手持工业平板PAD便携式收费技术在高速公路上的应用

手持工业平板PAD便携式收费技术在高速公路上的应用

 “十三五”时期是我国全面深化改革的攻坚时期，面对新常态下加快推进结构性改革的新要求，交通运输部提出要依据《交通运输信息化“十三五”发展规划》，把创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念贯穿交通运输发展各领域和全过程，江苏交通控股有限公司印發了《江苏交通控股有限公司信息化发展三年行动计划》，确保信息化技术与控股公司系统的制度创新、管理创新、模式创新、业态创新和文化创新紧密结合，以信息化全面引领企业的可持续健康发展，推动高速公路交通管理体系深度、协同发展。

1、江苏高速收费方式现状：交通运输业是国家社会经济发展的基础产业，是推动我国经济发展和社会进步的强大动力。迅猛发展的社会经济需要与之发展相适应的发达完善的交通运输系统。目前，我国高速公路发展正处于飞速发展阶段，绝大多数的省份地级以上城市均建设有高速公路，通车里程达12万多公里，建设规模世界第一。伴随着高速公路通车里程的增加与交通信息化、智能化技术的快速发展，高速公路收费也在入口领卡出口缴费的大规模联网收费模式的基础上发展出了ETC不停车收费和移动无感支付收费等收费模式，出口缴费提供了MTC车道、ETC车道、便携机收费。

2、现有便携机的弊端：在现有的收费模式下，传统的便携式收费系统采用离线的收费模式，设备笨重不灵活，一旦选择固定车道进行收费，移动起来比较麻烦。对于道口突发情况，处理起来不够灵活，收费完成后，流水数据还要通过手工导入，数据出现问题，不利于及时纠正，特别是对于一些参数表下发要求时效性较高时，无法及时下发，造成用户投诉或损失公共财产，无法监控设备的实时运行状态，不利于维护、升级和更新，资源利用不充分。

（1）服务器未有效利用。服务器作为提供计算服务的设备，目前单纯用来存储数据，造成资源极大浪费。

（2）数据分散，利用率低。手持工业平板PAD便携式收费机产生数据后存放在收费机器本地，无法及时汇总和实时利用。

（3）软件维护麻烦。由于是便携式收费及离线客户端模式，数据的采集、参数的下发需要层层转发，软件升级和系统维护有大量的重复工作。

（4）移动不灵活。每个便携式收费机相当于一个固定车道，不便于来回移动。遇到分流等情况时无法处理。

（5）技术陈旧，维护成本高，老式便携机采用windows或者Linux操作系统，系统版本低，技术老旧或者人机交互体验差。

充分利用软件和硬件资源，降低经营成本，更好服务于高速公路运营和收费业务，就是手持工业平板PAD便携式收费技术的最终目的。

3、手持工业平板PAD便携式收费系统内容

3.1 便携式收费系统设计方案：对于高速公路收费系统，因业务处理要求是全天候24小时工作模式，对于系统的健壮性、稳定性、安全性、可靠性、准确性要求极高，对于目前收费系统工作模式的完善及提高，都必须以此作为基础目标。课题拟根据现有收费系统的软硬件基础资源、条件和实际情况，以“健壮、稳定、安全、可靠、准确”为原则，补充及改善现有便携式收费模式，制定便携式收费系统方案。该应用重点考虑以下几点要求：

（1）硬件设备：传统的便携机大而笨重，新型便携收费以定制过的手持工业平板PAD为介质，体积与重量均与普通手持工业平板PAD相近，方便灵巧。

（2）系统架构：将便携式式收费软件由传统的离线模式变成在线模式，操作系统由windows或Linux变成主流的移动式Android操作系统，软件架构由C/S改为B/S、C/S混合架构，实现跨平台收费系统。

系统利用现有的网络架构，服务器资源进行安装部署，减少资源的浪费，提高其使用率。手持工业平板PAD可以兼容MTC、ETC车道的收费模式，收费数据实时上传到站端服务器，可以实时对数据进行监控，同时站端可以实时监控便携机运行状况。可以实现7*24小时实时在线升级运维。

