【導(dǎo)讀】路營(yíng)運(yùn)管理的重要輔助設(shè)施和必要的管理工具。同時(shí)，機(jī)電管理系統(tǒng)正常運(yùn)行確。保了高速公路“高速、安全、通暢”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，通過加強(qiáng)收費(fèi)營(yíng)運(yùn)監(jiān)督管理，確保了路公司在經(jīng)營(yíng)中取得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　

【正文】 ； ； 。 車隊(duì)的處理 當(dāng)特許通過的 “車隊(duì) ”來到收費(fèi)車道時(shí) ,收費(fèi)員按下 “車隊(duì)開始 ”鍵 ,此時(shí)自動(dòng)欄桿處于打開狀態(tài) ,費(fèi)額顯示器和車型分類顯示器處于空白狀態(tài) ,當(dāng)車隊(duì)全部通過檢測(cè)器檢測(cè)區(qū)域后 ,收費(fèi)員再按下 “車隊(duì)結(jié)束 ”鍵，自動(dòng)欄桿落下，系統(tǒng)恢復(fù)到車道正常收費(fèi)業(yè)務(wù)處理的初始狀態(tài)。同時(shí)，自動(dòng)抓 拍線圈已記錄抓拍了所有通過的車輛，并上傳服務(wù)器。 收費(fèi)員下班 ，操作收費(fèi)鍵盤下班鍵，系統(tǒng)完成下班任務(wù)，并將下班時(shí)所有數(shù)據(jù)信息上傳至服務(wù)器； 、霧燈閉、道閘欄桿落下、車道紅綠信號(hào)燈呈紅色、收費(fèi)報(bào)價(jià)顯示機(jī)初始化并呈空白。 數(shù)據(jù)信息的管理 系統(tǒng)由收費(fèi)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫對(duì)收費(fèi)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，收費(fèi)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫能儲(chǔ)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(wù)器或管理計(jì)算機(jī)的顯示器顯示，查詢檢索內(nèi)容如下： a. 所有收費(fèi)車輛收費(fèi)數(shù)據(jù)日、周、旬、月、季度、年情況 b. 某收費(fèi)員、某車道、某班次、某一車型、某票號(hào)段在某一時(shí)間段收費(fèi)情況 c. 某一時(shí)間段及某日等收費(fèi)車次情況 d. 收費(fèi)員工作記錄及非正常運(yùn)行、非正常操作、車隊(duì)、錯(cuò)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(fèi)車道計(jì)算機(jī)相互獨(dú)立無通信關(guān)系。 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 21 三 主要設(shè)備 主要車道設(shè)備 ： 車道計(jì)算機(jī)、專用鍵盤、車道智能控制柜、票據(jù)打印機(jī)、道閘、車道攝像機(jī)、費(fèi) 額顯示器、字符疊加器、閃光報(bào)警器、霧燈、車道紅綠信號(hào)燈、雨棚紅綠信號(hào)燈 車道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立完成收費(fèi)作業(yè)、控制收費(fèi)作業(yè)流程的系統(tǒng)。與每個(gè)設(shè)備相對(duì)獨(dú)立，當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障和進(jìn)行故障處理時(shí)，不影響各個(gè)車道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常收費(fèi)；當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)車道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障和進(jìn)行故障處理時(shí)，不影響其它車道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常收費(fèi)，保障收費(fèi)系統(tǒng)正常的收費(fèi)作業(yè)。車道收費(fèi)處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元構(gòu)成 如下圖四： 控制柜 技術(shù)指標(biāo)： 尺寸 : 高 700mm 寬 560mm 深 590mm 輸入電源： AC220V 輸出電源： DC12V/ 4A 、 DC5V/ 1A 工控機(jī)： P4 G / 256M / 80G / 100M 網(wǎng)卡；多串口卡 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 22 /16 路 I/O 卡 4U 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱視頻圖像捕獲卡：分辨率為 768 576 以上 RS232 接口： 2 ～ 8 個(gè)，用于外設(shè)接口 (1 塊多串口卡和 2 個(gè)工控機(jī)自帶串口 ) ，用于費(fèi)額顯示器、收費(fèi)員鍵盤、 IC 卡讀寫器、視頻數(shù)據(jù)疊加器等設(shè)備 內(nèi)置 PCI 接口卡：8 路 I/O 標(biāo)準(zhǔn)接口 電源防雷保護(hù)：放電電流等級(jí)： 5KA ；最大放電電流： 25KA ；防護(hù)級(jí)別： ，可防護(hù)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(guān)量接口：固態(tài)繼電器 6 個(gè)（可選擇輸出數(shù)字量的任一一個(gè)控制端口），用于控制車道通行燈報(bào)警燈和頂棚信號(hào)燈；繼電器 6 個(gè)（可選擇輸出數(shù)字量的任一一個(gè)控制端口），用于控制自動(dòng)欄桿；光耦輸入 8 個(gè)，用于 2 個(gè)車輛檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)輸入和腳踏開關(guān)輸入 610 路 RS232 接口 工作環(huán)境：20 ℃ ～ + 40 ℃ 軟件平臺(tái)： Windows 20xx Professional 或 Windows NT Workstation 機(jī)殼可用彩色噴塑鋼板或不銹鋼板制造 局域網(wǎng) 收費(fèi)站局域網(wǎng)主要由兩部分組成；一部分是收費(fèi)站控計(jì)算機(jī)，包括服務(wù)器及功能各異的工作站，如硬盤錄像機(jī)、報(bào)表查詢計(jì)算機(jī)、車道收費(fèi)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)和收費(fèi)控制室計(jì)算機(jī)距離較遠(yuǎn)，為保證傳輸質(zhì)量，這二部分之間采用以太網(wǎng)交換機(jī)通過多模光纜連接，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(hào)過強(qiáng)引起反射，同時(shí)也可以降低成本。 