xx公路收费系统工程
技
术
部
分
第一章系统概要 (4)
1．1 引言 (4)
1．2 系统设计的总体目标和设计原则 (4)
1．2．1 系统设计目标 (4)
1．2．2 设计原则 (5)
先进性原则 (5)
实用性原则 (5)
标准化原则 (5)
可靠性原则 (6)
可维护性原则 (6)
可扩展性和灵活性原则 (6)
第二章系统结构描述 (7)
2． 1 计算机收费系统的网络构成 (7)
2．1．1 计算机网络结构 (7)
2．1．2 车道单元结构 (8)
2．1．3 收费管理中心数据信息管理系统 (9)
2．2 CCTV监视系统的构成 (10)
2．2．1 收费站场与亭内监控 (10)
2．2．2 监控室与财务室监控 (11)
2．2．3 站长反监控 (11)
2．3 内部有线对讲系统 (12)
2．4 电源保障与接地保护子系统 (13)
2．6 系统软件描述 (14)
2.6.1 系统软件 (14)
2.6.2 应用软件 (14)
第三章系统主要功能描述 (19)
3.1收费流程控制功能（包括语音报价、自动打票和LED费额显示功能）
(19)
3.2 拦截和车队功能 (19)
3.3 报警功能 (20)
3.4监控、防作弊功能 (20)
3.5人员管理 (21)
3.6排班功能 (22)
3.7费率维护功能 (22)
3.8统计报表功能 (22)
3.9 数据现场监控功能 (23)
3.10 数据查询 (23)
3.11数据维护 (23)
3.12票据管理功能 (23)
3.13故障诊断功能 (23)
3.14单机独立工作功能 (24)
第四章系统主要设备性能指标描述 (25)
4．1 道单元设备 (25)
4．2 费管理计算机系统设备 (26)
4．3 CCTV监视系统设备 (27)
4．4电源及防雷保护系统设备 (28)
4．5内部有线对讲系统设备 (29)
第五章工程施工方案及质量保障体系 (30)
5.1项目实施规划 (30)
5.1.1项目组织： (30)
5.1.2项目实施时间表 (30)
5.1.3施工程序 (31)
5.2 工程质量保证 (31)
5.2.1系统设计阶段 (31)
5.2.2设备采购与设备制造阶段 (31)
5.2.3现场阶段 (32)
5.2.4维护阶段 (33)
第六章文件资料与人员培训计划 (34)
6.1我公司提供的文件资料 (34)
6.2人员培训计划 (34)
6.2.1对于系统管理员： (34)
6.2.2对于系统操作员： (35)
第七章售后服务 (36)
7.1售后服务组织机构 (36)
7.2售后服务措施 (36)
第一章系统概要
1．1 引言
xx公路自英德至大坑口，全长48公里，其中13公里为一级公路、35公里为二级公路，设有望埠和沙口两个收费站，两站相距34公里。望埠收费站距英德14公里；收费站设有8条收费车道，收费站管理楼距离收费广场约100米。沙口收费站距离英德48公里，管理楼距离收费广场约400米。两个收费站各设置4个收费车道、一个收费站监控室，和一个站长再监控室。海英公司本部设管理中心。应英德海英公路有限公司的招标邀请，我公司通过解读招标材料和多次实地考察为xx公路收费系统工程设计了可靠、实用、扩展性能好且造价合理的开放式收费监控系统技术方案并报价，下面对方案进行详细描述。
1．2 系统设计的总体目标和设计原则
1．2．1 系统设计目标
系统设计达到的总体目标为：
1、用计算机管理整个收费过程，包括收费流程控制、财务和车流数据管理、统计分析等；
2、缩短收费服务时间，提高车辆通行能力。做到平均服务时间〈10秒/辆；
3、杜绝偷漏费现象与防止收费人员各种作弊行为。
利用下列手段防止通行费少收漏收现象：
A、收费作业过程全程图像监视和24小时录像；
B、非正常收费车辆自动图像抓拍，多媒体图片快速检索查询；
