【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位。印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于萬字。圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工。路營運管理的重要輔助設施和必要的管理工具。同時，機電管理系統(tǒng)正常運行確。保了高速公路“高速、安全、通暢”目標的實現(xiàn)，通過加強收費營運監(jiān)督管理，確保了路公司在經(jīng)營中取得最大的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　

【正文】 算機上傳收費員工號、車道號、起始票號、上班日期和時間 b. 正向雨棚信號燈自動變綠、反向雨棚信號燈自動變紅 c. 如 果是晚間上班，車道霧燈自動打開，并閃爍； d. 向字符疊加器發(fā)送收費員相關信息，并進行疊加 e. 道閘欄桿自動落下，車道紅綠信號燈呈紅色； f. 車道收費顯示報價初始化完成 g. 系統(tǒng)進入正常收費狀態(tài)。 如果被確認為無效收費員信息，收費登陸界面則自動清空，并提示操作員重新輸入有效工號、口令及密碼。 正常車輛的處理 ,自動抓拍線圈將抓拍一張車輛圖像并上傳至服務器，收費員進行人工車型判別，操鍵盤輸入車型，司機繳費完成后按下“確認 ”鍵之前，收費員可直接重新操作車型。 、費額顯示器同時顯示和提示收費員和司機；同時 ,通行收費車道視頻符疊加至視頻圖像 ,以便監(jiān)控員監(jiān)督。 （現(xiàn)金）時即可按下 “確認 ”鍵： ； ，車道通行信號燈呈綠色； ，進行車道視頻字符自動疊加，并再次抓拍一張疊加有收費數(shù)據(jù)信息的圖像，收費數(shù)據(jù)與圖像一同上傳至服務器； ，道閘欄桿自動落下，車道紅綠信號燈呈紅色； 西安航空學院論文（畢業(yè)設計） 22 免費車種 (含軍車、公務車、緊急車 )處 理 ，收費員首先操作以應車型，如：軍警、政府、及友鄰等；然后按下相應的車輛類型，如：一類、二類、三類 …… 等；放行完成后，收費計算機將上傳本次收費記錄至服務器； ，車道通行信號燈顯示綠色；費額顯示器處于空白狀態(tài)，收據(jù)打印機不動作； ，道閘欄桿自動落下，車道紅綠信號燈呈紅色； 違章車的處理 ,車輛已駛?cè)氲篱l落桿線圈檢測范圍內(nèi)，則確認該車輛違章； ，經(jīng)過 10 秒鐘或收費員 按 “解除報警 ”鍵后報警停止； ； 。 車隊的處理 當特許通過的 “車隊 ”來到收費車道時 ,收費員按下 “車隊開始 ”鍵 ,此時自動欄桿處于打開狀態(tài) ,費額顯示器和車型分類顯示器處于空白狀態(tài) ,當車隊全部通過檢測器檢測區(qū)域后 ,收費員再按下 “車隊結(jié)束 ”鍵，自動欄桿落下，系統(tǒng)恢復到車道正常收費業(yè)務處理的初始狀態(tài)。同時，自動抓拍線圈已記錄抓拍了所有通過的車輛，并上傳服務器。 收費員下班 ，操作收費鍵盤下班鍵，系統(tǒng)完成下班任務 ，并將下班時所有數(shù)據(jù)信息上傳至服務器； 、霧燈閉、道閘欄桿落下、車道紅綠信號燈呈紅色、收費報價顯示機初始化并呈空白。 數(shù)據(jù)信息的管理 系統(tǒng)由收費管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫對收費數(shù)據(jù)信息進行管理，收費管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫能儲西安航空學院論文（畢業(yè)設計） 23 存保留五年以上的數(shù)據(jù)供查詢檢索，結(jié)果可通過服務器或管理計算機的顯示器顯示，查詢檢索內(nèi)容如下： a. 所有收費車輛收費數(shù)據(jù)日、周、旬、月、季度、年情況 b. 某收費員、某車道、某班次、某一車型、某票號段在某一時間段收費情況 c. 某一時間段及某日等收費車次情況 d. 收費員工作 記錄及非正常運行、非正常操作、車隊、錯票等情況記錄 e. 系統(tǒng)工作狀況信息 二 .