（交通信息工程及控制专业论文）高速公路联网收费稽查管理应用研究.pdf

t h es t u d y o f a p p l i c a t i o nf o re x p r e s s w a yn e t w o r k 4 t o l la u d i tm a n a g e m e n t m 7叭0洲00 3眦7，iiiiim y 论文知识产权权属声明 行研究工 究做出重 包含任何 日 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：独哦碲 2 。p 年6 月。7 日 导师签名： 吁杀蚪 刈年多月夕日 速公路偷逃通 稽查工作缺乏 缺乏技术手段 高速公路收费 有用的信息和 可以使用数据 构与收费征收 费模式下收费 稽查的内涵、稽查方式和稽查内容等方面进行了深入分析。重点对高速公路的偷逃通行 费现象进行了全面的分析与研究，将其分为了假冒类、作弊类、违规类和缺陷类等四类， 并对每类进行了详细介绍，并对偷逃通行费行为提出了相应的稽查措施。 论文研究了高速公路联网收费系统的数据构成、收费数据特点以及分析了数据通过 抽取、清洗、转换、加载一系列的采集过程，对收费稽查数据仓库的设计进行了理论研 究。在此基础上，重点研究了数据挖掘技术，利用收费记录中特征字段和偷逃通行费现 象之间的关联，分析并设计了用于辅助收费稽查模型，并使用数据挖掘工具w e k a 实现 了对所设计模型的建模与模型应用。模型应用的结果证明预测精度高，对于变档、换卡、 出入口车牌不符、u 型车等偷逃通行费行为有很高的稽查性能。 论文对联网收费稽查业务及偷逃通行费行为的系统研究和利用数据挖掘技术建立 的收费稽查模型可以规范和指导收费稽查工作，提高稽查工作的效率，提升联网收费稽 查管理的水平。 关键词：高速公路联网收费，收费稽查，数据挖掘，建模和模型应用，w e k a a b s t r a c t w i t ht h ee x p a n s i o no fe x p r e s s w a yn e t w o r k , t h ea m o u n to fo n e t i m ep a y m e n tf o r v e h i c l e si n c r e a s e d t h i sh a si n c r e a s e dt h eb e h a v i o ro ft o l le v a s i o n t o l la u d i t i n gh a sb e c o m ea n e c e s s a r ym e a n st or e d u c ep r o p e r t yl o s s e s t h ec u r r e n tw o r kl a c ko fs y s t e m a t i cr e s e a r c ho n b e h a v i o ro ft o l le v a s i o na n dt o l la u d i tw o r k , a n dm a i n l yd e p e n d e do nm a n u a li n s p e c t i o n ，l a c k o ft e c h n i c a ls u p p o r t a tp r e s e n tt h ea u d i t o rl a c ko fb u s i n e s ss t u d i e s ，t h er e s e a r c ho nb e h a v i o r o ft o l le v a s i o na n dt o l la u d i tw o r kc a ni m p r o v ei t d a t am i n i n gc a ne x t r a c tu s e f u li n f o r m a t i o n f r o mt h ep r a c t i c a ld a t a , c a nf i n do u tu s e f u lm o d e lf r o mt h ed a t a i t sg o o da tc l a s s i f i c a t i o na n d p r e d i c t i o n s ot h ed a t am i n i n gc a nb eu s e dt oa i dt o l la u d i t ，i tc a ni m p r o v et h ee f f i c i e n c ya n d a c c u r a c yo ft o l la u d i t t h i sp a p e rd e s c r i b e dt h eb a s i cc o n c e p t so fn e t w o