田勝利 王莉紅

摘要：本文主要論述公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)中所使用的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括IP地址登錄技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸與交換技術(shù)、收費(fèi)數(shù)據(jù)拆分技術(shù)、數(shù)據(jù)通信保障技術(shù)等。這些技術(shù)構(gòu)成了公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，保證了公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)使用中的準(zhǔn)確性和高效性。

關(guān)鍵詞：聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)；關(guān)鍵；技術(shù)

高速公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)的研究是一種對(duì)聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)公路運(yùn)營(yíng)方式進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范化管理的完善及必要的補(bǔ)充。其實(shí)現(xiàn)后，使整個(gè)高速公路路網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)就能應(yīng)付常規(guī)的收費(fèi)系統(tǒng)難以應(yīng)付的緊急情況，是對(duì)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)故障性、災(zāi)害性、災(zāi)難性事故的應(yīng)急輔助系統(tǒng)。在實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的同時(shí)，保證聯(lián)網(wǎng)路段中各參營(yíng)路段在公平合理的情況下實(shí)現(xiàn)自主經(jīng)營(yíng)，合理清分，具有極其重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。

一、公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)對(duì)接

應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)作為聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，收費(fèi)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、上傳匯總、清分是其應(yīng)具備的基本業(yè)務(wù)功能，因此必須保障每個(gè)應(yīng)急收費(fèi)車道基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中的節(jié)點(diǎn)信息、費(fèi)率信息、人員信息，以及本地IP地址等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息與清分中心是統(tǒng)一的、一致的、準(zhǔn)確的。

聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急系統(tǒng)使用時(shí)首先通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接，運(yùn)行初始配置軟件，僅需指定本地收費(fèi)站名，車道號(hào)，即可生成相應(yīng)的配置文件，同時(shí)生成相關(guān)車道數(shù)據(jù)庫(kù)，并且自動(dòng)更改本地IP地址為合法地址，完成費(fèi)率、節(jié)點(diǎn)信息、人員工號(hào)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)下載，運(yùn)行完成后，車道收費(fèi)軟件便配置完成。車道收費(fèi)軟件便配置完成后系統(tǒng)進(jìn)入車道上班登錄界面，可以正常收費(fèi)工作了。同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)完成與站級(jí)，分中心，總中心的收費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸和對(duì)接。

二、數(shù)據(jù)傳輸、交換與拆分技術(shù)

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的主要目的是解決收費(fèi)站、分中心、中心之間的數(shù)據(jù)可靠傳輸，在聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)中，收費(fèi)車道到收費(fèi)站這一級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸顯得比較重要，因?yàn)檫@是數(shù)據(jù)的第一步采集工作，在此過(guò)程中著重考慮的是如何保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，而對(duì)實(shí)時(shí)性要求不是很高。

2.1 收費(fèi)原始數(shù)據(jù)的生成以及原始數(shù)據(jù)上傳到站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)

車道原始數(shù)據(jù)主要包括收費(fèi)員輸入信息，讀寫IC卡時(shí)卡的內(nèi)部信息，以及外部設(shè)備產(chǎn)生的相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，與原聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)信息一致。

作為聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)等各方面因素沒(méi)有保障的情況下，確保收費(fèi)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，安全性和完整性至關(guān)重要，因此，當(dāng)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急車道收費(fèi)系統(tǒng)會(huì)同時(shí)以三種格式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)備份。

第一份直接生成和保存在車道數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后車道軟件采用面向連接的TCP協(xié)議，采用輪詢的方式從車道數(shù)據(jù)中讀取數(shù)據(jù)，把未上傳的數(shù)據(jù)上傳至站級(jí)傳輸軟件。

第二份數(shù)據(jù)是作為安全性備份的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在每次收費(fèi)數(shù)據(jù)寫入車道數(shù)據(jù)庫(kù)的同時(shí)，也以固定格式寫入文本文件中，這個(gè)文件要求和車道數(shù)據(jù)庫(kù)在不同的存儲(chǔ)路徑，當(dāng)車道數(shù)據(jù)庫(kù)損壞，可以采用輔助軟件將保存在文本文件中的收費(fèi)數(shù)據(jù)恢復(fù)制站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，確保了數(shù)據(jù)的安全性。

第三份數(shù)據(jù)是在網(wǎng)絡(luò)通信故障時(shí)，車道收費(fèi)軟件不僅同時(shí)生成上面兩個(gè)文件，而且會(huì)同時(shí)生成的一個(gè)數(shù)據(jù)文件，這個(gè)數(shù)據(jù)文件用來(lái)保存從網(wǎng)絡(luò)故障開始到網(wǎng)絡(luò)故障結(jié)束這段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，雖然車道程序網(wǎng)絡(luò)故障結(jié)束后會(huì)自動(dòng)上傳未上傳的數(shù)據(jù)，但是從對(duì)未上傳數(shù)據(jù)的安全性考慮，應(yīng)做一個(gè)備份文件，這個(gè)備份文件也可以通過(guò)輔助軟件直接從收費(fèi)站提取數(shù)據(jù)，保存到站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)。

車道數(shù)據(jù)信息上傳到站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)采用ADO數(shù)據(jù)操作引擎，通過(guò)車道收費(fèi)軟件采用輪詢方式（輪詢時(shí)間可調(diào)節(jié)，以秒為單位），將車道數(shù)據(jù)庫(kù)中未上傳的數(shù)據(jù)上傳到站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)每條數(shù)據(jù)采用標(biāo)記方式確定其是否上傳，并且在每次下班時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性校驗(yàn)，也就是對(duì)收費(fèi)站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)和車道數(shù)據(jù)庫(kù)中相同班次，相同工號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)沒(méi)有上傳的數(shù)據(jù)重新上傳，確保數(shù)據(jù)的完整性[3]。

