手持式收費系統(tǒng)應(yīng)用方案

手持式收費系統(tǒng)應(yīng)用方案張龐萬青松閻偉

（中創(chuàng)軟件工程股份有限公司）摘要：在高速公路收費中出入口車道可能會因為各種原因出現(xiàn)擁堵和壓車現(xiàn)象，如何迅速啟動應(yīng)急排堵保暢預(yù)案，確保高速公路的安全暢通，是高速公路運營管理單位的重要工作。手持式收費方案是一種有效可行的應(yīng)急辦法。本文針對高速公路收費系統(tǒng)介紹手持式收費處理的應(yīng)用方案。一、 引言在高速公路收費中出入口車道可能會因為車流高峰或出現(xiàn)停電等各種原因出現(xiàn)擁堵和壓車現(xiàn)象，而固定的車道收費設(shè)備在這種情況下無法快速的進(jìn)行疏導(dǎo)。在各收費口配備一定數(shù)量的手持式收費設(shè)備，當(dāng)收費車道發(fā)生設(shè)備故障時能及時完成刷卡和收費，減少因收費設(shè)備故障引起的收費口車輛擁堵現(xiàn)象，就成為一個很好的解決方式。以下就目前在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)中如何應(yīng)用手持式收費系統(tǒng)進(jìn)行簡要分析，并提出完整的手持式收費方案。二、 手持式收費系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)手持式收費和固定的車道收費系統(tǒng)有所不同，手持式收費的基本功能是入口寫入口信息通行卡，出口讀取入口信息進(jìn)行收費，不必控制收費車道的硬件設(shè)備，也無須讀取車道硬件狀態(tài)。手持式收費系統(tǒng)有如下特點：＞手持式收費系統(tǒng)只是高速公路收費系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。＞手持式收費系統(tǒng)包含手持式車道收費系統(tǒng)和收費站級手持管理系統(tǒng)（上位機(jī)管理）。＞手持式車道收費系統(tǒng)具有收費軟件的收費和發(fā)卡功能，以及相應(yīng)的上下班、及處理一些異常情況如壞卡、紙卡的特殊業(yè)務(wù)功能。＞手持式收費必須具備的特定的輔助功能，例如身份驗證、收費參數(shù)下載、收費數(shù)據(jù)上傳等。＞手持式收費必須有較高的安全性保證，如授權(quán)卡驗證、參數(shù)加密、操作員身份驗證等。＞手持式收費與已有收費系統(tǒng)之間存在數(shù)據(jù)接口，保證手持處理業(yè)務(wù)能被

收費軟件順利接受和處理。手持機(jī)收費系統(tǒng)由收費站手持管理、授權(quán)卡管理、車道手持收費三部分構(gòu)成，手持機(jī)收費系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：收費站收費主機(jī)手持機(jī)收費業(yè)務(wù)收費站收費主機(jī)手持機(jī)收費業(yè)務(wù)1）收費站手持管理子系統(tǒng)收費站手持管理子系統(tǒng)由一臺收費站手持管理計算機(jī)（又名上位機(jī)）組成，主要應(yīng)用于收費系統(tǒng)參數(shù)的下載、手持車道系統(tǒng)收費數(shù)據(jù)的整理和上傳，是連接手持收費系統(tǒng)和正規(guī)固定收費系統(tǒng)的橋梁。運行在收費站的手持管理計算機(jī)通過RS232串口或者USB等方式與手持機(jī)進(jìn)行通訊。在使用手持機(jī)進(jìn)行收費作業(yè)之前，對手持機(jī)進(jìn)行設(shè)置，從收費系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中讀出參數(shù)并下載到手持機(jī)?？梢愿鶕?jù)系統(tǒng)要求的功能確定要下載的參數(shù)，比較重要的參數(shù)文件有操作員表、收費站代碼表、費率表等。