某省高速公路联网收费管理中心初步设计

第一章系统综述我所于2002年12月参加了XX省高速公路联网收费管理中心初步设计的投标，并荣幸承担了本次初步设计的任务。中标后，我单位马上组织所内技术骨干着手设计的准备工作。2003年2月18日至2月23日，我所会同XX省交通厅、XX省交通科学研究所对全省各路段的交通工程机电系统进行了调查，并与相关建设、管理单位进行了沟通，同时对系统方案进行了初步探讨。2003年3月2日至3月8日，我所主要设计人员又随同XX省交通厅对山东、湖北、浙江三省的收费结算中心进行了考察。在经过详细的调查、分析，并与业主进行了较为充分的沟通后，我所形成了本次初步设计的文件。11联网收费系统的项目背景随着国家对基础设施建设的投入，尤其对高速公路建设投资力度的加大，各省、市经过几年的建设后，均逐步形成了各省内高速公路路网的雏形。随着路网的形成，如何最大程度地发挥整个路网的整体效益和作用，以及如何避免在路网形成之后出现的新问题成为目前的重点问题。由于道路的建设都是分段建设完成的，而且全省没有统一的要求，各路段的交通工程机电系统也大多仅从本路段的角度出发进行设计和实施，造成的不利结果主要表现在第一，路段与路段之间存在过多的收费站，司机在不同路段间行驶需多次停车交费，不仅降低了道路的服务水平，而且增加了初期投资和后期运营的费用。第二，各路段的道路监控也相互独立，相邻路段发生的情况（例如交通事故）不能及时互通，也就不能及时采取有效手段进行控制和疏导。第三，由于通信网络、通信管道不能统一规划，各路标准不统一，无法互连或是无法达到合理配置而影响了整个系统的使用效率。为了更好地进行全省高速公路机电系统的建设，保证高速公路网的畅通，提高服务质量和管理水平，提高社会效益和经济效益，XX交通厅组织开展了全省高速公路联网收费管理中心的设计工作，这将对规范、指导、促进省内高速公路机电系统的建设起到极其重要的作用。12联网收费管理系统的概念、设计范围和内容121联网收费系统的概念联网收费系统是运用现代交通控制、信息管理理论，综合先进的计算机网络、信息传输、图像处理、电子测控等技术，建立高度智能化的综合管理系统，对高速公路的交通监控、收费、通信等信息进行采集、处理，并且能够在一定范围进行控制和发布指令，同时具备与系统外部相关部门互通信息的功能，提高高速公路的现代化管理水平。联网收费系统的建设，在高速公路收费方面可以实现高速公路网内的联网收费，通过拆帐功能实现路之间的拆帐，使车辆行驶可以实现“一卡通”，从而减少司机停车交费的次数,减少道路的运营成本；在高速公路监控方面，可以实现路网的交通控制，提高高速公路网的通行能力和服务水平；高速公路通信网的建设，为高速公路的信息传输提供高效、可靠的通信平台，为实现现代化的管理奠定基础。省联网收费管理中心是联网收费系统中重要的节点，它不仅是全省高速公路机电系统信息的汇集点，同时还是管理协调的最高点，它的建设关系到整个联网收费系统的成败。122联网收费管理系统的设计范围及内容本次初步设计的设计范围包括省管理中心、通信主干环网、相关配套设施的设计，设计的内容由以下部分组成省收费结算中心省监控中心省通信中心（包括会议电视系统、由环线至省中心的通信管道、通信主干环网）相关配套系统（供电、防雷、接地等）概算13联网收费管理中心建设的目标和意义131联网收费管理中心建设的目标XX省高速公路联网收费目标不仅是各路段进行机电系统建设的目标和指导原则，同时也是建设XX省高速公路联网收费管理中心机电工程的总体依据。XX省高速公路联网收费系统近期目标是到2004年10月，以哈尔滨为中心，以外环高速公路为枢纽，连接绥满公路哈尔滨大庆段高速公路、哈伊公路哈尔滨绥化段高速公路、绥满公路哈尔滨尚志段高速公路、同三公路哈尔滨拉林河省界高速公路、同三公路哈尔滨方正段高速公路，形成“一环五射”高速公路网联网收费系统。收费系统采用封闭式的半自动方式，通行券采用非接触IC卡，以现金为主要付费方式。监控系统采用统一集中管理模式，可全天候、动态地反应高速公路的运营、收费、环境、交通事故等状态，能直接进行控制与管理。通信系统以光纤传输为主，通过统一的宽带高速综合业务通信网，实现数据、图像、语音等多种信息的传输。XX省高速公路联网收费系统远期目标是在近期目标的基础上，随着哈同路、哈绥路扩幅工程的竣工，将全省高速公路联网收费的范围同步延伸到集贤和牡丹江，同时将机场高速公路也纳入联网收费；使该系统作为全国高速公路联网收费的组成部分之一，实现全国或省际间的联网收费。对全省高速公路网进行统一管理，并逐步采用半自动收费和电子不停车收费相结合的收费方式，付费方式增加预付卡（储值卡、记帐卡）方式。XX省高速公路联网收费的目标根据路网的规划建设和机电技术的发展趋势划分为两个阶段近期目标和远期目标。两个目标之间不是彼此独立、毫无关联，而是相互依存、循循渐进的关系，即近期目标是远期目标实现的基础，远期目标是近期目标的发展方向。同时两个目标又有层次和主次之分，即以近期目标为重点，逐步升级过渡实现远期目标。132联网收费管理中心建设的意义通过联网收费管理中心的建设，可以加快全省联网收费建设的进度，实施联网收费系统，可以实现XX省高速公路“一卡（票）通”收费，各路段公司通过拆帐系统进行通行费准确、快捷的拆分；可以对高速公路网进行综合监视与控制，提高路网的服务水平和通行能力；可以构建高效稳定的通信网络，为各种相关业务的开展奠定基础，也为管理信息系统的实施搭建通信平台。