2014年4月29日 星期二

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浅谈高速公路智慧收费系统分析和展望

【发布人】Admin 【发布时间】2021/8/30 9:14:20 【点击次数】146 【双击滚动】

摘要∶随着计算机技术发展,高速公路收费系统从传统人工收费向智慧型收费系统发展,面对新型的收费模式,收费流程不可避免发生变化。基于此,本文主要针对新一代高速公路收费系统的软件架构,以及收费流程进行探讨研究,希望可以为新一代高速公路收费系统的软件系统提供助力。

关键词:高速公路;智慧收费系统;收费业务流程

互联网技术不断推动计算机信息系统向前发展,各种新技术的应用,使得新一代高速公路收费系统必然发展为集云计算、大数据、物联网、人工智能等多元技术为一体的智慧型新收费系统。所以进行新一代高速公路收费系统的软件构架,以及业务流程的研究探讨是有必要的。

一、传统高速公路收费系统的收费业务

传统高速公路收费系统分为四级,结算中心系统、分中心系统、收费站系统、车道系统。各级系统相对独立,数据共享。收费数据由最底一级的车道收费系统产生,一层一层向上传输。传统高速公路收费系统的用户对象包括收费员、监控员、稽查员、票证员以及系统管理员等。结算系统、分中心管理系统、收费站管理系统、车道收费系统共同构成了整个收费业务的应用系统,每一层级系统完成各自范围内的系统业务,各层级系统两两之间通过数据传输中间件交互;同时,各级系统也有自己专属的业务数据库。所有系统都遵循统一的信息安全标准,并按统一的营运管理和标准规范执行。

传统车道收费系统都是单机模式,主要包括MTC业务和ETC业务;在出现网络故障,或是其他车道严重特情时,传统车道收费系统都可进行离线操作,对于车道通行效率不受影响。传统收费业务核心功能在同-一车道控制器主机上,一-旦主机出现不可修复的软硬件故障,则整个车道系统都将无法使用;随着现今收费业务功能越来越多,车道控制机系统资源也受到影响。给整个车道收费系统的稳定性也带来很多隐患。

二、新一代智慧收费系统架构

新一代智慧收费系统一定是基于互联网思维的,也是基于“云边端”架构体系的。整体系统架构(如图1所示)也取代了传统的“省中心-路段分中心-收费站-车道”的架构模式。收费业务与设备控制完全割离开来;车道外设统一接入车道控制器,但车道控制器不再参与收费业务逻辑,只保留设备控制功能,车道控制器将采集的外设信号提交给上级控制服务,并从上级控制服务中接受外设控制指令。外设控制全部形成统一的控制服务,其他收费相关的业务、如计费、状态名单查询、图片调取等都形成服务,不再局限于单一车道内。云端包括整体系统配置、巡检监测、平台数据汇聚、业务运营、密钥服务等,也为边缘端提供各类服务、并接受边缘端的交易数据、监测数据等。

三、基于智慧收费系统的ETC和MTC业务流程

基于新一代智慧收费系统架构体系,ETC收费业务和MTC收费业务流程如下所示。

ETC车道正常业务流程如下。(1)等待来车,车道服务等待来车状态。(2)车道控制器天线检测到VST信号,发送到外设控制服务。(3)外设控制服务,维护外设服务车辆队列。(4)外设控制服务继续与天线交互,继续执行读标签和ETC卡内信息。(5)外设控制服务完成对标签和ETC卡内信息的读取,向车道服务发送申请交易指令。(6)车道服务接收到申请交易指令后,车道服务申请交易状态→维护车道服务车辆队列→业务逻辑处理→计算通行费→向外设控制服务发送扣费指令。(7)外设控制服务接收到指令后,外设控制服务向天线发送扣费指令。(8)天线扣费成功,返回扣费结果。(9)外设控制服务,向车道服务转发扣费结果。(lO)车道服务接收到扣费成功后,车道服务标记扣费成功状态。(11)交易完成,车道服务数据入库,入库完成,发送外设服务控制设备、初始化车道服务参数,车道服务车道状态为交易完成状态或等待来车状态。(12)维护车道服务车辆队列,维护外设服务车辆队列。

图1

传统高速公路收费业务正向智慧收费转变,新技术带来了新的软件架构,也将让高速公路收费系统发生质的飞跃。(监控中心 肖洒、潘一元)


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