路計重收費技術(shù)方案及技術(shù)要求，以保證全區(qū)收費軟件的統(tǒng)一和聯(lián)網(wǎng)收費的順利進行是一項重要的工作。
（3）車牌自動識別系統(tǒng)的實施
實施車牌自動識別系統(tǒng)與實施計重收費一樣，不僅要考慮新建路段的建設(shè)，而且要考慮老路段的改造。車牌自動識別系統(tǒng)是防止“倒換卡”等作弊方式的有效手段，即在入口，識別車牌號、抓拍圖像、分割二值化圖，將其存儲，車牌號及二值化圖寫入通行卡中；在出口，識別車牌號、抓拍圖像、分割二值化圖，將其存儲，同時讀取通行卡上信息，在車控機中進行出入口的車牌號碼匹配對比，若車牌不符，收費系統(tǒng)向收費員提示報警同時彈出出入口二值化圖，收費員人工判斷車輛原始圖片上的重要部分——二值化圖是否一致，若不一致基本可以確認是換卡車輛，再調(diào)圖取證處罰。所以，實施車牌自動識別系統(tǒng)同樣需要對現(xiàn)有收費車道的軟硬件進行改造。
為節(jié)約建設(shè)時間和成本，避免不必要的重復(fù)，以上幾項工作可在銀川片區(qū)站級收費系統(tǒng)改造時期一并進行。
4.2銀川分中心進入實施階段后的具體工作內(nèi)容
4.2.1前期準備工作
前期準備工作主要包括如下兩方面的內(nèi)容：
（1）根據(jù)寧夏高速公路的路網(wǎng)規(guī)劃，科學(xué)合理地確定銀川片區(qū)分中心的管理范圍；
（2）要根據(jù)銀川片區(qū)分中心的功能定位，做好銀川分中心機電工程初步設(shè)計工作。4.2.2招標建設(shè)思路
根據(jù)銀川片區(qū)分中心機電工程的主要內(nèi)容工程招標可劃分為兩個標段：
（1）Ⅰ標段的工程范圍為銀川片區(qū)范圍內(nèi)通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、分中心機電工程建設(shè)；
（2）Ⅱ標段工程范圍為站級收費軟件按照統(tǒng)一技術(shù)標準進行招標。4.3.3具體實施步驟：
（1）首先以姚葉段或銀古王段為試點，結(jié)合計重收費和車牌自動識別系統(tǒng)的要求，對原有站級收費系統(tǒng)進行升級改造。待試點改造成功后，進一步推廣，從而實現(xiàn)銀川片區(qū)內(nèi)所有站級收費軟件的統(tǒng)一；
（2）其次完成銀川片區(qū)范圍內(nèi)各條高速公路通信主干網(wǎng)、監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)；
（3）最后完成銀川片區(qū)分中心機電工程的初步設(shè)計和建設(shè)工作，實現(xiàn)銀川片區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費。
4.3.4銀川分中心機電工程初步設(shè)計工作內(nèi)容
（1）銀川分中心管轄范圍內(nèi)通信系統(tǒng)的設(shè)計；
（2）銀川分中心管轄范圍內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計；
（3）銀川分中心機電工程的設(shè)計；
（4）增加計重收費和車牌識別功能的站級收費軟件的技術(shù)標準；
5.結(jié)束語
寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的建設(shè)是一個龐大的系統(tǒng)工程，資金投入大、建設(shè)周期長、參與主體多，不可能一蹴而就。在設(shè)計、招投標、施工過程中，要體現(xiàn)“統(tǒng)一規(guī)劃、一次設(shè)計、分期實施、逐步聯(lián)網(wǎng)、不斷完善”的建設(shè)原則。本文所述內(nèi)容可供從事高速公路機電工程建設(shè)的技術(shù)人員和管理人員參考借鑒。
參考文獻：
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[2]《高速公路交通工程及沿線設(shè)施》[S]，人民交通出版社，2004
[3]《高速公路規(guī)劃設(shè)計與管理》[s]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2006
[4]《寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)方案》[S]，寧夏交通廳，2005
[5]《寧夏高速公路聯(lián)網(wǎng)收費暫行技術(shù)要求》[S]，寧夏交通廳，2005
第五篇：C語言課程設(shè)計《高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)》代碼
作者：吳俠志
就讀院校：東莞理工學(xué)院
#include “stdafx.h” #define NUM 4 #define max_len 8 #include
char *mytime(struct tm *timeptr);
//獲取系統(tǒng)時間的函數(shù) void Delay(int n);//延時函數(shù) char *filename(int startkey);void initialize(struct car *cars,int num,FILE *fp);///初始化函數(shù) int refer(struct car *cars,int startkey);//查詢
int km[10]={0,0,82,162,288,368,391,514,800,867};
/* 記錄各站與首站的里程，單位：km */ double price[6]={0.0,0.6,1.2,1.8,2.4,3.0};
/* 記錄各類車的里程價位，單位：元/輛公里 */ char *address[10]={“0”,“湛江”,“茂名”,“陽江”,“開平”,“佛山”,“廣州”,“深圳”,“汕頭”,“汾水”};char *kind[6]={“特殊車”,“一類車”,“二類車”,“三類車”,“四類車”,“五類車”};
