建立辽宁省非接触式IC卡高速公路收费系统

2022-09-10

随着我省高速公路不断修建, 目前我省已形成以1 4个地级市为中心覆盖全省的高速公路系统, 对我省经济建设、振兴东北老工业基地起到十分重要的促进和保障作用。根据调查, 我省高速公路的收费基本采用手工方式, 这种收费方式存在的缺点是: (1) 卫生消毒差:随着高速公路上交通流量的日益增加, 收费员每天都接触来自四面八方的驾乘人员, 携带病毒的通行券的流通会对人们的生命健康构成威胁。 (2) 安全性差, 防伪能力低:由于通行卷防伪能力低, 可以仿造, 从而减少国家财政收收。 (3) 每年人工消耗逐年增加。

随着计算机技术、网络技术、自动识别技术不断发展和成熟, 建立一个采用非接触I C卡高速公路收费系统已经不存在技术上难题。目前在广东、山东、浙江、广西、江西、安徽、福建等省已经建立了相应的非接触联网高速公路收费系统。因此建立辽宁省非接触式I C卡高速公路收费系统迫在眉睫。

1 非接触式IC卡智能高速公路收费流程

非接触式I C卡智能高速公路收费流程是首先在出、入口收费车道安装车牌自动识别系统。车辆在驶入收费车道检测线圈时, 通过车辆检测线圈感应联动, 入口车道摄像机抓拍该车图像, 车牌识别软件利用二值特征和灰度特征相结合的方式, 识别出牌照字符和汉字信息, 进行车型判别。此时驾驶员使用非接触式I C进行刷卡, 将车辆信息 (车辆牌照、通行时间、通过站点、I C卡号等) 存储到计算机中, 同时通过计算机网络将相应信息传送到其它收费站计算机中。同理在出口收费车道, 车道摄像机抓拍该车图像, 车牌识别系统自动提取出车牌号码, 根据车牌号查找相应I C卡, 自动扣除高速公路费, 实现自动收费。

2 计算机网络的设计及硬件的选择

2.1 计算机网络的设计

在非接触式I C卡高速公速收费系统中, 计算机网络是一个重要的支撑平台。计算机网络结构的好坏直接关系到本系统性能的高低。

根据高速公路收费站的分布特点, 本系统网络采用多局域网通过广域网互联结构, 形成一以辽宁省高速公路管理局为中心, 以1 4个地级市为二级网络中心, 以县、区为三级网络中心的三级网络结构。其中省中心到二级网络中心连接采用1 0 0 0 M光纤以太网, 二级网络中心到三级网络中心连接采用1 0 0 M光纤以太网, 三级网络中心到各收费车道和收费站的连接均采用1 0 M以太网结构, 整个网络选用T C P/I P协议作为通用协议。其网络拓扑结构如图1。

由图1可知, 各站收费数据都是将I P数据报封装成以太网帧的方式通过光同步传输网 (即IP OVER SDH, SDH为高速公路专用通信网) , 经过县、市传输到省收费中心。

2.2 硬件的选择

计算机网络系统硬件性能的好坏将直接影响到整个系统的好坏。因此, 在选择计算机硬件时, 应坚持如下原则:一级网络使用高性能的路由器和小型计算机系统, 因为一级网络中数据流量太多, 处理任务太重;二级网络则使用比一级网络中的路由器及服务器性稍差的路由器和服务器, 因为在这层网络中数据流量与一级网络中相比要小, 处理任务较轻;三级网络使用比二级网络中稍差的设备;收费的设备则可以使用高档次的P C机。

3 数据库的设计

高速公路收费业务是每天二十四小时不间断收费, 要求在车道与收费站、收费站与县收费中心、县收费中心与市收费中心、市收费中心与省收费中心通讯中断情况下, 车道、收费站、县收费中心、市收费中心和省收费中心计算机能够独立工作。因此, 收费系统的数据分布在五级结构中, 即车道计算机存放本车道的数据、收费站存放本收费站所有车道的数据、县收费中心存放全县全部收费站的数据, 市收费中心存放本市各县收费中心的数据, 省收费中心存放本全省各市收费中心的数据, 数据在各级冗余存放。这样, 在通讯中断时, 先将数据存放在本地, 待通讯恢复正常时, 再将存放本地的数据上报到上一级收费中心。收费站和收费中心计算机网络构成一个标准的局域网, 前台计算机与服务器构成客户机/服务器体系, 便于收费站、收费中心处理数据。