基于B/S架構(gòu)的高速公路聯(lián)合稽查系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉捷，胡倩

0 引言

隨著高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)通車路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，通車?yán)锍痰牟粩嘣黾?，單車單次交費(fèi)的費(fèi)額急劇上升，偷逃通行費(fèi)所帶來的高額利潤(rùn)導(dǎo)致該行為愈演愈烈，偷逃手段不斷翻新,流失費(fèi)額觸目驚心，收費(fèi)管理、稽查水平的提高迫在眉睫[1]。目前所存在的幾種逃費(fèi)手段主要包括：采取不法手段對(duì)抗計(jì)重收費(fèi)、非正常行駛、換卡逃費(fèi)、假“綠通”、泛濫、假軍警牌和假證件逃費(fèi)、暴力抗費(fèi)和無牌車沖崗[2]。對(duì)一些逃費(fèi)行為的確認(rèn)，需要跨路段調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)圖像，如何快速便捷地調(diào)取流水?dāng)?shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)圖像，是稽查能否成功的一個(gè)關(guān)鍵。

為了更好地解決上述問題，滿足稽查工作的實(shí)際需求，特設(shè)計(jì)了該高速公路聯(lián)合稽查系統(tǒng)，目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)收費(fèi)抓拍圖像的跨路段查詢、實(shí)時(shí)性查詢以及可疑車輛的聯(lián)合稽查處理。

1 跨路段聯(lián)合稽查的工作內(nèi)容及存在的難點(diǎn)

聯(lián)合稽查系統(tǒng)主要是針對(duì)正常收費(fèi)的車牌不符車輛、正常收費(fèi)的有理由超時(shí)車輛、闖關(guān)車輛、車型不符時(shí)間段連續(xù)出現(xiàn)車輛、免費(fèi)車及入口信息、免費(fèi)車車牌查詢等特殊事件進(jìn)行稽查。在稽查的過程中，主要通過對(duì)流水信息和圖像的人工對(duì)比來完成。

目前，各個(gè)路段屬于不同的業(yè)主，各自獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。每個(gè)收費(fèi)站每日所產(chǎn)生的流水記錄匯總到各個(gè)路段中心進(jìn)行保存，而圖像信息則保存于各自收費(fèi)站。出于安全方面的考慮，各路段中心并不對(duì)外開放讀權(quán)限，而是設(shè)置路段代理，路段代理負(fù)責(zé)接收外部請(qǐng)求，經(jīng)過安全檢查之后再轉(zhuǎn)交給路段中心處理，并將處理結(jié)果返回給訪問者。同樣的，收費(fèi)站也設(shè)置有收費(fèi)站代理，負(fù)責(zé)處理對(duì)于圖像的訪問請(qǐng)求。

當(dāng)一次特殊事件涉及不同路段的收費(fèi)站為出入口時(shí)，典型的查詢流程如圖1所示：

圖1 舊架構(gòu)下的查詢流程

當(dāng)路段A的收費(fèi)中心發(fā)現(xiàn)從路段B進(jìn)入的疑似逃費(fèi)車輛時(shí)，需要查詢B路段的收費(fèi)信息和圖像數(shù)據(jù)，就需要向區(qū)域管理點(diǎn)代理發(fā)出查詢請(qǐng)求，由區(qū)域管理點(diǎn)代理通過區(qū)域管理點(diǎn)查詢服務(wù)向路段B的查詢系統(tǒng)進(jìn)行查詢，在路段B數(shù)據(jù)庫(kù)返回圖像信息后，再由區(qū)域管理點(diǎn)代理將圖像返回給路段A的收費(fèi)中心，這時(shí)路段A的收費(fèi)中心才能進(jìn)行稽查。整個(gè)查詢流程冗長(zhǎng)，交換機(jī)制復(fù)雜，響應(yīng)速度低下，難以適應(yīng)目前稽查工作的要求。

2 基于B/S架構(gòu)的高速公路聯(lián)合稽查系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

為了解決上述問題，該高速公路聯(lián)合稽查系統(tǒng)采用星型結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖2所示：

圖2 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

底層結(jié)構(gòu)仍保持原有結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上建立區(qū)域數(shù)據(jù)中心。區(qū)域數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)整個(gè)區(qū)域的流水信息以及全部路段所有路段代理的信息。數(shù)據(jù)中心定時(shí)從各路段中心數(shù)據(jù)庫(kù)中抽取流水信息，確保數(shù)據(jù)的同步。

