[转贴]：京秦高速公路收费系统施工与改造经验

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京秦高速公路收费系统施工与改造经验


  

　　京秦高速公路的收费系统在建设过程中遇到一些问题，我们结合工程实践提出了解决问题的具体办法，同时介绍几种应用成功的机电技术。
　　京秦高速公路收费方式为“人工判型、人工收费、计算机管理、闭路电视监视、检测器校核”的半自动方式，通行卡采用非接触IC卡，在系统中封闭运行，重复、循环使用。
　　系统分为收费亭设备、车道附属设备、收费站计算机系统、收费分中心计算机系统、 收费中心计算机系统、内部有线对讲系统、 闭路电视监视系统、智能保安系统八个分系统。

　　收费系统管理体制分为三级：收费中心——收费分中心——收费站。收费中心一个，设在秦皇岛；收费分中心两个，分别设在秦皇岛和唐山；收费站12个，每个收费分中心管辖六个。收费系统利用网络技术构成三级局域网——收费站局域网、分中心局域网、中心局域网，三级局域网均为以太网，之间借助路由器及通信系统提供的数字数据通道实现连接。
　　在车道入口处配备有IC卡发卡设备（发卡机和卡箱），出口配有IC卡收卡设备（储卡机和卡箱），通过这些设备及相应的软件，对路段中所有的IC卡进行跟踪管理。收费站的出入口车道设计采用图像自动抓拍技术，对出入车辆进行图像抓拍。

关于土建改造工程的经验和建议


　　由于土建工程和机电工程在工期和设计上的时间差异，以及土建工程和机电工程在实施期间产生的各个变更，就产生了多项需要协调和改造的任务。机电项目经理部组织施工队伍对收费站、服务区的土建遗留问题进行改造，包括监控室、通信机房改造等。
收费车道路面改造
　　各个收费广场的收费车道施工已经结束，结构是由若干个标准土建水泥块组成，各水泥块之间有缝隙，而收费线圈要铺设的位置由收费亭位置决定，有的位置恰好被水泥块缝隙隔断。如果敷设线圈，在将来的通车过程中，两块水泥块的上下位移有可能会切断；因此必须对该路面进行破除重建，最终达到的结果是线圈所在位置是一块完整的水泥块。
　　建议：在整个土建工程施工过程中，要充分考虑机电设备的特性，土建工程和机电工程负责人要充分沟通，或者在土建工程设计时完成土建工程与机电工程的衔接工作，或者在土建施工时做好变更，避免土建工程完工后再破除重建，造成人力物力上的浪费。
收费岛面改造
　　和车道改造原理相同，岛上设备较多，需要在正确的位置上做好合适的基础。　
　　建议：在土建工程施工时，做好交通信号灯自动栏杆和车道摄像机的基础，同时做好管线的预埋和防水处理。

关于CSC编码卡的注意事项


　　业主要求承包商按照中国交通部确定的格式对CSC数据进行编码并修改软件。对此问题我们做了如下规划：承包商的原始方案是依据其自己的格式进行CSC数据编码的，为了满足业主提出的新要求，承包商需做额外的工作，这将产生应得的额外费用。此问题需在软件修改开始之前协商决定，对业主强行要求的设计而产生的CSC处理性能，承包商将不予负责。
　　根据承包商提供的编码规范总结出如下几点建议，供同行参考：
　　（1）编码规范应提供数据结构，并且要涵盖该数据域内数据格式的各个方面。
　　（2）CSC编码规范的编码基础是多数据块编码方法，应按照顺序进行编码，所以该规范应提供具体的编码程序（更新顺序，误码恢复程序）。
　　（3）这种数据结构是为不同收费公司道路网络的互连运营编制的，因此安全是主要问题。规范应从实际应用的角度对此进行描述。并设置智能卡主机中的DESS通信协议，对读卡机、编码机以及收费应用级别的车辆交易的授权进行确认。
　　（4）读卡机和编码机一级保密功能的实施需要进行详尽的编程工作。
　　建议：如果在工程实施的过程中再起手改善该编码结构，势必影响工程完工的进度，涉及到系统升级或者联网规划的因素，为确保项目按时完工，业主一方必须及早在施工初期予以考虑。


