云技術(shù)在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

劉擁

廣東新粵交通投資有限公司 廣東廣州 510000

云技術(shù)基于共享方式提供服務(wù)，其基礎(chǔ)架構(gòu)是采用虛擬化技術(shù)手段進(jìn)行智能化監(jiān)測(cè)以及管控，在既定標(biāo)準(zhǔn)下基于網(wǎng)絡(luò)采用云計(jì)算服務(wù)。高速公路收費(fèi)系統(tǒng)引入云技術(shù)以后，大大提高了收費(fèi)實(shí)效。

1 云技術(shù)與收費(fèi)系統(tǒng)

1.1 云技術(shù)

目前云技術(shù)手段已經(jīng)應(yīng)用在了國內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)，該技術(shù)具有高可靠性，其中云計(jì)算提供了非常安全的信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，采用冗余方式對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。云技術(shù)應(yīng)用條件下，無需多慮軟件系統(tǒng)的升級(jí)更新以及漏洞修補(bǔ)等，而且也不必?fù)?dān)心病毒攻擊、數(shù)據(jù)丟失等，用戶獲得的信息服務(wù)是高質(zhì)量的。本質(zhì)上來講，云計(jì)算屬于數(shù)字化服務(wù)模式，較之于以往的計(jì)算機(jī)服務(wù)，云計(jì)算更為便捷，而且用戶不需要了解其具體的計(jì)算機(jī)制。云計(jì)算的快速擴(kuò)展性，使其能夠根據(jù)實(shí)際需求，快速向內(nèi)、外無縫擴(kuò)展，可對(duì)數(shù)千個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同時(shí)處理[1]。

1.2 收費(fèi)系統(tǒng)

從業(yè)務(wù)功能層面來講，高速公路收費(fèi)系統(tǒng)包括通行卡業(yè)務(wù)、收費(fèi)數(shù)據(jù)、貨車稱重、車牌識(shí)別以及收費(fèi)監(jiān)控和緊急報(bào)警等多個(gè)系統(tǒng)。從數(shù)據(jù)管理層面來講，又包括中心收費(fèi)、出入口車道等管理系統(tǒng)。高速公路系統(tǒng)的收費(fèi)方式又包括開放與封閉兩種形式。收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)備主要有傳感線圈、稱重地磅、輪胎和車牌識(shí)別器、費(fèi)額顯示器、工控機(jī)以及聲光報(bào)警器和ETC天線等，配套設(shè)施有票據(jù)打印機(jī)以及欄桿機(jī)等相關(guān)設(shè)備。

2 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的云技術(shù)應(yīng)用

云技術(shù)應(yīng)用于收費(fèi)系統(tǒng)，實(shí)際上就是要構(gòu)建智慧云收費(fèi)平臺(tái)，基于云服務(wù)、云存儲(chǔ)以及自助繳費(fèi)和移動(dòng)支付等技術(shù)手段，結(jié)合業(yè)務(wù)流程規(guī)范化建設(shè)，構(gòu)建云收費(fèi)體系。

2.1 云技術(shù)應(yīng)用下的收費(fèi)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)管理平臺(tái)，主要包括六大邏輯模塊，即IT基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)資源、應(yīng)用支撐、數(shù)據(jù)接口以及數(shù)據(jù)交換和收費(fèi)應(yīng)用系統(tǒng)，如下圖1所示。

圖1 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)云平臺(tái)邏輯架構(gòu)示意圖

如圖1所示，IT基礎(chǔ)設(shè)施中有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、安全以及存儲(chǔ)設(shè)備，并且包括服務(wù)器以及車道設(shè)施等。應(yīng)用支撐模塊中，包含了操作系統(tǒng)、Web中間件以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和終端設(shè)備等。數(shù)據(jù)接口是系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，包括計(jì)費(fèi)、支付、認(rèn)證、查詢以及客戶車輛和其他公共服務(wù)接口。數(shù)據(jù)交換模塊，主要是基于數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)系統(tǒng)前置等，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換以及傳輸之目的。圖1中的應(yīng)用系統(tǒng)，有包括云收費(fèi)、云支付、認(rèn)證查詢、出行以及風(fēng)險(xiǎn)控制和高速公路車道自助繳費(fèi)等各類子系統(tǒng)[2]。

2.2 云收費(fèi)系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)