struct car { int card_num;
/* 卡號 */ int car_type;int station_in;char time_in[26];int station_out;char time_out[26];char is_in;double money;int flag;}cars[9*NUM+1];
int num=0;int pass=0;int main(int argc, char* argv[]){ int i,key,choice,j,k,m,size;double pay,money;char enter,pwd[max_len+1],password[max_len+1],ch;FILE *fp;fp=fopen(“標記.txt”,“a+”);fclose(fp);
fp=fopen(“記錄.txt”,“a+”);
fclose(fp);
printf(“t歡迎登錄廣東同三高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)n”);printf(“┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓n”);printf(“┃
1.湛江
2.茂名
3.陽江
┃n”);printf(“┃
4.開平
5.佛山
6.廣州
┃n”);printf(“┃
7.深圳
8.汕頭
9.汾水關(guān)
┃n”);printf(“┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛n”);printf(“請選擇所在站點，并輸入該序號：”);int startkey;while(1){
fflush(stdin);
while(scanf(“%d%c”,&startkey,&enter)==0 || enter!='n')
{
printf(“terror！!input again:”);
fflush(stdin);
}
if(startkey==1 || startkey==2 || startkey==3 || startkey==4 || startkey==5 || startkey==6 || startkey==7 || startkey==8 || startkey==9)
{
break;
}
else
{
printf(“terror！!input again:”);
continue;
} } printf(“初始化中……”);
fp=fopen(“標記.txt”,“a+”);fscanf(fp,“%d”,&num);fclose(fp);
fp=fopen(“password.txt”,“a+”);fscanf(fp,“%d”,&pass);fclose(fp);if(pass==0)
{
} fp=fopen(“password.txt”,“w+”);fprintf(fp,“%d”,88888888);fclose(fp);
fp=fopen(“記錄.txt”,“a+”);rewind(fp);initialize(cars,num,fp);
fclose(fp);Delay(5);time_t timer;struct tm *tblock,*a;timer=time(NULL);a=localtime(&timer);while(1){ system(“cls”);fflush(stdin);printf(“所在地:%s站n登錄時間:%sn”,address[startkey],mytime(a));printf(“┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓n”);printf(“┃
1.發(fā)卡
┃n”);printf(“┃
2.檢卡并收費
┃n”);printf(“┃
3.查詢
┃n”);printf(“┃
4.注銷并退出系統(tǒng)
┃n”);printf(“┃
5.退出系統(tǒng)
┃n”);printf(“┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛n”);printf(“請選擇,并輸入序號:”);while(1){
while(scanf(“%d%c”,&key,&enter)==0 || enter!='n')
{
printf(“terror！!input again:”);
fflush(stdin);
}
fp=fopen(“標記.txt”,“r+”);
fscanf(fp,“%d”,&num);
fclose(fp);
fp=fopen(“記錄.txt”,“r+”);
rewind(fp);
initialize(cars,num,fp);
fclose(fp);
j=0;
for(i=1;i<=9*NUM;i++){
if(cars[i].is_in=='y' && cars[i].station_in!=startkey && cars[i].station_out==0)
{
j++;
break;
} } k=0;for(m=1;m<=9*NUM;m++){
if(cars[m].is_in=='n' && cars[m].station_in==0 && cars[m].station_out==startkey)
{
k++;
cars[m].flag=k;
} } if((key==1 && k>0)||(key==2 && j>0)|| key==3 || key==4 || key==5)break;else if(key==2 && j==0){
printf(“t目前尚無車輛要離站！!input again:”);
fflush(stdin);
continue;} else if(key==1 && k==0){
printf(“t目前卡片不足！!input again:”);
fflush(stdin);
continue;} else {
printf(“terror！!input again:”);
fflush(stdin);