r kt o l lc o l l e c t i o ns y s t e m ，a n a l y z e dt h e t o l lc o l l e c t i o na g e n c ya n dp r o c e s s ，c o l l e c t i o nr a n g ea n dv e h i c l ec l a s s i f i c a t i o n , s y s t e m s t r u c t u r ea n df u n c t i o no ft o l lc e n t e ra b o u tp r o v i n c i a ln e t w o r kt o l lc o l l e c t i o ns y s t e m ，a n a l y z e d t h ec o n n o t a t i o n , c o n t e n t sa n dm e t h o d so ft o l la u d i tu n d e re x p r e s s w a yn e t w o r kt o l lc o l l e c t i o n m o d ei nd e t a i l t h i sp a p e rc o n d u c t e dac o m p r e h e n s i v ea n a l y s i sa n dr e s e a r c hf o rt h et o l l e v a s i o np h e n o m e n o n , c l a s s i f i e di ti n t of o u rc a t e g o r i e s ：f a k et y p e ，c h e a t i n gt y p e ，v i o l a t i o n t y p ea n dd e f e c tt y p e ，a n dg a v ead e t a i l e dd e s c r i p t i o nf o re a c ht y p ei ta l s op r o p o s e d c o r r e s p o n d i n ga u d i tm e a s u r e sf o rt o l le v a s i o np h e n o m e n o n t h i sp a p e ra n a l y z e dt h ed a t as t r u c t u r ea n dd a t ac h a r a c t e r i s t i c so fn e t w o r kt o l lc o l l e c t i o n s y s t e m ，c o n d u c t e dt h e o r yr e s e a r c ho nd e s i g no fa u d i td a t aw a r e h o u s e o nt h i sb a s i s ，t h ep a p e r f o c u s e do nd a t am i n i n g ，d e s i g n e daa u d i tm o d e lb ym a k eu s eo ft h ea s s o c i a t i o nb e t w e e nt o l l r e c o r da n dt o l le v a s i o np h e n o m e n o n i tr e a l i z e dt h ed e s i g na n da p p l i c a t i o no ft h ef o u n d e d m o d e lb yu s eo fd a t am i n i n gt o o lw e k a t h em o d e lo ft h i sp a p e rh a sh i g h e rp r e d i c t i o n a c c u r a c y f o rt h ec h a n g i n gc a t e g o r y , c h a n g i n gc a r d ，l i c e n s ed o e sn o tm a t c h ，ur o u t ea n do t h e r b e h a v i o ro ft o l le v a s i o n , t h em o d e lh a sag o o da u d i tp e r f o r m a n c e t h r o u g ht h es y s t e m a t i cr e s e a r c ho nb e h a v i o ro ft o l le v a s i o na n dt o l la u d i tb