各路段根据全省联网收费的总体要求进行设计和建设，不仅要满足本路段的业务需求，还要满足全省统一发展的需求。总之，联网收费管理中心的实施，可以解决由于联网收费带来的各路业主之间的拆帐问题，将大大地提高XX省对高速公路科学、高效的管理水平，使路网的社会效益和经济效益得到更大的发挥，为树立新时期交通系统的新形象提供保障。14系统设计依据及参考规范（1）XX省高速公路联网收费总体规划（2）XX省高速公路联网收费管理总中心机电工程初步设计招标文件（3）XX省高速公路联网收费技术要求（暂行）（4）XX省高速公路联网收费管理中心初步设计合同（5）XX省交通厅的有关议事纪要（6）高速公路联网收费暂行技术要求（交公路发2000463号）（7）计算机软件开发规范（GB8566）（8）计算机软件产品开发文件编制指南（GB8567）（9）计算机软件需求说明编制指南（GB9385）（10）计算机软件质量保证计划规范（GB/12504）（11）计算机软件配置管理计划规范（GB/T12505）（12）工业控制用软件评定准则（GB/T1342392）（13）中国金融IC卡应用规范（14）中国金融IC卡卡片规范（15）民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB5019894）（16）公路工程技术标准（JTJ00197）（17）公路建设项目用地指标（18）交通工程手册（19）交通部批准的公路工程基本建设项目设计文件编制办法（20）邮电部YDJ3990通信管道工程施工及验收技术规范（21）邮电部设计院邮电通信工程设计手册（22）计算机场地技术要求（GB/288789）（23）等电位联结安装（97SD567）（24）通信工程电源系统防雷技术规定（YD507898）15XX省高速公路路网概况目前全省已投入使用的高速公路有6段，共约402公里，详见下表序号路段名称竣工时间里程收费制式通行券业主备注1哈尔滨大庆1997133封闭式非接触IC卡东北高速机电系统陈旧需改造2呼兰绥化200079封闭式非接触IC卡交通厅部分设备需更新3哈尔滨阿城198930封闭式纸券交通厅机电系统需重建4机场路200026开放式纸券工大集团中远期纳入联网收费5哈尔滨拉林河及东南环200299封闭式非接触IC卡交通厅机电系统情况较好6鹤岗佳木斯200135封闭式非接触IC卡交通厅暂不纳入7总计402哈双路哈尔滨拉林河段机电系统已于2002年9月建成开通，现采用两级管理，全线设1个中心、8个收费站。现中心设在哈尔滨市内，距环线上瓦盆窑互通约20公里。该路设置了完善的机电系统。干线敷设1根24芯光纤，其中干线传输使用4芯、接入网用4芯、监控外场图像用2芯、上传图像用1芯。从瓦盆窑到哈双中心租用10芯光纤，干线用4芯、接入网用4芯、图像用1芯。干线敷设10孔硅芯管，已用2孔、出租2孔，进各收费站管道余8孔。哈大路机电系统于1998年4月开通，现采用两级管理，全线设1个中心、5个收费站。中心设在肇东。本路大部分设备已老化，计划改造机电（其中通信系统仅保留光纤），采用全线集中监控管理的方式，各收费站不再设置监控室，并将中心移到哈尔滨市环线附近大耿家处。哈伊路机电系统于2000年10月开通，该路与环线之间有9公里道路正在修建，并将与西环环线同步开通。全线采用两级管理，全线设1个中心、5个收费站。中心现设在赵家收费站附近，业主计划把中心移到环线哈伊互通处附近，但未最后确定，本设计在路中心位置没有明确之前暂按原位置设计。通信系统采用SONET设备，交换机没有NO7信令。哈同路1998年按半幅路收费系统实施。现本路正在进行扩建，哈尔滨到方正段2004年10月扩建开通，方正到佳木斯段2005年10月扩建开通。佳木斯到集贤段道路改造工程的工可报告交通部未批。本路采用三级管理，全线设1个中心、5个管理所、17个收费站。现中心设在金家收费站，业主计划将其改建在哈尔滨市内，距环线东风互通10公里，本设计在路中心位置没有明确之前暂按原位置设计。业主提出管理所负责收费图像监控和道路监控，收费数据由收费站直接传到哈同路中心。哈尔滨到方正段2004年10月开通要设方正临时主线站，方正到佳木斯段2005年10月纳入联网，如果佳木斯到集贤段的土建和机电工程能于2005年10月改造完工，则也可纳入联网，否则应在佳木斯设临时主线站。哈绥路哈尔滨到尚志段2004年10月扩建开通，尚志到亚布力段2005年10月扩建开通，亚布力到牡丹江段2006年10月扩建开通。本路采用四级管理，全线设1个高速公路公司、2个管理处、5个管理所、16个收费站。高速公路公司是否负责数据和图像管理未定，暂按不管理数据和图像考虑。管理处暂按两个路中心进行设计。绕城公路西段计划与2004年10月建成通车，采用两级管理，由哈双路中心负责管理，沿线设置2个收费站。绕城公路东北环正在做工可，将纳入哈双的统一管理。