抓拍方案的变更及主要技术参数


　　抓拍功能，是我们业主一方在项目实施过程新增加的功能，根据京秦高速公路实际情况对原收费系统的补充和完善。设计单位完成系统规划时，是在1995~1996年，而我们的机电工程开工是在2000年，由于制度和政策的安排，加上土建工程的变更，原来的收费系统整体水平和实际要求已有了出入。鉴于此种情况，业主及时拿出了增加抓拍功能的方案，此子系统配合原有系统，相辅相成，使该收费系统趋于完善。抓拍设备是收费系统设备的重要组成部分，图像抓拍是收费系统的一项重要功能，其方案应与收费系统的设计融为一体，对于可能发生的各种情况进行详细的描述；其技术标准应全面、准确、严谨地描述整个收费系统中涉及抓拍的部分所要达到的标准，并可作为工程验收的依据。业主要针对系统所做的变更，要求承包商一方做出相应的技术规范和验收标准，否则无法按照原有的计划实施验收。
抓拍单元
　　一块图像抓拍卡，它在相应的驱动程序驱动下把由安装在车道的摄像机（摄像机为国内另外采购）拍摄下来的驶过收费车道的车辆及其车牌号的图像压缩成一定格式的图像文件，并通过车道控制机显示在收费员显示器上，供收费员进行车辆识别。
收费显示器画面升级装置
　　一块图形加速电路板，用于收费显示器的图形显示功能。
图像抓拍技术方案
　　业主要求对图像抓拍系统进行调查并提出报价。
　　在收费车道增加图像抓拍计算机卡和摄像机需要对以下内容做出改动：
1、车道技术柜
　　a) 增加图像抓拍计算机卡PCB；
　　b) 增加车辆存在检测器装置和相关线缆。
2、收费车道
　　将黑白摄像机升级为性能优良的彩色摄像机。
3、收费站计算机系统
　　a) 对收费站计算机软件进行升级，在收费站计算机系统应用程序里提供图像浏览功能；
　　b)对收费站服务器进行升级，提供更多的储存功能。
图像抓拍PC卡功能
　　●视频图像的获取、硬件JPEG压缩及恢复；
　　●视频格式：PAL、SECAM、NTSC和YC；
　　●非同步视频源：多达4个，独立调谐 ，其中2个用在的PC机上；
　　●JPEG实时压缩/解压缩；
　　●分辨率：720x576。
车道配置
　　当车辆停在收费亭旁时，收费车道摄像机将指向车辆的前面板。当车辆停在收费亭边时，启动埋设在收费车道的存在线圈，这个位置摄像机可以拍摄到清晰的图像。图像抓拍摄取到的图像存放在车道一级。摄像机摄取到的图像同时传送到监控室的CCTV显示器上及录像设备上。
图像浏览功能
　　图像浏览设备可以与交易显示屏连接，从而可以在交易显示屏上选择各种浏览标准来显示那些操作员感兴趣的图像。为了将（从收费站传送到分中心及中心的）图像的数量限定在一个可以有效管理的水平上，只是那些被定性为特殊交易的图像才从收费站传送出去，正常交易的图像将在本地保留3天后清除。
关于抓拍方案确定的决策
　　图像抓拍PC卡的特点是采用引见JPEG压缩方案。这种压缩方案与软件压缩方案相比价格较为昂贵，但视频压缩可以不中断进行从而可以保证精确的图像质量。如果采用软件压缩方案，因为软件压缩程序可能会被其他同时运行的软件程序中断，从而导致图像质量不稳定，进而影响到所存储图像的质量。

