高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張 燕 彭曉春

(廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西 南寧 530029)

高速公路在日常使用中受到了廣泛的重視，其給人們帶來(lái)的好處也是不言而喻的，為了確保高速公路的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，除了要搞好道路建設(shè)外，還應(yīng)該配備一個(gè)高效有序的收費(fèi)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)以全省角度為范疇的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、監(jiān)控和通信建設(shè)工作。但是收費(fèi)系統(tǒng)在使用中會(huì)暴露出一些缺點(diǎn)，不利于人們的正常使用，通過(guò)不斷的實(shí)踐探索，逐步研究出促使收費(fèi)系統(tǒng)高效運(yùn)行的設(shè)計(jì)方案，使這個(gè)系統(tǒng)更方便為人們所用。

1 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)概述

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)是高速公路建設(shè)中非常重要的一部分，涉及到了交通工程、通信和計(jì)算機(jī)等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，它是為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理而開發(fā)的一種服務(wù)器體系的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，集先進(jìn)性和實(shí)用性為一體。高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)按收費(fèi)方式可以分為均一式收費(fèi)、開放式收費(fèi)、封閉式收費(fèi)和混合式收費(fèi)，支付方式可以通過(guò)現(xiàn)金、儲(chǔ)值卡等形式進(jìn)行支付，目前使用的收費(fèi)系統(tǒng)具有適用范圍廣、穩(wěn)定性強(qiáng)、安全性高、實(shí)用性高、自動(dòng)性高的優(yōu)點(diǎn)。

2 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

收費(fèi)系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)原則是實(shí)現(xiàn)收費(fèi)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)管理和自動(dòng)化服務(wù)，改善道路的通行狀況，實(shí)現(xiàn)道路系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。在設(shè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)應(yīng)該與應(yīng)用模型有效的結(jié)合起來(lái)；系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)盡量確保其可靠性，這樣可以準(zhǔn)確地為系統(tǒng)的計(jì)費(fèi)和收費(fèi)工作提供保障，努力開發(fā)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和突發(fā)事件的處理能力，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性；如果收費(fèi)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改造，那么改造后的收費(fèi)系統(tǒng)要與原系統(tǒng)進(jìn)行有效的融合，這樣才能實(shí)現(xiàn)多種收費(fèi)方式共同使用，滿足不同用戶對(duì)收費(fèi)系統(tǒng)的要求，其適用性要廣；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要選用穩(wěn)定性強(qiáng)、安全性高的非接觸式IC 卡技術(shù)，提高用戶使用的安全性；在原有的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的實(shí)際需求結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)技術(shù)向上和向下的雙向兼容，提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。

3 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

收費(fèi)系統(tǒng)主要以數(shù)據(jù)庫(kù)為中心管理系統(tǒng)，收費(fèi)系統(tǒng)模塊用到的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中以供使用者使用，所以，設(shè)計(jì)出高效、安全可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)是十分必要的。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的部分，設(shè)計(jì)的質(zhì)量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣影響著管理系統(tǒng)的工作效率，數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)原則是在MIS 總體信息方案的指導(dǎo)下，其他各個(gè)分庫(kù)應(yīng)該是為它所支持的管理目標(biāo)服務(wù)的。在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注意主次問(wèn)題，布局應(yīng)該清晰、合理；數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)化應(yīng)該明確，以確保其規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，只有數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范了，才能進(jìn)行信息交換過(guò)程，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵守國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別要注意編碼的應(yīng)用問(wèn)題；另外，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，應(yīng)該避免冗余，減小存儲(chǔ)的空間，但是也要適當(dāng)?shù)目紤]冗余，因?yàn)檫m當(dāng)?shù)娜哂嗫梢蕴岣呤召M(fèi)系統(tǒng)的運(yùn)行速度，降低開發(fā)難度；進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)還要保證數(shù)據(jù)的正確性和一致性，在MIS 中，多個(gè)用戶共用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，由于并發(fā)操作，可能會(huì)影響數(shù)據(jù)的一致性，可以采用“鎖”的辦法來(lái)保證數(shù)據(jù)的一致性；數(shù)據(jù)庫(kù)是多個(gè)用戶共享的，使用的安全性是應(yīng)該考慮的問(wèn)題，可以設(shè)定相應(yīng)的安全機(jī)制，對(duì)特定的用戶有特定的保密機(jī)制，以確保用戶使用數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。