近期2004年10月之前纳入联网收费系统的规模，详见下表序号路段名称里程（公里）收费站数（个）备注1哈尔滨大庆1335简称哈大2哈尔滨绥化885简称哈伊3哈尔滨尚志11694哈尔滨拉林河、东南环及西环13610简称哈双5哈尔滨方正15766总计63035中远期联网收费系统的规模，详见下表序号路段名称里程（公里）收费站数（个）备注1哈尔滨大庆13352哈尔滨绥化8853哈尔滨牡丹江30216简称哈绥4哈尔滨拉林河、东、南西、北环160105哈尔滨集贤39617简称哈同6机场路2627总计10795516XX省高速公路网管理机构的设置XX省高速公路联网收费管理体制本着“发挥职能、理顺关系、保持稳定、合理布局”的原则进行设置，哈大、哈双、哈伊路段采用三级管理模式省高速公路管理中心路段管理处收费站、通信站、服务区；哈同、哈绥路段采用了四级管理模式省高速公路联网收费管理中心路段管理处管理所收费站、通信站、服务区。XX省管理中心位于哈尔滨东南外环内，距环线黑大收费站约44公里，房建为新建。省管理中心内设省收费结算中心、省交通监控中心、省通信中心，对全省的高速公路的运营进行管理。管理处XX省高速公路均按路设置管理处，管理处内设路收费中心、路交通监控中心、路通信中心，对本路段的运行进行管理。管理所哈同、哈绥高速公路设置了管理所。哈同路设置了5个监控、通信管理所，该管理所的功能为监控、收费图像的管理。哈绥路设置了5个监控、收费、通信管理所，其功能是对所辖路段的收费、监控的数据、图像等进行管理。收费站、服务区在高速公路沿线设置收费站、通信站、服务区等。此外，为协调在联网收费后各路段业主之间出现的问题，保证各业主的利益，建议成立省联网收费管理委员会。省联网收费管理委员会是路网内每一个独立核算的高速公路运营管理单位派代表组成,主要职责是对高速公路联网收费的运营情况进行监督，参与制定联网收费的有关规章，使路网内每一个独立核算的高速公路管理单位应收取通行费的利益不受损害，并保证整个路网的畅通。17系统设计原则根据XX省高速公路联网收费信息管理中心的总体需求及路网规模的需要，结合XX省高速公路机电系统的现状，综合考虑机电系统的发展，制定如下设计原则（1）立足XX省的实际情况，结合国情和省情，借鉴国内外有益的经验，将先进的设计思路和技术与XX省的实际需求有机结合，突出针对性，设计出符合XX实际、具有XX特色的省管理中心。（2）遵守国家/国际的有关法律和法规，贯彻交通部、交通厅的有关政策，符合国内外有关高速公路机电系统建设的标准规范，使设计尽量规范化，便于系统扩展与升级，并有利于指导本省各条高速公路的建设或改造。（3）统一规划、一次设计、分期实施、逐步联网、不断完善。（4）高速公路联网收费系统的实施关系到各路业主的实际收益，也关系到整个路网是否能够稳定的运行，因此从技术到设备，从软件到硬件都要具有高度的可靠性，具有较高防止各种人为和自然破坏的能力。（5）系统应具有严格的安全管理制度和先进的安全技术，保障整个系统不受外来因素的干扰和破坏。（6）系统应结合当今世界信息产业发展的潮流，优先选择目前具有代表性的，并具有广阔发展前景的技术，使整个系统能够具有一定的先进性和开放性，易于升级，避免淘汰过快，重复投资。（7）系统功能模块化设计，易于升级，系统资源利用率高。（8）在保证系统的可靠、安全、先进、开放的同时，要充分考虑系统的经济性和实用性，应尽量选用性价比最优的方案和技术，尽量选用合理的配置，避免华而不实。（9）系统应充分考虑业主在运营期间的需求，保证系统易于维护与管理。18省监控中心181省监控中心功能交通监控系统是保证高速公路的服务水平，充分发挥其舒适、快捷、安全、高效特点的主要手段。因此，及时了解道路交通运行情况、制定控制设计将是交通监控系统的主要职能；在道路成网的情况下，如何充分利用交通监控系统的技术手段来保证每条道路的畅通、使路网整体通行能力达到最大将是交通监控系统所要解决的主要问题。省监控中心可接收各路监控中心上传的数据、图像，进行全省高速公路交通状况的监视、汇总、统计，同时协调各路监控中心之间的交通管理和应急救援工作。此外，省监控中心还要与省收费中心、相关信息中心、其它相关的部门、系统、相邻省市监控中心互连、互通。（1）信息汇集功能交通量数据、气象数据、各外场设备工作状况信息、事故信息等。（2）视频监视功能对全省特大桥、高接高枢纽立交、事故易发地点、收费广场等处的遥控摄像机实施控制，并能选择图像实时监视、记录、存贮和回放，用于事故预防和处理。（3）信息处理、显示功能通过对交通数据（包括路段和高速公路出入口）和气象数据进行统计、分析，提出控制设计，并通过图形界面进行显示。（4）控制功能根据收集的数据，系统能够提供相应的控制设计，在特殊情况下可向监控中心下达建议和指令。（5）告警处理功能系统可根据告警事件的严重程度分成轻故障、重故障、严重故障分别进行处理。（6）报表统计、打印、查询功能系统能按预先规定的格式和内容，定时进行日、周、旬、月、季、年报表的统计处理，并且进行自动打印。报表类型主要包括交通量、气象、收费数据、事故记录、设备报警、设备工作情况等。（7）自动数据备份和系统恢复功能系统具有数据自动备份功能，系统能实时自动的将重要数据进行备份，一旦系统受到破坏，可以尽快地恢复系统运行。（8）系统具有自诊断功能能自动测试系统的工作状况，并且在检测到异常情况时，自动显示和打印诊断报告。（9）安全功能系统对不同层次和职责的人员，分别设置不同的操作使用权限，设置不同的操作口令和密码，防止越权存取和修改，保障数据的完整性，并且对值班员的操作进行记录。（10）协调处理功能监视、协调各路监控中心的交通控制，保证整个路网的畅通。