云技術在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)中的應用分析

劉擁

廣東新粵交通投資有限公司 廣東廣州 510000

云技術基于共享方式提供服務，其基礎架構是采用虛擬化技術手段進行智能化監(jiān)測以及管控，在既定標準下基于網(wǎng)絡采用云計算服務。高速公路收費系統(tǒng)引入云技術以后，大大提高了收費實效。

1 云技術與收費系統(tǒng)

1.1 云技術

目前云技術手段已經(jīng)應用在了國內(nèi)各個領域和行業(yè)，該技術具有高可靠性，其中云計算提供了非常安全的信息數(shù)據(jù)存儲模式，采用冗余方式對信息數(shù)據(jù)進行處理。云技術應用條件下，無需多慮軟件系統(tǒng)的升級更新以及漏洞修補等，而且也不必擔心病毒攻擊、數(shù)據(jù)丟失等，用戶獲得的信息服務是高質(zhì)量的。本質(zhì)上來講，云計算屬于數(shù)字化服務模式，較之于以往的計算機服務，云計算更為便捷，而且用戶不需要了解其具體的計算機制。云計算的快速擴展性，使其能夠根據(jù)實際需求，快速向內(nèi)、外無縫擴展，可對數(shù)千個節(jié)點進行同時處理[1]。

1.2 收費系統(tǒng)

從業(yè)務功能層面來講，高速公路收費系統(tǒng)包括通行卡業(yè)務、收費數(shù)據(jù)、貨車稱重、車牌識別以及收費監(jiān)控和緊急報警等多個系統(tǒng)。從數(shù)據(jù)管理層面來講，又包括中心收費、出入口車道等管理系統(tǒng)。高速公路系統(tǒng)的收費方式又包括開放與封閉兩種形式。收費系統(tǒng)的設備主要有傳感線圈、稱重地磅、輪胎和車牌識別器、費額顯示器、工控機以及聲光報警器和ETC天線等，配套設施有票據(jù)打印機以及欄桿機等相關設備。

2 高速公路收費系統(tǒng)中的云技術應用

云技術應用于收費系統(tǒng)，實際上就是要構建智慧云收費平臺，基于云服務、云存儲以及自助繳費和移動支付等技術手段，結合業(yè)務流程規(guī)范化建設，構建云收費體系。

2.1 云技術應用下的收費系統(tǒng)邏輯架構

高速公路收費系統(tǒng)管理平臺，主要包括六大邏輯模塊，即IT基礎設施、數(shù)據(jù)資源、應用支撐、數(shù)據(jù)接口以及數(shù)據(jù)交換和收費應用系統(tǒng)，如下圖1所示。

圖1 高速公路收費系統(tǒng)云平臺邏輯架構示意圖

如圖1所示，IT基礎設施中有基礎網(wǎng)絡、安全以及存儲設備，并且包括服務器以及車道設施等。應用支撐模塊中，包含了操作系統(tǒng)、Web中間件以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和終端設備等。數(shù)據(jù)接口是系統(tǒng)的關鍵所在，包括計費、支付、認證、查詢以及客戶車輛和其他公共服務接口。數(shù)據(jù)交換模塊，主要是基于數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)系統(tǒng)前置等，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換以及傳輸之目的。圖1中的應用系統(tǒng)，有包括云收費、云支付、認證查詢、出行以及風險控制和高速公路車道自助繳費等各類子系統(tǒng)[2]。

2.2 云收費系統(tǒng)拓撲架構

基于以上邏輯架構，為確保高速公路云收費系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交互安全實效性，云平臺基于內(nèi)部通信鏈路以及運營商4G（或者5G）網(wǎng)絡的接入。在線計費，高速公路車道先發(fā)起計費申請，收費站代理將申請轉(zhuǎn)發(fā)到云端計費服務系統(tǒng)，然后進行在線計費。收費站以及云之間發(fā)生通信故障問題時，計費服務就好降級為收費站邊緣計費；車道、收費站通信故障時，實行離線計費模式。上述云平臺承載著收費系統(tǒng)的核心業(yè)務，即計費以及支付和認證等，并對云系統(tǒng)中的各個操作以及交易進行跟蹤、記錄與管理，大大提高了收費的準確性、安全實效性。

2.3 系統(tǒng)功能與核心技術

（1）云收費系統(tǒng)功能。云收費系統(tǒng)中的云平臺系統(tǒng)，功能模塊主要包括云收費以及云支付和云認證與云安全，可進行在線計費、支付以及名單核驗，有效實現(xiàn)了高速公路收費的各項參數(shù)在線管理，具備流水記錄以及交易信息的在線查詢。對于站級服務系統(tǒng)而言，其主要功能為信息數(shù)據(jù)傳輸，與收費站進行對接，并且對下級收費站上傳的流水、工班和圖片數(shù)據(jù)信息等進行接收，同時負責向下級收費站下發(fā)名單數(shù)據(jù)以及收費基本參數(shù)等，實現(xiàn)與下級傳輸之間的對接。對于車道系統(tǒng)功能而言，其主要是進行自助收卡以及刷卡和移動繳費，同時還具備車道通行管理功能。

（2）核心技術。云計費是封裝模塊，以參數(shù)形式將行駛車輛車型以及出入口信息和重量等信息傳入，在上述模塊中計算所需的通行費。云計費包含三個模塊，即參數(shù)管理、緩存以及費率計算等模塊。參數(shù)處理技術，包括入庫、生成文件以及緩存，其中入庫是云、車道以及收費站三級處理方式，參數(shù)服務可靈活提供數(shù)據(jù)。參數(shù)服務的模塊，包括探測、提取以及監(jiān)控三個模塊。云端收費，采用的是分布式模式，在各網(wǎng)絡節(jié)點系統(tǒng)化冗余部署以及運行，然后基于收費站代理服務負載轉(zhuǎn)發(fā)，大大提高了云服務透明性。同時，還包括自助繳費技術，這是實現(xiàn)在出口車道基于自助繳費終端機車主自助繳費之目的，從支持方式來看，應用的是現(xiàn)代比較流行的微信以及支付寶和ETC卡支付技術，車主支付后自動抬起欄桿，同時自動打印發(fā)票[3]。

3 結語

總而言之，隨著云時代的到來，高速公路建設事業(yè)也隨之發(fā)展，尤其是省界收費站取消工作的全面推入，未來全國聯(lián)網(wǎng)收費指日可待。面對幾何倍數(shù)式的增長交易量，通過構建云計算技術應用基礎上的高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)，可以有效解決海量數(shù)據(jù)信息存儲以及處理難題，這對促進國內(nèi)高速公路建設事業(yè)的發(fā)展意義重大。