[发明专利]基于开源技术的高速公路车道收费系统及收费方法

说明书

本发明涉及基于开源技术的高速公路车道收费系统及收费方法。该收费系统包括车道收费主机、卡读写器、电动栏杆；车道收费主机具有键盘；车道收费主机具有与入口发卡车道相配的入口发卡状态、以及与出口收费车道相配的出口收费状态；键盘包括字符键、车型键以及特殊功能键。该收费方法采用上述收费系统，包括：设定车道收费主机状态；入口发卡步；出口收费步。本发明基于开源技术，能很好地契合已研制出的开源系统，同时与收费站业务流程紧密贴合，操作简单。

技术领域

本发明涉及一种基于开源技术的高速公路车道收费系统及收费方法，属于高速公路收费软件技术领域。

背景技术

据申请人了解，我国高速公路收费系统通常采用美国微软公司的Windows操作系统，然而采用该操作系统存在诸多问题：

(1)操作系统及数据库的升级换代速度很快，且微软公司在系统升级后逐步停止对老旧版本软件进行技术支持，如果将现有高速公路收费系统所用的微软公司软件全部进行更新换代，则会产生巨量的费用支出。举例来说，江苏高速公路收费站共有269个站点2131个车道，在建设时部署微软公司软件已产生费用约6000万，如果全部更新则所需的硬件升级换代费用约2200万，软件升级费用约1800万，这势必会对运营方造成沉重的财政负担。

(2)高速公路联网收费系统是一个庞大的计算机网络，其安全控制非常复杂，也非常重要。而Windows操作系统因本身的软硬接口复杂等原因，存在诸多安全漏洞，针对该操作系统的病毒也非常泛滥，这就容易导致高速公路联网收费系统整体瘫痪，进而造成巨大损失。

(3)Windows操作系统是一个通用的操作系统平台，提供了大量的附加功能，但收费系统的功能需求单一，并不能将该操作系统具有的全部功能进行利用，这就造成对系统硬件资源的浪费；同时，由于该操作系统存在诸多安全漏洞，时有系统异常，造成车道的系统故障；此外，因Windows操作系统的体积庞大，系统安装通常采用机械式硬盘，而在车道高温、高灰尘的环境且7×24小时运行的工况下，硬盘极易损坏。

(4)收费车道系统中不可避免存在硬件或软件故障，常见的为硬盘故障，如要将该车道恢复正常需专业人员到场维修，至少需要2个小时。如果收费车道系统发生大面积故障，将严重影响整个收费站甚至整条高速公路的正常运行。

针对上述问题，申请人立专项课题进行针对性研究，最终研制出了基于开源的高可靠联网收费系统，在安全性、稳定性、易恢复性、硬件要求等方面都有明显的优势，已发表期刊论文《基于开源的高可靠联网收费系统的实现》和《开源收费系统在泰州长江公路大桥上的应用研究》。

申请人在研制出上述系统后，又在进一步地实践研究中开发出了与收费站业务流程紧密结合的具体收费系统，之后又对该系统不断进行改进，最终得出了令人满意的具体系统版本，并呈现于本发明内容中。