（11）与其它系统之间的信息提供与相关信息中心交换交通信息，实现信息共享向与交通信息有关的系统提供信息向上级管理部门发送其所需的交通信息并接收其下达的各种管理指令向相邻省份省监控中心传送相关的交通信息182省监控中心设计内容（1）省监控中心计算机局域网（2）闭路电视显示子系统（3）综合控制台19省收费结算中心191省收费结算中心的功能省收费中心主要包括一般收费业务管理、收费结算管理、通行券管理、票据管理、图像管理、网络管理。目前，省管理中心共用对外服务系统，由收费系统负责。1、一般收费业务管理（1）系统维护管理主要是统一标准、统一参数的制定。（2）设备状态管理主要是对设备运行状态的监视与记录。（3）数据采集与传输主要与路中心、拆账中心、外部相关系统的数据通信。（4）数据备份与恢复系统对重要数据具有自动备份功能，系统受到破坏时，可尽快恢复系统的运行。（5）报表统计与打印统计打印各种收费管理报表（包括交通量、通行费、票据等）（6）IP地址及DNS域名管理对全省的计算机网络（包括收费系统、监控系统）的IP地址及DNS进行管理。（7）系统安全管理系统对不同级别和职责的人员分别设置不同的操作权限，并进行日志记录和审查。2、票据管理（1）制定票据管理制度（2）数据的录入登记所有有关票据申请、购买、领用、库存、核销等数据。（3）数据的存储与备份及时对有关数据进行存储与备份，并定期外存。（4）数据查询可实时对票据的使用情况进行查询。（5）统计报表的生成可按时间、使用单位、使用情况等参数生成各种统计报表。3、收费结算管理收费结算中心负责处理联网收费系统的交易数据，计算拆账结果，经省收费中心汇总、确认后，借助银行系统把通行费拆分到各个路公司，完成对XX省联网收费系统的拆账。包括拆账数据采集、拆帐处理、账款不符处理、日终结算、银行划、转账处理等。4、通行券管理（1）报表的统计与处理主要针对通行券（非接触IC卡）的领用、使用等进行统计。（2）数据查询可以实现对非接触IC卡（各种用途非接触IC卡）的总数、流通量、库存、坏卡量、流失量进行查询；同时可对磁券进行查询。（3）非接触IC卡的发行与注销实现对卡的初始化、加密、重新生效、注销等管理。（4）非接触IC卡的调配通过对卡的统计，根据用卡单位的申请对卡进行调配。（5）预付卡管理主要管理预付卡的发行、充值、挂失与注销。192省收费结算中心的构成（1）与路管理中心之间计算机广域网构成（2）收费结算中心内部计算机局域网构成（3）拆帐应用软件（4）IC卡的发行与管理（5）网络安全与管理（6）对外服务系统110省通信中心XX省高速公路通信网是XX省交通专网的重要组成部分，是全国高速公路通信网在XX省的延伸，是保证高速公路快速、安全、高效运营，实现高速公路科学化管理的重要手段。XX省高速公路通信系统的建设是保证XX省联网收费、路网监控、业务联系的基础通信平台，并为将来新增业务以及组织全国交通通信专网预留了条件。作为XX省高速公路专用通信平台，该系统将为XX省高速公路的管理、运营提供不间断通信，为路网业务电话、指令电话提供清晰、优质的通信服务，为收费系统、监控系统的数据传输以及沿路监控图像和各收费站的监控图像提供传输通道。该系统还将与公网相联接，利用各种传媒，将综合的交通数据、信息传递给各种道路使用者。所以，XX省高速公路通信系统应是具有管理性和开放性的“高速化、数字化、综合化、网络化”的宽带多媒体通信系统。1101省通信中心的功能（1）为路网交通监控提供通道根据路网交通监控信息采集和发布要求确定的数据、图像流向及层次，通信系统需在干线传输系统和用户接入网上提供相应的数据传输接口和通道。（2）为联网收费拆帐系统提供通道联网收费系统成功与否的关键的是收费拆帐数据传输的畅通与安全。根据收费系统计算机网络的构成，通信系统为收费数据传输提供接口和通道。（3）为业务电话、办公自动化提供通道根据智能办公及相关部门的业务需要，通信系统为业务电话、办公自动化、会议电视等提供通道。（4）实现路收费中心与省收费中心之间的会议电视功能。1102省通中心统的构成本设计包括以下内容1、光纤数字传输系统2、数字程控交换系统3、支撑网系统4、会议电视系统5、通信电源系统6、通信机房设计7、通信主干环网8、通信管道111配套系统由于XX省高速公路联网收费管理中心的建设和运行关系到全省高速公路的运营管理，其作用和位置都非常重要，为保证机电系统能够正常、稳定地运行，要求供电、防雷、接地系统有一定的保障措施。配套系统主要设计内容包括供电系统、防雷系统、接地系统、沟槽管洞等。112概算本设计完成了对省监控中心、省收费结算中心、省通信中心（包括会议电视系统1个主会场）、通信主干环网、相关通信管道的概算。第二章省收费结算中心21全省联网收费系统概况211联网收费系统总体需求XX省高速公路联网收费结算中心的建设，应吸收国内外高等级公路收费系统的建设经验，结合XX省高速公路的建设规划和管理现状，按照XX省高速公路的总体规划和建设进程，通过收费站、路收费中心、省收费结算中心以及各级收费系统之间联网的建设，逐步实施对高速公路联网收费。通过全省高速公路网联网收费系统的成功实施，加强全省高速公路网收费系统的监督管理，减少投资、降低成本，提高通行能力和服务水平，方便车辆行驶，树立良好的高等级公路服务形象，最大程度的提高XX省高速公路网的整体经济效益和社会效益。