基于ETC和MTC高速公路组合式联网收费系统设计

来源：中国一卡通网  作者：中国一卡通收录  发布时间：2012-04-12 09:55:42  字体:[大 中 小]

关键字：停车场  ETC  高速公路收费  

摘   要：　　高速公路因其“高速、高效、安全、舒适”等优点，已成为连接各主要城市和重要港口的交通枢纽。然而，随着我国经济与社会的发展，公路运输能力已经不能满足日益增长的交通运输需求。21世纪交通的发展趋势必将是由粗放型向集约型转变，即从单纯依靠政府投资新建公路向建设公路运输的配套设施及其软件转变，以提高公路的利用效率。

　　3.1.2 车辆自动分类子系统的设计(AVC)

　　为了对不同车型按照不同的费率实施收费，必须对车辆进行分类。分类系统设计为前分类系统(Pre-Classifi-cation)和后分类系统(Post-Classification)。前分类系统能够使收费系统计算通过车辆的正确费率；后分类系统用于核实所通过车辆是否按照车型实施了正确收费。

　　通过传感器对车辆高度、轴数、是否装备双胎以及车重等要素进行检测，检测结果通过数据采集卡送入软件系统进行判断比较，从而确定收费金额。该项技术已经广泛应用于各收费站，传感器和数据采集卡的选择也非常广泛。

　　3.1.3 视频监控系统(VES)

　　VES不依赖于ETC的电子标签，而是以摄取车牌的图像来获取车牌号码、车籍资料等信息，并将缴费通知寄给车主。用于事后追踪逃费者，追回漏征费用并实施罚款的依据，以减少漏征费用损失并起到威慑作用，该系统已经广泛应用于实际。

　　3.2 MTC车道的设计

　　MTC车道是由汽车自动分类系统(AVC)、读卡装置、显示设备、视频临控、自动栏杆和计算机软件系统组成，读卡器可以采用接触式或非接触式。当汽车进入MTC车道时，汽车自动分类系统(AVC)将车辆信息自动分类，然后告诉软件系统该车属于哪一类型的车辆，软件系统根据此信息告诉读卡器应该收取多少数额的通行费，当交易完成后，软件系统向自动栏杆发出命令，让车辆通过，完成收费。由于MTC收费系统已经大规模地应用于实际，而且技术也已经相当成熟，在这里不做太多的叙述。

　　4 软件系统设计

　　组合式收费系统不仅要使ETC和MTC两种收费方式分别进行互不干扰，还要使两种收费方式相互统一相互协调，这在硬件上是无法统一的，因此软件系统就担负了这个任务。组合式收费的软件系统包括：ETC车道收费子系统、MTC车道收费子系统、收费站服务器系统、中心服务器系统和用户服务子系统，其网络拓扑结构图如图4所示。

　　4.1 ETC车道收费子系统设计

　　ETC车道收费子系统包括：认证交易模块、车型分类库模块、账户管理模块、数据管理模块、账务管理模块、系统管理模块、统计查询和报表打印模块等。设计要求如下：

　　认证交易模块 对于进入ETC车道通信区的车辆，交易认证模块负责向硬件没备发出通信命令，对安装在车辆上的电子标签进行读写操作以获得车辆的账户信息和余额查询，如果账户无效或余额不足，则向显示设备发出命令，通过显示设备告诉驾驶员由MTC车道通过。如果账户和余额都没有问题，则根据车型分类库模块提供的收费标准对车辆实施收费，并确认交易是否成功。如果交易不成功，则通知硬件设备再次进行收费操作，当车辆已经通过通讯区仍然没有完成交易，则将收费不成功信息发送给中心服务器，将在下一个收费站或者出口收费。如果交易成功，则报告给账户管理模块，由账户管理模块向中心服务器报告此次收费操作细节。

