中 北 大 学毕业设计开题报告学 生 姓 名： 学 号：学 院： 经济与管理学院专 业：论文题目： 高速公路收费管理信息系统设计与开发指导教师: 赵晓霞2015 年 12 月 1 日毕 业 论 文 开 题 报 告1选题依据：1.1 研究背景高速公路是社会经济发展到一定阶段的必然产物，也是衡量一个国家和地区经济水平和现代化程度的重要标志。据统计“十五”期间高速公路总里程仅为 2.47 万公里，截至 2015 年末，高速公路总里程将达到 10.8 万公里，基本形成国家高速公路网骨架。收费工作是高速公路管理的重要组成部分。其工作目标是由收费目的、意义和任务所决定。收取车辆通行费的目的主要是养路、护路和偿还建路贷款，其意义在于发展交通事业，积累资金，不断提高高速公路收费和使用管理的经济效益和社会效益，为国民经济建设服务。交通部检查结果显示，各地高速公路上收费站的站区建设都较为齐全，收费秩序良好，并都建立了较为完善的收费管理工作制度，主动接受社会监督特别是吉林、福建、江苏、浙江、广西等省积极推进全省联网收费，基本实现了省内高速公路“一卡通” ，提高了高速公路的通行效率。在我国高速公路建设迅速增长的背景下，国家不仅要规划好、设计好高速公路，而且还要求建好，管理好高速公路。随着交通量的不断增加，交通联网规模的不断增大，新技术的不断发展以及社会对服务水平要求的提高，传统人工收费已不能满足人们的需要。目前，高速公路开设了 ETC 专用车道，实现电子不停车收费，在原来人工操作计算机的基础上，需要在收费管理系统中增加新的内容，促进了我国高速公路的综合信息化建设。1.2 研究目的和范围高速公路收费系统是一个随着通讯技术和控制技术发展而发展的应用系统。为了增加系统的安全性，收费的准确性和适应交通量不断增加的需求，公路收费方式和收费手段都将不断发生变化，这样对收费软件而言意味着系统需求可能随时发生变化。所以为了增加软件系统的适应性，使现在开发的系统能够适应在将来的新设备和新的收费手段的要求，系统应具有开放性和可维护性，能够在引进新的收费设备或改变收费方式后只需要对系统做适当改变就可以了。为了更好的实现该系统，我采用微软的 Visual Studio.NET 作为其开发工具，并使用 SQL Server 作为后台数据库，用 IIS作为 Web 服务器，并在 Internet 上进行发布，从而提高公路收费工作的效率，降低管理成本。在我国，高速公路收费公路公路管理系统尚处于初级阶段，经验欠缺。高速公路票据管理系统用计算机管理高速公路车辆收费并记录的一种计算机应用技术的创新,在计算机还未普及之前公路收费开票据都是由工作人员手工书写的方式来操作的.现在一般的高速公路收费管理站都是采用计算机作为工具的实用的计算机公路票据管理程序来帮助管理员进行更有效的车辆收费工作。公路票据管理系统是典型的信息管理系统 (MIS),其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。1.3 文献综述由于高速公路一般都处在对国民经济和社会发展有重要意义的运输干线上，各国政府都高度重视对高速公路的管理，当然离不开收费管理，特别是在一些发达国家，高速公路管理已形成了比较严密和完整的体系，较好地适应了高速公路运营和管理的客观要求。然而国内外高速公路的收费系统是有着截然不同的发展历史的，国外大多采用了先进的技术，而国内仍处于人工收费与智能收费之间，在许多技术还需要不断地发展。1.3.1 国外研究现状（1）美国美国 ITS 的雏形是始于 60 年代末期的电子路径导向系统（ERGS）,中间暂停了 10多年、80 年代中期加利福尼亚交通部门研究的 PATFINDER 系统获得成功，此后开展了一系列这方面的研究。目前美国公路收费方式主要有三种：即人工收费，硬币式收费和电子自动收费。美国采用的是“一路一公司”方式管理。