联网收费系统应符合以下基本要求1车型分类、车种分类、IC卡格式及管理办法、系统时间等应统一。2根据车型正确收取通行费，收费过程的登记、事件记录完整。3系统具备较高的服务水平，收费操作过程简明、实用，尽可能缩短因收费引起的交通延误。4采用统一的管理模式和通信协议。5系统具备高可靠性和全天候不间断工作能力。6各类报表应准确、完整，并考虑与财务系统的协调、衔接。7具有处理免费车辆、车队和紧急车的通行能力。8具有对非法强行通过的车辆示警和向管理人员报警能力。9具有一定的措施和技术手段防止联网后出现的作弊情况。10具备对收费广场、收费车道、收费亭内情况及收费站监视室的24小时监督的功能，图像抓拍、存储、检索功能与收费记录之间实现有机结合。抓拍图像能传送到路收费中心、省收费结算中心。11定时向交通监控系统提供有关交通量。12收费数据的传输应保证真实性、安全性、保密性、完整性、一致性。13收费系统具有容错能力，数据传输可以满足不同的传输方式。14收费系统能够实现向不停车收费方式的平滑过渡。212联网收费系统总体规划全省于2002年11月制定了XX省高速公路联网收费总体规划，对全省高速公路机电系统的建设提出了总体设想和要求，主要内容是1管理体制分为三级省收费结算中心、路段收费中心、收费站。2联网收费的建设分两阶段进行近期和中远期。3通行券采用非接触IC卡。4入口和出口车道均安装摄像机进行图像抓拍。5拆账在省收费结算中心完成，通过银行系统划账。6采用封闭式收费制式。7采用人工半自动收费方式。8付费方式近期为现金方式，中远期增加储值卡和ETC方式。9省收费中心位于哈尔滨东南外环附近，距黑大收费站约44公里。10近期纳入联网收费的路段中心6个，纳入的里程共700公里，预留与机场高速公路中心的接口，中远期将再纳入约700多公里的高速公路。本次省收费结算中心的设计要遵循全省的总体规划，并根据实际需要进行的优化和细化，使收费结算中心的功能更加实用和完善。213全省高速公路收费系统现状与规划XX省目前已建设并投入使用的高速公路有6条，共402公里，到2004年10月，随着哈尔滨西外环、绥满公路刘秀屯尚志段、同三公路哈尔滨方正段的建设，将建成约700公里，形成“一环五射”高速公路网。目前全省已投入使用的高速公路有6段，共约402公里，详见下表序号路段名称竣工时间里程收费制式通行券业主备注1哈尔滨大庆1997133封闭式非接触IC卡东北高速机电系统陈旧需改造2呼兰绥化200079封闭式非接触IC卡交通厅部分设备需更新3哈尔滨阿城198930封闭式纸券交通厅机电系统需重建4机场路200026开放式纸券工大集团中远期纳入联网收费5哈尔滨拉林河及东南环200299封闭式非接触IC卡交通厅机电系统情况较好6鹤岗佳木斯200135封闭式非接触IC卡交通厅暂不纳入7总计402近期2004年10月之前纳入联网收费系统的规模，详见下表序路段名称里程收费站数备注号（公里）（个）1哈尔滨大庆1335简称哈大2哈尔滨绥化885简称哈伊3哈尔滨尚志11694哈尔滨拉林河、东南环及西环13610简称哈双5哈尔滨方正15766总计63035中远期联网收费系统的规模，详见下表序号路段名称里程（公里）收费站数（个）备注1哈尔滨大庆13352哈尔滨绥化8853哈尔滨牡丹江30216简称哈绥4哈尔滨拉林河、东、南西、北环160105哈尔滨集贤39617简称哈同6机场路2627总计107955省收费管理中心的建设的目标之一就是要为各路的拆帐和运营服务，没有路段的需求，结算中心的建设就失去了实际意义，因此路段的建设是省收费结算中心建设的基础。从路段的现状来看，大部分路段还没有达到联网收费的条件，需要改造或更新。联网收费的近期目标是2004年10月，因此省收费结算中心的建设和路段的建设都应在此时间之前完成，并联调成功，任何一方的滞后都将直接影响到近期目标的实现。22省收费结算中心功能设计省收费结算中心从全省的角度出发进行宏观管理，主要包括七大功能收费结算、一般收费业务管理、票据管理、非接触IC卡管理、图像管理、网络管理、对外服务管理。其中，对外服务管理平台为省管理中心共用的平台，统一向外发布信息。221收费结算1收费拆账结算业务管理1收费数据采集收费结算中心接收收费站直接上传的收费车道原始收费数据、收费站特殊处理、交易修正数据和来自银行的收费数据作为拆账的基础数据。收费结算中心的数据收集子系统对接收到的数据文件进行校验和检查，抛弃不合要求的文件并要求收费站重新发送。2实时拆账处理收费结算中心根据费率和路径等信息对现金通行费和预付通行费实时拆分到各路收费中心。实时拆分系统对收费数据文件中的每条记录依次进行处理。拆分计算的结果就是要确定收费中心当日应收多少资金，应付多少资金。如果采用储值卡收费，那么还要确定储值卡发放机构应付资金额。拆分计算的结果存放在三张数据库表中应付现金表、发卡单位应付资金表和应收资金表。3日终结算根据实时拆账结果，计算一天的通行费拆分的结果，得到当日总的拆账结果。不能拆分的数据另行处理。日终结算处理结果与银行传送过来的数据相比较。如一致，经确认后形成划账指令。真正的资金划拨由银行根据划账指令完成。4银行划、转账处理下发转账指令，并接收银行的划账结果。5账款不符处理主要业务是与银行进行对账，查清账款不符的原因，并进行长、短款处理。6数据的存储、备份、查询、恢复。