高速公路電子收費系統及結算模式的探討

摘要:本文詳細分析了電子收費系統的總體方案、網絡結構及軟件邏輯結構。根據電子收費系統的業務特點，研究了電子收費系統結算模式，并詳細分析了預付卡的結算流程。

關鍵詞:電子收費系統 高速公路 結算模式

1 電子收費系統總體設計

電子收費系統采用預付卡(儲值卡和記賬卡)作為高速公路的支付手段。對一般用戶，可選擇儲值卡支付，用戶必須先到銀行網點充值，然后到車道刷卡付款，支付結算中心根據消費記錄到銀行扣款；對信用等級較高的集團用戶，可選擇記賬卡，采用先消費后付款或預付一定押金等方式，支付結算中心定期統計消費紀錄，從用戶賬上扣款。電子收費系統需要對現有的收費系統進行改造，然后推行高速公路聯網支付預付卡方式，實現現金和預付卡并存的混合收費。電子收費系統最終目標是實現不停車收費系統，以及實現包括通行費、加油費、服務區消費等在內的高速公路“一卡通”電子收費系統。

1.1電子收費系統方案 電子收費系統方案設計需要考慮以下幾個方面。

1.1.1 與現有收費方式的兼容性。為減少投資，預付卡的選型應與通行卡兼容，也就是改造已有的IC讀寫器具，使其既能讀寫通行卡，又能讀寫預付卡。

1.1.2 與電子不停車收費(ETC)的銜接。電子收費系統的方案應該考慮ETC的拓展，在條件具備的情況下，可平滑過渡到ETC。

1.1.3 電子收費系統的管理。電子收費系統是由高速公路管理公司和銀行共同參與的系統，高速公路聯網支付公司作為預付卡的發行主體，負責預付卡的發行、管理、結算;銀行作為代理機構，代理預付卡的受理、充值等業務。系統提供多種方式的預付卡圈存(充值)，如約定圈存、網點圈存、自助圈存、現金圈存、電話或網上銀行圈存等。

1.1.4 通行費的支付。電子收費系統通過對現有聯網收費系統的改造，增加預付卡支付，實現電子收費系統。預付卡采用非接觸邏輯加密卡，為保證系統安全，采用一張卡擁有一個密鑰的方式。電子收費系統采用預付卡與通行卡分離的使用方式，預付卡僅作為通行費的支付手段。用戶進入高速公路時，必須領取通行卡，在出口時出示通行卡，并用預付卡支付通行費。

1.2電子收費系統的網絡設計 高速公路電子支付中心網絡由區域電子支付局域網絡系統和聯網支付管理公司局域網絡組成。電子收費系統網絡拓撲圖見圖1所示。

聯網支付公司網絡中的服務器分別從區域網絡的主機系統中讀取相應的數據并通過聯網支付管理公司網絡中的銀行前置機與銀行進行信息的交換，然后將黑名單等數據通過原鏈路下發給區域網絡中的主機系統。由于支付公司局域網內主要傳輸統計數據，數據流量較小，因此將其構架成10/100M局域網。外網WEB服務器主要功能為外網的信息發布和客戶服務，為預付卡用戶提供充值、消費明細的查詢。銀行前置機在防火墻保護下通過E1專線與銀行進行數據通信。加密機分別與支付公司局域網前置機和銀行局域網前置機相連，保證了電子支付數據的安全與準確。

1.3電子收費系統的軟件設計 聯網支付公司是整個高速公路支付路網的支付管理中心，負責整個路網的拆賬和結算，統計各類支付報表，以及預付卡發放等業務。在新增了電子支付的業務后，聯網支付管理公司軟件設計需要考慮以下問題:①如何完成電子支付業務和當前支付業務的無縫整合；②如何保證電子支付數據的安全可靠和高效傳輸；③如何保證新增的電子支付業務不造成系統整體性能的下降。

為了更好地保證聯網支付公司數據的安全性、可靠性和實時性以及統計分析的迅速準確，提高中心系統的服務能力，需要重新對中心的業務進行分析，提出更為合理的軟件架構方案，以適應新增的電子支付業務的需求，保證電子支付業務運營的穩定可靠?？紤]到聯網支付公司應用軟件系統的建設需要，聯網收費軟件采用C/S與B/S組合軟件體系結構，數據傳輸采用中間件技術。聯網支付公司軟件邏輯結構如圖2所示。

1.3.1表示層 表示層是應用的用戶接口部分，它擔負著用戶與應用之間的對話功能。它用于檢查用戶從鍵盤等輸入的數據，顯示應用輸出的數據。檢查的內容也只限于數據的形式和取值的范圍，不包括有關業務本身的處理邏輯。為使用戶能直觀地進行操作，一般要使用圖形用戶接口，操作簡單、易學易用。表示層包括C/S程序界面和B/S程序界面。對于主要工作是查詢和決策的模塊，錄入工作比較少，采用B/S界面比較合適，而對于需要較快的存儲速度、較多的錄入和交互性比較強的模塊，采用C/S界面。