當(dāng)稽查人員進(jìn)行查詢時(shí)，需要將查詢條件發(fā)送到應(yīng)用服務(wù)器。應(yīng)用服務(wù)器收到查詢請(qǐng)求后，一方面將流水信息查詢語(yǔ)句傳遞給中心數(shù)據(jù)庫(kù)，由中心數(shù)據(jù)庫(kù)查詢后返回查詢結(jié)果；另一方面將路段代理查詢語(yǔ)句傳遞給中心數(shù)據(jù)庫(kù)，然后根據(jù)所返回的路段代理信息向路段代理發(fā)送圖像調(diào)取請(qǐng)求。路段代理從對(duì)應(yīng)車道終端調(diào)取監(jiān)控圖像并返回。最終應(yīng)用服務(wù)器集合流水信息和圖像，組合成統(tǒng)一的頁(yè)面供稽查人員使用。

另外，基于B/S架構(gòu)開發(fā)的該高速公路聯(lián)合稽查系統(tǒng)，程序代碼運(yùn)行在服務(wù)器（Server）上，用戶只需使用瀏覽器（Browser），即可進(jìn)行訪問和操作，系統(tǒng)更加容易維護(hù)和升級(jí)。

2.2 功能設(shè)計(jì)

為了滿足稽查工作的實(shí)際需求，針對(duì)稽查工作的業(yè)務(wù)流程，該高速公路聯(lián)合稽查系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)部分的功能：

（1）自動(dòng)篩選：區(qū)域中每天新增的流水記錄數(shù)量巨大，而特殊事件只是其中的小部分。如果每次稽查時(shí)，都需要從全部流水表中查找，無疑是低效的。因此，系統(tǒng)應(yīng)能在新增流水記錄中自動(dòng)識(shí)別出具有特殊事件的部分，并將其轉(zhuǎn)存到特定的數(shù)據(jù)表中，則能提供查詢效率。

（2）特殊事件過濾：稽查員在進(jìn)行稽查時(shí)，不可能逐條流水進(jìn)行稽查，通常是分工合作，每人負(fù)責(zé)某幾個(gè)類型的特殊事件。因此，系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)稽查員的需要，在輸入入口車道、出口車道、操作時(shí)間、特殊事件等信息后，過濾出符合條件的流水記錄以供稽查。

（3）流水比對(duì)：在稽查的過程中，稽查員需要將出口流水記錄中的信息與入口流水記錄中的信息進(jìn)行對(duì)比，觀察其是否存在差異，以確定是偶然事件還是疑似事件。因此，系統(tǒng)在響應(yīng)查詢時(shí)，應(yīng)能將相關(guān)的出口流水記錄和入口流水記錄進(jìn)行關(guān)聯(lián)查詢，并在頁(yè)面中進(jìn)行對(duì)比顯示。

（4）圖像比對(duì)：與流水比對(duì)類似，系統(tǒng)應(yīng)能在響應(yīng)查詢時(shí)，自動(dòng)調(diào)取圖像并進(jìn)行對(duì)比顯示。

（5）三級(jí)稽查。三級(jí)稽查分為收費(fèi)站稽查、路段稽查、區(qū)域稽查，最終由區(qū)域中心形成稽查結(jié)論。區(qū)域中心的稽查結(jié)論為最終裁定。

（6）證據(jù)保存：當(dāng)發(fā)現(xiàn)違法逃費(fèi)行為時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能將流水記錄及圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)存，以便將來使用，避免因硬盤空間重用導(dǎo)致的信息丟失（特別是收費(fèi)站保存的圖像）。

2.3 模塊劃分

根據(jù)以上分析，該高速公路聯(lián)合稽查系統(tǒng)劃分為6個(gè)模塊，如圖3所示：

圖3 系統(tǒng)模塊圖

其中：

（1）卡動(dòng)態(tài)查詢模塊包括：按卡號(hào)精確查詢、按部分卡號(hào)模糊查詢、按車牌及車型精確查詢、按車牌模糊查詢。

（2）交易記錄查詢模塊包括：入口記錄查詢、出口記錄查詢、粵通卡出口記錄查詢、標(biāo)識(shí)站記錄查詢。

（3）特殊事件定位模塊包括功能：駛?cè)肟谔厥馐录ㄎ?、駛出口特殊事件定位、駛?cè)肟诰G色通道特殊事件定位、駛?cè)肟谲嚪N不符特殊事件定位、駛?cè)肟谲囆筒环厥馐录ㄎ?、駛出口綠色通道特殊事件定位、駛出口車種不符特殊事件定位、駛出口車型不符特殊事件定位。