7报表应可按时间段、地点等参数进行统计、生成、打印、查询、保存。8数据录入对特殊数据进行人工录入。（9）各路业主如对拆帐产生异议，可到省中心进行查询、校核。2拆账的计算方法XX省联网收费是封闭式收费。通行费的计算是在出口收费车道按照车型和车辆的出入口对应收费费率表收取的。如果车辆行驶过的道路属于不同路段公司，则通行费总额为该车应付的所经路段的所有通行费。各路公司的通行费拆账是建立在每一笔收费交易的原始数据基础上的。收费原始交易数据上传至收费结算中心后，实时地将通行费中的金额按所属路段公司进行统计，最终得到一日（或一个基准单位时段）的结果。税收由省统一考虑解决，因此拆账结果拆到各路公司即可。3拆账模式从资金清算的角度上看，目前进行收费结算的主要方式有“备付金”方案和直接清算方案。“备付金”方案是指参与收费结算的各收费单位和路网收费结算中心都在同一银行开设备付金账户和清算账户，每次清算处理后，结算中心分别按照应收、应付资金额从各备付金账户转入或转出资金。如果备付金账户余额超过限额则将超出部分划回各单位，反之，则通知补足。直接清算方案是指联网收费结算中心每日定时对前一工作日进行日收费的拆分和清算。联网收费结算中心首先要完成对有关的收费数据和资金收缴数据的一系列核对、检查工作后，对每笔通行费收入数据进行拆分。针对结算单位产生并下达收入数据结果，针对拆账银行产生资金划拨指令，拆账银行再完成收费资金划拨后，将划拨结果传回联网收费中心。“备付金”方案必须各个单位在备付金账户里保留相当的资金，造成资金占用；而且只能控制资金的划付，无法控制资金的收缴，无法对资金进行有效地管理；特别是收费结算中心要对备付金账户余额进行监视，并需不断调整，工作难度较大。直接清算方案的特点就是没有资金占用，能有效实施资金管理，准确及时地进行结算处理。所以，建议XX省联网收费系统采用直接清算的拆分模式。直接清算方案对结算日的拆分结果进行统计，通过扎差方式计算出最终划账结果。例如A路段应划100万给B路段、100万给C路段，B路段应划150万给C路段、50万给A路段，C路段应划100万给A路段、80万给B路段，最终划账结果为A路段划50万给C路段，B路段划20万给C路段。划账可以每日结算后进行，也可以通过各公司协商后几天划拨一次。4拆账银行的选择拆账银行的功能拆账银行为XX省高速公路联网收费的各个路段管理公司开设专用账户，收费结算中心完成拆账处理后，向拆账银行发送划账指令，拆账银行根据划账指令进行资金划拨。收费结算中心最终的资金划拨需要利用商业银行的功能，所以需考虑选择拆账银行。首先，拆账银行应该安全可靠，信誉度高。拆账银行应该拥有现代化资金管理手段，具有完整高效的计算机信息处理系统和高速安全的计算机网络通信系统，提供现代化的电子转账和支付手段，如电子联行、电子转账、电子实时汇总系统，并能够方便地与收费结算中心实现网络通信连接，从各方面保证拆账的及时性和准确性。其次，拆账银行应该机构完备，分布范围广。各个拆账涉及XX省范围内的资金流动，地理位置相对分散，因此，该拆账银行必须体系完备，在各个地方设置有分行或支行，并具有完善的资金拆账体系。最后，拆账银行应该服务周到。为了便于各收费所及时缴纳收费资金，拆账银行应该提供周到、细致的服务，比如收费金额的及时缴存、上门服务（运钞车到收费所现场服务）、夜间金库、方便的企业查账和对账功能、企业银行等。因此，建议首选大规模的国有商业银行，如工商银行、建设银行、农业银行等作为拆账银行。5拆账账户的设置根据功能分别设置不同的账户。（1）路公司在拆账银行开设拆账子账户。拆账子账户存放每个拆账日从各个收费车道收取的通行费。该费用是从收费站上缴拆账银行。每天拆账之后，拆账子账户中的资金应清零，以便第二天能够拆账。收费站只能往该账户中存款，不能提款。（2）路公司在拆账银行开设收益账户。收益账户存放路收费中心从通行费中获得的收益。这些账户资金来自于银行根据收费结算中心划账指令从当天总收益中划出的归属该路公司所有的资金。收费中心可以支配该账户的资金。（3）收费结算中心在拆账银行开设拆账账户和未拆账资金账户。当每天开始拆账后，银行根据收费结算中心的划账指令把各个收费中心的拆账子账户中的资金汇总到收费结算中心的拆账账户，并从该拆账账户中根据指令划出资金到各个路公司的收益账户。当天不能拆账的资金一律划到收费结算中心开设的未拆账资金账户，保证拆账完成后拆账账户中资金为零。未拆账资金账户在处理完毕后，也应该清零。（4）采用储值卡等非现金收费方式时，储值卡发放单位也必须在拆账银行开设拆账储值卡账户。储值卡发放单位必须保证每天拆账开始时，能够从拆账储值卡账户中转出应付资金到收费结算中心的拆账账户中，供拆账使用。如果用户储值卡账户没有资金，银行应通知收费结算中心该卡已无效，需重新充值方能生效可用。6拆账时间的制定（1）为加快资金拆账的进行，应以天为单位进行拆账。由于收费站是一天24小时运作，而银行的工作时间是按正常工作时间进行的，为保证收费资金准确及时上缴银行，拆账时间可在次日白天某一固定时间进行。各路段必须安排在某一固定时间段内完成一次班次交接。如果同一收费员在此班次需进行连班工作，则需要在此时限内进行下班操作后再进行上班操作，收费钱款要按两班次分别统计。结算时间应保证各车道当日现金全部缴存银行。结算时间和指令划拨时间应可根据需要进行调整。