收费站收费管理系统的组成与管理

　　摘要：收费管理系统现阶段普遍运用在各道路收费管理部门，其日常运行、管理正受到各方面的重视，该文着重从系统的原理、组成、功能以及日常管理等方面做一个全面概要的论述。
　　关键词：收费；管理系统；组成；管理
　　中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)31-7592-02
　　随着国家公路事业的发展，公路收费已成为建设和维护公路投资回收的主要来源。而收费管理系统在收费站日常管理中的作用愈加重要，它大大简化了人工收费的繁琐，强化了内部监督，增强了实时监控能力，简化了收费管理的程序，规范了收费秩序。
　　1 收费站收费管理系统的动作及主要功能
　　主要包括：1) 实时收取各收费车道上传的车道开启/关闭信息，每辆车的收费处理信息及故障、报警信息等，并进行分类统计和存储。2) 随时抽查、监视收费车道的运行状况和收费操作状况。3) 定时打印财务报表、交通量报表和运营管理报表。4) 实时将道路交通量上传给收费分中心计算机系统功能。5) 通过收费站管理计算机将时钟信息、收费价格表等下传至各收费车道控制计算机。同时接收、存储来自收费分中心信息的功能。6) 硬磁盘保存一定期限的原始数据和班次统计数据。7) 与分中心通信中断时，站计算机可以长时间独立工作，并以软盘和报表形式上传数据；断电时不间断电源保持足够时间应急，以便备用发电机发电。8) 通过对讲机主控台与各车道收费员通话。9) 对安全报警信息进行处理。10) 视频矩阵主机受矩阵主机键盘及多个副控系统的控制，从而可操纵广场拴方位摄像机动作，多路图像和监听切换。11) 冲卡车辆或异常收费等，通过车道控制机键盘输入逃票、冲卡或异常收费等信息，通过计算机网络传输至监控室。监控计算机产生报警信号并显示报警类型和报警位置，同时对车道图像进行抓拍存档。12) 突发事件（如抢劫、设备或人员被车输碰撞等）发生后，由收费员触动开关，从而使监控室产生突发事件报警，同时全方面按预制位置自动对准事件发生的车道进行录像。
　　2 收费管理系统中的组成设备品种
　　按其所属方位分为：广场设备、收费车道设备、收费亭内设备、监控室设备、收费管理中心设备等，按其所属功能又分为：监听对讲设备、视频传输设备、收费设备、通讯传输设备、道口通行控制设备、报警设备、防雷设备等；按其工作原理又包含：电学设备、光学设备、磁学设备、机械等多个门类。我们按功能分成以下几个子系统：收费管理系统，集成通信系统、监控系统、计算机网络系统、电源系统、防雷系统。
　　3 收费站收费管理系统的组成要点
　　3.1 收费管理系统
　　收费管理系统包括前端外场设备和后端控制设备。
　　前端设备包括：能清楚监视收费员工作过程的亭内球形摄像机、有清晰显示汽车牌照的亭外车道摄像机、有防止冲关的拦道器、车辆检测器、票据显示器及语言提示、收费工控机、收费小键盘、对讲分机和各种控制开关。
　　收费广场安装带有电动变焦，电动光圈和遥控调焦镜头的摄像机，外配全天候防护罩（具有防尘、防雨、防晒、散热等功能），云台和解码器，可以接收远距离控制器的控制指令，它不仅对广场两侧的突发事件和所有逃票车辆进行跟踪监示和图像记录，而且能自动巡视收费广场两侧1公里以内的各种交通状况。
　　收费车道安装带有手动变焦、自动光圈镜头的摄像机。车道摄像机用于观察通过车辆的车型、车牌和交费情况等。车道摄像机安装在收费收费岛尾，对准来车方向，为避免晚间汽车前灯产生眩光，车道摄像机增配背景亮度补偿器（亮度抑制器）。另在车道配有数据叠加器，可以接收车道计算机实时传送的收费处理数据，并叠加在摄像机画面上，以便值班员检查收费处理（车型判断，违章闯卡等特殊情况的处理）是否正确。收费亭内安装摄像机，监视各收费车道收费员的操作。