一般鼓励用电子收费，对于使用电子收费的用户给予一定的优惠。为了便利跨区域的道路用户，一些州的收费公路机构经过磋商，决定采用标准一致的电子收费系统，推广“一卡通” 。（2）日本和新加坡李坚、王秀媛在对高速公路电子不停车收费系统国内外研究现状中指出，日本从2000 年开始，大坂、名古屋等多条高速公路进行 ETC 建设，共计 100 多个收费站，400多条 ETC 车道。日本采取的是接触式 CPU 卡加两片式电子标签和双 ETC 天线方案，车道设双向打开的高速栏杆，无人值守，具有很高的安全性和车道通行能力，有完善的秘钥扩散机制和电子标签发行流通体系，但车道系统投资和电子标签的成本都很高。李斌，黄海军提到新加坡使用的电子公路收费系统包含两道闸门，闸门上装有阅卡器，卡线，感应器和自动摄影机等。要进入电子系统控制的收费地区或路段，车辆必须安装阅卡器，阅卡器因收费标准不同有不同的设计。车辆进入闸门前，驾车人要确保阅卡器附有现金卡。车辆进入收费的第一道闸门时，电子系统的天线就会启动，“审阅”阅卡器的现金卡；在进入第二道闸门时，感应器就从阅卡器中扣除相应的收费。(3)德国德国是目前欧洲拥有高速公路最多的国家，其高速公路建设到第二次世界大战以前。德国高速公路由联邦交通部公路局负责制定规划和建设计划。Tollcollect 公司将要建设的系统运用目前最先进的 GPS 和 GSM 技术支持，是无人工值守的全自动收缴费系统，没有传统的关卡式收费站，不设收费窗口的，将是世界上最先进的公路收费系统。它采用卫星辅助探测技术，依靠每辆行驶在高速公路上安装的收音机大小的接收机精确计算出所行驶里程。接收机含有并将计算的缴费金额数据发送到监控中心，实现自动收费。1.3.2 国内研究现状国内高速公路信息化方面的研究起步较晚，但近几年随着高速公路建设的迅猛发展，高速公路信息化在全国应用日渐广泛，全国很多省份高速公路管理，包括公安交通管理都已经开始应用科学高效的综合管理信息系统。随着科技的进步，我国高速收费技术和收费实施也在不断地发展，我国高速公路收费系统不断改进的目标就是从单纯的人工收费向其他智能收费方式上转变，这不是一个简单的过程，更多的是需要技术上的改进，让收费模式变得更加智能化。纵观我国高速公路通行费用征收采用的最早的收费形式。这种方式增加了收费人员的工作量，每次收费的时间会相应延长，一定程度上影响交通的流畅性从而给高速公路路面上的工作人员造成巨大的压力。第二是半自动收费方式。这是一种将人工计费与计算机控制管理结合在一起进行收费管理的模式，我国大部分高速公路都采用这样的一种收费方式。此种形式合理利用人力资源，又采用计算机智能监控，能够克服人工收费存在的许多弊端，防止人工操作过程中出现的误差。第三是计重收费方式。这是一种治理超载运输最有效的办法。计重收费能够有效解决现行车辆收费标准的不合理问题；但是这种方式只是针对车辆收费方式上的一种改进，它依旧需要采取收费站进行收费，这又成为高速公路是的一种“瓶颈“，一定程度上阻滞交通；同时在高速公路上采用计重收费设备的精度、稳定性和成熟度有待改进。第四是联网收费方式。联网收费需要一省或其他较大地理地区域为单位，这种方式是将不同主线上的收费站结合在一起，提高高速公路运行通道的效率；同时规范整个高速公路联网系统，让某块区域统一标准，统一收费方式，便于整个国家高速公路收费体系的统一，加强管理。最后是电子收费方式。这种收费方式是一种自动智能运行方式，它集中无线电、计算机网络、信息管理、自动控制和人工智能等多项高新技术在高速公路上实现不停车的收费的模式、在高速公路上通行的车辆车牌上装上电子通行标签与装置在车道上的标签读写器呼应，智能判断车辆类型，计算机总控制台根据车辆类型自动完成收费。这种方式可以减少停车缴费的次数，减少现金付款；减少人员和收费站台的臃肿，节省高速公路收费成本。但是对于我国经济的发展水平而言，目前还不可能大范围实施这样一种自动收费方式。