（2）银行节假日的考虑由于银行节假日一般不营业，节假日的资金只能在节假日后的下一营业日进行，这样会给某些路公司带来利益损失。本设计推荐由收费结算中心提供的拆账数据中包含营业日和拆账日的差额天数，银行要根据账户的积数计付利息，保证各路公司不产生利息损失。7防止联网收费后的作弊为有效的防止联网收费后出现的司机换卡等作弊问题，要求所有入口车道和出口车道均要有车牌提取的功能，并在出口车道进行车牌号的比对。车牌提取的方式可是为人工输入，有条件的路段可以采用车牌自动提取。车牌号要记录在通行券中。此外，要加强对超时车辆的管理，对超时车辆要进行仔细检查。属正常超时的车辆可收费后放行，对非正常超时的车辆要进行相应处理。222一般收费业务管理一般收费业务管理主要是区别拆账结算结算业务而言。1政策、规定的制定与管理（1）制定全省联网收费的计划、策略、方法。（2）汇同有关部门制定全省联网收费的收费标准（包括车型分类标准、费率、免费标准）。（3）统一全省联网收费的系统时间。省收费结算中心与省监控中心共用GPS时间接收设备调整系统基准时间。系统时间由省收费结算中心定时向下一级发送时间信息，下一级主机根据收到的时间信息校准自己的系统时间。系统时间定时逐级向下级发送，逐级校准更新，从而实现整个收费系统的时间统一。（4）管理全省联网收费的黑名单、白名单。（5）特殊车辆处理的办法。2收费数据管理（1）负责对全省各路收费中心上传的收费数据进行收集、汇总、保存、打印、统计、分析，以及报表的生成与处理。（2）确定与省收费中心传输数据的内容与格式。（3）定时将数据转存到磁带库或磁盘阵列中。3报表管理（1）根据全省统计数据，生成各类业务报表。（2）报表种类包括收费、交通量、票据、车辆处理类型、车道运行等。（3）报表生成可按班次、日、周、月、季、年等时间段产生。（4）对报表进行整理、登记、保存。4车道状态管理主要是对收费站车道开放、关闭状态进行统计与管理。通过该模块，可掌握全省收费车道的运行状况，并可对车道开放、关闭进行调度。5与相关机构的通信（1）定时将省统一制定时间、费率、黑名单、白名单、车型分类等信息下传路收费中心。（2）接收收费站直接上传的收费原始数据。（3）接收、汇总路收费中心上传的管理统计数据。（4）与有关银行系统进行通信。（5）通过INTERNET向社会发布相关交通信息。（6）与省交通厅进行通信。6系统安全管理系统通过一整套的技术手段和管理措施来保证省收费结算中心的安全。主要内容包括网络安全、数据传输安全、数据库操作安全、电源系统安全、安全管理制度等方面。223收费票据管理XX省高速公路联网收费结算中心对联网收费系统中使用的票据应按XX省对票据管理的有关规定进行统一管理。首先，XX省应按照统一规定进行票据管理，保证票据管理规范化、科学化，使车辆通行费票据领发、核销、管理的基础工作更加完善，防止票款流失；其次应加强计算机管理，使其更科学、及时和严格。1票据管理制度票据应由省收费结算中心派专人进行管理。各路收费中心应对车辆通行费票据设专人负责领入、发放、保管、核销、报表及票据存根销毁等相关业务。票据管理人员必须接受财务监督，按单位制约制度要求责成会计、票据员、出纳员三者之间相互制约、相互监督的关系，不得兼职。全省车辆通行费票据实行统一计划印制、计划领发，做到年计划月领用。路收费中心于年末前向省收费结算中心编报下一年度的票据领用计划和每个月使用的详细领用计划。各路收费中心在省收费结算中心规定的时间内领取下月使用的票据。根据分级管理的原则，路公司首先向省收费结算中心领票据，票据管理员须带由路收费中心主管部门负责人签名，并加盖路公司印章的领请单，经省收费结算中心主管部门签字或盖章后方可领取；各收费站向路收费中心、收费员向收费站领取票据，也须按此领发手续办理。省收费结算中心、路收费中心、收费站均设置票据总账和明细账。省总账用于登记印刷完入库的票据，路收费中心、收费站的总账登记向上级部门领取的票据数量，各级明细账登记向下级发放票据的数量。各单位的票据账记录顺序，按实际发生的业务为依据，按先领后发放的原则，按时间顺序登记账簿，保证上下级票据记录一致。票据档案管理是指票据凭证、票据账簿和报表等相关资料，是实际记录和反映车辆通行费票据经济业务的重要史料和证据，因此需要按照会计资料进行妥善保管。2票据计算机管理计算机管理的主要内容包括（1）数据的录入登记所有有关票据申请、购买、领用、库存、核销等数据。（2）数据的存储与备份及时对有关数据进行存储与备份，并定期保存到外部存储介质中。（3）数据查询可实时对票据的使用情况进行查询。（4）统计报表的生成可按时间、使用单位、使用情况等参数生成各种统计报表。224IC卡的管理全省使用的非接触IC卡的应用种类包括通行卡、身份卡、储值卡、密钥卡。IC卡的的管理包括采购、初始化、发行与注销、调配、对流失卡的统计以及对储值卡等的管理。由于IC卡作为通行卡要在全省范围内流通，其管理的工作量和难度都比较大，如果不采取一定的措施，不仅会增加相关人员的工作强度，降低工作效率，同时还容易出现差错，所以全省采用电子卡箱的方式进行IC卡的管理，即通过对卡箱的跟踪、统计、调配来实现对IC卡的有效管理。储值卡管理尽管联网收费初期不使用储值卡，但系统应具有处理储值卡的能力，并在系统使用储值卡后，可以对其进行有效的管理。储值卡管理主要包括卡的发行、充值、挂失、注销以及黑名单管理等。