高速公路收费管理系统方案第一章概述目前，世界上共有10万多公里的高速公路，其中大约25%是用企业征收通行费还贷的方法建成的，许多国家都取得了这方面的成功经验，我国实行贷款道路收费制度已有10多年的历史，这一制度的实施对我国公路尤其是高等级公路建设的迅速发展起了极大的推动作用。
根据国家的长远发展计划，我国到2010年的公路总里程将达到150万公里，其中高速公路达到30000公里，占2%。
另据预测，到2010年我国汽车的拥有量最高达到5000万辆。
据美国统计，高速公路单位里程的运输效率是普通公路的20倍。
照此推算到2010年我国的高速公路将承担35%的客货运量。
当然这并不是有35%的汽车都在高速公路上行驶，而是要在发展高速公路建设的同时充分利用高速公路的高效率和现代化的管理。
建设收费道路必须建设相应的收费系统，收费系统性能的优劣直接关系到收费工作的效率的高低、效益的大小以及道路上交通车辆运行状况的好坏。
所以说，研制和开发现代化高效率的收费系统是建设收费道路至关重要的一环。
但目前的形势却不容乐观。
我国高速公路收费方式千差万别，且均存在着不同程度的问题，主要表现在：收费人员私吞票款、收费人员与司乘人员合谋贪污票款、少数驾驶员冲岗逃票、某些驾驶人员交钱不要票、收费系统稳定性差、收费系统抗干扰性能差等。
交通运输的发展壮大，不断为高速公路的建设提出了新的要求。
目前我国各高速公路收费运做的现状已难以满足信息时代网络化管理的要求。
因此传统的收费方式已不能适用于高速公路收费管理的需要。
随着计算机技术、通信技术以及网络技术的飞速发展，我们必须寻求一种崭新的数字化、信息化、网络化收费系统来解决传统收费系统中存在的问题。
清华紫光高速公路联网收费系统是在广泛吸收国内外同类系统的先进经验的基础上，并结合我国的国情提出的一项完整的高速公路收费解决方案：是一套融合了自动控制技术﹑自动检测技术、计算机管理技术﹑计算机网络通信技术、现代通讯技术等众多先进技术于一体的综合系统。
第二章系统性能及特点系统设计严密系统结构清晰、逻辑严密，采用电脑监管及完善的管理软件的配合，实现有效的业务管理，基本杜绝收费员作弊的可能性。
系统业务数据处理准确及时，提供数据校验和复核功能，便于管理业务的处理“有据可查、有法可依”，对于车道设备、通讯设备等异常偶然原因造成的数据不完整提供警报和恢复机制，保障系统正常时能可靠运行，故障时存在恢复的能力和手段；系统支持电脑票、手撕票，对所有的票据能进行有效管理，包括号码，库存，使用，发出，作废等数量，对于废票处理除限制相应的权限外，还打印出详细的废票清单备案；系统提供通行卡、公务卡、储值卡、身份卡、电子标签等全面的IC卡管理方案；从卡发行、流通一直到入库封存，系统按照卡编号对每一张IC卡实施全方位的流通追踪及业务管理。
严格的安全可靠性统一的集中权限管理与身分认证机制，保证系统的安全可靠。
系统自动建立相应的运行档案，记录使用人员的每个关键性操作，便于系统维护人员进行维护；系统的所有原始数据，任何系统使用人员都严禁进行修改或删除；并且系统提供可靠的数据备份与恢复机制。
当系统任一部分故障时，保证系统在降级运行的情况下，不会影响正常的收费工作。
故障解决后，系统能恢复正常运行，并保证其间各种数据的完整性和一致性。
在系统网络及通讯系统出现故障时，在权限允许的情况下，系统可以脱机处理必要的收费业务，保证收费工作的正常进行。
必要时可以使用备用卡处理收费业务。
友好的用户界面用类似微软文件管理器的风格方式，操作简单。