u s i n e s s ，a n d e s t a b l i s h e da u d i tm o d e lb yd a t am i n i n g ，t h ep a p e rc a nr e g u l a t ea n dg u i d et h ea u d i tw o r k ，c a n i m p r o v et h ee f f i c i e n c yo f t o l la u d i tw o r k ，c a ne n h a n c et h el e v e lo ft o l la u d i tm a n a g e m e n t k e yw o r d s ：e x p r e s s w a yn e t w o r kt o l lc o l l e c t i o n , t o l la u d i t , d a t am i n i n g ，m o d e l i n g a n dm o d e la p p l i c a t i o n ，w e k a i i i 录 1 1 1 ： 5 6 ，。，。，。，。i j r 8 ； 8 ； 9 9 构成及系统功能1 0 1 3 1 3 2 3 2 联网收费稽查机构的设置1 3 2 3 3 联网收费稽查方式1 4 2 3 4 联网收费稽查内容1 5 2 4 高速公路联网收费偷漏费现象分析1 5 2 4 1 假冒类1 7 2 4 2 作弊类1 8 2 4 3 违规类2 1 2 4 4 缺陷类2 3 2 5 联网收费稽查2 4 2 5 1 作弊行为的识别、认定和抓获2 4 2 5 2 人工现场稽查2 6 2 5 3 人工事后稽查3 1 2 6 本章小结3 2 第三章高速公路联网收费稽查数据仓库设计3 3 3 1 数据仓库技术3 3 3 1 1 数据仓库技术的概念及特点3 3 3 1 2 数据仓库的体系结构3 4 3 1 3 数据仓库的设计3 5 3 2 高速公路联网收费系统数据构成和收费数据特点3 6 3 2 1 联网收费系统数据构成3 6 3 2 2 高速公路联网收费系统数据特点3 7 3 3 联网收费稽查数据仓库的主题及数据准备3 7 3 4 联网收费稽查数据仓库建模3 8 v 3 4 1 概念模型3 8 3 4 2 逻辑模型4 0 3 4 3 物理模型4 1 3 5 数据采集4 3 3 5 1 数据抽取4 4 3 5 2 数据清洗、转换4 5 3 5 3 数据加载4 5 3 6 本章小结4 6 第四章数据挖掘及其算法研究4 7 4 1 数据挖掘技术4 7 4 1 1 数据挖掘的概念及挖掘过程4 7 4 1 2 数据挖掘方法4 8 4 1 3 数据挖掘的应用4 9 4 2 关联规则的研究5 0 4 2 1 关联规则的基本概念5 0 4 2 2a p r i o r i 算法5 1 4 3 分类法的研究5 3 4 3 1 分类法的基本概念5 3 4 3 2 决策树算法5 3 4 4 聚类法的研究5 6 4 4 1 聚类法的基本概念5 6 4 4 2 划分法和基于密度法5 7 4 5 本章小结5 8 第五章基于数据挖掘的联网收费稽查的实现5 9 5 1 挖掘工具的介绍5 9 5 1 1 挖掘的数据格式5 9 5 1 2 用户界面简介6 0 5 2 数据挖掘在收费稽查中的实例应用6 2 5 2 1 实验环境6 2 5 2 2 车型升降档稽查6 2 5 2 3 车牌不符的稽查6 6 5 2 4 收费稽查的决策指导6 7 5 3 本章小结6 8 结论6 9 参考文献7 1 攻读硕士学位期间发表的论文7 3 致谢7 4 v i 长安大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第一章绪论弟一早珀下匕 1 1 1 背景介绍 收费管理作为一个系统的工程，在高速公路的运营管理中起着至关重要的作用，是 高速公路规范化运作、统一管理的基础保障。随着我国高速公路事业的快速发展，高速 公路省内联网、外通四方之势逐渐形成，传统的由各公司独立收费的管理模式已不能满 足高速公路发展的需求，高速公路路网的形成，要最大程度地发挥整个路网的整体效益 和作用，所以必须实施高速公路联网收费。 与此同时，随着高速公路联网收费路网规模的不断扩大，通车里程的不断增加，偷 逃通行费所带来的高额利润导致该行为愈演愈烈。偷逃手段不断翻新，流失费额巨大， 给高速公路收费管理带来了很大的难度，严重侵害了各高速公路运营商的合法权益，扰 乱了和谐的市场经营秩序【l 】。因此打击偷逃通行费行为、防止收费作弊是一个不容忽视、 亟待解决问题。以陕西省为例，2 0 0 8 年6 月1 日至7 月3 1 日，收费公路开展为期两个 月的堵漏增收专项整治活动。据统计，全省收费公路各运营管理单位，共稽查处理违规 车辆1 4 9 6 7 0 车次，追缴通行费8 5 5 5 6 万元。