2241IC卡的发行系统IC卡由省收费结算中心统一发行。发行系统由非接触IC卡读写器、计算机、打印机、发行软件组成，在系统密钥卡的管理下完成对卡的初始化。通行卡初始化后即可投入使用，身份卡、管理卡、公务卡等特殊卡还应记录相关信息。通过卡的发行系统可以对从卡厂购买来的非接触IC卡写入系统内部专用的应用文件格式和密钥，并打印上卡的统一编号，并且将IC卡的信息记录到IC卡管理数据库中。初始化后的IC卡应放入卡箱，卡箱的信息相应的记录到IC卡管理数据库中。通行卡的初始分配是由拆账中心统一发放，方式为分级发放，即拆账中心、收费中心、收费站。非接触IC卡的数量应由各路段根据实际需要量确定。此外，对非接触IC卡读写器的发行也应在拆账中心初始化及加密后才可投入到系统中使用，其发行过程与卡的发行相同。对于卡的重新生效，首先要删除卡记录在数据库中的信息，再通过发行系统生成新的信息。2242IC卡调配非接触IC卡的调配非接触IC卡的调配主要针对通行卡。通过对通行卡的统计，根据用卡单位的申请对卡进行最合理的调配，达到用卡平衡。通行卡的调配要逐级进行。首先是站内调配、其次在路段内调配、最后是路段间调配。卡在同一路段内调配，由本路段负责；卡跨路段调配，则要经过收费结算中心完成。卡的调配通过卡箱实现，包括卡箱的调出、调入。调配结果作为统计数据要逐级上传，最终在收费结算中心汇总。收费结算中心配备一定数量的卡箱和IC卡，作为各路之间的调剂。2243密钥卡的管理1密钥卡的种类主控密钥卡存放系统各主密钥，用于发行其它密钥卡和用户卡。由发行系统主管人员保管。业务总控卡与主控密钥卡配合使用，与主控密钥卡进行相互认证后，使主控密钥卡达到使用权限。由IC卡发行系统的工作人员保管。2密钥卡的生成和保存供应商提交含有运输密钥及制造密钥用户独立的非接触IC卡到用户。用户根据供应商提交的密钥管理系统,通过系统主密钥卡创建设备,创建出系统主控密钥卡；系统主控密钥卡包含两组访问密钥,第一组用于测试和演示发卡系统运行；第二组用于启动卡片发行系统,并初始化非接触IC卡。用户通过系统主控密钥卡启动卡片发行系统,并生成各种权限的密钥卡，经密钥卡授权后，由卡片发行系统对卡初始化。卡片初始化全部必须符合MAD标准MIFAREAPPLICATIONDIRECTORYSTANDARD。卡片初始化后,发行系统会自动记录已初始化卡片的序列号以及其它重要信息到系统数据库。密钥卡的生成过程两个以上的领导输入各自确定的密码。系统通过一定的算法得出系统主密钥。主管人员、工作人员输入各自的身份代码。系统通过一定的算法得出主控密钥卡和业务总控卡。3系统密钥系统主密钥由两个或两个以上的领导输入并通过一定的算法得出，保存在CPU卡中。系统主密钥包括对储值卡的主密钥和非储值卡的主密钥。非储值卡的密钥经过与非储值卡序列号的加密运算后得出。2244IC卡的安全管理1MIFARE1卡片安全机制在XX高速公路联网收费系统中，选用MIFARE1非接触式IC卡和MIFAREPRO双界面CPU卡作为信息载体，使用CPU卡存放系统中的密钥。MIFARE1IC卡使用了三重双向鉴别机制和基于随机数的DES加密算法，序列号、应用文件及其读/写密钥都被存放在IC卡的EEPROM里。用分隔的访问控制将IC卡存储区分为几个扇区，使卡片可用作多功能卡，即同一张卡可用于不同的场合。使用两个不同的密钥（KEYA和KEYB）可使不同的扇区有不同的访问条件。例如，KEYA可用于读操作，KEYB可用于写操作。MIFARE1IC卡通过如下机制来保证其安全性能。（1）非接触IC卡与读写器之间在读写之前应通过三重双向鉴别。双向鉴别方法采用DES加密算法和随机数相结合。（2）每次鉴别过程包括随机数，因此记录与回放是不可能的。（3）对应用操作，数据可放在16个独立的扇区内，对每一个扇区都有相互独立的密钥和可配置的读取条件。（4）系统应用主密钥与IC卡的序列号通过三重DES，对每一个张卡的每一个应用产生的一个独自的密钥。即使一张卡的一个扇区被攻破，系统和其他的卡以及其他的扇区还是安全的。（5）在鉴别和数据通讯过程中所有数据加密，以防止信号截取。（6）每张卡的序列号（32位）全球唯一。（7）传输密码（TC）保护，防止芯片被非法盗用。2CPU卡安全机制CPU卡从设计到生产等环节就有许多措施，从物理上和逻辑上来保证卡的安全性。CPU卡的安全性主要体现在以下几个方面（1）芯片安全采用内带的随机数发生器的芯片，能够防止物理、逻辑上的各种攻击；芯片中的程序代码COS一经写入，即不可再现；每个芯片具有唯一的出厂代码；（2）卡片操作系统安全支持DES和3DES算法；可自动根据密钥长度选择DES或是3DES算法；支持线路加密、线路保护功能，防止通讯数据被非法窃取或篡改；多种密钥类型支持密钥的不同使用方式；（3）卡片安全具有传输密钥管理；（4）应用安全安全的交易流程设计。支持卡片的内部认证、外部认证。CPU卡在硬件和软件方面都进行了加密。芯片在硬件层次上提供加密，保护存储单元的安全。芯片内的操作系统提供软件层次的加密，并完成相应操作。XX高速公路收费系统中的读写器中的安全存取模块需采用SAM卡。SAM卡是CPU卡。SAM卡在操作系统（COS）的基础上，增加了专为安全控制管理所设计的命令。SAM卡可以为发卡机构提供更加灵活的密钥管理方式，如更改密钥时，只需要将含有新密钥的SAM卡安放