高速公路联网收费的可行性

高速公路联网收费网络的可行性分析报告近年来，随着高速公路的逐渐联网，为解决各路段独立收费带来的弊端，如多次停车、重复建设收费站等。联网收费成为了各省高速公路收费的发展方向。

高速公路联网收费的主要目的是为了解决高速公路网中，各收费单位因独立进行收费而各自设置封闭的收费设施，造成高速公路网中有众多不合理地方的许多问题，以提高高速公路使用效率和服务质量。因此，为提高高速公路网的快捷方便，联网收费技术己成为高速公路收费发展的必然趋势。虽然在实现联网收费的过程中还会出现许多问题，但不论是技术上，还是管理层面上都是可行的。从而也为省域联网收费提供基础。

（一）省域实现联网收费

2005年元旦凌晨零点整．随着潭邵高速公路（湘潭至邵阳，上瑞高速公路湖南段，以下简称潭邵路）、衡枣高速公路（衡阳至枣木铺．衡昆高速公路湖南段，以下简称衡枣路）两条高速公路的主线站易家湾和洪市收费站停止收发卡，标志着这两条路正式并入京珠高速湖南段的网络中，真正实现了大联网。

但随着通车里程的增加，由于各个路段收费系统由不同的承包商建设，收费软件各不相同，除了性能优劣参差以外，尚有以下问题：

1、系统联网困难，协调工作量大

由于收费系统中存在多套收费软件，其软件和数据各成一体，缺乏统一的标准化接口，当日常运营管理需要对软件进行更改时，需要

协调不同承包商之间的关系，工作量大，时间长。晚通车路段的收费系统要接入到现有系统中，存在大量的硬件兼容和软件修改工作，协调难度更大。

2、尽量在区域内同一起讫点之间存在多条路径的问题。

在实现了区域联网收费的前提下，各区域结算中心再合并为全省结算中心，逐步过渡到实现省城联网收费。

3、软件与数据安全存在隐患

由于收费软件由不同承包商开发且未制定统一的安全机制，因此无法对全网数据库、通信网络和IC卡上数据等制定严格的数据安全和加密体系，数据格式等容易外传，存在数据易泄密和易被篡改的危险；极易发生作弊漏收通行费、贪污费款等行为，而且在引入其他加密安全要求高的业务上实施十分困难-----例如不停车收费和储值卡业务等。

4、高科技应用层次低

随着社会经济的发展和高速公路管理要求的提高，将对系统的高科技应用水平和功能提出了新的、更高的要求，如要求具有防舞弊功能（如加密技术、车牌自动识别）、自动检测功能（如超重检测、超宽检测）、储值卡功能、自动收发卡功能、ETC收费等。由于系统由不同承包商承接，其数据库结构已定型，无法对技术接口、信息编码、数据格式、传输标准等方面进行统一定义实施难，因此，联网系统不宜进行其他功能扩展，使IC卡仅仅作为简单的通行介质，其优势与作用未能得到充分体现。

（二）省级高速公路联网收费软件的主要特点：

1、新旧网平滑切换

福建省高速公路在实施统一联网收费系统前，有些路段已经存在IC卡联网收费系统。为了使新旧系统安全平稳地过渡，开发一套过渡系统，与之相对应的为过渡卡。首先在2002年新开通的高速公路上使用过渡系统，并能够与旧系统联网。在系统开通初期，存在过渡卡和旧卡并存的情况，随着系统正常运转，逐渐回收旧卡，最终停止旧卡在系统中的流通。回收的旧卡经过重新初始化成过渡卡后，再次投入系统流通。待新开通的过渡系统运行稳定后，对原有的系统进行改造。

旧系统的改造工作也是逐步展开的，并在改造后的系统上运行过渡系统。当所有的旧系统全部完成改造后，所有过渡系统一次性全部转为新系统。这样保证了新旧系统的平滑切换。在统一软件改造的实施过程中，充分利用和保留了各路段原有的机电设备，最大限度地保护了各路段业主已有的投资，减少了统一收费系统联网的改造投入；同时，改造的过程也是新旧系统并存，逐车道改造，保障车辆正常通行。

2、结合车牌识别，对换卡逃费的技术处理

由于联网收费的里程越来越长，作弊现象及危害越来越严重，对这种现象我们先采取了一定的管理措施并在收费软件中增加了超时报警，对换卡逃费有一定的威慑作用。随后在统一联网收费系统采用车牌自动识别技术的防换卡作弊方案：在入口车道摄像机自动抓拍车

辆头部图像，此后收费员刷卡，计算机将入口信息和车辆牌照号码和车牌图像存储到IC卡中，完成入口操作。在车辆驶入出口车道，摄像机自动抓拍车辆图像，如果是正常收费车，车道控制器会根据出口车牌识别系统识别车牌号码与IC卡中记录的车牌号码进行比较。如果一致则进入正常收费流程，否则车道控制器会报警，同时自动调出IC卡中车牌图像与抓拍图像提示操作员进行人工判别，一致时则进入正常收费流程，再不一致，则把入口车牌图像和出口车牌图像保存到收费站服务器中进行存档，便于出现纠纷时作为证据，同时把车辆交由路政稽查处理。

3、远程系统维护

高速公路的系统故障维护由于线路长，给维护带来了很大的不便，系统通过采用远程监控软件，对出现故障的车道收费系统和收费站级系统进行远距离诊断分析与维护，大大缩短了系统的故障维护的响应时间。

4、远程查询功能

软件中实现了全省通行卡号的查询，只需在收费站输入卡号（允许模糊匹配），就可以查询到该卡最新的出入口信息。同时还实现了全省车辆出入口车辆远程查询，当出口出现超时、车牌不符等异常情况时，系统后台会自动获取该特殊车辆的入口信息与图像并在本地监控终端显示，供监控人员对特殊车辆收费情况进行正确判断。外围设备的自动识别与兼容系统通过制定通信协议及硬件设备驱动库，可以

对部分不同外围硬件设备进行自动识别或仅通过参数的选择与设置

既可完成对新设备的识别，保证了统一软件的通用性与兼容性。

5、使用消息队列技术

收费软件在收费车道与收费站之间建立了三层结构模式，在车道和收费站、收费站和分中心、分中心和收费拆帐中心之间的通讯都使用了成熟的中间件产品，使得计算机能够在网络断开连接的情况下独立工作，网络连接恢复时自动传输数据。系统管理员可以用消息队列高效地管理大型复杂的计算机和消息队列网络。通过消息队列，MIS 决策者可以得到更加可靠的通讯，并且更有效地使用网络资源。

6、兼容性强

省中心在软件与硬件方面预留一定的接口，利于将来系统进行扩容。对于已经安装统一软件的路段，可根据用户的具体要求增减收费车道数量、收费站数量、分中心数量、费率表、超时表和拆帐结算表，不需修改源程序，只要在安装应用系统软件时输入必要的系统参数或修改必要的设置参数即可。对于在建或将来建成的高速公路不必为联网作特别的设置，只需要安装一套统一软件即可并入福建省联网收费系统。

7、统计功能

收费软件提供了强大的数据、图像查询功能。可进行任意排序顺序的交叉组合查询，提供多种条件和智能模糊检索功能。在省中心可以提供千万级数据记录的快速查询。在报表统计方面，具有大容量数据处理能力，灵活方便的汇总功能以及强大的数据检索功能。采用多