高速公路收费系统设计与实现.doc

毕业设计（论文） 第 52 页毕业设计（论文）设计（论文）题目：高速公路收费系统设计与实现 52高速公路收费系统设计与实现摘要高速公路收费系统是高速公路管理的重要组成部分。建立智能化的收费系统是加强高速公路管理的一个重要环节。这个系统的建立将会较好地解决交通收费业务中手工撕票收费这一传统方式所出现的各种问题，提高收费效率，杜绝跑、冒和漏收，能提高高速公路的整体功能。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。根据国内外高速公路收费系统的发展经验，结合当今的技术发展趋势，本文详尽地阐述了高速公路联网收费系统的设计、关键技术和部分技术实现。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。本文首先介绍了当前国内外高速公路收费系统的发展状况，并讨论了其优缺点，从中选出适用于我国现状的设计方案。然后对本收费系统进行系统总体分析，对本系统的需求进行了分析。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。然后，对系统总体设计进行了阐述，先确定了系统结构，并对系统中用到的数据库进行了分析和选择，对系统进行了总体设计。在后面的系统程序设计中对车道收费系统和收费站收费系统的设计进行了详细的论述，并对系统的安全性进行了设计。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。最后，本文简述了主要研究结果和存在的不足，并对不足给出了进一步改进的建议，展望了我国高速公路收费系统发展的方向。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。关键词:智能交通，车道收费系统,高速公路,费用计算Design and Implementation of Expressway Fees Collection System謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。AbstractThe expressway fees collection system is the main part of the expressway management. The establishment of an intelligent fees collection system is an important segment during strengthening the expressway management. All kinds of short advantages led by hand working in the former practice of transportation fees collection can be avoided by using the system. And also the function of the expressway can be promoted as a whole.厦礴恳蹒骈時盡继價骚。According to the development of the expressway fees collection system and the trend of todays technology, an elaborate introduction is given in this thesis, which is about the design, key technology and some technical realization of the expressway fees collection.茕桢广鳓鯡选块网羈泪。First, the current domestic and international developing condition of the expressway fees collection system is introduced. After discussing its advantage and disadvantage, a design project is chosen, which is profitable for the present condition to our country. Then the analysis to the fees collection system is carried on, including the total analysis of the system, the analysis to the need of this system.鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。Next, the total design of system is described, the structure of this system is selected, the analysis and choice of database is done too, and total design of the system is carried on. And then, the entrance driveway system is described in detail. And the toll station system is introduced. The design for the safety of system is done.籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。In the end, the results and the shortages are given. Further more, the suggestion for the further improvement of the expressway fees collection system is given.預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。Key words: Expressway, Fees collection Driveway, Toll station, Safety渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。目录 1 绪论1铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。1.1 课题背景及来源1擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。1.2 课题研究的意义2贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。1.3 论文结构2坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。2 系统分析与设计4蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。2.1 系统分析4買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。2.1.1 车道收费系统功能规定4綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。2.1.2 车道收费处理主要流程分析5驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。2.2 解决方案设计9猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。2.2.1 总体设计9锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。2.2.2 车道系统程序设计13構氽頑黉碩饨荠龈话骛。2.2.3 数据上传通信16輒峄陽檉簖疖網儂號泶。2.2.4 通信系统设计16尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。2.2.5 数据库设计21识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。3 基本理论知识及应用24凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。3.1 MFC下的用户界面编程24恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。3.2 MFC下的多线程26鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。3.3 MFC下的网络编程27硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。3.4 MFC下基于ADO的数据库操作29阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。4 系统开发与实现33氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。4.1 开发环境及工具33釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。4.2 系统实现33怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。4.2.1 用户界面实现33谚辞調担鈧谄动禪泻類。4.2.2 通信系统实现40嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。4.2.3 高速公路出口费率计算实现42熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。4.2.4 车辆照片查询实现42鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。4.2.5 导出EXCEL报表实现42纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。4.2.6 报表统计实现46颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。4.2.7 车辆图象抓拍实现46濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。4.2.8 时钟同步实现46銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。4.3 结果分析47挤貼綬电麥结鈺贖哓类。4.3.1 开发难点及相关策略47赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。