CN109816802A - 基于云模式的高速公路收费系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于云模式的高速公路收费系统，包括云端服务器系统、设于高速公路入口处的第一道口端系统，设于高速公路出口处的第二道口端系统，其中第一道口端系统获取驶入高速公路入口处车辆的车辆信息、通行介质信息，第二道口端系统获取驶出高速公路出口收费站处车辆的车辆信息、通行介质信息，云端服务器系统通过对第一道口端系统、第二道口端系统采集的车辆信息、通行介质信息匹配，然后计算得到应缴费额；最后云端服务器系统将应缴费额送入第二道口端系统完成人工缴费，或者由云端服务器系统完成电子缴费。本发明充分利用了高速系统服务器资源，并能降低道口端系统的硬件配置要求。
Description
技术领域
本发明涉及高速收费系统领域，具体是一种基于云模式的高速公路收费系统。
背景技术
高速公路收费系统为了满足在离线状态下依然可以收费的要求，收费系统需要将大量的收费参数、用户名单数据等下发到收费道口，并且收费道口需要经过复杂的计算和数据检索，才能完成车辆的收费过程。
随着ETC用户卡实现了收费全国联网，全国各个省份之间需要传输大量的ETC用户名单数据，其中ETC用户黑名单数据需要下发到收费道口，而近期全国的ETC黑名单数据总量已接近千万条，随着时间的推移，ETC黑名单数据量将会突破千万条并不断增长，这就对收费道口的计算机系统的资源配置情况提出了更高的要求。
目前的收费道口计算机系统无论是CPU的性能还是内存的大小都很难实现大幅度提升，因此存在ETC黑名单数据未能及时下发到车道的现象，会导致车辆使用ETC卡片进行缴费时出现异常的问题。同时由于收费道口需要从上层服务器下载大量的数据并对数据进行计算、存储、查询等操作，影响了收费道口原有收费过程的处理速度，造成收费系统卡顿，影响车辆通行。
随着科技的发展，现在高速公路收费体系内的服务器性能和网络传输性能在不断的提高，收费道口与上层服务器之间的网络通讯极少出现中断的情况，再加上为了保证ETC黑名单数据的传输，收费道口与上层服务器之间的传输链路已经建立多条备份，出现断网的几率几乎为零，且网络传输的带宽越来越大，收费系统的在离线状态下依然能收费的功能要求也就越来越不重要。与之相反的，是更多的服务器资源和网络资源没有被充分利用，收费道口的计算机系统负载压力随着时间的推移变得越来越大，通行效率越来越低。
发明内容 本发明的目的是提供一种基于云模式的高速公路收费系统，以解决现有技术高速公路收费道口由于现场处理的数据量大，导致影响通行效率的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：包括云端服务器系统，以及设于高速公路入口处各个道口的第一道口端系统，设于高速公路出口收费站处各个道口的第二道口端系统，其中：
第一道口端系统获取驶入高速公路入口处车辆的车辆信息、对应于车辆信息的通行介质信息，并由第一道口端系统将车辆信息、通行介质信息、上传至云端服务器系统，云端服务器系统中预设有第一数据库，由第一数据库存储第一道口端系统采集的车辆信息、车辆信息对应的通行介质信息；
第二道口端系统获取驶出高速公路出口收费站处车辆的车辆信息、对应于车辆信息的通行介质信息，并由第二端口端系统将车辆信息、通行介质信息上传至云端服务器系统，云端服务器系统预设有第二数据库，由第二数据库存储第二道口端系统采集的车辆信息、车辆信息对应的通行介质信息；
云端服务器系统中预设有高速收费计费程序，高速收费计费程序首先从第二数据库中读取第二道口端系统采集的车辆信息、通行介质信息，并基于第二道口端系统采集的车辆信息、通行介质信息与第一数据库进行匹配，以在第一数据库中获取车辆信息、通行介质；接着高速收费计费程序根据高速入口和高速出口固定的地理位置信息和预设的里程计费标准进行计算，得到应缴费额；最后高速收费计费程序将应缴费额送入第二道口端系统，或者由高速收费计费程序与第三方金融程序通讯完成电子缴费。