基于以上邏輯架構(gòu)，為確保高速公路云收費(fèi)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交互安全實(shí)效性，云平臺(tái)基于內(nèi)部通信鏈路以及運(yùn)營商4G（或者5G）網(wǎng)絡(luò)的接入。在線計(jì)費(fèi)，高速公路車道先發(fā)起計(jì)費(fèi)申請(qǐng)，收費(fèi)站代理將申請(qǐng)轉(zhuǎn)發(fā)到云端計(jì)費(fèi)服務(wù)系統(tǒng)，然后進(jìn)行在線計(jì)費(fèi)。收費(fèi)站以及云之間發(fā)生通信故障問題時(shí)，計(jì)費(fèi)服務(wù)就好降級(jí)為收費(fèi)站邊緣計(jì)費(fèi)；車道、收費(fèi)站通信故障時(shí)，實(shí)行離線計(jì)費(fèi)模式。上述云平臺(tái)承載著收費(fèi)系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)，即計(jì)費(fèi)以及支付和認(rèn)證等，并對(duì)云系統(tǒng)中的各個(gè)操作以及交易進(jìn)行跟蹤、記錄與管理，大大提高了收費(fèi)的準(zhǔn)確性、安全實(shí)效性。

2.3 系統(tǒng)功能與核心技術(shù)

（1）云收費(fèi)系統(tǒng)功能。云收費(fèi)系統(tǒng)中的云平臺(tái)系統(tǒng)，功能模塊主要包括云收費(fèi)以及云支付和云認(rèn)證與云安全，可進(jìn)行在線計(jì)費(fèi)、支付以及名單核驗(yàn)，有效實(shí)現(xiàn)了高速公路收費(fèi)的各項(xiàng)參數(shù)在線管理，具備流水記錄以及交易信息的在線查詢。對(duì)于站級(jí)服務(wù)系統(tǒng)而言，其主要功能為信息數(shù)據(jù)傳輸，與收費(fèi)站進(jìn)行對(duì)接，并且對(duì)下級(jí)收費(fèi)站上傳的流水、工班和圖片數(shù)據(jù)信息等進(jìn)行接收，同時(shí)負(fù)責(zé)向下級(jí)收費(fèi)站下發(fā)名單數(shù)據(jù)以及收費(fèi)基本參數(shù)等，實(shí)現(xiàn)與下級(jí)傳輸之間的對(duì)接。對(duì)于車道系統(tǒng)功能而言，其主要是進(jìn)行自助收卡以及刷卡和移動(dòng)繳費(fèi)，同時(shí)還具備車道通行管理功能。

（2）核心技術(shù)。云計(jì)費(fèi)是封裝模塊，以參數(shù)形式將行駛車輛車型以及出入口信息和重量等信息傳入，在上述模塊中計(jì)算所需的通行費(fèi)。云計(jì)費(fèi)包含三個(gè)模塊，即參數(shù)管理、緩存以及費(fèi)率計(jì)算等模塊。參數(shù)處理技術(shù)，包括入庫、生成文件以及緩存，其中入庫是云、車道以及收費(fèi)站三級(jí)處理方式，參數(shù)服務(wù)可靈活提供數(shù)據(jù)。參數(shù)服務(wù)的模塊，包括探測(cè)、提取以及監(jiān)控三個(gè)模塊。云端收費(fèi)，采用的是分布式模式，在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)化冗余部署以及運(yùn)行，然后基于收費(fèi)站代理服務(wù)負(fù)載轉(zhuǎn)發(fā)，大大提高了云服務(wù)透明性。同時(shí)，還包括自助繳費(fèi)技術(shù)，這是實(shí)現(xiàn)在出口車道基于自助繳費(fèi)終端機(jī)車主自助繳費(fèi)之目的，從支持方式來看，應(yīng)用的是現(xiàn)代比較流行的微信以及支付寶和ETC卡支付技術(shù)，車主支付后自動(dòng)抬起欄桿，同時(shí)自動(dòng)打印發(fā)票[3]。

3 結(jié)語

總而言之，隨著云時(shí)代的到來，高速公路建設(shè)事業(yè)也隨之發(fā)展，尤其是省界收費(fèi)站取消工作的全面推入，未來全國聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)指日可待。面對(duì)幾何倍數(shù)式的增長交易量，通過構(gòu)建云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上的高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)，可以有效解決海量數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)以及處理難題，這對(duì)促進(jìn)國內(nèi)高速公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展意義重大。