系統(tǒng)組成 各收費車道計算機相互獨立無通信關系。 三 .主要設備 主要車道設備 ： 車道計算機、專用鍵盤、車道智能控制柜、票據(jù)打印機、道閘、車道攝像機、費額顯示器、字符疊加器、閃光報警器、霧燈、車道紅綠信號燈、雨棚紅綠信號燈 車道計算機系統(tǒng)是一個獨立完成收費作業(yè) 、控制收費作業(yè)流程的系統(tǒng)。與每個設備相對獨立，當系統(tǒng)網(wǎng)絡發(fā)生故障和進行故障處理時，不影響各個車道計算機系統(tǒng)的正常收費；當系統(tǒng)中某個車道計算機系統(tǒng)發(fā)生故障和進行故障處理時，不影響其它車道計算機系統(tǒng)的正常收費，保障收費系統(tǒng)正常的收費作業(yè)。車道收西安航空學院論文（畢業(yè)設計） 24 費處理計算機系統(tǒng)單元構(gòu)成 如下圖四： 控制柜 技術指標： 尺寸 : 高 700mm 寬 560mm 深 590mm 輸入電源： AC220V 輸出電源： DC12V/ 4A 、 DC5V/ 1A 工控機： P4 G / 256M / 80G / 100M 網(wǎng)卡；多串口卡 /16 路 I/O 卡 4U標準機箱視頻圖像捕獲卡：分辨率為 768 576 以上 RS232 接口： 2 ～ 8 個，用于外設接口 (1 塊多串口卡和 2 個工控機自帶串口 ) ，用于費額顯示器、收費員鍵盤、 IC 卡讀寫器、視頻數(shù)據(jù)疊加器等設備 內(nèi)置 PCI 接口卡：8 路 I/O 標準接口 電源防雷保護：放電電流等級： 5KA ；最大放電電流： 25KA ；防護級別： ，可防護的內(nèi)部短路電流： 10KA 控制器內(nèi)配置 I/O 調(diào)理板（均有 LED 指示燈）開關量接口：固態(tài)繼電器 6 個（可選擇輸出數(shù)字量的任一一個控制端口），用于控制車道通行燈報警燈和頂棚信號燈；繼電器 6 個（可選擇輸出數(shù)字量的任一一個控制端口），用于控制自動欄桿；光耦輸入 8 個，用于 2 個車輛檢測器的檢測信號輸入和腳踏開關輸入 610 路 RS232 接口 工作環(huán)境：20 ℃ ～ + 40 ℃ 軟件平臺： Windows 2020 Professional 或 Windows NT Workstation 機殼可用彩色噴塑鋼板或不銹鋼板制造 收費站局域網(wǎng)主要由兩部分組成；一部分是收費站控計算機，包括服務器及功能各異的工作站，如硬盤錄像機、報表查詢計算機、車道收費計算機等。局域網(wǎng)采用星形以太網(wǎng)結(jié)構(gòu) 10100Mbps，傳輸線纜 UTP5。由于車道計算機和收費控制室計算機距離較遠，為保證傳輸質(zhì)量，這二部分之間采用以太網(wǎng)交換機通過多西安航空學院論文（畢業(yè)設計） 25 模光纜連接，采用多模光纖主要是考慮到距離一般在 3KM 以內(nèi)，防止信號過強引起反射，同時也可以降低成本。 計算機收費系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)為 : 1） 用一臺 網(wǎng)絡交換機 ,收費站服務器和車道各收費計算機，構(gòu)成 10100Mbps 星型以太局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。所有車道計算機連接到二臺 10100Mbps 自適應共享式集線器。站內(nèi)其它計算機，如報表查詢計算機、硬盤錄像機連接到站內(nèi) 10100Mbps自適應交換式集線器。車道集線器與站內(nèi)集線器之間采用光纖連接。 2） 各收費車道計算機相互獨立無通信關系。 西安航空學院論文（畢業(yè)設計） 26 四系統(tǒng)功能 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)服務器采用 IBM 等著名品牌的專用服務器，從硬件上首先保證服務器的穩(wěn)定性與可靠性，收費機采用在野外耐惡劣環(huán)境的品牌機。以保證系統(tǒng)在野外一年 365 天，每天 24 小時的不間斷運行。 