計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為 : 1） 用一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) ,收費(fèi)站服務(wù)器和車道各收費(fèi)計(jì)算機(jī)，構(gòu)成 10100Mbps 星型以太局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。所有車道計(jì)算機(jī)連接到二臺(tái) 10100Mbps 自適應(yīng)共享式集線器。站內(nèi)其它計(jì)算機(jī)，如報(bào)表查詢計(jì)算機(jī)、硬盤錄像機(jī)連接到站內(nèi) 10100Mbps自適應(yīng)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(fèi)車道計(jì)算機(jī)相互獨(dú)立無通信關(guān)系。 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 23 四 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)服務(wù)器采用 IBM 等著名品牌的專用服務(wù)器，從硬件上首先保證服務(wù)器的穩(wěn)定性與可靠性，收費(fèi)機(jī)采用在野外耐惡劣環(huán)境的品牌機(jī)。以保證系統(tǒng)在野外一年 365 天，每天 24 小時(shí)的不間斷運(yùn)行。 在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)上選擇了采用了目前最先進(jìn) 的客戶 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)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(wù)器平臺(tái)，它的集中式安全管理和強(qiáng)有力的容錯(cuò)管理(RAID5)等特點(diǎn)使之成為用于服務(wù)器的理想的操作系統(tǒng)。它將網(wǎng)絡(luò)管理和基本操作系統(tǒng)完美地結(jié)合起來，使網(wǎng)絡(luò)易于使用和管理。它是一個(gè)與平臺(tái)無關(guān)的、可伸縮 的服務(wù)器操作系統(tǒng)，它可以運(yùn)行在 Intel x86 系統(tǒng)、精簡(jiǎn)指令集（ RISC）的計(jì)算機(jī)和 DEC Alpha 計(jì)算機(jī)上，從而使用戶在選擇計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件上有很大的自由；它可以擴(kuò)展到對(duì)稱的多處理器系統(tǒng)上，使得當(dāng)需要提高性能時(shí)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(yùn)行時(shí)有多個(gè)線程，它的搶占多任 0 務(wù)方式使操作系統(tǒng)能為每個(gè)應(yīng)用等程序分配足夠的處理時(shí)間。 Microsoft SQL Server 其安全性、事務(wù)處理能力和誤差符合重要事務(wù)的要求：其智能服務(wù)器技術(shù)增強(qiáng)了服務(wù)器上的數(shù)據(jù)整體性，減小了開 支和維護(hù)的成本。支持方便的單一處理系統(tǒng)和新型的對(duì)稱多處理器系統(tǒng)，保證應(yīng)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(yīng)，允許同時(shí)存取多個(gè)客戶、多用戶 DBMS。網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立性允許四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 24 Microsoft SQL Server 20xx 支持在多機(jī)種網(wǎng)絡(luò)上同步連接客戶 /服務(wù)器。規(guī)則和觸發(fā)器提供了數(shù)據(jù)庫整體機(jī)制 .企業(yè)連接性服務(wù)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(wù)器應(yīng)用程序。此處它還有多種應(yīng)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(wù)環(huán)境以及網(wǎng)絡(luò)連接功能，它的硬件無關(guān)性、強(qiáng)大的應(yīng)用軟件支持和廣大的用戶基礎(chǔ)也是選擇它的原因之一。 先進(jìn)性 先進(jìn)性體現(xiàn)在設(shè)備的先進(jìn)性、軟件的先進(jìn)性和總體的先進(jìn)性上。軟件的設(shè)計(jì)服務(wù)器采用 Microsoft Windows Advanced Server，收費(fèi)計(jì)算機(jī)采用 Microsft Windows Professional 環(huán)境，數(shù)據(jù)庫采用 Microsoft SQL Server 多用戶大型關(guān)系式數(shù)據(jù)庫。 通用性和可擴(kuò)展性 通用性和 可擴(kuò)展性也體現(xiàn)在以上三個(gè)方面，我們選擇的設(shè)備兼容性好，易于升級(jí)維護(hù)。 可靠性 收費(fèi)系統(tǒng)要求每天不間斷運(yùn)行，任何一個(gè)站點(diǎn)故障在可能引起全線系統(tǒng)的癱瘓，可靠性是一個(gè)系統(tǒng)是否真正實(shí)用的關(guān)鍵，收費(fèi)系統(tǒng)大部分設(shè)備都安裝于環(huán)境條件較惡劣的室外場(chǎng)所，對(duì)硬件設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性要求很高，在設(shè)計(jì)中，除從硬件選擇上保證其各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到或超過招標(biāo)書上的要求外，還提供多種備援措施保證收費(fèi)操作的順利進(jìn)行，包括服務(wù)器數(shù)據(jù)熱備份、網(wǎng)絡(luò)電纜備份、收費(fèi)工作站本地備份、大容量后備及軟件系統(tǒng)都將進(jìn)行嚴(yán)格全面的測(cè)試。 完備性 本 系統(tǒng)的收費(fèi)控制措施和監(jiān)控措施對(duì)車輛收費(fèi)的外部逃費(fèi)控制和內(nèi)部監(jiān)控控制是完備的。 