产业科技创新　Industrial Technology Innovation 42Vol.2　No.27
关于新一代高速公路收费系统的软件构架技术的探讨
石　智
（江苏海岭智能系统科技有限公司，江苏　南京　211100）
摘要：随着计算机技术发展，高速公路收费系统也向着智慧型发展，基于此，文章主要针对新一代高速公路收费系
马思纯周冬雨统的软件架构技术进行探讨，希望可以为新一代高速公路收费系统的软件系统提供助力，仅供参考。关键词：高速公路；收费系统；软件架构
中图分类号：TP311.52　文献标识码：A  文章编号：2096-6164（2020）27-0042-0220年后的家乡作文500字五年级上册
我国高速公路收费系统经历过几个时间段的发展，首先从最早的人工收费方式转为电子支付收费方式，后随着计算机技术的日新月异，进一步发展成为今天的ETC 电子不停车收费为主，人工收费为辅的方式。当前，互联网技术推动着计算机系统更向前迈出一大步，在万物相连的物联网思想的指导下，新一代高速公路收费系统必然是智慧型，且集云计算、大数据、物联网、人工智能等多元技术为一体的的新系统。所以关于新一代高速公路收费系统的软件技术构架的探讨是有必要的。
1　传统高速公路收费系统软件架构技术
伊能静离婚传统高速公路收费系统分为四级，（如图1）结算中心系统、分中心系统、收费站系统、车道系统。各级系统独立，但数据藕合。数据从最底层车道产生，一级一级向上传递。上级各系统根据各自管理业务需求，形成财务管理、报表管理、收费传输、收费监控、稽查管理等业务系统。整体的收费系统软件架构也是围绕这四级系统关系搭建的。此收费模式已经在各省高速公路收费系统中广泛应用了二十多年。
图1　传统高速公路收费系统
图2为传统高速公路收费系统体系架构，系统对象为各类系统用户，包含收费员、监控员、稽查员、票证员、结算员、系统管理员等。应用系统为系统用户提供业务支撑，包含结算系统、分中心管理系统、收费站管理系统、收费车道车道系统。数据传输中间件和其它数据层所需的中间件共同应用支撑平台。数据库为应用支撑平台提供源数据。上述所有都依托于软硬件构成的系统平台。
图2　传统高速公路收费系统体系架构
2　计算机软件新技术的应用
随着近些年计算机技术的深入发展，如人工智能、大数据、云计算等在各个领域的广泛应用，也给高速公路收费系统技术大力推进。现阶段可以应用到高速公路收费系统技术可以有Docker、云存储、边缘计算、微服务、RPC 、Redis 等。有关马的成语故事
首先，Docker（容器）是一个开源的应用容器引擎，使用者可以将他们的应用，包括依赖包以统一的方式打包至一个容器中，容器是可移植的，不受计算机操作系统的限制，只需要安装Docker 引擎，以
虚拟化方式存在。容器是完全使用沙箱机制，容器
产业科技创新　2020，2（27）：42~43Industrial Technology Innovation 作者简介：石智（1978- ），男，江西九江人，本科，工程师，主要从事高速公路收费、监控等相关计算机系统研发方面研究。
43第2卷　第27期
之间不会有任何接口，是完全独立的。这样就解决
了传统高速公路车道单机工作模式；将车道应用部署在Docker中，而同一车道工控机可以部署多个Docker，并且Docker之间可互为备份，这样解决了传统高速公路收费系统中车道工控机出现故障后，车道瘫痪，车辆拥堵现象。
其次，Redis（Remote Dictionary Server），即远程字典服务，是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。Redis不同于传统关系型数据库，也不同于内存数据库；它既可以做为内存数据库使用，提供高效的数据存储和数据交互，又可以进行数据硬盘持久化存储。这样就能保证高速公路收费系统业务中数据读取交互的频繁性，也保障了收费业务数据的可靠性。
由于高速公路收费系统是与钱打交道，这就对系统提出了准金融级的高要求。因此，数据的不丢失，
准确存储十分有必要。接着来看一下微服务和RPC，微服务是面向服务的体系结构（SOA）架构样式的一种变体，将应用程序构造为一组松散耦合的服务；在微服务体系结构中，服务是细粒度的，协议是轻量级的。RPC（Remote Promote Call）是一种进程间通信方式，将远程服务的调用当做本地服务一样调用，让服务透明使用。
由于传统高速公路车道收费系统因业务需要，都是单机版系统；而基于RPC+微服务新型架构的车道系统，可以将单机版系统转为分布式系统，对于多个车道内的共性业务，可以提炼成一个个的微小服务，同时将这些服务根据业务组成不同的微服务。这样可以简化收费系统的层级，提高收费系统的可维护性，可解耦性。基于上述种种新的计算机技术，可以看出，新一代高速公路收费系统是向着智慧性发展。
3　基于云+Docker+Redis+Rpc+5G组合架构新一代高速公路收费系统软件架构
基于云+Docker+Redis+RPC+5G组合架构构建的新一代高速公路收费软件系统是当前的大趋势，也是符合当前互联网思想潮流的。图3是新一代高速公路收费系统软件探讨架构，整个软件架构采用RPC分布式架构，所有的通用型业务采用微服务方式提供，如路径拟合、费用计算、黑白名单查询等。车道内不再保留本地数据库存储数据，而采用Redis临时存储参数和数据，并将数据实时上传云端。车道工控机只保留
逻辑控制业务和展示层。
林心如走光图3　新一代高速公路收费系统软件探讨架构同时数据采用云存储方式，云存储可以最大限度提升区域内的数据可容积性，同时便于更大范围内的数据共享，减少了传统收费站、分中心的数据存储、管理、备份的压力，也减轻了机房建设资金压力。对于数据应用业务则采用云边一体结合计算来处理，云边计算可以打破传统高速公路车道收费模式，集中进行数据计算，提升硬件的数据运算力，也为将来收费系统转变为自由流收费模式提供可性行。而Docker+RPC的架构则将传统单机模式向互联网架构靠拢。5G通信技术的引入，可以将高速公路收费系统变成智慧型收费系统，解决数据交互的瓶颈。把传统公路交通系统变成车路协同，无人驾驶的智慧型交通系统。
4　结语
综上所述，在我国社会经济和现代科技不断发展的过程中，也带动了我国计算机的发展。传统高速公路收费业务也在向智慧收费转变，由此一来，新技术带来的新的软件架构，也将让高速公路收费系统产生质的飞跃。
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石　智：关于新一代高速公路收费系统的软件构架技术的探讨