2.2 收費(fèi)站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)上傳到分中心和清分中心

聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)數(shù)據(jù)向分中心和清分中心上傳時(shí)會(huì)采用兩種模式，同時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到分中心和清分中心。

（1）采用由聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急車道收費(fèi)軟件直接上傳的方式，這種情況主要是針對(duì)收費(fèi)站不完善，或者收費(fèi)站故障等條件下的數(shù)據(jù)庫(kù)傳輸模式，車道軟件在每次把收費(fèi)數(shù)據(jù)上傳到站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)，把一份數(shù)據(jù)上傳到分中心和清分中心；如果站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)不存在，則直接把數(shù)據(jù)上傳到分中心和清分中心，中心采用排隊(duì)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)插入工作。但是這種傳輸方式存在一定的弊端，對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求特別嚴(yán)格，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)就無(wú)法準(zhǔn)確的上傳到中心，因此，在應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)中很少應(yīng)用，只是作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫溆檬侄魏头椒ā?/p>

（2）采用將站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)傳送到中心和清分中心的方法，這種上傳數(shù)據(jù)的方法安全性高，準(zhǔn)確性高，只要確保車道數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確上傳到站級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，就可以保證數(shù)據(jù)能安全準(zhǔn)確的上傳到中心和清分中心。

（3）、應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)通過(guò)上述途徑將收費(fèi)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的，完整的傳輸?shù)绞召M(fèi)中心，收費(fèi)中心根據(jù)收費(fèi)信息完成對(duì)數(shù)據(jù)的清分工作。

三、 數(shù)據(jù)通信保障技術(shù)

聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)的通訊系統(tǒng)由有線通訊系統(tǒng)和無(wú)線通訊系統(tǒng)相結(jié)合組成。有線系統(tǒng)有著傳輸帶寬、傳輸穩(wěn)定、成本低廉的優(yōu)勢(shì)；而無(wú)線系統(tǒng)則具有布置方便迅速，適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。有線通訊和無(wú)線通訊的相結(jié)合既能滿足由有線通訊的低廉、穩(wěn)定、寬帶傳輸又能滿足無(wú)線通訊的迅速快捷布置的特點(diǎn)。

無(wú)線通訊系統(tǒng)作為有線通訊系統(tǒng)的輔助方式有著不可替代的作用。無(wú)線通訊根據(jù)傳輸范圍分為局域無(wú)線通訊系統(tǒng)和廣域無(wú)線通訊系統(tǒng)。

局域無(wú)線通訊可解決從幾百米到上百公里范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，同時(shí)可以保證足夠的傳輸帶寬，可以傳輸包括數(shù)字視頻在內(nèi)的多種數(shù)據(jù)。局域無(wú)線通訊系統(tǒng)不需要借助通信運(yùn)營(yíng)商提供服務(wù)，它可以和公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)融為一體，有較高的傳輸可靠性和安全性，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控視頻的實(shí)時(shí)傳輸。

聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)無(wú)線通訊系統(tǒng)的工作原理主要利用了無(wú)線網(wǎng)橋可以寬范圍遠(yuǎn)距離傳輸以太網(wǎng)的特點(diǎn)。先將前端的復(fù)合視頻圖像通過(guò)視頻編碼器轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)碼流，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)橋傳輸?shù)浇邮斩撕笤偻ㄟ^(guò)視頻解碼器將以太網(wǎng)碼流轉(zhuǎn)換成圖像。

局域無(wú)線通訊雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但其也有致命的弱點(diǎn)就是受地域限制。在沒(méi)有阻擋物的空曠地帶它的傳輸性能較好，在有山脈阻擋的區(qū)域它的傳輸性能大打折扣。但當(dāng)前端應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)控中心距離很遠(yuǎn)，或前端應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)控中心之間既沒(méi)有光纜又由于山體阻隔無(wú)法通過(guò)局域無(wú)線傳輸系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，便需要引入一種新的無(wú)線通訊模式——廣域無(wú)線通訊。

廣域無(wú)線通訊系統(tǒng)的原理是利用電信運(yùn)營(yíng)商提供的GSM，CDMA，3G網(wǎng)絡(luò)傳輸收費(fèi)數(shù)據(jù)和監(jiān)控視頻。前段設(shè)備通過(guò)音視頻編數(shù)據(jù)碼轉(zhuǎn)換器生成以太網(wǎng)碼流，再利用電信運(yùn)營(yíng)商提供的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行傳輸，通過(guò)終端解碼器將以太網(wǎng)碼流轉(zhuǎn)換成音視頻和數(shù)據(jù)。

廣域無(wú)線通訊由于利用第三方的通訊網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，使得覆蓋范圍廣不受距離環(huán)境限制，通訊靈活方便。但廣域無(wú)線通訊最大的障礙是通訊帶寬受限制，特別是傳輸圖像是有較大的傳輸瓶頸，圖像質(zhì)量較差。當(dāng)前最理想的傳輸模式是利用3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)的傳輸。

隨著中國(guó)移動(dòng)正在實(shí)施的2.75G通行技術(shù)的EDGE通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)界正在推廣的3G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施，通信帶寬受限制的這一問(wèn)題將得到根本性改變。屆時(shí)廣域無(wú)線通訊系統(tǒng)即可不受距離、地域進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)還能提供較為滿意的傳輸帶寬，系統(tǒng)將得到更好的應(yīng)用和發(fā)展。

本文主要論述公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)中所使用的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括IP地址登陸技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸與交換技術(shù)、收費(fèi)數(shù)據(jù)拆分技術(shù)、數(shù)據(jù)通信保障技術(shù)等。這些技術(shù)構(gòu)成了公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，保證了公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急收費(fèi)系統(tǒng)使用中的準(zhǔn)確性和高效性。

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