在進行系統(tǒng)設計時，在網(wǎng)絡上選擇了采用了目前最先進的客戶 /服務器結(jié)構(gòu)，設計者選擇了 Microsoft Windows Advanced Microsoft SQL Server Microsft Windows Professional，這是基于如下考慮。 Microsoft Windows Advanced Server 操作系統(tǒng) 它是用于局域網(wǎng)的服務器平臺，它的集中式安全管理和強有力的容錯管理西安航空學院論文（畢業(yè)設計） 27 (RAID5)等特點使之成為用于服務器的理想的操作系統(tǒng)。它將網(wǎng)絡管理和基本操作系統(tǒng)完美地結(jié)合起來，使網(wǎng)絡易于使用和管理。它是一個與平臺無關的、可伸縮的服務器操作系統(tǒng)，它可以運行在 Intel x86 系統(tǒng)、精簡指令集（ RISC）的計算機和 DEC Alpha計算機上 ，從而使用戶在選擇計算機系統(tǒng)硬件上有很大的自由；它可以擴展到對稱的多處理器系統(tǒng)上，使得當需要提高性能時還可以增加額外的處理器；其內(nèi)部完全是 32 位結(jié)構(gòu)，在運行時有多個線程，它的搶占多任 0 務方式使操作系統(tǒng)能為每個應用等程序分配足夠的處理時間。 Microsoft SQL Server 其安全性、事務處理能力和誤差符合重要事務的要求：其智能服務器技術增強了服務器上的數(shù)據(jù)整體性，減小了開支和維護的成本。支持方便的單一處理系統(tǒng)和新型的對稱多處理器系統(tǒng)，保證應用程序環(huán)境符合尺寸上的需求。支持多用戶的高性 能快速響應，允許同時存取多個客戶、多用戶 DBMS。網(wǎng)絡獨立性允許Microsoft SQL Server 2020 支持在多機種網(wǎng)絡上同步連接客戶 /服務器。規(guī)則和觸發(fā)器提供了數(shù)據(jù)庫整體機制 .企業(yè)連接性服務用于存取公共數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng) .它具有分布式數(shù)據(jù)庫管理功能 ,支持縮放式 \多服務器應用程序。此處它還有多種應用程序和工具，以供開發(fā)者和用戶靈活的選擇。 Microsft Windows Professional 具有友好的圖形用戶界面（ GUI）、多任務環(huán)境以及網(wǎng)絡連接功能，它的硬件無關性、強大的應用 軟件支持和廣大的用戶基礎也是選擇它的原因之一。 先進性體現(xiàn)在設備的先進性、軟件的先進性和總體的先進性上。軟件的設計服務器采用 Microsoft Windows Advanced Server，收費計算機采用 Microsft Windows Professional 環(huán)境，數(shù)據(jù)庫采用 Microsoft SQL Server 多用戶大型關系式數(shù)據(jù)庫。 通用性和可擴展性 通用性和可擴展性也體現(xiàn)在以上三個方面，我們選擇的設備兼容性好，易于升級維護。 收費系統(tǒng)要求每天不間斷運行，任何一個站點故障 在可能引起全線系統(tǒng)的癱瘓，可靠性是一個系統(tǒng)是否真正實用的關鍵，收費系統(tǒng)大部分設備都安裝于環(huán)境條件較惡劣的室外場所，對硬件設備的可靠性和穩(wěn)定性要求很高，在設計中，除西安航空學院論文（畢業(yè)設計） 28 從硬件選擇上保證其各項性能指標達到或超過招標書上的要求外，還提供多種備援措施保證收費操作的順利進行，包括服務器數(shù)據(jù)熱備份、網(wǎng)絡電纜備份、收費工作站本地備份、大容量后備及軟件系統(tǒng)都將進行嚴格全面的測試。 完備性 本系統(tǒng)的收費控制措施和監(jiān)控措施對車輛收費的外部逃費控制和內(nèi)部監(jiān)控控制是完備的。 本收費系統(tǒng)采用 Windows Advanced Server 網(wǎng)絡系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用具有容錯技和數(shù)據(jù)備份技術的 SQL Server 大型數(shù)據(jù)庫。