C、代表收费员操作的字符叠加到监视图像上，由监控员24小时监视；
D、站长再监控功能，可防止监控员与收费员联合作弊；
E、“一车一落杆”控制方式可以防止收费员随意放车；
F、数据稽查功能，能查出所有收费和通行记录。
1．2．2 设计原则
本方案是在充分理解《xx公路收费系统工程招标文件》的技术要求，按以往我公司从事交通机电工程中所积累的经验，根据“先进、智能、标准、可靠、经济”的设计思想设计而成。本收费系统的设计严格遵循如下原则：
先进性原则
本收费系统的所有硬件与软件均按最新和最成熟的技术进行选取和设计。
设计充分考虑了系统的扩展升级，系统的扩充采取积木式结构，满足系统远期的扩展和升级。如收费机构成时考虑了冗余的标准串行口，为将来计算机系统、控制器和软件以组合式设计编写，容许组件更换和系统扩充。实用性原则
尽量以简单的结构和快捷的操作方法实现收费流程控制和监控操作。
标准化原则
本系统的所有设计和施工方案均遵循有关国际和国家标准进行，在硬件的配置上也都采用标准结构，以使系统具有开放性；软件开发上严格按照软件工程设计规范进行。
本系统所遵循的主要标准如下：
民用闭路监视电视系统工程技术规范《GB50198-94》
工业电视系统工程设计规范《GB/J115-87》
报警图像信号有线传输装置《GB/T16677-96》
安全防范行业标准《GA/T74-94》
公共安全行业标准《GA/T70-94》
安全防范工程费用概预算编制办法《GA/T74-94》
邮电通讯电源设备安装设计规范《YDJ1-89》
工业企业通讯接地设计规范《GB/J79-85》
保护接地和防雷接地标准《IEC364-4-4》
计算机网络标准《IEEE 802.3 》
可靠性原则
本系统主要采取如下措施保证运行的可靠性：
关键部分采用高质量设备；
设计施工时，注意各设备之间的接口和匹配，并充分考虑空间距离及环境干扰因素对信号传输质量的影响。增加防雷部分；
在硬件设计和布线施工中采用容错、备份技术，以保证系统能长期可靠运行，缩短平均故障修复时间；
充分考虑广东地区环境因素和高速公路的使用条件，在设计制造和安装时均采取一系列有效的防护措施，如密封、恒温控制，防震、防锈等措施。
可维护性原则
本收费系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。系统。运行后，维护工作将是一个长期的工作，本设计充分考虑维护工作的需要，设计通用化、模块化，并提供充分的培训、必要的备件，大大地减少了维护工作量，降低了维护工作的强度和难度。
可扩展性和灵活性原则
用户的需要可能在应用实践中会发生变化，在设计中我们充分考虑系统的可扩展性，硬件上可通过扩展串行口增加非接触式或接触式IC卡读写设备，方便今后使用IC卡作为员工卡、月票卡、或储值卡通行。软件上也予留了接口。
第二章系统结构描述
收费站计算机管理收费系统由计算机收费系统、 CCTV监视系统、内部有线对讲系统和电源系统所组成。
2．1 计算机收费系统的网络构成
2．1．1 计算机网络结构
收费管理计算机系统采用局域网结构，由服务器、财务管理客户机、收费管理客户机、车道收费客户机通过集线器（HUB）组成星型网络拓扑结构，通过网络共享服务器上的资料，完成收费站内部资料及文件处理的职能。
车道计算机是一个独立完成收费作业处理、控制收费作业流程的系统，各个子系统相对独立，当系统网络发生故障或进行故障处理时，不影响各个车道计算机系统的正常收费作业，当系统中某个车道计算机系统发生故障或进行故障处理时，不影响其它车道计算机系统的正常收费作业，保障收费系统正常的收费作业。