3.2 便携式收费系统研发：根据高速公路便携式收费系统设计方案，按照软件开发流程，进行项目的需求分析、系统设计、程序编码、系统测试。

（1）需求分析：在确定软件开发可行性的情况下，对软件需要实现的各个功能进行详细需求分析。需求分析阶段是一个很重要的阶段，這一阶段做的好，将为整个软件项目的开发打下良好的基础。“唯一不变的是变化本身”，同样软件需求也是在软件开发过程中不断变化和深入的，因此，我们必须定制需求变更计划来应付这种变化，以保护整个项目的正常进行。

（2）、系统设计：此阶段中根据需求分析的结果，对整个软件系统进行设计，如系统框架设计、数据库设计等。软件设计一般分为总体设计和详细设计。好的软件设计将为软件程序编写打下良好的基础。

（3）、程序编码：此阶段是将软件设计的结果转化为计算机可运行的程序代码。在程序编码中必定要制定统一、符合标准的编写规范。以保证程序的可读性、易维护性，提高程序的运行效率。

（4）、系统测试：在软件设计完成之后要进行严密的测试，一发现软件在整个软件设计过程中存在的问题并加以纠正。整个测试阶段分为单元测试、组装测试、系统测试三个阶段进行。测试方法主要有白盒测试和黑盒测试。

4、技术路线与研究方法：本应用采用调查与研究并重、理论与实践结合的方法，并通过交流考察、技术讨论、软件开发、专家咨询、意见征集、系统优化等形式，有重点、分层次的解决课题相关问题。

4.1、技术路线：系统总体上采用基于J2EE技术的结构设计与解决方案，在平台架构、平台应用服务器、数据库管理系统、界面展现及其他关键技术上有许多可供选择的实现方案和产品，目前采用主流的系统技术架构平台技术标准及实现技术主要是J2EE（业界标准）。操作系统基于主流的移动端操作系统Android。考虑到本系统的建设基础和将来的扩展异构平台集成的需要，也考虑到产品支持等多方面的因素，本系统宜采用J2EE作为统一的技术架构。

4.2、研究方法

（1）确定研究目标：查阅相关文献，了解国内外研究现状，确定研究课题《江苏高速公路手持工业平板PAD便携式收费系统研究》。

（2）制定研究计划：检索、查阅相关文献，梳理分类，并进行实地考察、统计分析、访谈反馈，制定具体的研究计划。

（3）具体研究过程：根据研究计划，进行理论研究、比较研究、案例分析、现状研究，探索便携式收费新模式，总结经验，通过软硬件开发实现手持工业平板PAD便携式收费系统，并进行运行测试。

（4）研究结果及其反馈：根据手持工业平板PAD便携式收费系统运行情况，编制相关报告，上报上级管理部门，同时不断收集各类反馈信息，与时俱进，不断完善研究成果。

5、创新性

（1）收费介质的更换，摒弃了原有老式的笨重的收费便携机，采用定制过手持工业平板PAD，轻巧方便，可以随身携带，实现了真正意义上面的便携。

（2）操作系统不再局限于Windows或Linux两种，收费程序基于主流开源的移动端Android操作系统进行开发，人机交互性更强，体验更好。

（3）不同于传统的离线收费模式，收费数据通常在下班后导入站端服务，手持工业平板PAD便携式收费数据实时上传于站端，便于收费数据的实时监控，数据错误及时纠正。

（4）收费模式上，在兼容MTC功能的基础上，同时支持ETC车道无感支付功能。

（5）便携设备的监控，站端服务可以实时进行手持工业平板PAD便携设备运行情况进行监控，终端安全控制，发现问题及时解决，提高系统运行效率。

（6）在线升级运维，传统的便携式是离线模式，软件的升级运维只能通过运维人员现场进行安装部署。手持工业平板PAD便携式收费程序可以通过站端进行控制升级。