4.3.2 课题不足之处47塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。4.3.3 工作展望及见解48裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。5 总结50仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。致谢51绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。参考文献52骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。1 绪论随着我国经济的迅猛发展，高速公路交通作为经济发展的主要基础设施之一，越来越受到重视。在高速公路的建设上，我国普遍采用了“贷款建设，收费偿付”的金融和投资体系，即通过贷款来建设高速公路，在高速公路建成投入使用后通过对通行于高速公路上的车辆收取通行费用的方式来偿还贷款。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。高速公路收费制度的建立不仅可以为高速公路建设开辟资金来源，而且可以吸引私人企业和个人参与高速公路建设投资，解决高速公路建设长期依靠政府财政，发展缓慢的弊端。另外，高速公路的养护与管理资金可以直接从征收的车辆通行费中提取，减少了许多中间环节，克服了多年来道路养护管理中的不记成本、不讲经济核算的种种弊端。此外，高速公路具有比一般公路高的效益，决定了高速公路可以依据市场法则，通过收取车辆通行费对其价值进行补偿。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。从另外一个角度上看，高速公路收费不只是从经济上考虑用于还贷或开辟新的高速公路建设的资金来源，还可实现高速公路交通需求控制。从而解决高速公路拥挤、安全和污染等问题。所以，建设先进、完善、有效的高速公路收费系统是整个高速公路系统建设和管理中不可或缺的一部份。它所要实现的主要功能有:栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。1. 对使用高速公路的车辆按车型、行驶里程进行合理、正确的收费；2. 规范收费、现金入账等财物统计工作，防止舞弊、堵塞财物漏洞；3. 结合交通管理，限制高峰期交通流量以保障高速公路的安全、畅通；4. 提供交通流量数据，作为交通监控系统和管理部门的决策依据；5. 改善道路通行费的支付和结算方法、从而减少车辆缴费滞留时间，提高收费车道的车辆通行速度，提高道路通行能力。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。1.1 课题背景及来源在长潭西线通车之前，由北到南三市之间只有京珠高速长潭段将其连接。东西向，株潭之间则只有莲易高速连接。三市之间的内部城际高速公路网络并未形成。同时，将三市串联起来的只有京珠高速公路长潭段。但所谓的“串联”，却并非在一条直线上。 峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。三市中，除长沙外，株洲和湘潭上京珠高速公路都还需要一段连接线要走。长潭西线未通车之前，长沙至湘潭所需时间至少要40分钟，“短短的40公里路程，最快都需要40分钟，这肯定无法适应三市一体化发展的需要，所以要提速三市一体化进程，必须得构建适应一体化发展的快速交通网络。”省交通厅相关专家表示，而长潭西线的通车将改写现状，使长沙至湘潭的行车距离缩短20公里。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。此外，长潭西线的建成通车，也将缩短长沙至邵阳的时间。长湘西线湘潭起点即与潭邵高速公路对接，出了湘潭收费站一公里，即可上潭邵高速公路。在昨日的体验中，本报车务部司机欧阳宏介绍，长潭西线通车后，至少可以使长沙至邵阳的时间节约20分钟以上。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。1.2 课题研究的意义高速公路收费系统是长潭西线高速公路的重要组成部分，是高速公路业主收回投资的渠道。收费系统应用软件根据功能及分布主要分为以下几个既相互独立又彼此联系的功能单元，由它们一起构成了IC卡收费管理信息系统：胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。1. 车道级模块，包括入口车道发卡软件和出口车道收费软件；2. 站级模块，包括站级财务软件、站级监控软件和站级网络管理软件；3. 中心级模块，包括中心财务软件、中心监控软件、中心网络管理软件、中心POS机管理软件及中心IC卡管理软件；鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。4. 通信模块件，包括车道通信软件、站级通信软件和中心通信软件；本课题主要对整个系统架构进行设计，并实现车道级模块功能。1.3 论文结构绪论部分概要介绍了本毕业设计课题的背景来源以及研究的意义。第二部分是论文的重点之一，通过对系统进行详细分析，着重介绍了系统的设计方案实现内容。第三部分介绍开发本系统所涉及到的基本理论知识以及选用方法的依据。第四部分是论文的另一重点所在，从第二部分的系统分析和解决方案出发，以第三部分涉及到的基本知识为基础，重点介绍系统的设计思路和实现方法，并阐述课题的难点、问题所在以及创新思想在本设计中的体现。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。第五部分对研究工作进行归纳和总结。