由于整治阶段加大宣传和治理工作力度， 起到了极大的震慑作用，有效遏制了偷逃费现象，从而促进了通行费增收，7 月份，全 省收费公路车辆通行费较6 月份净增收9 7 5 9 0 6 万元。由此可见开展高速公路联网收费 稽查管理应用研究，通过运用科技手段提高联网收费稽查水平，加强堵漏增收稽查监督， 显得尤为重要和迫切。 目前陕西省的收费高速公路由交通主管部门组织修建或者由不同公路经营企业投 资建设或经营，在省界设立主线收费站，实行“统一收费、按比例分成 的管理方式。 陕西省联网收费系统总体框架结构由省收费结算中心、路段收费中心、收费站三级组成。 收费系统的各级数据依次来自于收费车道、收费站、收费分中心、收费中心，数据信息 以逐级传递的方式在各级节点之间流动。这些数据是对收费工作最真实有效的记录。有 相当一部分的偷、逃、漏费行为( 如换卡、倒卡、利用特情车辆作弊等) 会在联网收费数 据库中留下痕迹，引发相关数据异常，但是当前的联网收费系统对于这些数据没有较强 的自动侦测能力，使得这些具有丰富信息量的数据到目前为止还处于闲置状态，若能采 用先进的科技手段对联网收费数据库中的数据进行分析，发现隐藏在其后的偷、逃、漏 第一章绪论 费行为，便可达到稽查监督的效果。 在联网收费模式下，不法分子利用高科技手段偷逃通行费的行为也不断推陈出新， 花样百出，但目前各高速公路收费管理单位稽查人员普遍存在工作经验不足、业务研究 不足、科技手段运用不足、处理程序不规范，尺度把握不统一等现象，这些都严重制约 了联网收费模式下收费稽查管理水平的提升，造成了稽查工作的难度。所以，结合陕西 省联网收费系统，利用计算机技术、智能识别技术来研究先进的稽查方法，弥补现有人 工稽查存在的不足是大势所趋。 运用科技手段对当前联网收费系统数据库中的闲置数据进行处理，建立高速公路联 网收费系统数据仓库，充分挖掘联网收费数据中的信息价值，建立高速公路联网收费稽 查管理系统，弥补现有人工稽查的不足，帮助稽查人员减轻工作量，提高工作效率，实 现有效防范和打击偷漏费行为，具有非常重要的意义。 1 1 2 国内外相关研究与现状 1 ) 收费稽查管理方面 高速公路的快速发展伴随着联网收费系统数据以几何级数增长，这期中由于偷逃通 行费给运营管理单位带来的巨大损失已经引起了高度重视，目前全国各省高速公路管理 部门都在不同程度上开展了关于收费稽查管理方面的学习和研究。 ( 1 ) 京珠高速在计重收费稽查上采取的措施 开展专项调研和培训，系统讲解车辆逃费特征、识别方法和处理方法并汇编成册。 在硬件上，对车道、匝道改造等土建项目增设减速标线、水马和标志标牌等。在软件上， 出台了计重收费工作实施方案等管理制度。在人员管理上出台激励措施，提高全员 积极性，对收费管理人员岗位设置及职责进行重新界定和调整，规范了特情处理的审批、 监管流程，形成了一级对一级负责的管理链条。 ( 2 ) 河北省在联网收费稽查方面的工作 河北省目前联网收费防止作弊最普遍的方式就是采用科技手段利用收费系统的自 动控制和记录功能，通过闭路电视监视系统( c c t v ) 和联网收费图像查询功能对收费工 作进行全过程的监督。系统自动将入、出口操作不一致的事件以及将所有涉及减免通行 费的操作如免费、降档、优惠、u 型、超时等实时上报，上传并保存图像和数据备查。 同时各广场、车道和入出口收费站的图像2 4 小时实时录像，收费管理人员可以当时或 事后进行核查。 2 长安大学硕士学位论文 在机构设置方面根据各联网单位的机构设置和联网收费管理的特点可成立松散型 的稽查机构。该机构由河北省收费拆账中心稽核部负责( 参照京沈联网机构设置) ，由各 联网单位分管领导、路收费中心和稽查大队、收费监控员组成一个多层次、全方位的稽 查网络，这些稽查人员平时在各自的岗位上展开日常的管理职责。负责收集、整理、分 析收费情况，适时地开展收费稽查活动，必要时从联网单位抽调人员开展专项稽查或对 外稽查。 ( 3 ) 安徽省在联网收费稽查方面的措施 车辆进入出口收费车道时首先进行人工牌照的录入和核对，若发现不一致系统报警 后再进行出、入口的图片对比。此种方式增加的设备很少，投资省见效快、虽然对出入 口服务时间有影响，但收费员熟练以后影响可降至最低。安徽省目前采用了这种方式， 通过车牌的录入管理、冲突查询、人口图片调阅等方式，有力地遏制了“倒卡 作弊偷 逃通行费的行为。 安徽省针对内部人员，目前采用的最为有效的监控和稽查手段就是对收费广场和车 道2 4 小时不间断录像，再结合数据库单车事件信息进行比对，重点是特情事件，以检 查收费人员在处理这些车辆时操作程序是否适时及规范。这样的方法便于稽查人员进行 事后随机分段稽查。 ( 4 ) 湖北省在联网收费稽查方面的工作 湖北省启用高速公路联网收费电子稽查系统，对具有逃缴高速公路通行费行为的嫌 疑车辆，如车辆换卡、违规免费、降档、改轴逃费、冲岗、假冒军警车、称重货车作弊 等经过锁定后形成黑名单，进入黑名单的车辆在进出湖北省高速公路任何一个收费站口 时，系统将自动识别报警，并调出该车辆以往历次逃缴通行费的证据，稽查人员依法现 场给予处罚 ( 5 ) m 东省在联网收费稽查方面的措施 山东省交通部门要求，高速公路管理部门建立健全的倒卡、闯卡车辆信息档案，将 以往查出的倒卡车辆和多次闯卡车辆牌号、型号等信息，汇制成表格印发各高速公路收 费站，提前进行防范；对侥幸逃脱的当地闯卡车辆，将车牌号等相关信息报送公安部门 依法协助查处。同时，山东省交通部f - 3 n 强计重收费设备的维修改造，收费站要在电子 秤附近增设照明设备，提高对闯卡、垫板等逃费行为监控效果并且在电子秤与路边空隙 处安装“计重收费电子称台防压器 ，从源头上消除不法人员人为干扰计重设备的行为。 此外，山东省交通部f - j 力n 大了与公安部门的联合执法力度，在部分高速公路收费站 3 第一章绪论 成立由公安人员参与的治安办公室，依法打击闯卡、倒卡、垫板逃费等不法行为。 ( 6 ) 山西省在联网收费方面的稽查工作 加强了对逃缴通行费行为的监控管理，如开展打击换卡逃费行为的活动，对恶意闯 卡车辆、长期逃费车辆要认真做好记录，保留好证据，掌握清楚其活动时问和规律，在 高速公路全线下发黑名单。在计重收费过程中，除了与公安、高速公路巡警、路政等单 位实行联动外，也特别留意同一地区牌照车辆的集结情况严防车辆恶意群体性有组织堵 塞道口，造成现场混乱，产生不良的社会影响。 由以上可见，目前全国各省高速公路管理部门都在不同程度上开展了关于收费稽查 管理等方面的研究，对稽查方法、稽查对象等也进行了政策性的规定，但是这些研究大 都停留于传统浅显的层面。通过对省内外高速公路收费稽查工作内容的了解我们可发现 现阶段稽查内容主要包括收费人员的服装、仪表和文明服务情况、车道收费业务操作流 程、入出1 ：3 特殊操作规范、收费站收费业务操作规范、各单位通行票据管理情况( 定额 票、计算机打印票) 、车辆领卡、缴费情况、通行费存缴情况、各类报表填报及统计分 析情况等【2 】。没有对目前高速公路发生的偷、逃、漏费方式进行全面认真的分析，也没 有对联网收费数据进行分析和深层挖掘。 2 ) 数据仓库和数据挖掘方面 目前，国际权威i t 研究与顾问咨询公司g a r t n e rg r o u p 的一次高级技术调查将数 据挖掘列为“未来三到五年内将对工业产生深远影响的五大关键技术 之首，并将并行 处理体系和数据挖掘列为未来五年内投资焦点的十大新兴技术前两位1 3 。世界上研究数 据挖掘的组织、机构或大学很多。比较著名的如卡内基梅隆大学和位于伊利诺依大学的 n c d m ( t h e n a t i o n a lc e n t e rf o rd a t am i n i n g ) 。世界上比较有影响的典型数据挖掘系统有： s a s 公司的e n t e r p r i s em i n e r 、i b m 公司的i n t e l l i g e n tm i n e r 、s g i 公司的s e t m i n e r 、s p s s 公司的c l e m e n t i n e 、s y b a s e 公司的w a r e h o u s es t u d i o 、r u l e q u e s tr e s e a r c h 公司的s e e 5 、 微软公司的s q ls e r v e r 、新西兰w a i k a t o 大学研究的w e k a 、还有c o v e r s t o r y 、 e x p l o r a 、k n o w l e d g ed i s c o v e r yw o r k b e n c h 、d b m i n e r 、q u e s t 等系统【引。 与国外相比，国内对数据挖掘和知识发现的研究稍晚，没有形成整体力量。1 9 9 3 年国家自然科学基金首次支持对该领域的研究项目。目前，国内的许多科研单位和高等 院校竞相开展数据挖掘和知识发现的基础理论及其应用研究。其中，北京系统工程研究 所开展了模糊方法在知识发现中的应用研究，北京大学在开展数据立方体代数的研究， 华中理工大学、复旦大学、浙江大学、中国科技大学、中科院数学研究所和吉林大学等 4 长安大学硕士学位论文 单位开展了对关联规则挖掘算法的优化和改造。 综合数据仓库和数据挖掘理论与技术的研究现状，在行业应用上，目前绝大多数的 数据挖掘研究成果集中于电信、零售和宏观经济研究等领域。通过时间和时间序列数据 库，数据挖掘可以根据数据库中存储的随时间变化的信息，发现对象演变特征和对象变 化趋势，帮助进行制订管理决策等【5 】。