continue;} } if(key==1){ system(“cls”);timer=time(NULL);tblock=localtime(&timer);srand((unsigned)time(NULL));//用即時的系統(tǒng)時間來做隨機數(shù)種子.生成隨機數(shù)
choice=(rand()%k)+1;//隨機生成choice,格式rand()%k即要求產(chǎn)生k以內(nèi)的
for(m=1;m<=9*NUM;m++)
{
if(cars[m].is_in=='n' && cars[m].station_in==0 && cars[m].station_out==startkey && cars[m].flag==choice)
{
break;
}
}
printf(“卡號是:%dn現(xiàn)在時間是:%sn”,m,mytime(tblock));
cars[m].station_in=startkey;
cars[m].station_out=0;
strcpy(cars[m].time_in,mytime(tblock));
strcpy(cars[m].time_out,“無”);
num=1;
fp=fopen(“標記.txt”,“w+”);
fprintf(fp,“%d”,num);
fclose(fp);
fp=fopen(“記錄.txt”,“w+”);
for(i=1;i<=9*NUM;i++)
{
fprintf(fp,“%d %d %c %lf %d %d %st%stn”,cars[i].card_num,cars[i].car_type,cars[i].is_in,cars[i].money,cars[i].station_in,cars[i].station_out,cars[i].time_in,cars[i].time_out);
}
fclose(fp);
printf(“┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓n”);
printf(“┃0.特殊車：軍警車、緊急車
┃n”);
printf(“┃1.一類車：小轎車、吉普車、的士頭人貨車、摩托車
┃n”);
printf(“┃2.二類車：面包車、小型人貨車、輕型貨車、小型客車
┃n”);
printf(“┃3.三類車：中型客車、大型普通客車、中型貨車、大型豪華客車┃n”);
printf(“┃4.四類車: 大型貨車、大型拖（掛）車、20英尺集裝箱車
┃n”);
printf(“┃5.五類車: 重型貨車、重型拖（掛）車、40英尺集裝箱車
┃n”);
printf(“┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛n”);
printf(“請選擇車型,并輸入序號:”);
while(1)
{
fflush(stdin);
while(scanf(“%d%c”,&size,&enter)==0 || enter!='n')
{
printf(“terror！!input again:”);
fflush(stdin);
}
if(size==0 || size==1 || size==2 || size==3 || size==4 || size==5)break;
else
{
printf(“terror！!input again:”);
continue;
}
}
cars[m].is_in='y';
cars[m].car_type=size;
fp=fopen(filename(startkey),“a+”);
fprintf(fp,“%30s%8d%12s%20snn”,mytime(tblock),m,kind[cars[m].car_type],“發(fā)卡,放行”);
fclose(fp);
fp=fopen(“標記.txt”,“w+”);
fprintf(fp,“%d”,num);
fclose(fp);
fp=fopen(“記錄.txt”,“w+”);
for(i=1;i<=9*NUM;i++)
{
fprintf(fp,“%d %d %c %lf %d %d %st%stn”,cars[i].card_num,cars[i].car_type,cars[i].is_in,cars[i].money,cars[i].station_in,cars[i].station_out,cars[i].time_in,cars[i].time_out);
}
fclose(fp);
printf(“登記完畢，請發(fā)卡放行，并按任意鍵回到主菜單a”);
getche();
}
else if(key==2)
{
system(“cls”);
printf(“請輸入卡號(按0返回):”);
while(1)
{
ch='y';
fflush(stdin);
while(scanf(“%d%c”,&choice,&enter)==0 || enter!='n')
{
printf(“terror！!input again:”);
fflush(stdin);
}
fp=fopen(“標記.txt”,“r+”);
fscanf(fp,“%d”,&num);
fclose(fp);
fp=fopen(“記錄.txt”,“r+”);
rewind(fp);
initialize(cars,num,fp);
fclose(fp);
if(choice<0 || choice>9*NUM)
{
printf(“無此卡號...ntinput again:”);
continue;
}
else if(choice==0)
{
ch='n';
break;
}
else if(choice>0 && choice<=9*NUM && cars[choice].is_in=='n')
{
printf(“該卡號尚未發(fā)布...ntinput again:”);
continue;
}
else if(choice>0 && choice<=9*NUM && cars[choice].is_in=='y' && cars[choice].station_in!=startkey && cars[choice].station_out==0)
{
break;
}