不同的系統(tǒng)要求驗證不同的信息，所以還有可能需要下載其他的參數(shù)文件，如卡黑名單、公務(wù)車名單等。在收費完成之后，將手持機(jī)內(nèi)存儲的收費數(shù)據(jù)上傳、并寫入收費系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。完成手持式收費和已有收費系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)接口。收費站手持計算機(jī)上還可以對手持式收費進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)查詢和檢索。2） 授權(quán)卡管理這是一種安全管理控制，為防止非法使用手持機(jī)，收費員或操作員在使用手持機(jī)前，必須獲得相應(yīng)的授權(quán)。手持機(jī)在識別到合法的授權(quán)卡后，授權(quán)允許的時

間范圍內(nèi)，才允許發(fā)卡/收費操作。授權(quán)時間過后，要使用手持機(jī)，必須重新刷有效的授權(quán)卡。3）手持式車道發(fā)卡/收費手持式車道發(fā)卡/收費系統(tǒng)一般是由MCU和IC卡讀寫器模塊構(gòu)成的智能終端，固化專用的收費軟件，用于完成入口發(fā)卡和出口收費業(yè)務(wù)。三、車道收費手持機(jī)組成結(jié)構(gòu)典型的車道收費手持機(jī)組成機(jī)構(gòu)如下:典型的車道收費手持機(jī)組成機(jī)構(gòu)如下:蓋內(nèi)電池下蓋內(nèi)電池下SAM卡座電池后蓋非接觸模塊IC卡槽頂部電源開關(guān)紅外接口撥輪功能鍵盤數(shù)字字母鍵、控制鍵充電指示燈預(yù)留USB插槽PC通訊線、充電器共用插槽背部復(fù)位孔四、 手持機(jī)業(yè)務(wù)前準(zhǔn)備在手持機(jī)發(fā)卡/收費業(yè)務(wù)前，須進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作，以確認(rèn)手持業(yè)務(wù)的合法性并進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)下載。1） 設(shè)置手持機(jī)代碼每一臺手持機(jī)也是代表收費系統(tǒng)的一個車道，在使用手持機(jī)之前，要設(shè)定收費機(jī)的站代碼、車道代碼和車道類型。此步驟可以由收費中心完成，收費站只是使用已經(jīng)設(shè)置好的手持機(jī)。代碼在設(shè)置好之后，永久存儲在手持機(jī)內(nèi)部，不必在每次使用前都進(jìn)行設(shè)置。2） 下載參數(shù)通過收費站手持管理計算機(jī)，將收費系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的操作員表、收費站代碼表、費率表等工作參數(shù)正確下載到手持機(jī)。參數(shù)下載之后，存儲在手持機(jī)內(nèi)部，如參數(shù)沒有發(fā)生變更，不必在每次使用前都進(jìn)行下載。3） 激活手持機(jī)授權(quán)卡激活授權(quán)卡的各個步驟如下：（1） 、對于非永久激活的授權(quán)卡，需要進(jìn)行激活，將授權(quán)信息寫入授權(quán)卡。（2） 、打開手持機(jī)，并刷授權(quán)卡。（3） 、手持機(jī)識別到合法的授權(quán)卡后，讀卡上的授權(quán)信息，并在授權(quán)允許的時間范圍內(nèi)才允許發(fā)卡/收費操作。授權(quán)時間過后要使用手持機(jī)，必須重新刷有效的刷授權(quán)卡。（4） 、使用手持機(jī)進(jìn)行發(fā)卡或者收費。