2 系统分析与设计3.1 系统分析车道收费系统的需求分析主要以新的收费模式下高速公路的实际情况和运营管理方面的要求为基础。3.1.1 车道收费系统功能规定车道收费软件按功能分为入口和出口两种类型入口车道收费系统通过所配车道设备及收费员对进入高速公路的车辆进行抓拍图像、识别车牌、车型、车情输入。对黑名单、白名单车辆进行相应的处理。将车道信息、收费员工号、车情、车型、车牌号、卡盒号、日期时间、抓拍图像等其他信息写入数据库表中，形成一条流水记录;并将相应的入口描述信息写入通行IC卡，发给通行车辆司机，抬起电动栏杆机。车辆驶出车道，完成入口操作。出口车道收费系统通过所配车道设备及收费员对驶出高速公路的车辆进行抓拍图像、识别车牌、读出通行IC卡中存储的信息。对读出的信息进行自动及人工核对，计算出通行费，并用费额显示器显示收费金额，并用语音设备发出礼貌用语;回收通行IC卡、收取通行费。当出现免费、丢卡、坏卡、违章、黑名单、白名单车辆时，按相应规定进行处理;将出口的路段、站点、车道标识信息、收费标识信息、车型、车种、车牌号、IC卡及卡盒号信息、日期时间等其他信息在车道数据库表中写入一条流水记录，并在该卡中写入使用完毕注销信息;打开电动栏杆机，车辆驶出车道，完成出口操作2。陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。此外，车道收费软件系统还应具有下述功能:1. 对收费人员上下班身份验证的功能；2. 自动检测并记录车道设备的运行状态功能；3. 能够提供一定的安全机制，防止随意删改数据，同时提供数据备份和在网络中断情况导出数据的服务；4. 通过车牌自动识别，系统实现防换卡功能；5. 在非主要设各出现故障的情况下，系统亦能够完成收费处理；6. 尽量减少设备各故障对车道收费的影响。3.1.2 车道收费处理主要流程分析车道处理流程分析以车道收费业务为中心，分为两部分;入口车道流程分析和出口车道流程分析3，主要以流程图的形式来体现。因为涉及的分析流程较多，所以以下画出的是入口、出口主要收费业务分析流程图4。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。1. 车道处理主控流程分析图2.1 车道处理主控流程分析2. 上班校验流程分析图2.1 上班校验流程分析3. 入口发卡处理流程分析图2.2 入口发卡处理流程分析4. 入口车情流程分析图2.3 入口车情流程分析5. 出口车情处理流程图2.4 出口车情处理流程3.2 解决方案设计3.2.1 总体设计1. 基本设计概念和处理流在收费系统中，存在着各种数据，其中有些是与收费相关的，如收费流水数据、运营参数数据、各类相关的查询数据等5。其他是配合收费工作的，例如短消息、时钟同步等6。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。根据有关标准和需求分析，整个系统的数据流向如下图所示7：区域管理点路段中心级收费站级车道级运营参数时钟同步卡调拨指令收费数据卡调拨数据IC卡查询图象查询运营参数时钟同步卡调拨指令收费数据报警信息运营参数时钟同步短消息收费数据报警数据IC卡查询图象查询懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。图2.6 基本设计概念和处理流程2. 程序组成与结构根据数据的流向以及需要做的处理工作，系统被设计成许多个子系统和子程序构成。根据数据的处理需要和程序的部署位置，整个系统的程序组成如下表所示：謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。表2.1 程序组成与结构位置程序名称说明车道车道入口程序车道时钟同步客户端服务程序车道短消息接受服务程序站级站级报表管理子系统站级站级参数浏览子系统站级站级交班管理子系统站级站级数据备份与恢复子系统站级站级IC卡管理子系统站级人工录入流水程序站级报警信息转发服务程序站级监控图象查询代理服务程序站级时钟同步客户端服务程序站级时钟同步服务端服务程序站级车道数据长传服务程序站级站级参数下发子系统程序路段中心路段报表管理子系统程序路段中心路段参数管理子系统程序路段中心路段票据管理子系统程序路段中心路段数据备份与恢复系统程序路段中心路段图象稽查子系统程序路段中心路段IC卡管理子系统程序路段中心路段收费监控子系统程序路段中心报警信息转发服务程序路段中心收费站数据上传服务程序路段中心路段参数下发子系统程序路段中心联网通信客户端程序路段中心时钟同步客户端服务程序路段中心时钟同步服务端服务程序区域中心联网通信服务端程序各个程序与数据之间的关系见下图所示：区域管理点路段中心级收费站级车道级联网通信服务端联网通信服务端联网通信客户端联网通信客户端时钟同步参数管理数据传输监控程序报警转发时钟同步图象查询代理站级数据库报警转发数据传输车道程序短消息接收车道数据库运营参数图象查询结果图象查询请求条件时钟同步请求图象查询请求结果入口查询条件收费流水数据入口查询结果时钟同步结果同步消息运营参数流水数据抓拍图象报警消息时钟同步时钟同步同步消息流水数据运营参数短消息报警信息图像信息查询入口信息查询抓拍图象呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。图2.7 各程与数据之间的关系3. 系统维护设计针对维护方面的工作，主要采取日志的方式来记录系统的运行情况。通常，可采用文本文件、数据库等各种形式。为了便于事后的查看，本系统采用纯文本格式的日志方式。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。