所有应用软件均使用中文界面，为使用人员提供详细的帮助信息；复杂的业务采用向导式人机交互界面，对用户的重要操作系统提供详细的提示与警告信息。
灵活全面的数据报表管理有齐全、准确的统计和管理报表，包括所有收费数据，各时段的车流量，车型和车流向的分布，每个收费员的工作量、营业额、差错率等，可大大提高营运公司的管理水平。
并且，系统提供报表定制平台，用户管理人员可根据需要灵活定制报表样式和数据内容。
良好的开放性软件的模块化设计、标准化接口、集中配置管理与组件化的搭载方式，给系统提供了方便的裁减与扩充能力。
系统提供通用的规范接口，形成所管理数据的平台化概念，便于二次开发，实现数据挖掘、增值服务；给用户进行业务功能调整、新业务扩展等工作提供了极大的方便。
技术先进，符合国情采用同类系统目前国际上的先进技术与设备，开放式的系统结构便于升级工作。
我国目前的高速公路收费只能以现金交易为主，以卡为主要介质，电子货币正在迅速发展；高速公路车流量不断增大。
系统的兼容性与良好的扩展能力完全可以适应未来的发展需要。
第三章系统配置典型的高速公路收费系统分为中心（分中心）、站、车道三级结构，分中心的概念是相对于多条高速公路联网而设置省级中心收费和淸分中心而言，各地原来独立核算路政公司可界定为分中心，其概念为具有局域管理几个站的功能，又有向上级机构提交交易流水数据的功能需求。
图1所示为典型的收费系统结构图。
图1 典型收费系统结构图典型网络配置图见附录。
收费系统数据信息流程如下图2所示：图2 典型收费系统数据流向图第四章收费系统功能描述一．车道收费系统概述由于车道系统是整个系统的基础，是整个系统的主要数据源，并且再加上收费车道系统要求稳定、可靠、连续运行、控制准确、响应速度快等特点，因此收费站系统的好坏将直接影响整个系统的成功与否。
基本结构组成如图3所示，车道收费系统由以下设备组成：车道控制器、收费计算机（包括监视器、收费键盘，内装收费软件）、非接触IC卡读写器（或电子标签读写天线）、票据打印机、费额显示器、字符叠加器、车道摄像机、收费键盘、栏杆、感应线圈、报警灯、车道控制灯，通行灯等。
图3 车道设备配置图系统功能描述➢具有操作及维护两种状态➢具有开启和关闭两种模式➢车道打开模式下可实现如下处理过程:•正常车辆处理过程•特殊车辆处理过程•异常情况处理过程车道软件控制车道设备功能：➢身份验证、存储、查询功能收费员、维修员等各级人员必须执有相应非接触式IC卡，验证身份后才能使用、操作各级设备。
此时计算机将该人员的身份码、操作时间记录在案。
➢收费和票据打印功能当车辆进入入口车道，收费员判别车辆的车型、车情，并在专用键盘上输入车型及车情代码，车道控制机则自动将以上信息及入口收费站代码通过发卡机记录在非接触式IC卡上交给司机。
车辆驶入出口车道时，收费员先判别车辆的车型、车种，再与司机交来的非接触式IC卡记录的信息核对是否一致，并作出判断和依照车道控制机调出的该车型及车种、入出口距离的应收金额进行收费，且打印出票据交给司机。
➢车型、收费金额声光报价功能在出口车道，收费员进行收费时可操作车道控制机自动调出车辆的车型及车种、入出口距离的应收金额，并控制收费报价器显示出车型代号、应收金额数，同时自动用语音报出车型、收费金额及问候语。
➢收费信息显示备查功能收费员进行收费时，车道控制机将收费员、车型、车情、时间等信息传送到监控室监视器，以便收费站监控室的管理人员进行监督、核对。
➢图片抓拍功能车辆经过埋于地下的抓拍感应线圈时触发车辆感应器，抓拍下车辆的图片存入数据库。
