高速公路收費站收費系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

喬宇翔

（山西省高速公路集團太原有限責任公司，山西 太原 030000）

引言

計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展進步，有效促進了高速公路信息化管理的發(fā)展，提高了運行效率。高速公路收費管理工作量大，數(shù)據(jù)信息多，很多工作還需要依賴人工完成。收費系統(tǒng)是保證高速公路正常運行的關鍵，可以實現(xiàn)自動化管理，提高收費管理效率。陽左高速公路于2014 年建成通車，為了保證收費系統(tǒng)正常運行，結(jié)合高速公路功能需求，進行收費系統(tǒng)設計與測試。

1 收費系統(tǒng)功能需求分析

為了使高速公路收費工作準確高效開展，必須全面考慮確定收費系統(tǒng)的功能性需求。（1）系統(tǒng)管理功能需求。主要包括用戶登錄、用戶權(quán)限和數(shù)據(jù)管理等，保證系統(tǒng)順利運行。（2）收費管理功能需求。主要是能夠完成收費站收費、票據(jù)管理和車輛識別等。（3）交班管理功能需求。主要包括收費員交接班過程中的數(shù)據(jù)、業(yè)務和投包機管理等。（4）查詢分析功能需求。通過登錄可以完成日志、收費和車型等查詢功能。（5）報表管理功能需求。主要是對各類報表查詢、匯總和導出等。最后是輔助管理功能需求，主要包括系統(tǒng)保護、車道管理等功能需求。

2 收費系統(tǒng)模塊設計

2.1 系統(tǒng)管理模塊設計

系統(tǒng)管理模塊的功能包括用戶登錄、用戶管理、權(quán)限管理、參數(shù)維護和數(shù)據(jù)管理等。用戶登錄必須在全部信息都正確的情況下才可以進入系統(tǒng)，如果信息填寫錯誤會提示用戶。用戶管理可以實現(xiàn)用戶增加、刪除、修改等功能，對用戶信息進行管理。權(quán)限管理可以給不同用戶賦予不同的權(quán)限，限定用戶的權(quán)限范圍。參數(shù)維護主要對系統(tǒng)參數(shù)進行維護，并進行參數(shù)設置和密碼管理。數(shù)據(jù)管理的功能是數(shù)據(jù)導入、導出、存儲、刪除、備份等，以便于用戶進行數(shù)據(jù)恢復。

2.2 收費管理模塊設計

2.2.1 現(xiàn)金收費

系統(tǒng)通過收費車道上的線圈自動識別確定車型、車種、車牌號等信息確定收費金額，收費員向司機收取費用，打印票據(jù)，抬起欄桿，放行車輛。如果系統(tǒng)沒有識別車輛信息，管理人員需要手動輸入車輛信息，車輛通過后欄桿自動放下，系統(tǒng)恢復到收費狀態(tài)。

2.2.2 電子支付收費

系統(tǒng)通過掃描確定車輛信息，并根據(jù)車型和車牌自動生成繳費金額。收費系統(tǒng)通過讀卡器讀取預付卡進行電子收費，并打印繳費票據(jù)，收費成功后欄桿自動升起，放行車輛，電子支付收費流程見圖1。

圖1 收費系統(tǒng)電子支付收費流程

2.2.3 免費車輛管理

系統(tǒng)掃描識別車輛信息，確定是否為免費車輛，如軍車。識別確定為免費車輛后直接放行，并進行車輛信息抓拍。

2.2.4 票據(jù)管理

票據(jù)管理的功能包括換票、廢票、補費，在發(fā)票用完后進行更換，可作廢最后一條收費流水的票據(jù)，可以在補充繳費后、闖道等情況時重新打印發(fā)票。另外，在出現(xiàn)車輛違章、闖關、系統(tǒng)故障等特殊情況時，需要系統(tǒng)采取相關操作進行特殊處理。

2.3 查詢分析模塊詳細設計

該模塊可以實現(xiàn)系統(tǒng)日志查詢，并導出Excel 文件，便于查詢當前和歷史日志。收費員可以分時間段查詢自己的收費情況，便于核對收費信息。還可以通過識別車牌號來查詢車輛類型，準確確定收費金額。

2.4 報表管理模塊詳細設計

系統(tǒng)報表編制方式可實現(xiàn)公式的復制、自動分解等功能，有效降低定義報表的難度。系統(tǒng)具有報表匯總合并功能，可以實現(xiàn)自動化、智能化處理。有效解決了合并報表的各項困難，并且具有強大的追溯查詢功能，可以自動生成合并報表，報表合并流程主要包括框架結(jié)構(gòu)設定→合并項目設置→確定合并項關系→差異部分處理→計算抵消報表→報表匯總合并結(jié)果。