日志文件的主要用途包括：(1) 在系统调试、试运行以及正式使用等期间记录系统的使用情况；(2) 记录系统运行过程中发生的故障和异常情况；(3) 记录系统运行时产生的调试信息。使用日志文件，有利于系统的调试和维护工作的开展，便于即使发现并诊断系统运行过程中出现的故障。根据本系统中各个组成部分的规模和特点，各程序可以选用以下各种日志处理方式：(1) 单文件集中型日志：程序的所有日志放在一个文本文件中；(2) 多文件分散型日志：根据日期，将日志分别放在对应于日期的日志文件中。其中，第二种方式，针对产生的多个文件，可以采取集中存放或者按照年月分目录存放的形式。可以采取其他措施，限制日志数据的数量，例如：麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。(1) 限制日志文件的数量；(2) 限制日志文件的大小；(3) 采用分级控制措施，定制那些类型的信息需要保存到日志中。3.2.2 车道系统程序设计1. 车道系统概述为了实现区域联网收费，车道需要进行国王车辆情况的原始数据采集。根据湖南省有关联网收费标准和接口规范，通过安装在车道工控机上的收费系统和相应的场外设备来有效完成数据采集工作。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。入口流程包括入口发IC卡或粤通卡操作流程、入口倒车操作流程、入口修改操作流程、入口挂车操作流程、入口车队操作流程、入口免费车操作流程、入口发纸卷等。風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。出口流程包括出口通行卡收费流程、出口公务车收费流程、出口修改收费流程、出口坏卡收费流程、出口丢卡收费流程、出口回头车收费流程、出口车型不符收费流程、出口车型不符操作流程、出口车种不符收费流程、出口车牌收费流程、出口未付车收费流程、出口车队收费流程、出口粤通卡收费流程、出口免费车收费流程、出口挂车收费流程、出口手工收费流程等。灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。车道收费系统可以有效的控制所有场外设备，以及对各种特殊情况进行处理的功能。同时车道收费系统的工作方式是完全独立的，当收费站计算机不工作或者网络出现问题时，不影响车道系统的正常工作，系统参数，数据记录均存储在本地。在通讯中断的情况下，收费车道系统维持正常收费作业，通讯恢复后，积压数据可自动上传。当车道长期独立工作时，可以通过人工的方式用其他存储介质将数据上传到收费站9。铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。车道收费系统将实时获取系统运营参数，能有效避免各个路段参数使用不统一的问题。车道收费系统有无人职守功能，当车道上无人上班时，以“无名氏”身份监视车道运行10。出口车道能查询车辆在区域内的入口信息和入口图像。车道收费系统原始数据存储在本地数据库LaneDB相应的数据流水表中，原始流水数据在车道保留40天。过期数据将不做保留7。攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。2. 车道系统设计8主界面（显示模块）u_Main单元业务逻辑处理模块u_BizLogic场外设备接口处理模块类THardsareManager数据库处理模块u_DataModule单元趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。图2.8 车道系统设计 在车道收费系统中，车道入口和出口的全部流程在业务逻辑单元u_BizLogic中处理，u_BizLogic中还包括向场外设备发控制命令和获取部分场外设备的状态，通过事件通知机制出发界面显示模块u_Main单元做相应的更新。夹覡闾辁駁档驀迁锬減。数据处理模块专门用来处理入口流水表、出口流水表、工班日志表、工班合计数表、设备装备表等插入、更新操作。视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。场外设备接口处理模块类THardwareManager，管理所有场外设备，所有场外设备的接口单元单独组成一个类，这些类作为场外设备管理类THardwareManager的public成员存在。通过生成类THardwareManager的对象，即可控制所有的场外设备以及获得场外设备的状态。偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。除了打印采用并口连接外，其他场外设备全部采用RS232串口连接。界面显示处理模块显示内容有：站、车信息、收费员信息、发卡、发卡数量、车流量、收费员按键、车道视频字符叠加信息、部分提示信息、当前车辆收费金额、车型、车种、发卡编号、当前车辆入口站等。緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。3.2.3 数据上传通信1. 车道数据上传收费站程序说明：车道数据上传收费站服务程序负责轮询本站的各车道数据库，将未上传的车道流水记录以及抓拍图像上传到收费站保存。騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。2. 收费站数据上传路段中心程序说明：收费站数据上传路段中心服务程序负责轮询本路段的各个收费站数据库，将未上传的车道流水记录、抓拍图像以及有关汇总数据上传到路段中心。疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。3.2.4 通信系统设计1. 通信系统概述通信系统负责在车道、收费站、路段中心以及区域管理点之间传递数据。