基于中间件的高速公路联网收费数据传输系统

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1、基于中间件的高速公路联网收费数据传输系统作者：-摘要：数据传输是高速公路联网收费的基础和必要条件，数据传输系统的安全性、可靠性和快速性直接影响高速公路联网收费的性能。分析了高速公路收费数据传输系统的需求和性能要求，设计了数据传输系统架构，描述了数据传输软件的实现。最后介绍了江苏省高速公路收费数据传输系统应用实例。  近几年来，作为交通基础设施建设的高速公路得到迅猛发展，“贷款修路，收费还贷”己成为我国建设高速公路的有效途径，高速公路收费必然长期存在。中国现阶段高速公路的主要收费模式是由各业主公司对自己建管的一段公路独立管理。高速公路在很多区域已经

2、由几条独立的高速公路，发展成高速公路路网。高速公路联网收费可以使司机一次停车交纳通行费，方便用户，改善高速公路通行能力。因此，高速公路联网收费是提高中国高速公路运输效率的有效方法，是中国高速公路发展的必然趋势。   高速公路路网的形成，对高速公路联网收费提出更高要求，其中数据传输是联网收费的基础和必要条件。数据传输系统的安全性、可靠性和快速性直接影响高速公路联网收费系统的性能。考虑收费数据传输的连续性、传输数据量大、传输节点多和传输范围大等特点，采用基于中间件的高速公路联网收费数据传输方案是一种有效的解决方案。1 高速公路联网收费数据传输需求分析

3、   高速公路联网收费系统由收费车道、收费站、路公司中心、收费管理中心四级系统组成。数据传输分级传输，下级系统从车道文件数据库中，通过数据传输系统将车道的原始记录上发给上一级系统，导入上一级数据库。各级之间独立执行此操作，将原始记录上发至中心后进行结算。另外，上一级的命令及配置信息也需要通过数据传输系统将命令及配置信息逐级下发到下一级系统，部署到各个车道。1．1数据传输内容分析   高速公路联网收费管理中心与路网各路公司、收费站之间传输的数据可分为四类：系统运营参数、实时数据、统计分析数据和图像数据。   系统运营参数包括路网统一时钟、费率表、通

4、行卡黑名单、预付卡黑名单、收费站站名表、系统编码数据表和常规表更新时间表等。   实时数据包括入口车道的原始过车记录、出口车道的原始收费记录和实时监视需要的收费站车流量、收费信息。   图像数据包括车道对违章车辆、纠纷车辆以及车、公务车、紧急车等特殊车辆进行抓拍的照片图像。图像数据在入口对车辆进行抓拍，并存储在收费站服务器中。抓拍图像数据定期上传到高速公路联网收费管理中心。   统计分析数据包括收费站日通行费的拆账日报表、入口车道收费统计数据、出口车道收费统计数据、日通行费拆分汇总表和资金划拨指令。1．2数据传输性能要求   为保证数据传输系统的

5、安全可靠运行，考虑以下几个问题：   (1)实现收费数据的可靠、稳定与实时传递；   (2)具有并发数据处理能力，能够满足大数据量长时间传输要求；   (3)数据传输系统具有灵活的扩展和裁剪能力，具有良好的集成能力；   (4)提供节点的加密与认证能力。2高速公路联网收费数据传输系统设计2．1 基于消息中间件的高速公路联网收费数据传输系统   消息中间件基于消息队列(MessageQueuing)或消息传送(Messagepassing)的中间件，主要功能是在应用程序之间提供可靠的消息传送，这些消息可以在不同的网络协议、不同的计算机系统和不同的应

6、用软件之间传递。消息中间件介于底层系统和应用程序之间，应用程序通过调用传输接口进行消息传输。应用程序根据业务需要，把需要传输的数据放入消息中间件队列，消息中间件保证数据的准确传输。消息中间件具有断点续传的特点，当网络出现故障或者不稳定的时候，可以确保数据的正确性。消息中间件的加密传输特性保证数据传输的安全性。消息中间件为应用提供了一个简单易用、高效可靠的分布式开发和运行平台。   考虑高速公路收费数据传输需要，将消息中间件部署到每个传输节点上，即收费管理中心、收费分中心、收费站和银行。为建立一个高效、快速和稳定的数据传输系统(如图1所示)，各个收

7、费站与收费管理中心直接相连。各个收费站通过消息中间件将车道原始记录和收费站拆账数据直接上发到收费管理中心，并将数据传输到路公司中心。数据传输线路采用备份方式，如收费站与收费管理中心之间的主要网络链路出现故障时，消息中间件自动切换到备份链路，通过收费分中心的节点转发到收费管理中心；当主网络链路恢复时，数据链路自动恢复。    基于消息中间件的高速公路联网收费数据传输系统特点如下。   (1)具有较高的系统稳定性。   由于高速公路联网收费系统要连续不间断地收 费运营，因此需要高可靠的传输系统保证联网收费 系统的平稳运行。消息中间件软件作为成熟的应用

8、 软件，已经运行在金融、电信、政府等行业的众多生 产系统中。消息中间件软件的集群和线路备份功能进一步提高传输系统的容错性，保证系统稳定。