➢自动检测通行车辆、控制电动栏杆功能收费员收费后，车道控制机自动控制电动栏杆升起，车辆通行。
当经过埋于地下的感应线圈时触发车辆感应器，电动栏杆自动降下。
车道控制机内计数器自动计数。
➢声光报警功能当车道上发生抢劫、火警等突发情况时，收费员可踩下脚踏报警开关，琥珀报警旋转灯亮并响起报警笛声；若出现车辆冲岗，则自动报警。
➢数据记录、传送功能各级人员对车道控制机的各种操作、车辆的各种信息、缴费金额、图片等数据，以及各种设备的故障和修复情况等全部信息都记录于车道控制机中，并通过局域网传送到收费站数据库服务器和监控室监控管理机。
特殊车辆及异常情况处理功能：➢免费车辆处理；➢公务车处理；➢紧急车辆处理；➢车队处理；➢车辆信息不一致处理；➢无款处理；➢储值卡现金不足处理；➢坏卡处理；➢U型转弯处理；➢车道开启状态时冲岗处理；➢车道关闭状态时冲岗处理；➢打错票处理；➢拖车处理；➢车队处理；➢无券（无卡）处理．➢黑名单卡处理➢未复位卡(卡状态不符)处理➢预编码卡（备用卡）处理➢超时车辆处理二．站级收费系统概述高速公路收费站负责接收收费中心下传的系统运行参数，接收收费车道上传的收费数据，下发车道的系统运行参数，承担收费站的票据配送管理、运行监控管理、数据查询、业务管理、卡流通管理和票据管理职能，是路公司系统的核心，有着重要的地位。
基本结构组成站级收费系统由以下设备及子模块组成：收费业务管理工作站、车道收费监控工作站、图像管理工作站、IC卡管理工作站、专用服务器以及打印机、路由器、集线器、光电转换器、基带调制解调器、光盘刻录机等设备，如图4所示。
整个收费系统主要结合了自动控制技术、IC卡技术、局域网技术、广域网技术、数据库管理技术、通信技术和CCTV及图象抓拍存储技术等。
系统功能描述站内收费管理子系统的主要工作是负责汇总并可靠记录收费车道上传的收费交易数据、通行车辆数和其它信息，并利用这些数据对车道收费进行监控，及时处理车道出现的异常情况，同时还能对这些数据作科学的统计、分析，产生本站的各种统计报表、进行业务分析。
除此之外系统还要负责按照规定，定时向收费中心上传各种数据，接受收费中心下传的运行参数数据。
交换机车道机图 4 站级收费管理系统配站级收费管理系统的主要功能模块：➢系统维护➢日志管理➢系统安全管理➢系统运行参数查询管理➢票证管理➢收费基本数据管理（查询、统计）➢票务数据信息管理➢收费员上班业务处理（领：票、卡、钱）➢收费员下班业务处理（退：票、卡、钱）➢收费员岗位业务数据管理➢财务数据管理➢废票处理➢IC卡流通管理➢IC卡复位处理➢备用IC卡制作（预编码）➢IC卡流通数据管理（车道收发卡、卡库存分类/明细、批量IC卡流通路径、坏卡、通行卡流通路径、黑名单、可疑卡）➢卡内数据信息管理➢报表管理➢抓拍图象保存管理➢抓拍图象浏览维护➢数据备份模块➢系统时钟同步➢车道收费监控➢与收费中心的数据通讯➢与车道机的数据通讯➢帮助系统……三．中心收费系统概述收费中心计算机系统用于从各收费站计算机系统收集收费数据信息并且管理维护系统运行基本参数数据，将其下发到各收费站，以完成对所辖路段的各个收费站的运营监督管理和调配管理。
同时，中心收费系统还负责与高速公路监控系统的数据交互和卡票的总体调控管理。
基本结构组成中心收费系统由以下设备及子模块组成：收费业务数据管理工作站、图像管理工作站、卡流通管理工作站、卡发行工作站、专用服务器以及打印机、路由器、集线器、光电转换器、基带调制解调器、光盘刻录机等设备，如图5所示。