根据被传递数据的类型以及特点，通信系统被划分成多个子系统（子程序），部署在不同的计算机上，整体配合完成整个收费系统的数据传递任务11。镞锊过润启婭澗骆讕瀘。在各级系统中，数据流向如下入所示：区域管理点路段中心级收费站级车道级运营参数时钟同步卡调拨指令收费数据卡调拨数据IC卡查询图像查询运营参数时钟同步卡调拨指令收费数据报警信息运营参数时钟同步短消息收费数据报警数据IC卡查询图像查询榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。图2.9 联网收费路段系统数据流向图关于数据流图说明：在站级系统中，有相当部分的数据实际上只是转发，例如报警信息、短消息等。由于整个路段的网络是局域网，因此在实际部署中，也可以采取直接将消息发送到中心的机制，以便减少中间环节，使系统得以简化。这主要取决于系统部署以及维护的情况12。邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。对于IC卡和图像信息的查询也可以采用直接从车道发送到路段中心的方式。上图就采用了这种方式。通信系统中，需要处理的数据类型和实时性要求如下表所示：表2.2 需要处理的数据类型和时时性要求信息类型实时要求传输方向备注系统运营参数手工/定时路段中心到车道费率表、黑名单等收费流水数据实时车道到区域中心出口入流水表、工班表等报警信息实时车道到路段中心IC卡入口查询实时车道到路段中心再回车道图像信息查询实时车道到路段中心再回车道短消息实时路段中心或站到车道时钟同步实时区域中心到站和车道2. 通信系统设计通信系统实际上由若干个运行于不同地方的程序组成，包括车道、收费站路段中心等，涉及的数据种类多，传输的要求也不一样，并且与各级系统中的其它程序关系密切，需要整体考虑。如果设计的不合适，对系统的整体运行效果和性能有较大影响13。嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。在设计过程中，主要采取适当分解通讯系统的思路，将各种功能独立到各个独立的程序中。对通信系统的分解，可以简化程序的复杂度，提高可维护性，避免局部的改动对整体造成较大影响。分解的原则包括：该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。(1) 数据类型：例如传送系统运营参数和收费数据；(2) 传输方向：例如对于收费数据，收费站存在着接收和上传的要求；(3) 时间要求：例如实时数据和定时数据的传输；(4) 功能要求：例如实时数据中包括的报警信息和IC卡查询等。根据通信系统的特点，绝大多数通信系统的程序都被编写为Windows系统的服务程序没有图形界面。这些服务程序被默认配置为在系统启动时自动执行，而已通过Windows的服务管理器来启动或停止这些服务程序的运行。劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。根据前述分析机思路。在路段内的车道、收费站、路段中心分别有以下程序用于处理数据通讯和交换功能：3. 车道级：(1) 时钟同步客户端服务程序14：功能：定期从指定的服务器（通过IP设定，收费站）获取时钟同步信息并更新本地车道计算机的时钟。(2) 短消息接受服务程序：功能：接收上层（收费站或路段中心）发来的短消息，并显示给收费员。4. 收费站：(1) 车道收费数据上传服务程序：功能：定时从本站各个车道的数据库中获取需要上传的数据，并存储到站级的数据库服务器中。(2) 监控图像代理服务程序：功能：根据路段中心收费监控的图像查询要求，获取并指定车道的图像数据，并返回给收费监控系统。(3) 报警信息转发服务程序：功能：接收车道上传的报警信息并实时转发到路段中心。(4) 时钟同步服务端程序：功能：为本站车道计算机提出的时钟同步请求应答时钟同步信息。(5) 时钟同步客户端服务程序：功能：定期从指定的服务器（通过IP，路段中心）获取时钟同步信息并更新站级计算机系统的时钟。5. 路段中心：(1) 站级收费数据上传服务程序：功能：定时从本路段各站的数据库中获取需要上传的数据，并且存储到路段中心的数据库服务器中。(2) 报警信息转发服务程序：功能：接受下级上传的报警信息并实时转发到收费监控程序。(3) 时钟同步服务器端服务程序：功能：为本路段下级系统计算机提出的时钟同步请求应答时钟同步信息。(4) 与联网收费相关的通信服务：功能：接收来自车道的入口信息查询以及图像查询等请求，并通过与区域中心的通信，返回查询结果。以上各个部分归纳入下表所示：表2.3 车道级模块归纳部署位置程序名称备注车道时钟同步客户端车道短消息接收收费站时钟同步客户端收费站时钟同步服务端收费站报警信息转发收费站车道数据上传收费站收费站车道图像查询代理路段中心时钟同步服务端路段中心报警信息转发路段中心联网通信客户端含上传数据、查询等6. 数据上传通信(1) 车道数据上传收费站程序说明：车道数据上传收费站服务程序负责轮询本站的各车道数据库，将未上传的车道流水记录以及抓拍图象上传到收费站保存。臠龍讹驄桠业變墊罗蘄。(2) 收费站数据上传路段中心程序说明：收费站数据上传路段中心服务程序负责轮询本路段的各收费站数据库，将未上传的车道流水记录、抓拍图像以及有关汇总数据上传到路段中心。鰻順褛悦漚縫冁屜鸭骞。(3) 时钟同步通信程序说明：时钟同步客户端服务程序定期（时间周期可以设置）与时钟同步服务服务 程序取得联系，获取服务器一端的时钟信息，并根据该时钟信息更新本机时钟，达到统一时钟的目的。穑釓虚绺滟鳗絲懷紓泺。7. 