对于高速公路联网收费数据库的数据挖掘以及将 挖掘结果用以指导收费稽查工作，其研究和应用尚处于空白阶段。 1 2 研究目的与意义 第一章绪论 段的应用，如监视监控、人工稽查等；较少采用科技手段和整体的解决方案，如利用车 牌自动识别、数据挖掘技术手段实现收费稽查：现行系统缺乏整体性和有效性，如有的 出口即使发现了车牌不符、车型不符等特殊事件，但因为没有具体的凭证，也无法对作 弊主体进行相应的处罚。通过建立高速公路联网收费系统数据仓库，通过充分挖掘联网 收费数据中的信息价值，可以为打击偷逃费提供确凿的证据。 1 3 研究内容 1 ) 联网收费系统分析 对高速公路联网收费系统结构、功能、收费数据、收费业务流程等进行分析，研究、 分析联网收费系统数据与联网收费管理、决策支持的关系。 2 ) 收费稽查管理研究 在对高速公路联网收费系统分析的基础上，对联网收费稽查管理进行研究，包括收 费稽查管理体制、收费稽查管理流程和收费稽查管理手段等。 3 ) 高速公路联网收费偷逃费现象分析 针对目前高速公路联网收费系统存在的问题，分析收费( 包括计重收费) 业务各个流 程，对各种偷逃费现象进行分析，提出相应对策，指导收费稽查工作。 4 ) 建立收费稽查数据仓库 在对高速公路联网收费基础数据进行深入分析基础上，分析高速公路收费数据库的 特性、逻辑设计，设计高速公路联网收费稽查数据仓库，为数据挖掘奠定了基础。 5 ) 研究数据挖掘算法，实现数据挖掘 对数据挖掘的各种算法进行细致研究，选取对联网收费稽查支持度最高的算法，利 用数据挖掘软件实现对收费数据的挖掘，为收费稽查提供辅助和决策支持。 1 4 创新点 论文对联网收费稽查业务及偷逃通行费行为进行了深入研究，并利用数据挖掘技术 建立了收费稽查模型。主要创新点有以下几点： 1 ) 系统研究了联网收费模式下收费稽查的内涵、稽查方式和稽查内容。 2 ) 论文对高速公路的偷逃通行费现象进行了全面的分析与研究，对其进行了分类和 详细介绍，并对偷逃通行费行为提出了相应的稽查措施和流程，以指导收费稽查工作。 3 ) 从联网收费数据出发，分析、挖掘深层次信息，将数据挖掘技术应用于收费稽查 6 7 大大降低了人 第二章联网收费稽查业务研究 第二章联网收费稽查业务研究 高速公路联网收费是高速公路收费稽查问题研究的基础，应从现有的联网收费系统 出发对系统结构、功能、收费业务流程等进行研究分析，为展开联网收费稽查管理研究 包括收费稽查管理体制、收费稽查管理流程等奠定基础。 2 1 联网收费系统主要功能与总体构成 根据不同的高速公路收费管理体制和联网收费范围的大小，高速公路首先实现省 ( 自治区、直辖市) 内联网收费，逐步实现省( 自治区、直辖市) 际间的联网，为将来全国 联网收费电子货币化做好基础工作。 联网收费系统主要功能包括有：收费结算，一般收费业务管理，票据管理，非接触 i c 卡管理，网络管理，图像管理，对外服务管理等【6 1 。 联网收费系统总体构成分为三种基本模式：省内区域联网收费、省域联网收费和省 级联网收费。由于目前我国尚未实现全国联网收费，基于本论文的中心在于研究省域联 网收费模式下对于收费稽查工作的探讨研究，故之后本章将以陕西省为例主要介绍省域 联网收费。 2 2 省域高速公路联网收费分析 陕西省高速公路联网系统以s d h 光传输设备为通信平台，i b m 小型机为数据处理 核心，集语音、数据、视频、图片等多种媒体为一体，通过联网信息处理，监视联网路 段运行车辆动态，掌握路况信息，实现联网收费资金清分和结算，维护了高速公路收费 管理( 经营) 单位收费权益并提高高速公路运营管理和服务水平啊。 2 2 1 联网收费发展过程 2 0 0 1 年陕西省交通厅制定了陕西省高速公路联网收费、通信、监控系统总体规 划，2 0 0 2 年全省正式启动陕西省高速公路联网收费工程建设。 2 0 0 5 年3 月1 日实现了西安绕城高速公路、西安一潼关高速公路、西安一宝鸡高 速公路、西安一富平高速公路、西安一户县高速公路、西安咸阳机场高速公路，“一环 五线 共4 7 6 公里高速公路的联网收费，实现了驰骋8 0 0 里秦川畅行无阻。 2 0 0 5 年9 月2 7 日勉宁高速与西汉高速勉汉段实现了联网收费；2 0 0 5 年1 0 月1 0 日， 靖王高速与榆靖高速实现了联网收费；2 0 0 5 年l o 月1 2 日，延塞高速与黄延高速延安 8 长安大学硕士学位论文 过境段，实现了联网收费；2 0 0 5 年1 1 月2 7 日西阎高速与阎禹高速实现了联网收费。 至此，全省联网收费里程突破1 0 0 0 公里。 2 0 0 6 年9 月，陕北区域高速公路联网分中心建成并投入使用，西铜、铜黄、黄延、 榆蒙等高速公路树立接入陕北路网，标志着陕西省高速公路联网格局的形成，使陕西省 联网收费工作迈向新的阶段。 2 0 0 7 年，京昆高速陕西段全线通车，全省联网收费高速公路里程突破2 0 0 0 公里。 