云技术在高速公路联网收费系统中的应用分析

刘拥

广东新粤交通投资有限公司 广东广州 510000

云技术基于共享方式提供服务，其基础架构是采用虚拟化技术手段进行智能化监测以及管控，在既定标准下基于网络采用云计算服务。高速公路收费系统引入云技术以后，大大提高了收费实效。

1 云技术与收费系统

1.1 云技术

目前云技术手段已经应用在了国内各个领域和行业，该技术具有高可靠性，其中云计算提供了非常安全的信息数据存储模式，采用冗余方式对信息数据进行处理。云技术应用条件下，无需多虑软件系统的升级更新以及漏洞修补等，而且也不必担心病毒攻击、数据丢失等，用户获得的信息服务是高质量的。本质上来讲，云计算属于数字化服务模式，较之于以往的计算机服务，云计算更为便捷，而且用户不需要了解其具体的计算机制。云计算的快速扩展性，使其能够根据实际需求，快速向内、外无缝扩展，可对数千个节点进行同时处理[1]。

1.2 收费系统

从业务功能层面来讲，高速公路收费系统包括通行卡业务、收费数据、货车称重、车牌识别以及收费监控和紧急报警等多个系统。从数据管理层面来讲，又包括中心收费、出入口车道等管理系统。高速公路系统的收费方式又包括开放与封闭两种形式。收费系统的设备主要有传感线圈、称重地磅、轮胎和车牌识别器、费额显示器、工控机以及声光报警器和ETC天线等，配套设施有票据打印机以及栏杆机等相关设备。

2 高速公路收费系统中的云技术应用

云技术应用于收费系统，实际上就是要构建智慧云收费平台，基于云服务、云存储以及自助缴费和移动支付等技术手段，结合业务流程规范化建设，构建云收费体系。

2.1 云技术应用下的收费系统逻辑架构

高速公路收费系统管理平台，主要包括六大逻辑模块，即IT基础设施、数据资源、应用支撑、数据接口以及数据交换和收费应用系统，如下图1所示。

图1 高速公路收费系统云平台逻辑架构示意图

如图1所示，IT基础设施中有基础网络、安全以及存储设备，并且包括服务器以及车道设施等。应用支撑模块中，包含了操作系统、Web中间件以及数据库系统和终端设备等。数据接口是系统的关键所在，包括计费、支付、认证、查询以及客户车辆和其他公共服务接口。数据交换模块，主要是基于数据传输、数据处理和数据系统前置等，来实现数据交换以及传输之目的。图1中的应用系统，有包括云收费、云支付、认证查询、出行以及风险控制和高速公路车道自助缴费等各类子系统[2]。

2.2 云收费系统拓扑架构

基于以上逻辑架构，为确保高速公路云收费系统中的数据交互安全实效性，云平台基于内部通信链路以及运营商4G（或者5G）网络的接入。在线计费，高速公路车道先发起计费申请，收费站代理将申请转发到云端计费服务系统，然后进行在线计费。收费站以及云之间发生通信故障问题时，计费服务就好降级为收费站边缘计费；车道、收费站通信故障时，实行离线计费模式。上述云平台承载着收费系统的核心业务，即计费以及支付和认证等，并对云系统中的各个操作以及交易进行跟踪、记录与管理，大大提高了收费的准确性、安全实效性。

2.3 系统功能与核心技术

（1）云收费系统功能。云收费系统中的云平台系统，功能模块主要包括云收费以及云支付和云认证与云安全，可进行在线计费、支付以及名单核验，有效实现了高速公路收费的各项参数在线管理，具备流水记录以及交易信息的在线查询。对于站级服务系统而言，其主要功能为信息数据传输，与收费站进行对接，并且对下级收费站上传的流水、工班和图片数据信息等进行接收，同时负责向下级收费站下发名单数据以及收费基本参数等，实现与下级传输之间的对接。对于车道系统功能而言，其主要是进行自助收卡以及刷卡和移动缴费，同时还具备车道通行管理功能。

（2）核心技术。云计费是封装模块，以参数形式将行驶车辆车型以及出入口信息和重量等信息传入，在上述模块中计算所需的通行费。云计费包含三个模块，即参数管理、缓存以及费率计算等模块。参数处理技术，包括入库、生成文件以及缓存，其中入库是云、车道以及收费站三级处理方式，参数服务可灵活提供数据。参数服务的模块，包括探测、提取以及监控三个模块。云端收费，采用的是分布式模式，在各网络节点系统化冗余部署以及运行，然后基于收费站代理服务负载转发，大大提高了云服务透明性。同时，还包括自助缴费技术，这是实现在出口车道基于自助缴费终端机车主自助缴费之目的，从支持方式来看，应用的是现代比较流行的微信以及支付宝和ETC卡支付技术，车主支付后自动抬起栏杆，同时自动打印发票[3]。

3 结语

总而言之，随着云时代的到来，高速公路建设事业也随之发展，尤其是省界收费站取消工作的全面推入，未来全国联网收费指日可待。面对几何倍数式的增长交易量，通过构建云计算技术应用基础上的高速公路联网收费系统，可以有效解决海量数据信息存储以及处理难题，这对促进国内高速公路建设事业的发展意义重大。