所述的基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：所述第一道口端系统包括核心控制单元、信息采集单元、数据通讯单元，信息采集单元、数据通讯单元分别与核心控制单元连接，核心控制单元通过数据通讯单元与云端服务器系统通讯连接；
其中，信息采集单元包括摄像机、ETC读卡器或高速通行卡读卡器，由摄像机采集车辆的车牌信息作为车辆信息，当车辆的通行介质为ETC时，由ETC读卡器读取ETC信息作为通行介质信息，当车辆的通行介质为人工发放或者发卡机发放的高速通行卡时，由设置在收费亭内或者发卡机内的高速通行卡读卡器读取高速通行卡信息作为通行介质信息；信息采集单元采集的车辆信息、通行介质信息送入核心控制单元，由核心控制单元通过数据通讯单元将车辆信息、通行介质信息上传至云端服务器系统。
所述的基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：所述第二道口端系统包括核心控制单元、信息采集单元、数据通讯单元，信息采集单元、数据通讯单元分别与核心控制单元连接，核心控制单元通过数据通讯单元与云端服务器系统通讯连接；
其中，信息采集单元包括摄像机、ETC读卡器或高速通行卡读卡器，由摄像机采集车辆的车牌信息作为车辆信息，当车辆的通行介质为ETC时，由ETC读卡器读取ETC信息作为通行介质信息，当车辆的通行介质为高速通行卡时，由设置在收费亭内的高速通行卡读卡器读取高速通行卡信息作为通行介质信息；信息采集单元采集的车辆信息、通行介质信息送入核心控制单元，由核心控制单元将车辆信息、通行介质信息上传至云端服务器系统。
所述的基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：所述第二道口端系统中的信息采集单元还包括地磅，当车辆为货车时，由地磅采集车辆重量信息并送入核心控制单元，并由核心控制单元将重量信息送入云端服务器系统，云端服务器系统中的高速收费计费程序根据高速入口和高速出口固定的地理位置信息、预设的里程计费标准和重量计费标准进行计算，得到应缴费额。
所述的基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：第一道口端系统、第二道口端系统还分别包括人机交互设备，人机交互设备与核心控制单元连接。
所述的基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：所述云端服务器系统中还设有黑名单数据库，黑名单数据库中存储有列入高速公路黑名单的车辆信息，云端服务器系统中高速收费计费程序接收第一道口端系统发送的车辆信息时，首先将车辆信息与黑名单数据库进行匹配，若车辆信息在黑名单数据库中，则高速收费计费程序向第一道口端系统发送警告指令；第一道口端系统的核心控制单元还连接有报警器，核心控制单元接收警告指令后控制报警器报警。
本发明中，道口端系统不再进行现场离线式收费，而是与云端服务器系统保持通讯的在线式收费；费额的计算、车辆信息和通行信息的查找与存储均上移至云端服务器系统。因此本发明充分利用了高速公路系统中大量空闲的服务器资源，并能够降低现场道口端系统的硬件配置要求。
与现有技术相比，本发明优点为：
1）道口端系统大数据存储及处理业务上移至云端服务器系统，降低了道口端系统的负载；
2）降低了道口端系统对计算机系统的资源配置要求，降低了高速公路经营主体对计算机硬件系统的投入成本；
3）提高了道口端系统的运行效率，并提高了车辆通行效率；
4）简化了道口端系统的复杂程度及开发难度，有利于提高收费系统的稳定性。
附图说明
图1是本发明系统结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，基于云模式的高速公路收费系统，包括云端服务器系统，以及设于高速公路入口处各个道口的第一道口端系统，设于高速公路出口收费站处各个道口的第二道口端系统，其中：
第一道口端系统获取驶入高速公路入口处车辆的车辆信息、对应于车辆信息的通行介质信息，并由第一道口端系统将车辆信息、通行介质信息、上传至云端服务器系统，云端服务器系统中预设有第一数据库，由第一数据库存储第一道口端系统采集的车辆信息、车辆信息对应的通行介质信息；