　　车型分类库模块 负责接收由AVC提供的车辆信息，再与车型分类库中的车辆参数相比较，确定收费标准。并通知交易认证模块，准备收取多少数额的通行费。

　　账户管理模块 负责对新卡的初始化、黑名单管理、向中心服务器核对车辆信息及报告收费细节，包括收费的用户账号、收费金额、收费时间、收费地点等信息。

　　数据管理模块 负责本车道的车辆收费数据管理、数据备份与恢复。

　　账务管理模块 负责统计本车道的财务管理和向收费站服务器汇报财务信息。

　　系统管理模块 负责系统维护、参数设置、密码管理、断点保护等。

　　统计查询和报表打印模块 负责本车道的数据统计、查询及报表打印。

　　4.2 MTC车道收费子系统

　　MTC车道子系统的软件设计与ETC基本一样，也是由车型分类库模块、交易认证模块、账户管理模块、数据管理模块、账务管理模块、系统管理模块、统计查询和报表打印模块等组成。

　　在设计要求上，MTC车道收费子系统除认证交易模块以外，账户管理模块、数据管理模块、账务管理模块、系统管理模块、统计查询和报表打印模块的设计要求与ETC车道收费子系统一样。

　　在MTC车道收费子系统中认证交易模块功能是：对于进入MTC车道的车辆，交易认证模块负责向读卡器发出命令，根据车型分类库模块提供的收费参数对车辆实施收费，并确认交易是否成功。如果交易不成功，则提示工作人员改用现金交易，交易完成后，启动自动栏杆，让车辆通行。同时报告给账户管理模块，由账户管理模块向中心服务器报告此次收费操作细节。

　　4.3 收费站服务器系统

　　收费站服务器系统与收费站内各车道的收费子系统互联，实现ETC收费方式与MTC收费方式相融合。主要由监控模块、数据管理模块、账务管理模块、系统管理模块、统计查询和报表打印模块等。设计要求如下：

　　监控模块 负责监控各车道向中心服务器发出的账户信息和交易细节，如果中心服务器没有响应，则该模块记录这些信息，并不断查询中心服务器的状态，当中心服务器不忙时，再重新发送，并对发出信息进行记录。同时实现车道收费子系统故障和异常数据报警、断点保护等。

　　数据管理模块 负责整个收费站的数据统计，实现对ETC收费方式和MTC收费方式的融合、数据备份与恢复。

　　账务管理模块 负责整个收费站的财务管理。

　　系统管理模块 负责整个收费站的系统维护和参数设置。

　　4.4 中心服务器系统

　　中心服务器是连接各收费站，对各收费站的信息实行统一管理。中心服务器系统包括认证交易模块、账户管理模块、数据管理模块、财务管理模块、系统管理模块、查询统计和报表打印模块。设计要求如下：

　　认证交易模块 负责验证来自各收费站发送过来的账户信息，并对账户信息进行确认，把是否同意交易信息返回给各个收费车道，同时通知账户管理模块准备接收数据。认证交易模块还负责与外部银行的认证交易。

　　账户管理模块 负责整个区域的账户信息统一管理，包括卡号、密码、余额、收费时间、收费地点、收费金额，以避免重复收费。同时完成对于外来车辆或新车信息的初始化、注销账户，还负责自动生成新的卡号和密码，送至用户服务子系统。

　　数据管理模块 负责中心服务器的数据管理、数据备份和恢复。

　　财务管理模块 负责整个地区的收费站的财务管理，包括现金交易量、电子交易量(包括ETC和IC卡收费方式交易量)、与银行的交易量、各收费站交易量、各业主交易量等。

　　系统管理模块 负责维护系统安全、设置系统参数。

　　统计查询和报表打印模块 负责数据统计和查询、报表打印等业务。

　　4.5 用户服务子系统设计

　　用户服务子系统是面向用户的，他负责接受中心服务器的新卡号和密码、新建用户账户信息、账号充值等对外服务项目。

　　5 结 语

　　本文对高速公路组合式联网收费系统作了初步的轮廓性的设计。笔者认为，在倡导可持续发展的今天，高速公路组合式联网收费系统对于提高高速公路利用效率、节省社会资源是有实际意义的。但是，高速公路组合式联网收费还只是停留在理论阶段，与实际应用还有一定距离。

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