关于联网收费而实施的系统改造


　　在工程实施前期，河北省交通厅颁布了《河北省高速公路联网收费暂行技术要求》，业主就以下问题对京秦高速公路机电工程收费系统做了较大程度的更改：
　　（1）京秦高速公路的收费系统安排在00：00——00：30之间完成一次班次交接，对于日报表则应以00：30为界。
　　（2）每一收费站的路由器应配置两个2M的广域网接口，一个用于实时传输原始车道数据、收费站罚款处理数据、入口抓拍图像、出口抓拍图像、出口站图像查询、收费员上班、收费员下班信息；另一个用于定时传输统计信息以及其他信息。两个通道可互为备份，在一个出现故障时，可通过另外一个通道进行数据传输。此外，各收费站均应配备调制解调器和磁带机，在通信线路发生故障无法传输收费数据时，可用调制解调器通过拨号方式以 56K速率传输，同时采用磁带备份，以供随时使用。
　　（3）京秦路的收费系统只有一个2M口，用于传输所有上述信息，如需改动工程辆较大，
需变更通讯系统。
　　（4）联网收费系统的编码：网络编码、路段编码、业主编码、机构编码、人员编码、车道编码、IC卡编码。
　　●人员编码：要求为10位，现行系统只有5位人员编码+1位校验码，上班时输入的职员
号以及各记录都为6位。
　　●车道编码：本系统为E xx(入口) X xx(出口)的编码格式
　　●IC卡编码：本系统为按卡类型分为01通行卡、 03身份卡、04卡箱标签、05公务卡、
06储值卡，且各卡无编号，查卡按卡序列号（因为对于非接触IC卡的卡序列号惟一，没有必要再进行编码）。
　　（5）IP地址
　　本系统的IP 地址按照河北省交通厅对于联网收费的规定为10。13。165。0—— 10。
13。174。255段，且已完成设置。


软件测试需要注意的问题


　　现代高速公路机电工程建设，可以说已趋于成熟，无论从评估设计、规划施工还是项目管理，都能做到有章可循，然而往往容易被忽视的是原本认为已确定的细节，尤其是软件。各级软件的编写都有可能存在与标书要求不符的可能，这取决与如下因素：
　　（1）承包商对软件功能的理解
　　在软件出厂前，业主应该认真利用时间有限的厂测机会，按照标书功能的要求，一步一步
地模拟整个交易过程，找出差异、修正错误，避免在软件出厂签字后再发生技术上的变更，避免增加额外的修改升级费用。
　　（2）软件编写与测试平台本身的特性
　　软件就是程序，在不同平台上调试结果有可能不同，所以软件测试时一定要搭建一个与本高速公路所选设备完全相同的设备模拟平台，该平台不仅设备型号要使用系统所选型号，而且要完全模拟实际应用环境的电器条件。在不同电源条件、不同干扰下的测试结果，有可能出现不同的情况，鉴于此，业主应要求测试厂方提供并搭建专业测试平台，严格检查该平台电器设备特性，严格检查设备连接线缆特性和型号，严格布置测试环境。可能出现的测试错误，虽不影响数据流程的结果，但也会对运营期的使用产生不良影响，应引起重视，本系统软件法国厂测报告和施工现场评测中共总结主要问题达十八条，都是容易忽视而又非常实际的问题。
　　（3）尤其要对软件新增功能进行详细的严格测试。

　　京秦高速公路收费系统软件对一些功能进行了微调，需要测试通过，同时对新增的“抓拍功能”进行了必要的测试和验收。由于抓拍系统是破坏原来较完整较成熟的收费软件，嵌入抓拍子系统，要求正常收费业务的数据流不受影响，完全增加图像处理和反查业务。此举在客观上增加了大量的故障点，要做到原功能全部实现，原系统运行稳定，同时也要按要求验收抓拍系统，因此只有做好大量的模拟测试工作，完整的系统方可进入可运营状态。