　　收费亭内监听器安装于收费亭内靠近窗口一侧，用于监听收费员与司机间的对话。
　　后端设备包括：监控室主控、站长室分控和票据管理室三部分，其中监控室设备有电视屏幕墙、画面分割器、遥控键盘、字符叠加器、录像机、对讲主机、计算机服务器、收费监控计算机和保障正常供电的不间断电源。
　　在监控室内，前端的电视图像信号先经过和来自监控计算机的收费信息字符进行叠加，再进入1：4分配放大器，一路送入显示屏进行全部实时监控，另一路通过时序切换器后显示，第三路信号进行录像。
　　监控系统采用Brower/Sever结构，前端路口设置若干台嵌入式硬盘录像机，监控中心设置一台监控系统服务器，安装DVR服务器端软件，配合SQL2000数据库，完成整个网络设备，视频流、网络用户的控制和管理，以及录像数据、网络连接的维护，并为网络用户提供WEB服务。网络用户通过局域网上任一台计算机登录到服务器，根据不同权限对图像进行监视、查询、录像回放等。网络用户利用IE浏览器即可随时随地依据权限查看到所需要的画面。可实现多画面实时监控，远程控制摄像机云台、和违章抓拍等操作。监控中心设置视频解码器，将数字视频信号还原成模拟图像，接入监控中心的电视墙上，指挥调度人员还可以选择以操作台计算机作为监控终端，对全部路面信息集中调用监控。对各前端录像数据、报警信息、运行状态、用户访问情况等实现数据库管理，并可实现数据打印站长室由网络计算机、监控键盘、视频监示器、对讲主机等组成。
　　票据管理室由网络计算机、激光打印机等组成。
　　3.2 集成通信系统
　　省中心、监控中心、监控分中心之间采用联网分级控制，一般省中心的优先级最高。控制信号采用逐级转发的形式转发到需要控制的设备。1) 收费站。各收费站需要对本地的视频信号进行监控。各收费站所辖的摄像机信号全部引入本地视频监控系统，收费站对本地所有图像进行监控管理。2) 监控分中心。一条高速公路通常设置1个路段监控分中心，对某一路段进行监控和管理。各收费站图像根据路段监控分中心要求选择几路上传，路段监控分中心对路段中各收费站上传的图像进行统一监控和管理。多条高速公路的统一管理通常根据地域划分为若干个片区来进行。一个片区对某一区域内相临或相连的几条高速公路进行统一的监控和管理。这几条高速公路的监控分中心根据片区监控中心的要求上传图像，片区监控中心对各路段监控分中心上传的图像进行统一监控和管理。3) 省中心。各省高速公路管理局需要对省内所有的高速公路进行统一监控、管理和调度。各片区监控中心将自己所辖区域内的视频信号选择上传到省中心，由省中心统一监控和管理。
　　目前某些高速公路项目中取消了站级监控，各收费站将前端的视频信号采集后不在本地进行监控，而是全部上传至路段监控分中心，或输入矩阵后由矩阵输出部分信号上传至路段中心。收费车道与收费站之间的数据通信由收费系统提供以收费站为中心的星形拓扑结构的Ethernet网络方式解决，收费站与收费分中心之间则以广域网的形式通过路由器经过DDN专线实现数据通信。整个收费系统以收费站计算机及下属收费车道装置为基本单元进行工作，当分中心计算机故障或通信线路中断时，收费站可以长时间独立工作；收费车道装置也可以长时间独立工作，并可以在系统恢复联机时恢复数据上传，从而保证整个收费系统数据的完整和高可靠性。
　　3.3 计算机网络系统
　　随着收费系统快速发展，要求不断提高，收费系统的各级原始数据库、按管理区段分帐数据库、费额表、工作人员身份权限、贮值通行卡的资料库的管理都极为重要。
　　