第二道口端系统获取驶出高速公路出口收费站处车辆的车辆信息、对应于车辆信息的通行介质信息，并由第二端口端系统将车辆信息、通行介质信息上传至云端服务器系统，云端服务器系统预设有第二数据库，由第二数据库存储第二道口端系统采集的车辆信息、车辆信息对应的通行介质信息；
云端服务器系统中预设有高速收费计费程序，高速收费计费程序首先从第二数据库中读取第二道口端系统采集的车辆信息、通行介质信息，并基于第二道口端系统采集的车辆信息、通行介质信息与第一数据库进行匹配，以在第一数据库中获取车辆信息、通行介质；接着高速收费计费程序根据高速入口和高速出口固定的地理位置信息和预设的里程计费标准进行计算，得到应缴费额；最后高速收费计费程序将应缴费额送入第二道口端系统，或者由高速收费计费程序与第三方金融程序通讯完成电子缴费。
第一道口端系统包括核心控制单元、信息采集单元、数据通讯单元，信息采集单元、数据通讯单元分别与核心控制单元连接，核心控制单元通过数据通讯单元与云端服务器系统通讯连接；
其中，信息采集单元包括摄像机、ETC读卡器或高速通行卡读卡器，由摄像机采集车辆的车牌信息作为车辆信息，当车辆的通行介质为ETC时，由ETC读卡器读取ETC信息作为通行介质信息，当车辆的通行介质为人工发放或者发卡机发放的高速通行卡时，由设置在收费亭内或者发卡机内的高速通行卡读卡器读取高速通行卡信息作为通行介质信息；信息采集单元采集的车辆信息、通行介质信息送入核心控制单元，由核心控制单元通过数据通讯单元将车辆信息、通行介质信息上传至云端服务器系统。
第二道口端系统包括核心控制单元、信息采集单元、数据通讯单元，信息采集单元、数据通讯单元分别与核心控制单元连接，核心控制单元通过数据通讯单元与云端服务器系统通讯连接；
其中，信息采集单元包括摄像机、ETC读卡器或高速通行卡读卡器，由摄像机采集车辆的车牌信息作为车辆信息，当车辆的通行介质为ETC时，由ETC读卡器读取ETC信息作为通行介质信息，当车辆的通行介质为高速通行卡时，由设置在收费亭内的高速通行卡读卡器读取高速通行卡信息作为通行介质信息；信息采集单元采集的车辆信息、通行介质信息送入核心控制单元，由核心控制单元将车辆信息、通行介质信息上传至云端服务器系统。
第二道口端系统中的信息采集单元还包括地磅，当车辆为货车时，由地磅采集车辆重量信息并送入核心控制单元，并由核心控制单元将重量信息送入云端服务器系统，云端服务器系统中的高速收费计费程序根据高速入口和高速出口固定的地理位置信息、预设的里程计费标准和重量计费标准进行计算，得到应缴费额。
第一道口端系统、第二道口端系统还分别包括人机交互设备，人机交互设备与核心控制单元连接。
云端服务器系统中还设有黑名单数据库，黑名单数据库中存储有列入高速公路黑名单的车辆信息，云端服务器系统中高速收费计费程序接收第一道口端系统发送的车辆信息时，首先将车辆信息与黑名单数据库进行匹配，若车辆信息在黑名单数据库中，则高速收费计费程序向第一道口端系统发送警告指令；第一道口端系统的核心控制单元还连接有报警器，核心控制单元接收警告指令后控制报警器报警。
本发明中，云端服务系统采用JAVA语言开发，数据库采用MySQL5.7及以上，服务器操作系统采用CentOS7.3及以上，对于服务器硬件的品牌以华为、联想为代表，品牌型号可随机。
本发明的第一、第二道口端系统中，核心控制单元为CPU，其型号没有限制。数据通讯单元为网卡，其型号没有限制。摄像机的品牌型号较多，主流的有海康、信路威、中威、宇视等，本系统不局限于单一品牌型号。ETC读卡器主流品牌有金溢、艾特斯、万集、聚力、千方等，本系统支持的天线不局限于单一品牌。
第一、第二道口系统核心控制单元通过网卡与ETC读卡器、摄像机连接， 道口系统的数据通讯单元与云端系统通过TCP及HTTP协议建立通讯。
Claims (6)
1.基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：包括云端服务器系统，以及设于高速公路入口处各个道口的第一道口端系统，设于高速公路出口收费站处各个道口的第二道口端系统，其中：