安全性 本收費(fèi)系統(tǒng)采用 Windows Advanced Server 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用具有容錯(cuò)技和數(shù)據(jù)備份技術(shù)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(zāi)害（火災(zāi)、水災(zāi)、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)備四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 25 份到磁帶設(shè)備帶到安全的地方去，或通過網(wǎng)絡(luò)將備份發(fā)送到遠(yuǎn)程站點(diǎn)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(fù)，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(duì)系統(tǒng)作實(shí)時(shí)備份，每月對(duì)系統(tǒng)作月結(jié)備份，設(shè)立專職的數(shù)據(jù)檔案保管員，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)資料的保存。 第四章 高速公路機(jī)電系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì) 一高速公路信息化與智能化應(yīng)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(shè)與管理要適應(yīng)交通智能化、信息化的要求。我們必須發(fā)揮智能交通技術(shù)在解決擁堵、提高服務(wù)水平等方面的實(shí)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(gè)整體，對(duì)現(xiàn)有高速公路收費(fèi)、稽查、監(jiān)控、信息服務(wù)、辦公自動(dòng)化等多個(gè)管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行集成與整合，彼此之間建立有機(jī)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)互貫，從而提高決策的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提高高速公路的管理效率。 高速公路智能收費(fèi)系統(tǒng) 逐步推廣電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)施，使電子收費(fèi)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(wù)系統(tǒng) ①建設(shè)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(wù)子系統(tǒng)，主要建設(shè)高速公路信息計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和查詢系統(tǒng)；③建立行駛途中公眾信息服務(wù)子系統(tǒng)，主要向出行者發(fā)布相關(guān)出行信息。 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 26 高速公路聯(lián)動(dòng)緊急救援系統(tǒng) 即該系統(tǒng)能夠綜合獲取各種信息，預(yù)測(cè)識(shí)別緊急事件，在確認(rèn)其發(fā)生后，自動(dòng)生成或選擇并執(zhí)行合適的處理方案，并依據(jù)實(shí)施方案實(shí)施效果，對(duì)緊急事件響應(yīng)方案不斷進(jìn)行優(yōu)化。 高速公路智能化養(yǎng)護(hù)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(hù)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的建設(shè)。 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(shí)現(xiàn)高速公路路產(chǎn)變更、道路設(shè)施匯總、道路施工審批等業(yè)務(wù)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(yùn)輸管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)超限運(yùn)輸管理的智能化與網(wǎng)絡(luò)化。 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 27 結(jié)論 通過本文對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)系統(tǒng)的介紹，我們清楚的認(rèn)識(shí)了高速公路機(jī)電系統(tǒng)的重要性。為順應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化、信息化的趨勢(shì)，我國(guó)應(yīng)緊跟世界智能交通發(fā)展的潮流，緊密結(jié)合我國(guó)國(guó)情，走出一條具有我國(guó)特色的智能交通系統(tǒng)發(fā)展之路。 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 28 致謝 經(jīng)過 近幾個(gè)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(shí)有限，經(jīng)驗(yàn)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(dǎo)師何濤老師，在每次遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過程中，花費(fèi)了老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 最后感謝學(xué)院和專業(yè) 對(duì)我們的嚴(yán)格要求，使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中收獲頗豐。 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)） 29 參考文獻(xiàn) 1 高速公路機(jī)電系統(tǒng) 北京：人民交通出版社。 2 高速公路收費(fèi)技術(shù)發(fā)展探討及標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展 蔡華。 3 高速公路通信網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì) 林雪華。 4 陸化普編 智能運(yùn)輸系統(tǒng) 北京：人民交通出版社。 5 高速公路叢書編委會(huì)編 高速公路運(yùn)營(yíng)管理 北京：人民交通出版社。 6 陳景謙編 電工學(xué) 廣州：華南理工大學(xué)出版社。