截止2 0 0 8 年底，陕西省已实现联网收费的高速公路2 3 1 8 公里【3 】。 2 2 2 联网收费机构与收费征收流程 陕西省联网收费系统由省中心、路段分中心、收费站、收费车道4 级构成。其中陕 西省高速公路收费管理中心是省交通厅直属事业单位，成立于2 0 0 2 年4 月，负责全省 收费公路和通行费的管理工作。包括负责全省联网高速公路路况、交通和收费秩序监控； 负责联网高速公路通行费收入资金的归集、清分及会计核算；负责通行费收费票据( 卡) 的管理，组织收费稽查工作川。 陕西省高速公路联网收费采用非接触式i c 卡作为通行凭证的半自动收费方式，其 使用流程为：通行车辆驶入路网，经过入口收费站时，驾驶员按规定主动领取已记录 相关信息的通行卡。通行车辆驶出路网，经过出口收费站时，驾驶员必须交回通行卡， 收费员按照通行卡记录的入口收费站判别的车型和车牌号后4 位及抓拍的图像与出口 校核无误后，车道计算机自动计算通行费，人工收费，计算机打印票据，控制车道电动 栏杆机抬杆放行，同时闭路电视将监视收费过程并对出口特情车辆图片进行抓拍【刀。 2 2 3 联网收费征收范围与车型分类 1 ) 征收范围 除军队车辆、武警部队车辆；公安机关在辖区内收费公路上处理交通事故、执行正 常巡逻任务和处置突发事件的统一标志的制式警车；经国务院交通主管部门或者省、自 治区、直辖市人民政府批准执行抢险救灾任务的车辆；进行跨区作业的联合收割机、运 输联合收割机( 包括插秧机) 的车辆；在国家规定的绿色通道上运输鲜活农产品的车辆免 交车辆通行费，其余通行联网高速公路的车辆一律按规定征收车辆通行费。 2 ) 联网收费车型分类 根据国家相关文件的规定，进行车型分类如下： 9 第二章联网收费稽查业务研究 表2 1 收费公路车辆通行费车型分类 车型及规格 客车货车 第一类 7 座 2 吨 第二类8 1 9 座2 - 5 吨( 含5 吨) 第三类2 0 3 9j 重5 1 0 吨( 含1 0 吨) 第四类4 0 座1 0 1 5 吨( 含1 5 吨) 2 0 英尺集装箱 第五类1 5 吨以上：4 0 英尺集装箱 2 2 4 省高速公路收费管理中心系统构成及系统功能 1 ) 系统结构 省高速收费管理中心系统主要由通行费拆分与结算、系统参数管理系统、报表统计 查询打印系统、数据传输系统、数据存储系统、数据备份与恢复系统、信息发布系 统、网络管理系统、操作权限管理系统、密匙管理系统、安全认证系统等构成。 省高速公路管理收费中心系统宜选用千兆以太网等高速网络通信技术组网，采用开 放式网络构架，可根据功能需求和收费应用业务量的增加，方便的升级与扩展。 省高速公路收费管理中心系统的实施可根据收费路网的发展、联网收费应用业务量 需求分期实施。当联网收费系统中使用非现金支付或电子收费时，应采用双机热备份服 务器并配置适当的数据存储系统，除设置通行卷及票据管理中心外，根据需要设置密匙 管理中心。 省高速公路收费管理中心系统主要由主数据服务器、通信服务器、结算服务器、访 问服务器、通行券( 包括票据管理) 服务器、备份服务器、交换机、路由器、联网收费密 匙管理工作站、通行券管理工作站、非接触i c 卡初始化和发卡设备、各种应用业务工 作站、打印机、磁带库和u p s 电源等组成，支持电子收费( 含支付卡、电子不停车收费) 和记重收费管理【9 】。 2 ) 系统功能 ( 1 ) 基本功能 系统参数管理：查询、增加、删除、修改现有收费路网收费系统运行参数( 如车 型分类表、非现金支付的黑灰名单表、费额表、员工表、时钟同步信息、收费站编码 表、联网收费拆分表、车辆行驶超时表等参数) 。 1 0 长安大学硕士学位论文 数据传输管理：建立与结算银行、下级系统的通讯连接、传输联网收费系统需要 交换的一切数据；如发送系统运行参数，接收下级系统上传的联网收费数据( 包括原始 收费数据和统计数据等) 。 数据处理与存储管理：完成联网收费数据的一致性、机密性、完整性、不可抵赖 性、可靠性等处理与确认，并存储于数据存储系统；在异常情况子下，接收利用网络拨 号或移动介质等上传的联网收费数据。 通行费的拆分与结算：完成收费数据的校核验证，根据不同的差分条件，对每一 笔通行费进行拆分和结算，统计生成各类拆账报表，将拆分结果生成银行划拨指令，并 传至开户行；将银行返回的资金划拨结果进行分类，并将通行费拆分与结算结果数据发 送给下级系统。 报表统计查询打印管理：随联网收费数据进行整合、处理、统计和生成收费、 管理、交通量等报表( 时间段、班次、日、月、年) ；原始收费数据不允许修改。 数据备份与恢复管理：数据备份是指依据所制定的备份策略，对收费数据和部分 重要的系统文件进行备份：数据恢复是指在系统出现故障时，根据需要对收费数据或系 统文件进行恢复。 