　　1) 屏蔽不用及预留的软硬件端口，应用时配置，不用时屏蔽，防止内部和外部人员侵入。更改系统出厂缺省配置，建立自主系统及安全配置。2) 计算机要具备多级自身硬件及软件容错，采取冗余备份系统，软件要求具备良好的多级容错，建立多级软件系统管理包括日常的例行维护，出错分析维修以及完备的各类文档管理。3) 应设置专门的网络安全管理设备，收费管理系统内涉及的计算机数据较多，必须按照国家有关计算机网络安全的有关规定设置必要的计算机网络安全设备，都能确保系统安全。4) 建立和完善信息安全和设备状态检测网络，应用系统安全监视与跟踪扫描软件，帮助分析自身网络系统的多种缺陷及被攻击的可能，不断或定时对网络系统、服务器及数据库进行扫描测试，并具有敏感的报警模块和痕迹跟踪模块，防止非法侵入系统的事件发生，对收费车道智能设备及系统中的计算机工作状态进行监控。
　　3.4 电源系统
　　为保证收费业务不间断的进行和收费数据的安全、完善、对不能实现双路供电的收费站要求：1) 配有发电机以及值机人员。2) 各收费站计算机和收费车道的主要设备由UPS供电。3) 收费站内收费设备的配电集中由站房配电柜控制（设在站房配电室内）；收费车道设备的配电集中由广场配电柜控制（设在收费广场配电室内）。4) 所有收站需配备交流稳压、稳频设备本系统的全部供电均采用单相220V市电。除拦道器由收费亭现场供电以外，其余系统全部设备均由控制室提供，使用UPS电源，以备临时停电使数据信号丢失而设置。保证继续工作时间大于2小时。而且为了保证系统的安全性，在总供电处设有漏电保护装置。
　　3.5 防雷系统
　　重视防漏电以及接地的安全设计，这一点至关重要，由于收费站大都位于城郊，地势空旷，江苏地区又属沿海，雷电影响较为频繁，而且危害性又极大，固此在站区以及收费大棚等较高建筑物上，必须竖立避雷针及导引装置。在设备安全运行角度，数据线、信号控制线和动力线中最常见的干扰形式就是浪涌电压(暂态过电压)，且这类过压过流对微电子设备极具危害，其产生又有很明显的随机性，因此防止雷电对设备、人员的干扰和危害，保证系统设备安全、维护系统运行的连续性，便显得极为重要。因此，应采用抗干扰稳压稳频设备和具有抑制浪涌作用的UPS作为机电设备的电源。笔者在此建议，每年都应请专业部门对防雷系统做一次全面检测，确保其有效，并且定期对UPS电源、稳压源进行维护，按技术要求充放电，尤其是在高温天气下，确保在应急状态上危害事故的发生。
　　4 收费站收费管理系统的管理工作
　　收费监控管理系统的硬件选型、设计、施工完成之后，日常的应用管理便显得极为重要。1) 建立严密的管理制度。树立责任追究制度，确立收费管理系统使用规范，建立严密的内部监管制度，明确各工种各岗位人员的岗位职责，对各类人员的操作要求标准化、规范化，严禁越权操作，不允许的操作应坚决禁止。例如，有的收费站曾将监控系统中的计算机网络用做办公自动化，在岗工作人员利用计算机上网、玩游戏等，上述现象一经发现，必须严肃处理。2) 提高各工种操作人员的操作水平，应定期组织培训，要求操作人员对自己的操作程序熟练运用，并具有一定的对突发事件的应急处理能力，开展职业素质教育，严守自己职责。3) 提高收费管理系统的突发应急能力。确保收费管理系统的有效、高效运行，定期维护检测必不可少，管理系统要确定专人负责，24小时职守，对关键部位，关键设备建立详细的检修保养台帐。4) 收费管理系统应建立安全预案，有其自身的应急处理能力，建立安全预警机制，如收费人员遭遇暴力袭击时，在其按动报警装置的同时，监控中心可以第一时间收到，同时监控图象可以自动聚焦在事发地点，并进行实时录象。5) 当通信中断或局部故障时，收费管理系统或其他部分仍能有效工作。
　　综上所述，由于公路收费监控管理系统的技术发展日新月异，所涉及的硬件、软件问题因笔者水平，有待进一步探讨。