else if(choice>0 && choice<=9*NUM && cars[choice].is_in=='y' && cars[choice].station_in==startkey && cars[choice].station_out==0)
{
printf(“該卡號車于%s從本站進入高速,尚在行...ntinput again:”,cars[choice].time_in);
continue;
}
else
{
printf(“terror！!input again:”);
continue;
}
}
if(ch=='n')continue;
cars[choice].station_out=startkey;
fp=fopen(“記錄.txt”,“w+”);
for(i=1;i<=9*NUM;i++)
{
fprintf(fp,“%d %d %c %lf %d %d %st%stn”,cars[i].card_num,cars[i].car_type,cars[i].is_in,cars[i].money,cars[i].station_in,cars[i].station_out,cars[i].time_in,cars[i].time_out);
}
fclose(fp);
if(cars[choice].car_type==0)
{
printf(“該車于%s在%s進入高速,為特殊車,無需收費n”,cars[choice].time_in,address[cars[choice].station_in]);
}
else
{
i=abs(km[cars[choice].station_in]-km[cars[choice].station_out]);
money=cars[choice].money=i*price[cars[choice].car_type];
printf(“該車于%s在%s進入高速,需繳費%.1lf款:”,cars[choice].time_in,address[cars[choice].station_in],cars[choice].money);
fflush(stdin);
while(1)
{
while(scanf(“%lf%c”,&pay,&enter)==0 || enter!='n')
{
printf(“terror！!input again:”);
fflush(stdin);
}
if(pay>money)
{
printf(“繳付%.1lf元,找零%.1lf元...n”,pay,pay-money);
money=0;
break;
}
else if(pay { money=money-pay; printf(“繳付%.1lf元,需再繳付%.1lf元:”,pay,money); continue; } else { printf(“已繳費完畢,共收取人民幣%.1lf元...n”,cars[choice].money); break; } } } timer=time(NULL); tblock=localtime(&timer); printf(“現(xiàn)在時間是:%sn”,mytime(tblock)); strcpy(cars[choice].time_out,mytime(tblock)); 元,請付 fp=fopen(“檔案.txt”,“a+”); fprintf(fp,“%5d%12s%15s%30s%10.1lf元n”,choice,kind[cars[choice].car_type],address[cars[choice].station_in],cars[choice].time_in,cars[choice].money); fprintf(fp,“%32s%30snn”,address[cars[choice].station_out],cars[choice].time_out); fclose(fp); cars[choice].money=0; cars[choice].is_in='n'; cars[choice].station_in=0; cars[choice].station_out=startkey; strcpy(cars[choice].time_in,“無”); strcpy(cars[choice].time_out,“無”); fp=fopen(filename(startkey),“a+”); if(cars[choice].car_type==0)fprintf(fp,“%30s%8d%12s%20snn”,mytime(tblock),choice,kind[cars[choice].car_type],“收卡,放行”); else fprintf(fp,“%30s%8d%12s%20snn”,mytime(tblock),choice,kind[cars[choice].car_type],“繳費，收卡,放行”); fclose(fp); cars[choice].car_type=0; fp=fopen(“記錄.txt”,“w+”); for(i=1;i<=9*NUM;i++) { fprintf(fp,“%d %d %c %lf %d %d %st%stn”,cars[i].card_num,cars[i].car_type,cars[i].is_in,cars[i].money,cars[i].station_in,cars[i].station_out,cars[i].time_in,cars[i].time_out); } fclose(fp); printf(“請收卡放行,并按任意鍵回到主菜單a”); getche(); } else if(key==3) { system(“cls”); refer(cars,startkey); } else if(key==4) { while(1) { system(“cls”); printf(“input password: ”); for(i=0;;) { fflush(stdin); ch=getch();if(ch=='r' || ch=='n') { break;} else if(ch=='b'){ if(i-->0) { pwd[i]='