由于两个收费站的收费车道与监控室的距离不同，结构有所不同。望埠收费站的收费车道与监控室的距离约100米，该站收费管理计算机系统的局域网采用星型拓扑结构，采用100M标准，通讯协议符合IEEE 802.3 标准。监控中心一台财务管理计算机、一台收费计算机通过集线器直接与服务器连接，车道上四台车道收费机通过超五类双绞线直接接入监控中心集线器，实现网络互联。上述各计算机终端均享有100M的网络传输带宽。系统网络结构如图一所示，沙口收费站的收费车道与监控室的距离约400米，收费管理计算机系统的局域网采用两个集线器，监控室内三台计算机通过超五类双绞线与HUB相连，车道四台计算机通过超五类双绞线连接到车道集线器，车道集线器与监控室集线器之间通过多模光纤及光纤收发器相连，这个网络结构如图二所示。
2．1．2 车道单元结构
车道收费系统以一台Pentium Ⅲ级工业控制机为主机，配合外设接口模块实
现现金收费，自动打票，语音报价，费额显示与车道通行红绿灯，电动栏杆控制，交通信号灯、报警与图像抓拍等功能。同时系统以后收费系统功能扩展提供IC 卡读写设备接口。收费车道设备布置如下图所示：
车道设备连接如图三所示：
2．1．3 收费管理中心数据信息管理系统
收费管理中心数据信息管理系统由收费管理计算机与调制解调器组成，主要功能是实现设在英德市的公司对收费站数据的采集、处理和管理。通过该系统，
可在英德市远程打印收费相关的报表，以及收费数据的查询，从而实现远程管理功能；同时可提供公司与收费站之间其他信息的传递。
2．2 CCTV监视系统的构成
CCTV监视系统的车道摄像机、亭内摄像机、广场摄像机、监控室摄像机、财务室摄像机构成CCTV监视系统的前端部分；收费站监控室设备、站长室反监控设备构成CCTV监视系统的控制记录和显示部分，整个系统结构参见图四
图四 CCTV系统构成图
2．2．1 收费站场与亭内监控
收费站场与亭内监控系统构成为四路亭内摄像机信号和4路车道摄像机信号（含兼顾）共8路视频图像信号，其中2路主车道信号及2路主亭内信号进一台
四画面分割器，同时在4台15寸监视器上一一对应显示，另外，2路备用亭内信号及两路广场信号（广场摄像机兼顾备用车道的车道监控）进另一台四画面分割器，同时2路广场信号在2台15寸监视器上一一对应显示，两路备用亭内信号及2路广场信号也可在21寸监视器上四画面分割显示。
2．2．2 监控室与财务室监控
为进一步规范收费行为，加强收费管理，本系统在监控室内设有一台摄像机，以供站级管理人员对监控人员监控行为的管理；同时在财务室清点现场及保险柜所在地安装一台带自动光圈镜头摄像机，以供站级管理人员对财务室清点现场及保险柜进行监控，并警戒财务室安全。
2．2．3 站长反监控
为进一步管理和规范收费行为，系统设置站长反监控系统，站长反监控系统由一台12路视频切换器、一台15寸监视器、一台长延时录像机，站内所有10路视频信号与监控室内两路四画面分割后的视频信号全部进入12路视频切换器，所有图像都可显示与录像。同时站长反监控设备可用来审看录像带。
.
2．3 内部有线对讲系统
有线对讲和监听系统由对讲主机和六台对讲分机组成。主机与分机之间采用星型连接方式，对讲主机置于监控中心，四个收费亭、站长室和财务室各安装一台对讲分机，监控室利用对讲主机可以和各收费亭通话，各收费亭之间不能通话。监控室主机还具有群呼功能。该对讲主机还具有监听功能可以监听收费亭中收费员的交谈声音。监控与对讲系统原理图如下图所示。由于两站收费亭与监控室之间距离不同，从经济和较好的系统性能价格比两站采用不同型号的两种对讲系统，望埠站对讲主机与对讲分机分别采用AIPONE LEF-10和AIPONE LE-A；沙口站对讲主机与对讲分机分别采用AIPONE MEM-10/C和AIPONE NA-A；
2．4 电源保障与接地保护子系统