票证及通行券管理：票证管理是指完成联网收费票证( 收据发票、定额票等) 的 入库、发放、核销和调拨；通行券管理是指完成通行券的发行、日常管理( 包括入库、 出库、发放、调拨、库存管理等) 、统计分析等。 i c 卡的管理：包括各种i c 卡( 通行卡、结算卡、身份卡等) 的初始化、发行的等。 信息发布管理：将通行费拆账结果、收费标准、系统参数等信息对联网收费各个 收费公路经营管理单位进行发布，供其浏览查询。 操作权限管理：为不同身份人员设置不同的系统操作权限，以确认其可进行不同 级别的操作、维护与查询，并建立操作日志。 0 网络管理：建立分布式网路管理系统，合理分配联网收费网络资源与负载；实现 联网收费网络运行状况的实时监控与检测；迅速确定网络故障等；建立完备的分布式多 层次网络安全系统，确保联网收费网络系统安全、可靠地运行。 o 计重收费管理：接收下级上传的计重收费数据，完成计重收费数据的收集、存储、 处理、管理等：在联网收费系统参数表中需增加计重收费基本费额表( 基本费率标准一 一正常车辆、计重收费车辆通行费计算公式) 、超限超载费额表( 基本费率调节系数 超过公路承载能力的车辆通行费计算公式) 、超限超载车辆黑名单并可根据需要及时下 第二章联网收费稽查业务研究 发至下级系统中；统计查询打印各类计重收费日周月年等管理报表；对计重收费 数据进行综合分析处理，提供简单必要的辅助分析决策数据。 0 电子收费管理： 电子标签管理：包括电子标签的入库、出库及其初始化管理； 电子标签密室管理：完成电子标签密匙的存储、分发等； 电子标签黑灰名单的管理：实现对电子标签黑灰名单的增加、删除、修改、查 询； 安全认证管理：主要包括交易安全认证和核心设备入网安全认证检测和许可；交 易记录的安全认证完成对电子收费交易数据、充值交易数据进行交易安全的确认；入网 安全认证检测和许可完成对入网电子收费核心设备认证检测和许可，并建立与之对应的 管理规章。 客户服务管理：主要完成电子标签销售、安装、维修、充值、挂失、解挂、注销、 用户信息修改、资料查询等。 o 非现金支付管理： 非现金缴费卡管理：包括非现金缴费卡的入库、出库及其初始化管理； 非现金缴费卡密匙管理：根据密匙管理系统要求，完成非现金缴费卡密匙的存储、 分发等； 非现金缴费卡黑名单的管理：实现对非现金缴费卡黑名单的增加、删除、修改、 查询； 交易安全认证管理：对非现金缴费卡收费交易数据、充值交易数据进行交易安全 认证； 客户服务管理：主要完成非现金缴费卡销售、充值、挂失、注销、用户信息修改、 资料查询等。 ( 2 ) 扩展功能 i n t e m e t 网站 客户服务( 交易明细及相关资料查询、网上购电子标签、非现金缴费卡等) 省高速公路收费管理中心对外信息发布 i n t e m e t 网站宜采用物理隔离并脱机运行方式，从联网收费系统向i n t e m e t 网站传输 数据时应采取必要的安全措施和单向数据传输。 抓拍图像处理系统 1 2 长安大学硕士学位论文 图像文档的查核、备份； 打印违章车辆图像【9 】。 2 3 联网收费模式下收费稽查的研究 2 3 1 收费稽查的内涵 联网收费模式下的收费稽查工作，就是要以通行i c 卡为载体，依托计算机收费系 统的科技管理手段，按照收费流程和收费管理制度的规定，加强对收费人员和通行车辆 的管理，以维护高速公路的经济利益和良好的社会形象。 在联网收费管理中，由于是出口收费，不能像人工收费那样通过出口检票来对入口 收费进行监督，违章作弊的可能性更大，偷逃的费额会更多，因此稽查的手段必须更强， 措施必须更得力。目前联网收费防止作弊最普遍的方式就是采用科技手段，如车牌自动 识别系统，利用收费系统的自动控制和记录功能，通过闭路电视监视系统( c c t v ) 和对 讲监听系统对收费工作进行全过程的监督。 现有的收费稽查方式对规范收费操作流程起到了很好的控制作用，但对于不法车主 日渐猖獗的逃缴通行费行为和花样繁多的偷逃费方式却效率不高。因此亟需采用科技手 段辅助收费稽查，辅助各级收费管理人员采取相应的稽查措施，全方位、多层次地对收 费工作进行监督和检查，才能有效地防止和杜绝通行费的流失。 2 3 2 联网收费稽查机构的设置 以陕西省为例，按照陕西省高速公路联网收费稽查实施细则( 暂行) ，联网收费 稽查机构建议可分为两级： 第一级：省收费中心稽查科根据工作实际，组织联网稽查人员开展稽查工作。联网 稽查人员由省收费中心稽查专职人员、各联网高速公路收费管理( 经营) 单位稽查人员和 各联网高速公路路段分中心稽查人员组成，在省收费中心稽查科领导下开展路网收费稽 查工作。 收费中心可根据不同的稽查对象、内容，从联网收费管理( 经营) 单位组织专业人员 开展稽查工作。 第二级：各联网收费成员单位应配备稽查专( 兼) 职人员，在收费公路管理( 经营) 单 位领导下开展内部稽查工作，并参加收费中心组织开展的联网收费稽查工作。 第二