（4）特殊事件稽查模塊包括功能：駛?cè)肟谔厥馐录?、駛出口特殊事件稽查、駛?cè)肟诰G色通道特殊事件稽查、駛?cè)肟谲嚪N不符特殊事件稽查、駛?cè)肟谲囆筒环厥馐录?、駛出口綠色通道特殊事件稽查、駛出口車種不符特殊事件稽查、駛出口車型不符特殊事件稽查。

（5）流水比對(duì)模塊包括功能：入口流水比對(duì)、出口流水比對(duì)、粵通卡出口流水比對(duì)、標(biāo)識(shí)站出口流水比對(duì)、入口特殊事件比對(duì)、出口特殊事件比對(duì)。

（6）數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊包括功能：入口流水導(dǎo)出、出口流水導(dǎo)出、粵通卡出口流水導(dǎo)出、標(biāo)識(shí)站出口流水導(dǎo)出、駛?cè)肟谔厥馐录?dǎo)出、駛出口特殊事件導(dǎo)出。

2.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)上，分為兩個(gè)部分：數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)和代碼實(shí)現(xiàn)。其中，數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)包括了數(shù)據(jù)庫(kù)表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、存儲(chǔ)過程的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、大數(shù)據(jù)量查詢優(yōu)化；代碼實(shí)現(xiàn)包括了輸入界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、輸出界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、稽查界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、比對(duì)界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、查詢結(jié)果導(dǎo)出。

2.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)

該高速公路聯(lián)合稽查系統(tǒng)使用微軟SQL Server 2008進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，建立了各個(gè)模塊所需的數(shù)據(jù)表。為了加快查詢速度，還建立了存放查詢結(jié)果的臨時(shí)表。數(shù)據(jù)表如表1所示：

表1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)表

考慮到流水信息的體量，如果在代碼中實(shí)現(xiàn)查詢操作，將無法達(dá)到所需的響應(yīng)時(shí)間。為了滿足稽查工作中的實(shí)時(shí)性要求，該系統(tǒng)采用存儲(chǔ)過程來實(shí)現(xiàn)具體的查詢操作。通過調(diào)用SQL Server的內(nèi)置功能，能夠極大地提高查詢效率。存儲(chǔ)過程如表2所示：

表2 系統(tǒng)存儲(chǔ)過程

2.4.2 代碼實(shí)現(xiàn)

該高速公路聯(lián)合稽查系統(tǒng)基于.NET平臺(tái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，采用了ASP.NET MVC 3框架，使用Visual Studio 2010進(jìn)行開發(fā)，頁(yè)面上使用了jQuery、jQuery EasyUI實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)效果。

MVC是Model-View-Control的簡(jiǎn)稱，即模型-視圖-控制器。它是一個(gè)存在于服務(wù)器表達(dá)層的模型，它將應(yīng)用分開，改變應(yīng)用之間的高度耦合。MVC是在 20 世紀(jì) 80 年代發(fā)明的一種軟件設(shè)計(jì)模式，至今已被廣泛使用[5]。

（1）模型

本系統(tǒng)所用模型通過Entity Framework自動(dòng)完成數(shù)據(jù)庫(kù)-代碼的映射，經(jīng)過映射之后，數(shù)據(jù)表對(duì)應(yīng)代碼中的實(shí)體類，存儲(chǔ)過程對(duì)應(yīng)代碼中的復(fù)雜函數(shù)和復(fù)雜實(shí)體類。在后續(xù)的編碼中可以直接對(duì)實(shí)體類進(jìn)行查詢、新增、修改、保存、刪除，Entity Framework自動(dòng)完成數(shù)據(jù)庫(kù)映射；存儲(chǔ)過程經(jīng)過映射后以復(fù)雜函數(shù)的形式供代碼調(diào)用，查詢結(jié)果以復(fù)雜實(shí)體類的形式返回，簡(jiǎn)化了操作。