为保证整个系统24小时连续工作，整个系统采用参数稳压器和不间断电源UPS进行供电，参数稳压器输出连接到两台不间断电源，一台2KVA用于现场外设备供电，一台2KVA供室内设备电源（原招标材料要求用2台2KVA UPS分别供应监控室和场外设备用电，根据我公司类似工程实施经验，场外设备最好使用3KVA 以上的UPS）。
为了有效的保护系统安全运行，将在收费站铺设与建筑物避雷地网独立的避雷与保护地网，地网的接地电阻小于4欧姆，该地网用于所有设备的避雷接地与保护接地。为保证系统整个系统设备的安全，系统对输入市电与参数稳压器之间设有避雷器，避雷器与联合接地系统相连。所有的避雷设施的选择和安装均按国家有关规范严格进行，整个电源保障与接地保护组成参见下图所示：
电源系统构成图
2．5 系统软件描述
2.5.1 系统软件
本系统选用当今流行的软件平台，提供美观实用的图形窗口显示，简洁直观的操作界面。数据库系统采用先进的客户机/服务器模式，提供全面的企业解决方案。
2.5.1.1 网络软件
中文Windows NT Server 4.0 （企业版）
该网络软件在国内广泛使用，能提供远程访问功能，以提供数据远程查询功能，从而方便英德市内的公司查询本站的收费数据。
2.5.1.2 操作系统
中文 Windows 98
2.5.1.3数据库系统
Microsoft SQL Server 7.0
该数据库管理系统性能优良、系统可扩充性能好、支持汉字（国标）操作的关系式数据库管理系统。同时具有良好的安全保密性能，未经授权的用户不能查看、修改数据库中的数据，以防止操作人员作弊。
2.5.1.4计算机防病毒软件
采用最新的防病毒软件KVW3000，确保计算机系统的安全。
2.5.2 应用软件
在收费系统的日常工作中，收费系统负责收集各车道的收费数据，从这些收费数据中汇总、统计出当天每个当班收费员的收费金额供财务使用；同时统计出车辆的通行情况，如各类车的车流量，一天中的车辆通行高峰期等交通部门决策分析用。
收费系统的应用软件应包括：车道收费软件、管理软件（如人员管理、费率管理、票据管理等）、财务软件、图像抓拍软件等，见下图所示：
本系统应用软件考虑到各子系统的具体实现要求，为满足收费系统的实时性、准确性、保密性要求，采用VB、VFP等先进的开发工具。它具有直观的图形用户界面，易学，易用，可扩充等优点，并且具有严格的安全保密性。
下面分别描述各软件模块：
2.5.2.1车道收费软件
车道收费系统为人工收费计算机管理的运行模式，人工判定车型，人工收费，车道设备计算机控制，收费数据通过网络实时传送至监控中心数据库服务器。正常收费流程如下图所示。
对于月票与免费车收费时，车道收费软件会启动图像抓拍程序，抓拍一副车辆图片，存于车道机硬盘内，同时传往服务器保存，具体程序流程如下图所示：
车道收费软件设有车队通行收费软件，系统在车道收费键盘设有车队键，当有车队通过时，收费员输入车队，并输入车队的车型和与之对应的车辆数，收费完成后，按台杆键，车队每一辆车通过时系统抓拍一附图片，以供查询，当车队所有车辆经过后，自动栏杆落杆，完成整个车队的收费过程。
2.5.2.2业务管理软件
1、系统管理
(1) 系统设备运营管理
系统管理软件提供系统设备运营管理软件，该软件提供对整个系统设备运行情况进行监控，提供系统所有设备运营情况
记录表，以方便系统维护人员进行系统维护。
(2) 收费车道设备监控室控制软件
系统提供监控室对收费车道设备控制软件，当监控人员发现收费员有违规收费行为时，监控员可通过监控室内收费管理
计算机的鼠标控制车道设备，强制停止收费员的违规行为，该
功能还可用于当有特殊车队通过时，监控时可控制任意车道栏
杆的起落，以上操作在系统设备管理软件中都有详细记录，可
供上级管理人员查询。
(3) 收费调价
当收费标准改变（各车型的收费率）或车辆类别划分变更可由具有一定权限级别的人在此方便地更改.