（5） 、發(fā)卡或者收費完成后，收費員下班，將手持機(jī)內(nèi)存儲的收費數(shù)據(jù)上傳并寫入收費系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。（6） 、等待下一次授權(quán)重新開始手持業(yè)務(wù)。五、 手持機(jī)發(fā)卡收費業(yè)務(wù)流程入口發(fā)卡業(yè)務(wù)流程入口上班1） 收費員使用功能鍵，選擇“入口上班”后確定；2） 刷授權(quán)卡；3） 確認(rèn)手持機(jī)的代碼設(shè)置（收費站、車道代碼）與實際是否相符，相符則確定；否則該手持機(jī)需要重新設(shè)置代碼；4）輸入有效的收費員代碼和密碼后，核對合法性，進(jìn)入上班狀態(tài)。入口下班當(dāng)收費員需要離開工作崗位時，需進(jìn)行下班操作，具體操作如下：1） 選擇下班功能；2） 確定后完成下班操作。處于空閑狀態(tài)下，才能下班。如果已經(jīng)輸入車型正在處理業(yè)務(wù)，則需復(fù)位到初始空閑狀態(tài)。正常車發(fā)IC卡操作流程1） 收費員按數(shù)字鍵，輸入車型；2） 選擇車種類；3） 把一張通行卡放在讀寫天線上；4） 刷卡成功后，手持機(jī)提示刷卡成功，再把IC通行卡交給司機(jī)，完成操作。正常車發(fā)紙卡操作流程1） 收費員按數(shù)字鍵，輸入車型；2） 選擇紙卡類型；3） 按“確定”鍵后，把紙卡交給司機(jī)，完成操作。出口車道操作流程出口上班1） 收費員使用功能鍵，選擇“出口上班”后確定；2） 刷授權(quán)卡；3） 確認(rèn)手持機(jī)的代碼設(shè)置（收費站、車道代碼）與實際是否相符，相符則按“確定”鍵確認(rèn)信息；否則該手持機(jī)需要重新設(shè)置代碼；4） 輸入有效的收費員代碼和密碼后，按“確定”鍵，就進(jìn)入上班狀態(tài)。如果手持機(jī)內(nèi)沒有正確設(shè)置本站參數(shù)，如費率表，則不能出現(xiàn)登錄上班。該手持機(jī)需要重新設(shè)置代碼或者重新下載參數(shù)。出口下班當(dāng)收費員需要離開工作崗位時，需進(jìn)行下班操作，具體操作如下：1） 選擇下班功能；2） 按“確定”鍵，則完成了下班操作。處于空閑狀態(tài)下，才能下班。如果已經(jīng)輸入車型需復(fù)位到初始空閑狀態(tài)。正常車的收費操作流程1） 收費員按數(shù)字鍵，輸入車型；2） 選擇卡種類為通行卡；3） 把通行卡放在讀寫天線上；4） 刷卡成功后，顯示車型、入口站名稱、應(yīng)收通行費等信息；5） 選擇“現(xiàn)金”鍵，收取通行費后則完成操作。公務(wù)車的收費操作流程1） 收費員按數(shù)字鍵，輸入車型；2） 選擇卡種類為通行卡；3） 把通行卡放在讀寫天線上；4） 刷卡成功后，系統(tǒng)判斷是否為公務(wù)卡，并顯示車型、入口站名稱、應(yīng)收通行費等信息；5） 選擇“公務(wù)”鍵，系統(tǒng)提示輸入車牌；6） 輸入有效的車牌（后五位）后，按“確定”鍵；7） 系統(tǒng)自動匹配與之相應(yīng)的公務(wù)車牌，列出在屏幕上，收費員滾動選擇正確的車牌后確定；8） 根據(jù)公務(wù)車相關(guān)計費標(biāo)準(zhǔn)計算應(yīng)收通行費，按“確定”鍵后進(jìn)行收費，完成操作。IC卡狀態(tài)下欠費車的收費操作流程1） 收費員按數(shù)字鍵，輸入車型；2） 選擇卡種類為通行卡；3） 把通行卡放在讀寫天線上；4） 刷卡成功后，顯示車型、入口站名稱、應(yīng)收通行費等信息；5） 選擇“欠費”鍵；6） 應(yīng)收通行費變?yōu)椤?”，按“確定”鍵后，完成操作。軍車的收費操作流程1） 收費員按數(shù)字鍵，輸入車型；2） 選擇卡種類為通行卡；3） 刷卡成功后，顯示車型、入口站名稱、應(yīng)收通行費等信息；4） 然后按“軍車”鍵；5） 應(yīng)收通行費變?yōu)椤?”