2.5 交班管理模塊詳細設計

高速公路收費管理人員交班管理工作量大，難度高，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)校驗、交班業(yè)務、投包機管理等功能，收費系統(tǒng)交班管理流程見圖2。

圖2 收費系統(tǒng)交班管理流程

2.6 輔助管理模塊設計

輔助管理模塊功能包括系統(tǒng)保護、抬桿、車道管理等功能。系統(tǒng)保護是在收費員有事離開時啟動系統(tǒng)保護界面，返回時輸入密碼進入系統(tǒng)，防止信息丟失。抬桿功能是在特殊情況下收費員通過操作按鍵抬起欄桿，防止落桿砸傷車輛。車道管理功能可實現(xiàn)車道的開關管理，在特殊情況下收費員可以按鍵進行車道報警。

3 收費系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)管理模塊實現(xiàn)

（1）登錄功能：管理員可以通過輸入用戶名和密碼登錄系統(tǒng)，用戶登錄界面見圖3。（2）用戶管理：通過關聯(lián)用戶進行用戶管理，實現(xiàn)模塊化管理，也有利于系統(tǒng)集成。（3）權(quán)限管理：根據(jù)用戶基礎信息，進行參數(shù)設置，針對不同用戶設置使用權(quán)限，收費系統(tǒng)權(quán)限管理流程見圖4。（4）數(shù)據(jù)管理：可實現(xiàn)收費系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份和還原。（5）參數(shù)維護：定期對收費系統(tǒng)人員、權(quán)限、密碼管理等各類參數(shù)進行維護，保證系統(tǒng)的正常運行。

圖3 用戶登錄界面

圖4 收費系統(tǒng)權(quán)限管理流程

3.2 收費管理模塊實現(xiàn)

3.2.1 現(xiàn)金收費

根據(jù)自動識別或手動輸入的車輛信息，系統(tǒng)自動計算費額并報價，提示收費員和司機收費金額，并提醒收費員打印發(fā)票。將發(fā)票交給司機后抬起欄桿放行，車輛通過后欄桿自動落下，收費系統(tǒng)現(xiàn)金收費流程見圖5。

圖5 收費系統(tǒng)現(xiàn)金收費流程

3.2.2 電子支付收費

司機將預付卡放在讀卡器上，選擇電子支付，按鍵操作后系統(tǒng)報出支付金額，按“確認”鍵完成支付。車輛通過后收費車道上午的線圈將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸給車道控制機，自動放下欄桿，系統(tǒng)控制將恢復到收費界面。

3.3 查詢分析模塊實現(xiàn)

3.3.1 日志查詢

通過依次操作：查詢分析→系統(tǒng)操作日志查詢→系統(tǒng)操作日志查詢→查詢，即可對自己的工作日志完成查詢。如需導出記錄，可直接導出Excel 表格，查詢效率高，操作方便。

3.3.2 收費金額查詢

收費員可以通過操作查詢分析→系統(tǒng)操作日志查詢→收費員收費金額統(tǒng)計，依次輸入開始、結(jié)束日期和工號，確定后即可完成收費金額查詢。

3.3.3 車型查詢

車型查詢可通過點擊車型→操作類型→車型選擇等操作進行查詢，對于特殊車輛可采用輸入噸位等方式進行查詢。

3.4 報表管理模塊實現(xiàn)

收費系統(tǒng)可以完成收費站班次、日車流量、日報表、月報表、日匯總表等報表的自動生成。

3.5 交班管理模塊實現(xiàn)

交班管理功能是在收費員下班后，對實收金額進行統(tǒng)計。收費員在交班之前依次點擊交班管理，依次輸入工班日期、班次，并進行數(shù)據(jù)校驗，校驗正確后即可完成流水數(shù)據(jù)和自然班數(shù)據(jù)校驗。

4 結(jié)語

基于陽左高速公路收費系統(tǒng)設計實踐，結(jié)合系統(tǒng)功能需求進行系統(tǒng)設計。（1）從登錄、用戶、權(quán)限、數(shù)據(jù)和參數(shù)維護等方面對系統(tǒng)管理模塊進行設計，可以實現(xiàn)不同權(quán)限用戶的登錄、密碼管理和數(shù)據(jù)管理等功能。（2）從現(xiàn)金支付、電子支付、免費車輛管理、票據(jù)管理等方面對收費管理模塊進行設計，可高效實現(xiàn)收費和票據(jù)管理。（3）從日志、收費金額、車型查詢等方面對查詢分析模塊進行設計，可快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢和導出。（4）系統(tǒng)可以實現(xiàn)各類報表的自動生成，高效完成交班工作。

通過對陽左高速公路收費站收費系統(tǒng)各模塊功能、設計和實現(xiàn)進行闡述，說明該收費系統(tǒng)可以滿足高速公路收費管理的要求，達到了預期的設計目標。