1.3.2功能層 功能層相當于應用的本體，它是將具體的業務處理邏輯編入程序中，完成電子支付業務、系統運營和系統管理功能。功能層的程序多半是用可視化編程工具開發的，也可使用COBOL和C語言。功能層包括以下部分。①現金支付結算服務:完成現金通行費的結算功能；②運營參數管理服務:提供支付數據上傳、路網運行參數下載功能；③支付監視服務:提供支付信息、支付設備、路網狀態等信息；④系統維護服務:提供系統參數維護、用戶權限維護、數據庫維護和網絡維護功能、數據庫備份和維護等功能；⑤統計分析服務:提供支付和交通量數據統計分析功能；⑥發卡系統:提供與發行IC卡相關的管理功能；⑦電子支付賬務系統:完成電子支付通行費的拆分和結算；⑧客戶服務:面向電子支付客戶，提供咨詢、投訴和查詢等功能；⑨信息發布:在路網內和Internet上發布新聞以及支付相關信息。

1.3.3數據層 數據訪問提供對本地數據庫數據的讀寫服務，數據傳輸提供操作異地系統數據的訪問通道。數據庫管理系統必須能迅速執行大量數據的更新和檢索，因此，數據層一般使用SQL語言。

2 電子支付系統結算方式分析

電子支付系統的結算方式與現金支付結算方式差別很大，現金收費采用“車道拆分—中心匯總、校核—差額劃撥模式”，電子支付采用“中心拆分—車道拆分數據校核—全額劃撥模式”。

2.1現金支付的結算方式車道收費軟件根據車輛入口、出口信息，對照費率表進行支付數據的拆分。中心對來自

收費路網的原始支付數據以收費站為單位進行逐條拆分，并將拆分的結果與收費站的統計報表進行核對，核對無誤后，下發各路公司之間的資金差額劃撥指令。

2.2電子收費系統的結算方式 電子支付的拆分方式以中心拆分數據為準，現金支付和電子支付的結算相對獨立。聯網支付公司在銀行開立支付專戶用于電子收費系統的結算，銀行負責預付卡的資金管理， 支付公司負責用戶通行費信息管理。銀行將儲值卡用戶圈存及現金充值的資金歸集到儲值專用賬戶；對記賬卡，通過三方(支付公司、銀行及記賬卡用戶)協議，由銀行代為托收或批量扣款。

聯網支付公司與各路公司的資金清算由聯網支付公司負責，銀行負責清算資金的劃撥。聯網支付公司采集收費站的電子支付數據進行拆賬，與各路公司支付中心上報數據核對無誤后，將清分數據傳送給各路公司，并發送劃賬指令給結算銀行；銀行按照聯網支付公司發送的劃賬指令，將聯網支付公司在銀行專用賬戶的資金當天劃轉到各路公司指定的電子支付通行費收入賬戶上。

2.3儲值卡結算資金流程 ①儲值卡用戶在充值(圈存)的當晚(或次日凌晨)，銀行將用戶的充值款歸集到儲值專用賬戶中。②當用戶刷卡通行時，系統自動記扣儲值卡里的應收款項。聯網支付公司將當天應收的用戶通行費信息傳送銀行，銀行按照聯網支付公司的指令，將相應款項從儲值專用賬戶劃入聯網支付公司的支付專戶。③銀行按照聯網支付公司的要求，將所收通行費從聯網支付公司支付專戶分拆至各路公司賬戶。

2.4記賬卡結算資金流程

2.4.1 記賬卡用戶刷卡消費(通行)后，聯網支付公司根據與記賬卡用戶約定的扣款周期，將應收通行費匯總信息傳送銀行，銀行按照聯網支付公司的匯總數據，根據三方簽定的托收或批量扣款協議，將相應款項從記賬卡用戶賬戶劃入聯網支付公司的支付專戶。

2.4.2 銀行按照聯網收費公司的要求，將所收通行費從聯網支付公司支付專戶分拆至各路公司賬戶。

3 結束語

本文研究了高速公路電子收費系統總體方案、網絡結構設計、軟件設計以及結算模式分析。電子收費系統已經成功應用到廣東省聯網高速公路，使高速公路的通行能力得到了進一步提高，電子收費系統所帶來的快捷性與方便性得到了各方面的肯定，逐步為廣大用戶所接受，同時廣東省高速公路管理部門也積累了相關的管理經驗，為平穩地向電子不停車收費系統過渡打下基礎。