天津高速公路联网收费系统

天津高速公路联网收费系统

一.天津高速公路联网收费系统项目背景

作为中国北方最大的港口城市，天津现有６条高速公路纵横境内，总长３０５公里，高速公路路网密度达到２.５６公里／百平方公里，在中国居第一位。天津居环渤海经济圈枢纽地位，辐射中国“三北”地区１０余个省、市、区，陆上交通极为重要。近几年，天津每年投入高速公路建设资金达６０多亿元，引进了国外先进技术２０多项，所修成的６条高速公路和沿路１６０多座各类桥涵全部达到优良水平。

根据交通部2005年内东部地区实现省(市)内高速公路联网收费的目标，天津市高速公路联网收费计划分三期实施。第一期联网收费路段全长超过180公里，共涉及收费站19座。实施联网收费，车辆从河北唐山地区至青县需经过唐津高速公路天津北段、疏港公路、外环线及京沪代用线，中途无需停车，只需交费一次，充分体现高速公路高效快捷的优势。联网收费车型划分采用交通部统一制定的五类车型划分标准，采用非接触式IC卡作为通行卡，人工判别车型，半自动微机收费管理系统。整个天津市高速公路网分为二级管理：高速公路信息管理总中心→各路段分中心→车道。

天津市高速公路联网收费的建设，要求在高速公路收费方面可以实现市内的联网收费：通过拆帐系统实现路段公司之间的拆帐，从而减少司机停车交费的次数；减少路公司的运营成本；在高速公路监控方面,可以实现路网的交通控制，提高高速公路网的通行能力和服务水平；高速公路通信网的建设，为高速公路的信息传输提供高效、可靠的通信平台，为实现现代化的管理奠定基础。

本系统是运用现代交通控制、信息管理理论，综合先进的计算机网络、信息传输、图像处理等技术，建立高度智能化的综合管理系统，对高速公路的交通监控、收费、通信等信息进行采集、处理，并且能够在一定范围进行控制和发布指令，同时具备与系统外部相关部门互通信息的功能，提高高速公路的现代化管理水平。

（一）. 对中间件的系统需求

联网收费数据传输系统对中间件有如下需求：

·数据的可靠传输：采集系统中传送的数据是整个系统的数据基础。数据在传输时需要保证可靠传输，不能丢失。

·保证系统的处理效率：采集系统的收费车道较多，并发处理较大，中间件应能够很好管理系统，保证系统处理效率；另一方面，系统也要保证网络传输的效率。

·高可用性：采集系统需要7×24的连续不断的运行，系统需要保证高可用性。

·动态扩展能力：采集系统的扩展有两方面，一方面是节点的扩展，包括服务处理节点的增加和采集点的增加；另一方面采集系统的处理范围的扩展。

·数据压缩：为了提高传输速度，中间件应能够提供自动压缩功能。

·跨平台

·网络适应能力。在采集系统中，网络类型可能有多种，如：DDN、ISDN、GPRS等。

二.天津高速公路联网收费系统解决方案

（一）. TongLINK/Q的部署

1.拓扑结构

作为消息传输中间件，东方通TongLINK/Q负责车道、分中心和总中心之间数据传递，组建了一个深度为三的树型网路。总中心的服务器为树型网路的根节点（TongLINK/Q的一级中

心），分中心的服务器为树型网路的次根节点（TongLINK/Q的二级中心），各个车道为树型网路的叶节点（TongLINK/Q的前端）。他们之间的数据传输是通过消息中间件TongLINK/Q 来实现。在TongLINK/Q相邻节点发送过程（以车道到分中心为例）如下图：

·车道发送应用程序调用消息中间件TongLINK/Q的接口函数，将要发送的数据或文件信息提交给TongLINK/Q的本地的发送队列。

·车道TongLINK/Q核心进程从发送队列中取出消息，若是需要可靠传输的消息则先在可靠队列中进行缓存。

·经由TongLINK/Q之间建立的数据通道，将该消息传送到分中心的TongLINK/Q核心；·分中心的TongLINK/Q核心收到消息，若是需要可靠传输的消息则先在可靠队列中进行缓存，并将消息写入接收队列中。

·分中心的接收应用进程通过调用TongLINK/Q的接口函数，从接收队列中取出消息，并交给相应的业务处理应用进行处理。

分中心到车道的数据的下发与上述过程相反。

车道到分中心的网络如果出现问题，未发送数据及后续上传数据会在发送方磁盘中堆积，网络故障排除后，积累数据可自动上传，保证数据的完整性。

2.TongLINK/Q的集群部署

TongLINK/Q集群提供消息的接收和处理分布到若干个TongLINK/Q节点上的机制，以提高处理能力，而对外只提供一个入口：集群名+ 集群队列名。

集群的接收队列可分布在集群多个TongLINK/Q节点上。

集群的多个节点在一个群组内共同工作，与单独工作的节点相比，集群能够提供更高的可用性和可扩充性。集群中的每个节点都拥有自己的资源（处理器、I/O、内存、操作系统、存储器）。

（二）. 业务数据类型

（三）. 系统建成后的新功能

1.保障数据的可靠传递

利用TongLINK/Q构建的高速公路联网收费项目底层数据传输，能够很好的保证数据传输的可靠性。在TongLINK/Q中，传输数据可以通过可靠的消息队列进行存放和发送，保证数据一次到达，即使出现宕机或网络故障等情况，数据也能在系统和网络恢复后得到可靠传输。

2.高的系统响应效率，实时传递

为了提高高速公路联网收费项目底层数据传输系统的处理效率，TongLINK/Q通过缓冲池，将大并发的请求进行缓冲，以降低系统用于进程调度所发费的大量开销。通过控制和数据库的连接数目，保证数据库系统对数据库操作的高效响应。同时，TongLINK/Q提供的应用进程管理，对频繁调用的服务、不频繁调用的服务和定时响应的服务都能够对请求做出快速的响应，它能够根据用户的要求，合理的分配任务，使得主机的运行效率更高，从而加快了主机处理服务使用记录的速度，使得系统的实时性更好。

3.消息优先级管理

TongLINK/Q能够提供的多种不同的消息优先级。优先级分为以下三大类：

特权优先级：最高的优先权，其他消息不能阻塞其传输。他可强占其他级别消息的传输。后台消息：此消息优先级别最低，其他任何消息都可以强占后台消息的传输，后台消息只有在消息队列里没有其他优先级的消息需要发送的时候才被发送，并在其他优先级的消息需要