為了防止硬盤損壞、偶然或惡意的數(shù)據(jù)破壞、自然災害（火災、水災、地震等）、盜竊、病毒等造成的數(shù)據(jù)破壞，我們可以根據(jù) SQL Server 提供的工具制定一套完整的數(shù)據(jù)備份方案，將重要數(shù)據(jù)備份到磁帶設備帶到安全的地方去，或通過網(wǎng)絡將備份發(fā)送到遠程站點有專人來管理。一旦數(shù)據(jù)庫遭到破壞，我們可以立即用備份的數(shù)據(jù)來恢復，這樣既安全又可靠。 一套完整的數(shù)據(jù)備份解決方案，一方面是提供一系列可操作的系統(tǒng)備份硬件配置，另一方 面則還需提供一套完整的數(shù)據(jù)備份操作方案。建議每日對系統(tǒng)作實時備份，每月對系統(tǒng)作月結(jié)備份，設立專職的數(shù)據(jù)檔案保管員，負責數(shù)據(jù)資料的保存。 第四章 高速公路機電系統(tǒng)發(fā)展趨勢 高速公路信息化與智能化應用系統(tǒng) 高速公路智能系統(tǒng)是智能交通框架體系的重要組成部分，高速公路的建設與管理要適應交通智能化、信息化的要求。我們必須發(fā)揮智能交通技術在解決擁堵、提高服務水平等方面的實際效用，不斷創(chuàng)造安全舒適的通行環(huán)境。 高速公路綜合管理系統(tǒng) 將高速公路系統(tǒng)作為一個整體，對現(xiàn)有高速公路收費、稽查、監(jiān)控、信息服務、辦公 自動化等多個管理業(yè)務系統(tǒng)進行集成與整合，彼此之間建立有機聯(lián)系，西安航空學院論文（畢業(yè)設計） 29 實現(xiàn)信息的互聯(lián)互貫，從而提高決策的科學性與準確性，進一步提高高速公路的管理效率。 高速公路智能收費系統(tǒng) 逐步推廣電子不停車收費系統(tǒng)的建設與實施，使電子收費系統(tǒng)局部聯(lián)網(wǎng)并逐步形成規(guī)模效益。 高速公路公眾信息服務系統(tǒng) ①建設一套完整的高速公路信息采集子系統(tǒng)，全面采集交通信息；②建立出行前公眾信息服務子系統(tǒng)，主要建設高速公路信息計算機網(wǎng)絡發(fā)布和查詢系統(tǒng)；③建立行駛途中公眾信息服務子系統(tǒng)，主要向出行者發(fā)布相關出行信息。 高速公路聯(lián)動緊急救援系統(tǒng) 即該系統(tǒng)能夠綜合獲取各種信息，預測識別緊急事件，在確認其發(fā)生后，自動生成或選擇并執(zhí)行合適的處理方案，并依據(jù)實施方案實施效果，對緊急事件響應方案不斷進行優(yōu)化。 高速公路智能化養(yǎng)護系統(tǒng) ①路面管理信息系統(tǒng)；②橋梁管理信息系統(tǒng)；③綠化管理信息系統(tǒng)；④養(yǎng)護業(yè)務管理系統(tǒng)的建設。 高速公路智能化路產(chǎn)管理系統(tǒng) ①建立高速公路路產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)高速公路路產(chǎn)變更、道路設施匯總、道路施工審批等業(yè)務管理功能，提高行業(yè)管理水平；②建立巡邏車輛 GPS 系統(tǒng)；③建立超限運輸管理系統(tǒng)，實現(xiàn)超限運輸管理的智能化與網(wǎng)絡化。 西安航空學院論文（畢業(yè)設計） 30 結(jié)論 通過本文對高速公路機電系統(tǒng)系統(tǒng)的介紹，我們清楚的認識了高速公路機電系統(tǒng)的重要性。為順應經(jīng)濟全球化、信息化的趨勢，我國應緊跟世界智能交通發(fā)展的潮流，緊密結(jié)合我國國情，走出一條具有我國特色的智能交通系統(tǒng)發(fā)展之路。 西安航空學院論文（畢業(yè)設計） 31 致謝 經(jīng)過近幾個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文已經(jīng)接近尾聲，由于本人知識有限，經(jīng) 驗匱乏，難免有許多考慮不周全的地方。在這里首先要感謝我的導師 老師，在每次遇到問題時老師不辭辛苦的講解 才