第一道口端系统获取驶入高速公路入口处车辆的车辆信息、对应于车辆信息的通行介质信息，并由第一道口端系统将车辆信息、通行介质信息、上传至云端服务器系统，云端服务器系统中预设有第一数据库，由第一数据库存储第一道口端系统采集的车辆信息、车辆信息对应的通行介质信息；
第二道口端系统获取驶出高速公路出口收费站处车辆的车辆信息、对应于车辆信息的通行介质信息，并由第二端口端系统将车辆信息、通行介质信息上传至云端服务器系统，云端服务器系统预设有第二数据库，由第二数据库存储第二道口端系统采集的车辆信息、车辆信息对应的通行介质信息；
云端服务器系统中预设有高速收费计费程序，高速收费计费程序首先从第二数据库中读取第二道口端系统采集的车辆信息、通行介质信息，并基于第二道口端系统采集的车辆信息、通行介质信息与第一数据库进行匹配，以在第一数据库中获取车辆信息、通行介质；接着高速收费计费程序根据高速入口和高速出口固定的地理位置信息和预设的里程计费标准进行计算，得到应缴费额；最后高速收费计费程序将应缴费额送入第二道口端系统，或者由高速收费计费程序与第三方金融程序通讯完成电子缴费。
2.根据权利要求1所述的基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：所述第一道口端系统包括核心控制单元、信息采集单元、数据通讯单元，信息采集单元、数据通讯单元分别与核心控制单元连接，核心控制单元通过数据通讯单元与云端服务器系统通讯连接；
其中，信息采集单元包括摄像机、ETC读卡器或高速通行卡读卡器，由摄像机采集车辆的车牌信息作为车辆信息，当车辆的通行介质为ETC时，由ETC读卡器读取ETC信息作为通行介质信息，当车辆的通行介质为人工发放或者发卡机发放的高速通行卡时，由设置在收费亭内或者发卡机内的高速通行卡读卡器读取高速通行卡信息作为通行介质信息；信息采集单元采集的车辆信息、通行介质信息送入核心控制单元，由核心控制单元通过数据通讯单元将车辆信息、通行介质信息上传至云端服务器系统。
3.根据权利要求1所述的基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：所述第二道口端系统包括核心控制单元、信息采集单元、数据通讯单元，信息采集单元、数据通讯单元分别与核心控制单元连接，核心控制单元通过数据通讯单元与云端服务器系统通讯连接；
其中，信息采集单元包括摄像机、ETC读卡器或高速通行卡读卡器，由摄像机采集车辆的车牌信息作为车辆信息，当车辆的通行介质为ETC时，由ETC读卡器读取ETC信息作为通行介质信息，当车辆的通行介质为高速通行卡时，由设置在收费亭内的高速通行卡读卡器读取高速通行卡信息作为通行介质信息；信息采集单元采集的车辆信息、通行介质信息送入核心控制单元，由核心控制单元将车辆信息、通行介质信息上传至云端服务器系统。
4.根据权利要求3所述的基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：所述第二道口端系统中的信息采集单元还包括地磅，当车辆为货车时，由地磅采集车辆重量信息并送入核心控制单元，并由核心控制单元将重量信息送入云端服务器系统，云端服务器系统中的高速收费计费程序根据高速入口和高速出口固定的地理位置信息、预设的里程计费标准和重量计费标准进行计算，得到应缴费额。
5.根据权利要求2或3所述的基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：第一道口端系统、第二道口端系统还分别包括人机交互设备，人机交互设备与核心控制单元连接。
6.根据权利要求1所述的基于云模式的高速公路收费系统，其特征在于：所述云端服务器系统中还设有黑名单数据库，黑名单数据库中存储有列入高速公路黑名单的车辆信息，云端服务器系统中高速收费计费程序接收第一道口端系统发送的车辆信息时，首先将车辆信息与黑名单数据库进行匹配，若车辆信息在黑名单数据库中，则高速收费计费程序向第一道口端系统发送警告指令；第一道口端系统的核心控制单元还连接有报警器，核心控制单元接收警告指令后控制报警器报警。
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