摘要:智慧交通系統(tǒng)是現(xiàn)代交通事業(yè)中尤為關鍵的一部分,亦可稱為ITS系統(tǒng),其建立在智能化車輛道路管理的基礎上,引入先進的創(chuàng)新手段,實現(xiàn)車輛、人員與道路三大要素的有效協(xié)調,旨在最大程度上降低高速公路事故發(fā)生概率,并減少資源投入。本文就對智能交通系統(tǒng)中高速公路收費系統(tǒng)的設計有關內容進行分析。
關鍵詞:智能交通系統(tǒng);高速公路收費系統(tǒng);設計;實現(xiàn)
1高速公路收費系統(tǒng)分析
目前,我國的高速公路很容易產生車輛在公路主線上多次停車繳費的現(xiàn)象,不僅為使用者帶來了不便,而且違反了公路快捷和高速的形象,給社會群眾產生惡劣的印象。隨著高速公路網的建設,對收費系統(tǒng)進行聯(lián)網的管理和建設,能夠對高速公路進行整體的管理,建設統(tǒng)一的管理中心和收費中心,在車輛進入高速公路網的時候申請一張通行卡,在駛出的時候進行繳費,避免多次停車繳費的現(xiàn)象。
2高速公路收費系統(tǒng)的設計研究
高速公路收費系統(tǒng)主要分為四個層次,第一個層次是硬件層,第二個層次是系統(tǒng)層,第三個層次是應用層,第四個層次是用戶層。
2.1硬件層
在硬件層中包含了許多設備,例如IC卡設備、網絡設備等,能對系統(tǒng)層的命令進行執(zhí)行,并及時有效反饋相關信息。
2.2系統(tǒng)層
系統(tǒng)層能對系統(tǒng)進行支撐,落實系統(tǒng)對數(shù)據(jù)和硬件的直接操作,包含系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)庫、網絡等,我國的相關技術已經十分成熟,能針對實際情況進行有針對性的選擇。
2.3應用層
應用層指的是系統(tǒng)的中間層,具有承上啟下的過渡作用,能對系統(tǒng)的功能進行實現(xiàn)和處理,能夠進行系統(tǒng)業(yè)務的管理、網絡管理、IC卡管理。
2.4用戶層
用戶層指的是工作人員和收費人員之間的直接接觸,主要包括收取費用,包含用戶和相關系統(tǒng)間的設備界面和人機界面,能為用戶提供相關的處理和管理,最終實現(xiàn)人機之間的和諧共處。高速公路收費系統(tǒng)的總體結構分為四個層次,包含收費車道、收費站、收費中心和分中心。其中,收費中心是收費系統(tǒng)之中最重要的部分,針對以往收費中心的特征建立的是收費分中心,收費系統(tǒng)之中的節(jié)點是收費站,收費車道能夠和使用者進行直接的交流。
服務器——客戶機系統(tǒng)主要由三個主要的部分組成:網絡、應用程序和服務器。服務器能夠對系統(tǒng)的資源進行有效的管理,主要的任務有針對數(shù)據(jù)庫對科學性和安全性的需求,對數(shù)據(jù)庫的訪問進行控制,保證應用程序的完整性和全局性,對數(shù)據(jù)庫進行恢復和備份等。客戶端的主要任務有實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫和用戶之間的交流,提交用戶的信息,接受服務器產生的信息,按照應用程序,對相關的要求進行執(zhí)行。網絡的目的是實現(xiàn)客戶和服務器之間的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)傳輸。在Server-Client系統(tǒng)之中,將應用程序分為兩個不同的部分,服務器和應用程序,在這個系統(tǒng)之中,客戶應該安裝相應的程序,對服務器中的數(shù)據(jù)進行操作,使用客戶端實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、計算、交互和現(xiàn)實,應該使用服務器完成對數(shù)據(jù)的維護和處理,使用服務器和應用程序完成日常的業(yè)務工作。
3高速公路收費系統(tǒng)設計原則分析
3.1先進性原則
在現(xiàn)有技術的基礎之上,應該使用具有發(fā)展?jié)摿Φ南嚓P技術,與聯(lián)網收費系統(tǒng)的發(fā)展趨勢相適應,針對系統(tǒng)需求的變化進行改善,在系統(tǒng)產生變化之后,能夠產生靈活的變動。