目前我国使用以下两种收费方式，即联网收费系统和电子收费系统。联网的收费管理系统是通过信息管理理论和现代化的交通控制，综合了信息传输和先进计算机网络以及电子测控和图像处理等技术，建立起来的具有高度智能化和综合管理化的系统。电子收费系统（ETC）,它是国际上所通行的一种自动化收费系统，主要适应于高速公路或者是交通繁忙的桥梁以及隧道。预计到 2015 年底，全国基本实现 ETC 联网。而我国的高速公路收费系统，存在诸多缺陷。基于 5.8GHz 的 DSRC 协议存在几大标准体系互不兼容的问题。国内现有的电子收费系统，以集成了 IC 卡的电子标签作为车辆省份识别的依据，并没有其他有关联辅助证据来予以证实，所以造成了换卡、倒卡或是收费车辆却使用了免费卡以及大型车辆却使用的是小型车辆收费卡等诸多不良现象存在。1.4 研究的理论意义由于全国各地之间联系的紧密，高速公路上车开车往，其将成为整个经济大时代下不可或缺的综合性强大的功能设施。如何更智能化的进行高速公路的收费管理，将成为当今经济发展最重要的研究内容之一。关于高速公路的收费，我国已经从纯粹的人工收费转向自动半人工收费，计重收费、ETC 收费以及联网收费等多功能智能收费方式，它铸就了高速公路上的一个值得关注的特别产业。参考文献：1杜宏川.吉林省高速公路综合管理信息系统设计D. 硕士学位论文. 吉林大学, 20082赵超，王泓. 基于 Java 的高速公路收费管理系统的设计与实现 J. 科技视界， 2014， （10）3俞栋. 关于高速公路收费管理信息系统信息化未来发展的探析J. 数字技术与应用, 2012， （3）4李佳林. 试谈高速公路自动收费管理信息系统与 ETC 收费系统设计与实现J. 城市建设理论研究, 2012， （7）5潘丹. 基于信息化的高速公路收费管理系统探析J. 科技与生活, 2011， （6）:217-2176韩晓明. 探讨如何改进收费运营模式提升高速公路经济效益J. 财经界：学术版, 2014， （24）：107-1077Bantli.H.,Ring,E.,Goff,E.Requirements for direct short range,wehicle to communicationsJ. Aerospace Conference, 2010，4（1）:41-618Tom Write. Operational Benefits of Electronic Toll Collection:Case Study.Jurual of Transportation Engineering,2007,123(6):467-4779马天智.高速公路收费管理系统的分析与设计D. 硕士学位论文. 湖南：湖南大学, 201510赵俸泽.鞍山市高速公路收费管理系统的设计与实现D. 硕士学位论文. 大连理工大学, 201411于海英，姜波，张珂基于 Java Web 的 HTML 在线文本编辑器解决方案一以FCkEditor 在线编辑器为例软件导刊，2011，10(2)：363811张问涛，常红星基于 ASPNET 的 BS 架构下的项目管理系统的网络安全模式设计 J计算机科学，2008，35(2)：101。108 毕 业 论 文 开 题 报 告研究方案：2.1 研究内容交通运输是国民经济的大动脉。高速公路以其大流量、快速和安全等特点已在道路交通安全扮演重要的角色并迅速发展着，为改善我国交通运输现状做出了巨大的贡献。为了能更进一步地有效防止错收费、漏收费及收费员作弊等不良情况发生，缩短收费的作业时间，保障车道的有序，收费的性能必定要可靠、稳定和实时，并具备一定的容错功能。在硬件出现故障的情况下，尽可能避免系统长时间的等待或死机情况的出现。为此，研究开发和设计一种高效能的高速公路收费管理系统是具有重大意义的，它不但有利于解决我国现存的不合理的高速公路收费问题，还能保证高速公路的收费更具