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                        基于计算机网络管理的高速公路上收费系统的建立
   摘要：本文首先介就我国联网收费所面临的问题提出实施“高速公路上收费系统网络架构”的必要性，然后具体介绍高速公路上收费系统网络的架构，详细介绍路高速公路上收费系统网络的系统功能设计，介绍路网智能化收费系统的应用情况，包括取得的成绩和效益。
关键词：高速公路；收费系统网；计算机网络管理
　　当前我国高速公路通车里程越来越多，各级高速公路已逐渐成网。路网信息也随之迅速膨胀。但高速公路上的收费方式却非常落后，已成为制约公路事业发展的瓶颈。停车、排队、交费、现金找零等原因造成高速公路拥堵、相关成本增加[1]。因此，管理上迫切需要一种“统一收费、自动收费、系统分帐”的适合中国国情的智能化收费方式[2]。
1 基于计算机网络管理的高速公路上收费系统的构架设计
　　本高速公路上收费系统网络要采用兼容电子不停车收费和人工半自动收费的组合式收费技术。车辆用户只要拥有一张通行卡，便可任意通行某个地区范围内高速公路，无需缴纳现金，配合通行卡专用电子标签使用，在高速公路收费站，无论是入口或出口，均可自由选择通行人工收费车道或自动收费车道(ETC车道)，享受快捷、舒适的高品质“一卡通行”自动收费服务[3]。当通过人工收费车道时，用户只需停车将通行卡交收费员刷卡，在收费员交还通行卡，车道显示绿灯信号，栏杆抬起后便可通行。将通行卡插入电子标签内，便可不停车通行自动收费车道，实现自动缴费。
2 系统功能设计
2.1 人工收费程序
　　作为一个人工收费系统，与ETC系统相比，其最大的区别在于实时性要求并不是很高，但所需处理的情况相对ETC系统多了很多。因此在ETC系统中界面大部分是作为显示数据的需要，而在人工收费系统中，界面作为与收费员交互的平台需要提供较多的功能。在界面操作时，每当有操作员进行登录或者退出系统时，都要更新当前的操作员，并根据当前操作员所拥有的权限进行功能屏蔽设置。各种操作原则上允许灵活的切换，但当车道处于营运状态，不允许进行车道设备检测操作。
2.2 自动收费程序
　　ETC车道子程序是利用微波通讯技术实现不停车收费的一个全自动系统，包括站级子系统和车道子系统两个部分，其中车道子系统负责收费车道的数据采集及车道设备的协调管理：站级系统则负责后台的数据服务工作，并通过提供与传统人工收费的数据接口，使本系统能与其形成组合收费的营运管理形式。ETC车道子程序通过微波通讯技术采集过往车辆数据，参照接收站级子系统下发的各种运营参数完成与车载设备间的交易，并协调控制车道中的设备控制车辆的行驶。
2.3 收费中心程序
　　收费中心计算机系统的主要功能是实现密钥管理、数据备份与恢复、粤通卡的初始化、通行卡的库存管理、帐务管理、黑名单管理、系统管理、通信、后台充值认证、交易认证、进行各种报表的统计查询等。按照功能可将系统划分为：密钥管理子系统，数据备份与恢复子系统，通行卡初始化子系统，帐务处理子系统黑名单管理子系统，库存管理子系统，统计报表查询子系统，系统管理子系统，通信子系统，储值卡销售核对子系统，后台充值认证子系统，交易认证子系统[4]。其中通信管理子程序是极为核心的，它主要负责路段收费中心和所辖各收费站之间的数据信息传递以及路段收费中心和区域管理点之间信息传递。
2.4 绑定银行程序
　　实现自动充值业务，首先需要用户将银行卡与通行卡绑定，扣款模式只能有预扣款和实时划扣两种。通行卡自助终端以联机的方式将用户银行账户的金额划到通行卡，并且在用户经过有效的身份验证后为用户提供必要的通行卡与银行账户绑定关系的维护以及参数的设置。在用户的签约服务接收签约或解约信息后(A1)，把相关的用户信息、用户帐户信息、帐户与通行卡关系等信息保存在自动充值系统的相关表里(A2)，如果是签约信息，再在帐务系统里开户(A3)；如果是解约信息，A3操作留待日结时处理，不在解约事务里完成。这里的设计主要是考虑到客户可能有余额，在日结时先退款，之后再进行销户操作[5]。
3 基于计算机网络管理的高速公路上收费系统的运行情况
3.1 运行状况
　　2010年10月1日北京某某高速采用改高速公路上收费系统网络后，在一天的时间里完成了所有关于通燕路费率和清分费率的计算，经核对无误，在保证通燕高速路通车和联网收费同期进行的同时创造了我国联网收费上史上的一个奇迹。同时在我国，而在基于路网智能化的组合收费系统运营的一年多时间，通行卡用户数量已经达到100万，单月缴费额突破29亿元[6]。一些主要高速公路，如广深高速公路，通行卡缴费金额已经占到15%以上。电子不停车收费成为主流，群众出行可以享受到便捷、优质的不停车缴费服务。
3.2 使用价值
　　扣除系统的建设与改造投入，至2010年底，路网智能化收费系统为我国很多地区减少设置主线收费站，直接为道路投资经营单位节约建设费用达到39亿元，节省占用土地达到8625亩，节约主线站运营费用6.2亿元。预计至2020年，我国因实施此系统累计可为广大道路使用者带来直接效益962亿元。
    总之，高速公路上收费系统网络的成功实施，在有效解决高速公路联网收费所面临的管理问题提供了较为有价值的参考经验。
参考文献：
[1] 连立贵，童晓，蔡家相．一种基于模型转换的数据仓库设计技术[J]．计算机工程与应用，2010，38(3)：126-127．
[2] 涂建光，罗昌隆．多维数据立方体模型及其基于关系的实现[J]．计算机工程与应用，2009，(2)：83-85．
[3] 王凌．智能优化算法及其应用[M]．北京．清华大学出版社，2010：7-9．
[4] 庄济诚．IBM DB2数据库管理与应用教程[M]．北京．清华大学出版社，2008：216-220．
[5] 孙昌爱，金茂忠，刘超．软件体系结构研究综述[J]．北京．软件学报，2009(9)：3-5．
[6] 张瑜，杨继萍．数据库系统设计、实现与原理[M]．北京．清华大学出版社，2011：41-43．

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