摘要：智慧交通系统是现代交通事业中尤为关键的一部分，亦可称为ITS系统，其建立在智能化车辆道路管理的基础上，引入先进的创新手段，实现车辆、人员与道路三大要素的有效协调，旨在最大程度上降低高速公路事故发生概率，并减少资源投入。本文就对智能交通系统中高速公路收费系统的设计有关内容进行分析。

关键词：智能交通系统;高速公路收費系统;设计;实现

1高速公路收费系统分析

目前，我国的高速公路很容易产生车辆在公路主线上多次停车缴费的现象，不仅为使用者带来了不便，而且违反了公路快捷和高速的形象，给社会群众产生恶劣的印象。随着高速公路网的建设，对收费系统进行联网的管理和建设，能够对高速公路进行整体的管理，建设统一的管理中心和收费中心，在车辆进入高速公路网的时候申请一张通行卡，在驶出的时候进行缴费，避免多次停车缴费的现象。

2高速公路收费系统的设计研究

高速公路收费系统主要分为四个层次，第一个层次是硬件层，第二个层次是系统层，第三个层次是应用层，第四个层次是用户层。

2.1硬件层

在硬件层中包含了许多设备，例如IC卡设备、网络设备等，能对系统层的命令进行执行，并及时有效反馈相关信息。

2.2系统层

系统层能对系统进行支撑，落实系统对数据和硬件的直接操作，包含系统开发、数据库、网络等，我国的相关技术已经十分成熟，能针对实际情况进行有针对性的选择。

2.3应用层

应用层指的是系统的中间层，具有承上启下的过渡作用，能对系统的功能进行实现和处理，能够进行系统业务的管理、网络管理、IC卡管理。

2.4用户层

用户层指的是工作人员和收费人员之间的直接接触，主要包括收取费用，包含用户和相关系统间的设备界面和人机界面，能为用户提供相关的处理和管理，最终实现人机之间的和谐共处。高速公路收费系统的总体结构分为四个层次，包含收费车道、收费站、收费中心和分中心。其中，收费中心是收费系统之中最重要的部分，针对以往收费中心的特征建立的是收费分中心，收费系统之中的节点是收费站，收费车道能够和使用者进行直接的交流。

服务器——客户机系统主要由三个主要的部分组成：网络、应用程序和服务器。服务器能够对系统的资源进行有效的管理，主要的任务有针对数据库对科学性和安全性的需求，对数据库的访问进行控制，保证应用程序的完整性和全局性，对数据库进行恢复和备份等。客户端的主要任务有实现数据库和用户之间的交流，提交用户的信息，接受服务器产生的信息，按照应用程序，对相关的要求进行执行。网络的目的是实现客户和服务器之间的数据交换和数据传输。在Server-Client系统之中，将应用程序分为两个不同的部分，服务器和应用程序，在这个系统之中，客户应该安装相应的程序，对服务器中的数据进行操作，使用客户端实现数据的接收、计算、交互和现实，应该使用服务器完成对数据的维护和处理，使用服务器和应用程序完成日常的业务工作。

3高速公路收费系统设计原则分析

3.1先进性原则

在现有技术的基础之上，应该使用具有发展潜力的相关技术，与联网收费系统的发展趋势相适应，针对系统需求的变化进行改善，在系统产生变化之后，能够产生灵活的变动。

3.2可靠性原则

可靠性指的是在众多数据流动的过程中，如果发生损坏的现象，很可能对收费的过程产生影响，因此应该提高设计过程中的可靠性。在设计的过程中，还应该坚持安全性原则和规范性原则，保证各个元素能够进行整合，避免越权操作、非法入侵等现象的发生，最终提高网络、操作系统和数据库的安全性。

4高速公路收费系统的实现

4.1系统数据流的实现

系统包括四级子系统，最上一级是清算中心，中间分别为收费中心和收费站，最下一级为人口车道和出口车道。这种管理模式每一级数据获得后传输至上一级，不仅简单而且操作方便，容易实现对收费的有效管理，在很多的高速公路收费管理系统当中运用的就是该模式。另外还有种模式是，人口车道和出口车道的数据同时传输至收费站和清算中心，实现联网收费，这样确保数据在传输的过程中不被任意修改，能够保证数据的客观性和真实性。在管理过程中，如果出现数据不一致的情况，应以清算中心的数据为准。

4.2车道收费子系统的实现

为实现收费系统的有效管理和控制，车道控制软件必须满足实时、稳定、可靠运行的要求，系统开发中采用了VC++6.0编程语言，它包含了代码优化技术，运用该语言开发出来的程序速度更快，能更好地满足车辆管理实际工作的需要。

4.3收费站及以上子系统的实现

在开展数据管理工作时，收费站及以上系统的数据库采用Informix，它有着显著的优势和特点，不仅速度快，而且成本低廉，质量可靠。在进行收费管理的时候，基础数据和收费原始数据要生成报表，并及时反馈给上一级系统。同时，在报表实现过程中，可采用存储过程和触发器，这样既有利于快速获得数据，及时查看最新数据，还有利于确保数据的准确性，提高管理工作的效率。另外，在存储过程中，当报表运算结果出现错误的时候，只需要调出SQL语句，查找其中的原因，对SQL语句更正，再重新执行存储过程就行，使用起来十分方便。但是，存储过程中存在的一些缺点也不容忽视，例如执行时间过长，当数据过多的时候，往往会出现明显的延迟现象。另外，数据的一致性也相对较差，只有在执行存储过程的时候，才能查看报表，否则结果会出错。因此今后在实际工作中需要采取措施对此进行改进，促进其更好地发挥作用。

5结语

总之，传统的人工收费方式存在局限性，无法与现代社会发展需求相适应，甚至成为我国高速公路事业发展的阻碍因素。基于此，需从高速公路收费系统的实际情况出发，提出可行的改进措施，灵活引入先进技术，提高收费系统的智能化水平，以更好地服务于社会。

参考文献：

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[2]黄志远.高速公路节能型过路收费系统设计[J].上海公路，2017，（1）.

[3]张伟.无卡化高速公路收费结算系统设计[J].中国交通信息化，2017.

[4]宋烨.浅谈智能交通系统中高速公路收费系统的设计与实现[J].人民交通，2019，（15）.

（作者单位：辽宁艾特斯智能交通技术有限公司）

作者简介：许朔（1993.11-），男，满族，辽宁锦州人，东北大学机械电子工程专业硕士，研究方向：高速公路智能交通系统集成。