(4)数据备份
可根据需要，对收费站的各种数据进行随时或定期的备份，转存和恢复。
2、数据监控
即实时查询系统，能随时查询收费车道的各种情况，如收费金额、车流量、各类车辆组成等；并可以数据、直方图、线图等多种图表形式
显示。
3、数据稽查
用于核对收费站票据的使用情况，各收费员收费情况的历史记录等。
可以以日期、时间、车型、车道号、收费员工号、发票号等多种关键词
查询。
4、交通分析
即车流量实时统计与预测.根据历史数据和当时情况对车流量进行统计分析，用多种图表进行动态显示，并能预测车流量的发展趋势。
5、人员与排班管理
（1）人员管理
对各级管理人员和收费人员设定不同的权限和密码，各类操作人员进入系统前必须先输入自己的帐号和密码，以后才能在各
自的权限内进行操作。
(2) 排班管理
对各工作人员的上下班时间实行计算机管理，预先对每个收费员和监控员排定班次和岗位，当收费员上岗收费时，收费
机会根据排班表核定收费员身份，符合者才准予上岗。
(3) 档案管理
对收费站的工作人员的档案实行计算机管理，存储工作的姓名、年龄、职务、所属班组等资料。
2.5.2.3 财务管理软件
1、通行费管理
可对收费员当班所上交的通行费进行计算机管理，并可进行班、日、
月、年报表生成和查询。
2、票据管理
用于收费票据的领取、使用情况管理；可追查每一张票据的使用情况，如领用人、开票时间等。
3、报表打印
能根据用户要求生成并打印有关的财务统计报表。如收费站的日、月、年报表，人员、班次、收费车道的统计报表等。
2.5.2.4 图像监控软件
实时捕捉通过车道的免费车、月票车、违章车的车型图像，并存储于收费车道计算机硬盘和服务器内，在收费管理计算机上可方便地任何
时刻抓拍的图像。
第三章系统主要功能描述
3.1收费流程控制功能（包括语音报价、自动打票和LED费额显示功能）
在收费机控制下实现如下流程：
收费员上班，按[交/接班]键，并输入工号、密码和起始票号，输入正确并且时间、班次相符后才能进行收费操作过程；此时雨棚灯由红变绿。车辆进入车道来到收费窗口时，收费员对来车进行车型判断，输入车型、吨位，车道计算机根据费率表计算应收费额，如有错误可按[修改]键修改；电脑语音报价，电子显示屏显示应收金额；收费员按[确认]键后将收费数据写入本地数据库；票据打印机打印收费票据；同时车辆图像和收费数据（车型、金额、收费员工号、日期、时间等）会在监控室监视器上叠加显示。如还有错误，可按[废票]键将此票据作废，车道计算机将自动纪录，收费员可重新输入车型、吨位；收费员正确收费（交费方式为现金）后可按[抬栏杆]键；电动栏杆抬栏杆，交通灯由红变绿；收费数据上传给收费站服务器；车辆通行；车辆通过电动栏杆离开感应区后，电动栏杆自动落杆，交通灯由绿变红。这时可继续收下一辆车的费；收费员下班，按[交/接班]键（雨棚灯由绿变红），并输入正确密码后即可下班。
3.2 拦截和车队功能
各收费口设置限制车辆冲卡逃费的电动栏杆。车道用车道收费机专用键盘控制电动栏杆打开是有条件的，只有当收费员按"确认"键确认车型并打票收费后，键盘上的电动栏杆提杆键才有效。车辆通过电动栏杆后，栏杆自动下落，即一车一落杆制。
对于有车队通过本系统采用两种处理方法：系统在车道收费键盘设有车队键，当有车队通过时，收费员输入车队，并输入车队的车型和与之对应的车辆数，收费完成后，按台杆键，车队每一辆车通过时系统抓拍一附图片，以供查询，当
车队所有车辆经过后，自动栏杆落杆，完成整个车队的收费过程；另外，系统在主监控室设置了各车道电动栏杆的强制抬杆及落杆功能，以应付执行特殊任务的车队通行等特殊情况。当一部车司机帮后续几部车一次交费时，也可以使用此功能。
3.3 报警功能
本系统在收费亭顶上安装了高音报警器，下列几种情况之一发生时，触发报警：
1、当有车冲卡时；
2、当收费员按了报警键时（如与司机发生争执或收到假币时）；
3.4监控、防作弊功能
通过安装于广场、车道、亭内及监控楼内的摄像机可实时监视收费站收费情况、车流量及交通安全状况。通过收费监控，并配合图像捕捉、长延时录像、字符叠加、语音监听等从根本上杜绝偷漏费。
●图像监控
A、实时监视经过各收费口的每一部车辆；
B、实时观察各收费亭内收费员的收费操作过程；
C、每部车的收费信息，包括车类、金额、是否免费或月票、收费员工
号、当前发票号等实时叠加于该车辆通过的车道图像上，显示在监
控终端上，供监控员观察；
D、本系统设置站长反监控系统，站级管理人员可对整个收费站进行全
方位监控，进一步防止收费作弊行为。
本系统应用多媒体图像处理技术实现如下功能：
A、免费车、违章车、月票车及车队通过时图像自动捕捉；
B、无论何时管理人员都可以在监控室收费管理计算机通过鼠标操作
方便地调出车道计算机捕捉的图像进行观察。