（2）視圖

本系統(tǒng)采用了ASP.Net MVC3新增的Razor視圖引擎。Razor提供了流暢的專注于代碼的模版方案；編碼工作流快速、富有表現(xiàn)力并有趣；語(yǔ)法簡(jiǎn)練并節(jié)省按鍵次數(shù)，同時(shí)還提升了代碼的可讀性。視圖包括了與用戶進(jìn)行交互的頁(yè)面。頁(yè)面分為 3種，主頁(yè)面（如 InList.cshtml），明細(xì)頁(yè)面（如GetInListDetail.cshtml），比對(duì)頁(yè)面（如 InListCompare.cshtml）。頁(yè)面中大量采用了AJAX插件實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)效果，如EasyUI的Layout、DataGrid、Dialog、Tree 等控件。

（3）控制器

本系統(tǒng)的控制器用 C#進(jìn)行編寫?？刂破髦械姆椒ǜ鶕?jù)返回類型不同分為兩種：返回頁(yè)面或返回?cái)?shù)據(jù)。當(dāng)調(diào)用返回頁(yè)面的方法時(shí)，新頁(yè)面或者替換舊頁(yè)面，或者在新窗口中打開。返回?cái)?shù)據(jù)的頁(yè)面供AJAX插件使用，用于頁(yè)面的局部更新。

系統(tǒng)包圖如圖4所示：

圖4 系統(tǒng)包圖

圖4中，控制器按功能進(jìn)行組織，負(fù)責(zé)權(quán)限的檢查、參數(shù)的處理、存儲(chǔ)過程的調(diào)用、查詢結(jié)果的封裝與返回。模型是使用ADO.NET Entity Framework自動(dòng)生成的、與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)的模型代碼。工具是各個(gè)模塊共用的輔助工具類，用于完成特定的輔助功能，提高代碼的重用性。頁(yè)面是系統(tǒng)對(duì)用戶可見的各種動(dòng)態(tài)頁(yè)面。頁(yè)面模板是框架性模板，可供其它功能頁(yè)面調(diào)用，提高代碼的重用性。腳本是系統(tǒng)所用到的jQuery、jQuery UI、EasyUI等AJAX插件、以及按項(xiàng)目需要所編寫的JS代碼文件。資源是系統(tǒng)所用到的樣式定義文件、圖片文件和動(dòng)畫文件。

駛出口特殊事件定位時(shí)，用戶點(diǎn)擊輸入界面的“查詢”按鈕之后，調(diào)用控制器中的Query方法，并最終返回查詢結(jié)果的流程圖，如圖5所示：

圖5 駛出口特殊事件定位流程圖

2.5 系統(tǒng)測(cè)試

編碼完成之后，在調(diào)試環(huán)境下進(jìn)行了完整的功能性測(cè)試，包括人工測(cè)試頁(yè)面效果、工具測(cè)試邏輯流程，最終確保所有設(shè)計(jì)的功能都正確地被實(shí)現(xiàn)。

3 總結(jié)

在完成功能性測(cè)試之后，系統(tǒng)最終部署到了數(shù)據(jù)中心，并在實(shí)際環(huán)境中運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中，數(shù)據(jù)中心采集了區(qū)域內(nèi)所有路段6個(gè)月的流水?dāng)?shù)據(jù)，入口流水、出口流水、粵通卡出口流水、標(biāo)識(shí)站流水的記錄數(shù)均在千萬(wàn)級(jí)別，特殊事件的記錄數(shù)也近千萬(wàn)。最終測(cè)試結(jié)果顯示，流水相關(guān)的操作均能在1.5秒內(nèi)完成響應(yīng)，特殊事件相關(guān)的操作均能在5秒內(nèi)完成響應(yīng)，達(dá)到用戶的實(shí)際需要。

[1] 李銳,徐俊.逐步完善聯(lián)網(wǎng)高速公路收費(fèi)稽查工作[J].中國(guó)交通信息產(chǎn)業(yè),2006(04): 50-53.

[2] 曹虹.淺議高速公路收費(fèi)稽查的違章現(xiàn)狀及整治對(duì)策[J].財(cái)經(jīng)界(學(xué)術(shù)版),2012(12): 282-283.

[3] S.K.Singh(著).何玉潔,王曉波,車?yán)?譯).數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng):概念、設(shè)計(jì)及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

[4] jQuery EasyUI Documentation[K/OL].http://www,jeasyui.com/documentation

[5] Jon Galloway, Phil Haack, Brad Wilson,等(著). 孫遠(yuǎn)帥(譯). ASP.NET MVC 3高級(jí)編程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2012.