，按“確定”鍵后，完成操作。無卡車的收費操作流程1） 收費員按數(shù)字鍵，輸入車型；2） 按“無卡”鍵；3） 顯示車型、無卡和應(yīng)收通行費等信息；4） 選擇“現(xiàn)金”鍵，收取通行費后則完成操作。壞卡的操作流程1） 收費員按數(shù)字鍵，輸入車型；2） 選擇卡種類為通行卡；3） 按“壞卡”鍵；4） 輸入壞卡卡號后確認(rèn)；5） 輸入入口收費站確認(rèn)，如果輸入的站代碼不存在，則要求重新輸入。6） 系統(tǒng)顯示車型、入口站名稱、應(yīng)收通行費等信息；7） 選擇“現(xiàn)金”鍵，收取通行費后則完成操作。車型不符的收費操作流程1） 收費員按數(shù)字鍵，輸入車型；2） 系統(tǒng)提示“車型不符，重新輸入車型”；3） 重新輸入正確的車型后，顯示車型、入口站名稱、應(yīng)收通行費等信息；4） 選擇“現(xiàn)金”鍵，收取通行費后則完成操作。紙卡的收費操作流程1） 收費員按數(shù)字鍵，輸入車型；2） 按“紙卡”鍵，3） 輸入入口收費站，按“確定”鍵，如果輸入的站代碼不存在，則要求重新輸入。4） 系統(tǒng)顯示車型、入口站名稱、應(yīng)收通行費等信息；5） 選擇“現(xiàn)金”鍵，收取通行費后則完成操作。手持機(jī)與收費站管理計算機(jī)數(shù)據(jù)通訊當(dāng)需要通過收費站手持管理計算機(jī)對手持機(jī)進(jìn)行設(shè)置、參數(shù)下載、數(shù)據(jù)上傳時，需要使手持機(jī)進(jìn)入通訊狀態(tài)。1） 進(jìn)入通訊模式：操作員使用功能鍵，選擇數(shù)據(jù)通訊功能；2） 退出通訊模式：通訊結(jié)束后，操作員確認(rèn)完成后退出通訊模式。六、收費站手持管理系統(tǒng)收費站手持管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對手持機(jī)的設(shè)置、參數(shù)管理和發(fā)卡/收費數(shù)據(jù)管理。收費站手持計算機(jī)通過串口或USB接口與手持機(jī)相連，通過收費站局域網(wǎng)與收費主機(jī)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。設(shè)置手持機(jī)代碼收費站手持管理計算機(jī)提供選擇手持機(jī)基本代碼功能，并將基本代碼信息（包括收費站代碼、車道代碼、車道類型等）保存到手持機(jī)內(nèi)；也可讀取手持機(jī)內(nèi)的基本代碼信息。參數(shù)管理時鐘校對收費站手持管理計算機(jī)提供時鐘校對功能，將手持機(jī)的時間校正為收費系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)時間。同時收費站手持管理計算機(jī)自身也與收費系統(tǒng)間進(jìn)行校時操作。參數(shù)下發(fā)收費站手持管理計算機(jī)提供各種參數(shù)下發(fā)功能，將手持機(jī)連接到收費站手持管理計算機(jī)后，選擇要下載的參數(shù)，將參數(shù)文件下載到手持機(jī)中?？蓡为毾螺d一個參數(shù)文件，也可一次同時下載多個參數(shù)文件。@3.收費數(shù)據(jù)管理上傳數(shù)據(jù)收費站手持管理計算機(jī)提供手持機(jī)數(shù)據(jù)上傳功能，將手持機(jī)連接到收費站手持管理計算機(jī)后，選擇數(shù)據(jù)上傳。將手持機(jī)上的交易數(shù)據(jù)上傳到收費站手持管理計算機(jī)，并導(dǎo)入到收費數(shù)據(jù)庫中。查看手持發(fā)卡/收費歷史數(shù)據(jù)通過收費站手持管理計算機(jī)可查看手持機(jī)原始發(fā)卡/收費數(shù)據(jù)。并可通過光盤等導(dǎo)出或者進(jìn)行備份。