3.2 組件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

組件技術(shù)是為了提高軟件系統(tǒng)的可操作性、可擴(kuò)展性而產(chǎn)生的，軟件的組件是一種二進(jìn)制代碼形式，可以進(jìn)行單獨(dú)的開發(fā)和編譯，把所有的組件開發(fā)完之后再組合在一起就形成了一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)自身發(fā)生變化或者使用者的需求改變時(shí)，無(wú)需將所有的組件進(jìn)行修改，只需要修改受影響的組件即可，再將改造后的組件與其他組件進(jìn)行重新組合，這就對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了一次升級(jí)。收費(fèi)系統(tǒng)的一個(gè)比較重要的任務(wù)就是對(duì)各種外場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行有效的控制和管理，當(dāng)設(shè)備發(fā)生變化時(shí)，收費(fèi)系統(tǒng)就要進(jìn)行重新的編譯和修改，比較麻煩，如果利用組件技術(shù)將這些設(shè)備制定出相應(yīng)的接口，接口中為設(shè)備定義通用的方法，這樣即使設(shè)備更換了，也只需修改相應(yīng)的組件。如果是設(shè)備升級(jí)了，也只需針對(duì)新功能增加新的接口即可，這樣工作起來(lái)就比較方便和快捷，在無(wú)形中就完成了系統(tǒng)升級(jí)；收費(fèi)系統(tǒng)的另一個(gè)任務(wù)是通信，設(shè)計(jì)時(shí)要定義一個(gè)通信組件用來(lái)完成整個(gè)收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸工作。

3.3 各模塊功能的細(xì)部設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

收費(fèi)系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫(kù)為中心的，包括數(shù)據(jù)的錄入、查詢和管理等工作內(nèi)容，這些都是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的共享途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，數(shù)據(jù)錄入模塊的功能包含收費(fèi)數(shù)據(jù)的錄入、設(shè)備維護(hù)信息的錄入、臨時(shí)收費(fèi)數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)、臨時(shí)收費(fèi)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的錄入、報(bào)警信息的錄入等；報(bào)表打印模塊的功能包含統(tǒng)計(jì)報(bào)表的打印，即對(duì)收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的匯總工作，方便日后按照時(shí)間點(diǎn)查找相關(guān)的信息或者打印營(yíng)運(yùn)財(cái)務(wù)報(bào)表。收費(fèi)單據(jù)的打印，是指對(duì)所收取的車輛的信息的打??；設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊，包含自動(dòng)欄桿的驅(qū)動(dòng)、攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)、打印機(jī)驅(qū)動(dòng)、語(yǔ)音報(bào)價(jià)器驅(qū)動(dòng)閃光報(bào)警驅(qū)動(dòng)等；系統(tǒng)管理模塊主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)時(shí)鐘的校準(zhǔn)、收費(fèi)費(fèi)率的調(diào)整、對(duì)員工的管理和特殊車型的查詢等內(nèi)容；通訊模塊，負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理模塊和數(shù)據(jù)錄入模塊之間的通訊通道。

3.4 系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用用戶標(biāo)識(shí)和鑒定的方法，用戶只有在系統(tǒng)的登陸窗口上輸入自己的用戶名和密碼后由系統(tǒng)核實(shí)正確之后才能使用，此種標(biāo)識(shí)允許用戶有三次重復(fù)標(biāo)識(shí)的機(jī)會(huì)，超過(guò)次數(shù)則會(huì)自動(dòng)退出，以保證用戶使用的安全性；對(duì)收費(fèi)系統(tǒng)用戶權(quán)限進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，確保用戶的訪問(wèn)權(quán)限，還要讓非法使用者無(wú)法進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)的用戶權(quán)限可以分為管理員和使用者的權(quán)限兩種，除了合法的登錄權(quán)限外，其他人均不能進(jìn)入該系統(tǒng)，這種強(qiáng)制性的手段可以保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性，避免系統(tǒng)受到非法的侵害，維護(hù)使用者的合法權(quán)益。

3.5 系統(tǒng)的測(cè)試與維護(hù)

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后可能會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后要經(jīng)過(guò)調(diào)試找出錯(cuò)誤原因和位置，然后進(jìn)行改正，還需要定期的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，以確保收費(fèi)系統(tǒng)的高效運(yùn)行，滿足高速公路管理的需求。在進(jìn)行收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)也要將維護(hù)部分考慮進(jìn)去。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)公路建設(shè)的不斷發(fā)展和交通量的增加，交通聯(lián)網(wǎng)規(guī)模也不斷增大，新技術(shù)的發(fā)展促使社會(huì)對(duì)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的服務(wù)水平提出了更高的要求，人工收費(fèi)的方式已經(jīng)不適用于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，制約著高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的發(fā)展，因此，要不斷地改進(jìn)收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本著安全性、可靠性、實(shí)用性、高效性的原則對(duì)收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行優(yōu)化，提高收費(fèi)系統(tǒng)的工作效率。

［1］何興高，周明天，秦志光，等.高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2002（05）.

［2］劉宇熹.高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001（01）.

［3］王恩新.淺析我國(guó)高速公路收費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)[J].軟件，2012（05）.