部署在路段中心局域网内所有工作站上的时钟同步客户端：部署在路段中心的时钟同步客户端与部署在车道及收费站的时钟同步客户端是同一个程序，只是需要设置不同的参数，即车道时钟同步客户端需要指定的服务端是收费站的时钟同步服务端，而路段中心的时钟同步客户端指定的是路段中心服务器上的时钟同步服务端。隶誆荧鉴獫纲鴣攣駘賽。路段中心局域网内的所有工作站都需要安装时钟同步客户端，以保证整个收费站局域网的计算机保持时钟同步。在这些工作站上安装时钟同步服务时，对应的服务端指定为路段中心服务器上的时钟同步服务端。浹繢腻叢着駕骠構砀湊。8. 部署在路段中心服务器的时钟同步服务端时钟同步服务端服务程序接收时钟同步客户端服务程序定期（时间周期可设置）发出的请求，返回本机的当前时间信息给客户端，以便客户端根据此时钟信息更新客户端计算机的时钟，达到统一时钟的目的。鈀燭罚櫝箋礱颼畢韫粝。部署在路段中心服务器上的时钟同步服务端服务程序负责接收来自本路段各收费站发出的时钟同步请求。该程序与部署在收费站服务器上的时钟同步服务端是同一个程序，设置的参数也相同。惬執缉蘿绅颀阳灣熗鍵。9. 报警消息通信报警消息转发服务程序负责将出入口车道程序上传的反应车道收费情况的信息转发到指定的目的地。通常，目的地包括路段中心的通信系统以及收费站的监控程序，以便这些报警信息得到相应的处理。贞廈给鏌綞牵鎮獵鎦龐。部署在路段中心服务器上的报警信息转发服务程序与部署收费站服务器上的报警信息转发服务程序是同一个程序，只是需要设置不同参数，即收费站的报警信息转发服务程序需要指定的参数是收费站的有关参数，而路段中心服务器上的报警信息转发服务程序使用的是路段中心的有关参数（例如使用路段中心的数据库等）嚌鲭级厨胀鑲铟礦毁蕲。程序说明：报警信息转发服务程序负责将出入口车道程序上传的反应车道收费情况的信息转发到指定的目的地。通常，目的地包括路段中心的通信系统以及收费站的监控程序，以便这些报警信息得到相应的处理15。薊镔竖牍熒浹醬籬铃騫。3.2.5 数据库设计采用SQLSERVER数据库。车道级数据库为LaneDB，主要包括InList等表。表2.4 InList表列名数据类型长度说明StationNamevarchar50收费站名LaneNoint4车道编码VehTypevarchar50车型VehClassvarchar50种类VehCountvarchar50车辆数VehPlate(PK)varchar50车牌OperatorNoint4操作员编码CardNovarchar50操作员卡号Directionint4方向InTime(PK)datetime8入站时间VehStandardvarchar50车辆规格PicPathvarchar50车辆照片存储路径Flagint4数据库上传标识位【说明】方向：0为入站1为出站。车辆规格：绿色通道车、客车、货车。数据库上传标识位：0为未上传到站级数据库，1为上传到站级数据库。表2.5 OutList表列名数据类型长度说明StationNamevarchar50收费站名LaneNoint4车道编码VehCountvarchar50车辆数VehPlate(PK)varchar50车牌Directionint4方向OutTime(PK)datetime8出站时间VehStandardvarchar50车辆规格Moneyfloat50收费金额【说明】方向：0为入站1为出站。车辆规格：绿色通道车、客车、货车。表2.6 Operator表列名数据类型长度说明RoadNochar10路段编码StationNosmallint2站编码OperatorNoint4操作员编号OperatorNamevarchar50操作员姓名OpCardIDchar16操作员编号OpCardNo(PK)int4操作员卡号Passwordvarchar6登陆密码AreaNochar10区域编码表2.7 CardBlackList表列名数据类型长度说明CardNo（PK）char4卡号AreaNosallint2区域编码OpTimedatetime8失效时间InValidTypeNotinyint1失效原因表2.8 Price表列名数据类型长度说明InterStationvarchar50区间Milesint4里程Standardvarchar50规格Ratefloat8费率2吨以下(含2吨)的绿色通道车int4车型2吨以下(含2吨)的各类货车int4车型2吨以上至5吨(含5吨)的各类货车int4车型5吨以上至10吨(含10吨)的各类货车int4车型10吨以上至15吨(含15吨)的各类货车int4车型7座以下(含7座)的客车int4车型8座至9座的客车int4车型20座至39座的客车int4车型40座(含40座)以上的客车int4车型表2.9 PriceRate表列名数据类型长度说明Standardvarchar50规格FeeRatefloat8费率3 基本理论知识及应用MFC，是一个微软公司提供的类库(class libraries)，以C+类的形式封装了Windows的API，并且包含一个应用程序框架，以减少应用程序开发人员的工作量。其中包含的类包含大量句柄封装类和很多Windows的内建控件和组件。微软计划在Windows Vista(代号Longhorn)发布之后继续在MFC中增加对Windows Vista API，以及Windows Presentation Framework (代号Avalon)的支持。在可见的未来，微软对MFC的支持不会停止。齡践砚语蜗铸转絹攤濼。3.1 MFC下的用户界面编程MFC提供了强大丰富的控件1，控件关系如图：图3.1 MFC控件关系图本设计主要采用了基于基本对话框的MFC模式。对话框分两种类型，模式对话框和无模式对话框。1. 模式对话框：一个模式对话框是一个有系统菜单、标题栏、边线等的弹出式窗口。在创建对话框时指定WS_POPUP,WS_SYSMENU,WS_CAPTION和DS_MODALFRAM风格。