七、與收費系統(tǒng)之間接口手持式收費系統(tǒng)無論是參數(shù)下載還是收費數(shù)據(jù)上傳，都可能涉及到和現(xiàn)有的收費系統(tǒng)后臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)一問題?？梢愿鶕?jù)不同的情況選擇不同的數(shù)據(jù)接口，有以下的解決方案：7.1直接法直接法就是手持機(jī)管理系統(tǒng)直接訪問后臺目標(biāo)數(shù)據(jù)庫，即直接從目標(biāo)數(shù)據(jù)庫取費率表、操作員名單、黑名單等運行參數(shù)并下發(fā)到手持機(jī)；從手持機(jī)取收費流水直接寫入目標(biāo)數(shù)據(jù)庫。直接法最簡潔高效，但要求后臺目標(biāo)數(shù)據(jù)庫符合一定的規(guī)范，其中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義能完全符合手持式系統(tǒng)的需要。7.2中間文件法采用臨時文件作為管理程序和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫之間傳遞數(shù)據(jù)的載體。當(dāng)下發(fā)參數(shù)時，第三方程序（需要由目標(biāo)數(shù)據(jù)庫開發(fā)商開發(fā)）從目標(biāo)數(shù)據(jù)庫提取費率表、操作員名單、黑名單等運行參數(shù)，按照手持機(jī)數(shù)據(jù)要求，并按一定格式生成臨時文件；手持機(jī)管理系統(tǒng)讀臨時文件并將數(shù)據(jù)下發(fā)到手持機(jī)。當(dāng)上傳數(shù)據(jù)時，手持機(jī)遵循數(shù)據(jù)要求，將收費流水按一定格式生成臨時文件，第三方程序（需要由目標(biāo)數(shù)據(jù)庫開發(fā)商開發(fā)）讀臨時文件并將流水寫入目標(biāo)數(shù)據(jù)庫。采用臨時文件雖然屏蔽了目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜性，但需要開發(fā)第三方程序，同時臨時文件的安全性也是值得注意的問題。7.3中間數(shù)據(jù)表法在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫上，按照手持機(jī)的數(shù)據(jù)要求，建立臨時數(shù)據(jù)表，包括臨時費率表、臨時操作員名單、臨時黑名單、臨時收費流水表等，建立臨時表時，具體表名和字段要求符合一定的規(guī)范。下發(fā)參數(shù)之前，應(yīng)該已經(jīng)采用觸發(fā)器、存儲過程等數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將目標(biāo)數(shù)據(jù)庫中的正式參數(shù)寫入臨時表，管理程序從臨時表取參數(shù)下發(fā)到手持機(jī)。上傳流水時，管理程序?qū)⑹召M流水寫入臨時表，目標(biāo)數(shù)據(jù)庫采用觸發(fā)器、存儲過程等數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將流水從臨時表寫入正式流水?dāng)?shù)據(jù)表。采用中間臨時表，有效屏蔽了目標(biāo)數(shù)據(jù)表，保證了目標(biāo)數(shù)據(jù)的安全性。當(dāng)目標(biāo)數(shù)據(jù)表的定義和手持機(jī)的數(shù)據(jù)要求不一致時，也可以利用觸發(fā)器、存儲過程等數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。7.4中間數(shù)據(jù)庫法按照手持機(jī)的數(shù)據(jù)要求，