计算机相关论文范文例文,与高速公路收费系统的设计与实现相关论文开题报告

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摘 要：高速公路收费系统是智能交通系统的一个重要的研究课题,是实现高速公路收费从人工到半自动再到全自动过程的发展方向.一个收费系统通常由收费车道、收费站、收费管理中心三部分组成.本文主要讨论高速公路收费系统的设计与实现.

关 键 词：高速公路收费系统总体设计系统硬件设计

智能交通系统（IntelligentTransportationSystem）,就是集信息处理、通讯、控制、以及高科技的电子技术等最新的科研成果,应用于交通运输网络中.它与传统的交通管理系统一个最显著的区别是,将服务对象的重点由以往的管理者转向道路使用者,即用先进的科技手段向道路用户提供必要的信息和便捷的服务,以减少交通堵塞,从而提高道路通过能力的目的.

1收费监控室的远程主机组成

远程监控中心管理机构可以通过网络对一线收费工作进行了解,在远程监控中心可以完成对以建立了计算机收费监控的收费站实施远程图像监控、远程数据传输、远程报表打印、远程软件设计修改等工作任务.高速公路运营普遍存在的路费漏收和流失的问题也通过系统对出入口车辆的车牌进行识别、匹配,判断是否为同一车牌等方式解决了.同时,系统还可以通过对高速公路的车辆进行监控来协助公安、公路稽查部门发现可疑、黑名单车辆等.

2高速公路收费系统总体设计

2.1设计思想

高速公路收费系统的总体设计要充分利用现有条件,考虑未来发展的原则,提高收费的自动化程度.将电视机监控及计算机网络逐步扩充到整个地区,以满足现代化城市在高新技术条件下的交通管理的需要.

2.2系统目标

为使系统满足要求,提出以下指标：

（1）实时性：系统具有快的时钟频率,计算机收费的票据数能立刻完整不漏的送往收费站保存.

（2）准确性：系统的自动化程度高,减少人为操作过程来避免人为错误的发生.同时,提高系统的精度.

（3）可靠性：系统要能在较恶劣的环境下24小时连续工作,提高系统容错能力.

（4）安全性：系统要有较强的安全措施,针对可能存在的漏洞进行相应的处理,并设立严格的权限管理,防止人为的破坏.

（5）可扩展性：留有充足的界面来扩展外围设备,应对不时之需.

2.3系统构成

高速公路收费系统主要由收费系统、监控系统和通信系统三部分组成.

（1）收费系统

收费系统是高速公路机电工程中效益发挥最大、最为成熟的系统.目前高速公路信息化建设的程度不一.根据交通部近期对7个省市高速公路的调查表明,目前约有30%的高速公路是人工收费,其余基本上实现了半自动收费；部分高速公路建立了监控中心和通信中心；高速公路收费系统的使用周期不一,目前一般为4-5年.

（2）监控系统

计算机收费机自动根据输入的车型信息往数据库里添加收费额等信息,然后通过计算机网络传输至监控室.如果上级主管部门需要对收费站实施统一管理和实时监控,还设计了远程监控系统,系统有远程监控中心和各收费监控室的远程主机组成.有效的将计算机网络的智能化控制管理与闭路电视监控理论有机的结合起来,在该领域是一项最有效的管理手段.

（3）通信系统

通信系统是高速公路信息化建设的传输载体,目前全国高速公路通信线路已达6700多公里.高速公路通信系统的传输媒介经历了从电缆到光缆的发展过程,目前主干均采用了光纤通信.

3高速公路收费系统的系统硬件设计

3.1收费车道系统结构

由于入口车道与出口车道所完成的功能差别很大,这样所配备的车道设备也有差异,下面从入口车道和出口车道两个方面介绍收费车道系统结构

3.1.1入口车道系统

入口车道由车道控制器、收费员终端、车辆检测器、手动栏杆、自动栏杆、雨棚信号灯、黄色闪光报警装置及多路数字控制单元和车道CCTV系统等设备构成,还包括相应的电力电缆和信号电缆.

由计算机局域网络建立收费车道与收费站之间的通讯,将收费车道状态、设备运行状态、车辆信息等传到收费站.收费车道与收费站还有独立的对讲网络和CCTV系统（详见CCTV系统描述）,可由收费站值班员直接命令或指导收费员的操作.入口车道各设备的联动使得当车辆驶入高速公路时,入口站、车道、车型、收费员及日期、时间等信息传输到收费站服务器计算机.入口车道设备如图1：

（1）车道控制机

车道每天采集的原始数据所需存储空间较大,特别是收费站网络通信故障时,车道计算机还应该能存储一段时间的原始数据,并保证此期间车道仍能独立工作.所以车道控制机应是具有较大容量的存储设备.同时,硬件应能适应大量重复性操作,具有稳定、持久工作的能力.因此车道控制机一般采用工业控制机.

图1入口车道设备构成图

车道控制机配置有信号采集卡、以太网网卡、视频捕捉卡、字符迭加器、外设控制器等,主要完成入口收费信息的迭加；通行车辆的图像抓拍；入口信息和图像数据的存储和传送；接收处理数据监控系统下传的收费员工号、姓名、班次安排、口令等资料；控制车道各外部设备的运行.

车道控制系统具有收费车道关键设备的自诊断功能,可采集网络通讯卡、多串口通讯卡、数据采集卡等相关设备的状态信息,负责将故障信息显示在收费车道显示屏,并通过网络上传监控室.另外,显示屏上实时显示收费车道外围设备的状态和收费情况等资料.

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