即使没有指定WS_VISIBLE风格，模式对话框也会被显示。绅薮疮颧訝标販繯轅赛。创建对话框窗口时，将发送WM_INITDIALOG消息（如果指定对话框的DS_SETFONT风格，还有WM_SETFONT消息）给对话框过程。饪箩狞屬诺釙诬苧径凛。对话框过程(Dialog box procedure)不是对话框窗口的窗口过程(Window procedure)。在Win32里，对话框的窗口过程由Windows系统提供，用户在创建对话框窗口时提供一个对话框过程由窗口过程调用。烴毙潜籬賢擔視蠶贲粵。对话框窗口被创建之后，Windows使得它成为一个激活的窗口，它保持激活直到对话框过程调用:EndDialog函数结束对话框的运行或者Windows激活另一个应用程序为止，在激活时，用户或者应用程序不可以激活它的所属窗口（Owner window）。鋝岂涛軌跃轮莳講嫗键。Windows创建模式对话框时，给当前捕获鼠标输入的窗口（如果有的话）发送消息WM_CANCLEMODE。收到该消息后，应用程序应该终止鼠标捕获(Release the mouse capture)以便于用户能把鼠标移到模式对话框；否则由于Owner窗口被禁止，程序将失去鼠标输入。撷伪氢鱧轍幂聹諛詼庞。为了处理模式对话框的消息，Windows开始对话框自身的消息循环，暂时控制整个应用程序的消息队列。如果Windows收到一个非对话框消息时，则它把消息派发给适当的窗口处理；如果收到了WM_QUIT消息，则把该消息放回应用程序的消息队列里，这样应用程序的主消息循环最终能处理这个消息。踪飯梦掺钓貞绫賁发蘄。2. 无模式对话框：一个无模式对话框是一个有系统菜单、标题栏、边线等的弹出式窗口。在创建对话框模板时指定WS_POPUP、WS_CAPTION、WS_BORDER和WS_SYSMENU风格。如果没有指定WS_VISIBLE风格，无模式对话框不会自动地显示出来。婭鑠机职銦夾簣軒蚀骞。一个无模式对话框既不会禁止所属窗口，也不会给它发送消息。当创建一个模式对话框时，Windows使它成为活动窗口，但用户或者程序可以随时改变和设置活动窗口。如果对话框失去激活，那么即使所属窗口是活动的，在Z轴顺序上，它仍然在所属窗口之上。譽諶掺铒锭试监鄺儕泻。应用程序负责获取和派发输入消息给对话框。大部分应用程序使用主消息循环来处理，但是为了用户可以使用键盘在控制窗口之间移动或者选择控制窗口，应用程序应该调用:IsDialogMessage函数。俦聹执償閏号燴鈿膽賾。当:IsDialogMessage处理一个消息时，它检查键盘消息并把它们转换成相应对话框的选择命令。例如，当Tab 键被压下时，下一个或下一组控制被选中，当Down Arrow键按下后，一组控制中的下一个控制被选择。缜電怅淺靓蠐浅錒鵬凜。:IsDialogMessage完成了所有必要的消息转换和消息派发，所以该函数处理的消息一定不要传递给TranslateMessage和DispatchMessage处理。骥擯帜褸饜兗椏長绛粤。一个无模式对话框不能像模式对话框那样返回一个值给应用程序。但是对话框过程可以使用:SendMessage给所属窗口传递信息。癱噴导閽骋艳捣靨骢鍵。在应用程序结束之前，它必须销毁所有的无模式对话框。使用:DestroyWindow销毁一个无模式对话框，不是使用:EndDiaLog。一般来说，对话框过程响应用户输入，如用户选择了“取消”按钮，则调用:DestroyWindow；如果用户没有有关动作，则应用程序必须调用:DestroyWindow。鑣鸽夺圆鯢齙慫餞離龐。3.2 MFC下的多线程进程是不活泼的。进程从来不执行任何东西，它只是线程的容器。若要使进程完成某项操作，它必须拥有一个在它的环境中运行的线程，此线程负责执行包含在进程的地址空间中的代码。榄阈团皱鹏緦寿驏頦蕴。单个进程可能包含若干个线程，这些线程都“同时”执行进程地址空间中的代码。每个进程至少拥有一个线程，来执行进程的地址空间中的代码。当创建一个进程时，操作系统会自动创建这个进程的第一个线程，称为主线程。此后，该线程可以创建其他的线程。逊输吴贝义鲽國鳩犹騸。线程由两个部分组成：1. 线程的内核对象，操作系统用它来对线程实施管理。内核对象也是系统用来存放线程统计信息的地方；2. 线程堆栈，它用于维护线程在执行代码时需要的所有参数和局部变量。当创建线程时，系统创建一个线程内核对象。该线程内核对象不是线程本身，而是操作系统用来管理线程的较小的数据结构。可以将线程内核对象视为由关于线程的统计信息组成的一个小型数据结构。 幘觇匮骇儺红卤齡镰瀉。线程总是在某个进程环境中创建。系统从进程的地址空间中分配内存，供线程的堆栈使用。新线程运行的进程环境与创建线程的环境相同。因此，新线程可以访问进程的内核对象的所有句柄、进程中的所有内存和在这个相同的进程中的所有其他线程的堆栈。这使得单个进程中的多个线程确实能够非常容易地互相通信。誦终决懷区馱倆侧澩赜。线程只有一个内核对象和一个堆栈，保留的记录很少，因此所需要的内存也很少。因为线程需要的开销比进程少，因此在编程中经常采用多线程来解决编程问题，而尽量避免创建新的进程。医涤侣綃噲睞齒办銩凛。操作系统为每一个运行线程安排一定的CPU时间 时间片。系统通过一种循环的方式为线程提供时间片，线程在自己的时间内运行，因时间片相当短，因此，给用户的感觉，就好像线程是同时运行的一样。舻当为遙头韪鳍哕晕糞。MFC中用启动线程的函数主要有CWinThread * AfxBeginThread (AFX_THREADPROC pfnThreadProc, LPVOID pParam, int nPriority = THREAD_PRIORITY_NORMAL, UINT