3.2可靠性原則
可靠性指的是在眾多數(shù)據(jù)流動的過程中,如果發(fā)生損壞的現(xiàn)象,很可能對收費的過程產生影響,因此應該提高設計過程中的可靠性。在設計的過程中,還應該堅持安全性原則和規(guī)范性原則,保證各個元素能夠進行整合,避免越權操作、非法入侵等現(xiàn)象的發(fā)生,最終提高網絡、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的安全性。
4高速公路收費系統(tǒng)的實現(xiàn)
4.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)流的實現(xiàn)
系統(tǒng)包括四級子系統(tǒng),最上一級是清算中心,中間分別為收費中心和收費站,最下一級為人口車道和出口車道。這種管理模式每一級數(shù)據(jù)獲得后傳輸至上一級,不僅簡單而且操作方便,容易實現(xiàn)對收費的有效管理,在很多的高速公路收費管理系統(tǒng)當中運用的就是該模式。另外還有種模式是,人口車道和出口車道的數(shù)據(jù)同時傳輸至收費站和清算中心,實現(xiàn)聯(lián)網收費,這樣確保數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中不被任意修改,能夠保證數(shù)據(jù)的客觀性和真實性。在管理過程中,如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況,應以清算中心的數(shù)據(jù)為準。
4.2車道收費子系統(tǒng)的實現(xiàn)
為實現(xiàn)收費系統(tǒng)的有效管理和控制,車道控制軟件必須滿足實時、穩(wěn)定、可靠運行的要求,系統(tǒng)開發(fā)中采用了VC++6.0編程語言,它包含了代碼優(yōu)化技術,運用該語言開發(fā)出來的程序速度更快,能更好地滿足車輛管理實際工作的需要。
4.3收費站及以上子系統(tǒng)的實現(xiàn)
在開展數(shù)據(jù)管理工作時,收費站及以上系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫采用Informix,它有著顯著的優(yōu)勢和特點,不僅速度快,而且成本低廉,質量可靠。在進行收費管理的時候,基礎數(shù)據(jù)和收費原始數(shù)據(jù)要生成報表,并及時反饋給上一級系統(tǒng)。同時,在報表實現(xiàn)過程中,可采用存儲過程和觸發(fā)器,這樣既有利于快速獲得數(shù)據(jù),及時查看最新數(shù)據(jù),還有利于確保數(shù)據(jù)的準確性,提高管理工作的效率。另外,在存儲過程中,當報表運算結果出現(xiàn)錯誤的時候,只需要調出SQL語句,查找其中的原因,對SQL語句更正,再重新執(zhí)行存儲過程就行,使用起來十分方便。但是,存儲過程中存在的一些缺點也不容忽視,例如執(zhí)行時間過長,當數(shù)據(jù)過多的時候,往往會出現(xiàn)明顯的延遲現(xiàn)象。另外,數(shù)據(jù)的一致性也相對較差,只有在執(zhí)行存儲過程的時候,才能查看報表,否則結果會出錯。因此今后在實際工作中需要采取措施對此進行改進,促進其更好地發(fā)揮作用。
5結語
總之,傳統(tǒng)的人工收費方式存在局限性,無法與現(xiàn)代社會發(fā)展需求相適應,甚至成為我國高速公路事業(yè)發(fā)展的阻礙因素?;诖?,需從高速公路收費系統(tǒng)的實際情況出發(fā),提出可行的改進措施,靈活引入先進技術,提高收費系統(tǒng)的智能化水平,以更好地服務于社會。
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(作者單位:遼寧艾特斯智能交通技術有限公司)
作者簡介:許朔(1993.11-),男,滿族,遼寧錦州人,東北大學機械電子工程專業(yè)碩士,研究方向:高速公路智能交通系統(tǒng)集成。