隨著科技的發(fā)展，我國(guó)各行業(yè)上用到的科技手段也越來(lái)越多了，大大的節(jié)省了人力物力，帶來(lái)了很大的方便。本文主要針對(duì)基于新型無(wú)線電子車牌路口無(wú)卡收費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一些論述，文章是一篇科技論文范文。

 　　摘要：針對(duì)現(xiàn)在高速公路上不停車無(wú)卡收費(fèi)的眾多問(wèn)題以及當(dāng)今的各種技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，設(shè)計(jì)了一種基于新型無(wú)線電子車牌的高速公路不停車無(wú)卡收費(fèi)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)電子車牌將位置速度信息的實(shí)時(shí)上傳，結(jié)合百度鷹眼形成行車軌跡，再通過(guò)判斷收費(fèi)站距離可以自動(dòng)地進(jìn)行無(wú)卡收費(fèi)。文章介紹了不停車收費(fèi)系統(tǒng)軟件的整體框架以及各模塊的組成。重點(diǎn)描述了通過(guò)對(duì)行車位置的解析，完成收費(fèi)的過(guò)程。

　　關(guān)鍵詞：不停車收費(fèi),百度鷹眼,電子車牌,無(wú)線,java

　　Abstract：With the development of new technologies，a Highway No-Parking Card-Free Charging System based on the technology of new Wireless Electronic License Plate was designed to replace the old No-Parking Changing System.This new technology allows drivers to pay more effectively.It forms the wheelpath by uploading the location and the speed of the car to Toll System Baidu Platform and finishes charging by judging the distance between car and toll station.This essay introduced the frame and modules of the new Highway No-Parking Card-Free Charging System.With the introduction，the process of this new technology will be revealed.

　　Key words：electronic toll collection;Toll system Baidu platform;Electronic license plate ;wireless;java language

　　不停車收費(fèi)的應(yīng)用在國(guó)外已經(jīng)投入很多年，我國(guó)不停車收費(fèi)系統(tǒng)的研究雖然起步比較晚，但是我國(guó)高速公路的建設(shè)大大提升不停車收費(fèi)系統(tǒng)的研究進(jìn)度。目前我國(guó)使用的方案是[1-3]“ 兩片式電子標(biāo)簽+雙界面IC卡的組合式電子收費(fèi)系統(tǒng)方案”。該方案投入使用多年，獲得了很大的認(rèn)可，也為我國(guó)創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益。但總體來(lái)說(shuō)，該種不停車收費(fèi)的方式仍存在諸多弊端。基于現(xiàn)如今的不停車收費(fèi)系統(tǒng)的諸多問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了基于新型無(wú)線電子車牌的高速路口無(wú)卡收費(fèi)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)新型無(wú)線電子車牌上傳的位置、速度等信息依據(jù)車牌號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，繼而系統(tǒng)以Json數(shù)據(jù)包的方式對(duì)這些信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)用，并對(duì)這些數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，并依據(jù)解析結(jié)果對(duì)該車牌的賬戶進(jìn)行相應(yīng)的扣費(fèi)，這樣收費(fèi)站的大部分功能都在服務(wù)器端進(jìn)行執(zhí)行，從而大大減少收費(fèi)站工作人員的工作量，收費(fèi)站的作用只是相當(dāng)于一個(gè)高速公路的標(biāo)志。通過(guò)對(duì)現(xiàn)在已投入應(yīng)用的收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的了解調(diào)研，本系統(tǒng)能基本實(shí)現(xiàn)依據(jù)車牌進(jìn)行收費(fèi)，從而大大簡(jiǎn)化收費(fèi)站的作用。

　　1 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　本系統(tǒng)是基于Java的一個(gè)完整的高速路口無(wú)卡收費(fèi)系統(tǒng)，主要是應(yīng)用了百度鷹眼平臺(tái)的服務(wù)器，因此本系統(tǒng)注重的是客戶端程序的設(shè)計(jì)。

　　系統(tǒng)的主要邏輯可以分為三塊：

　　1) 百度鷹眼的交互：通過(guò)與百度鷹眼進(jìn)行交互，判斷車的位置(譬如是否處于某個(gè)收費(fèi)站);

　　2) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：通過(guò)以上位置判斷，將獲取的位置信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中;

　　3) 扣費(fèi)：同過(guò)以上數(shù)據(jù)庫(kù)中信息，判斷車的軌跡從而進(jìn)行扣費(fèi)

　　圖1是系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖：

　　圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

　　2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

　　2.1與百度云平臺(tái)的交互模塊設(shè)計(jì)

　　此模塊主要同過(guò)應(yīng)用百度云平臺(tái)的兩個(gè)接口進(jìn)行調(diào)用實(shí)現(xiàn)。第一個(gè)是百度鷹眼，它可以為每輛車創(chuàng)建獨(dú)有的編號(hào)，形成行車軌跡，并將信息存儲(chǔ)在云端;第二個(gè)是Geocoding api，它可以將經(jīng)緯度坐標(biāo)反向解析成具體的地名。以下將具體介紹：

　　2.1.1與百度鷹眼api的交互

　　本文所采用的是百度鷹眼的平臺(tái)，首先可以將新型電子車牌的實(shí)時(shí)上傳的經(jīng)緯度等信息進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)車輛啟動(dòng)時(shí)，電子車牌系統(tǒng)會(huì)通過(guò)HTTP協(xié)議的POST請(qǐng)求(通過(guò)java類庫(kù)中的net類可以輕易實(shí)現(xiàn)POST和GET請(qǐng)求)定時(shí)調(diào)用track create接口依據(jù)每輛車輛的車牌號(hào)為每輛車創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的軌跡號(hào)(track id)，用于存儲(chǔ)新型電子車牌實(shí)時(shí)上傳的經(jīng)緯度等信息;如果電子車牌運(yùn)行期間由于網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題導(dǎo)致不能實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)，可以暫時(shí)保存在本地，等待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)通過(guò)POST請(qǐng)求調(diào)用track upload接口依據(jù)track id號(hào)批量上傳軌跡點(diǎn)，并依據(jù)時(shí)間的先后進(jìn)行排列。當(dāng)電子車牌的數(shù)據(jù)已經(jīng)實(shí)時(shí)更新在云端之后，接下來(lái)我們可以通過(guò)在客戶端發(fā)送HTTP GET請(qǐng)求來(lái)調(diào)用track detail接口依據(jù)每個(gè)track id號(hào)來(lái)獲取其實(shí)時(shí)的經(jīng)緯度等信息了。

　　2.1.2與百度Gecoding api的交互

　　當(dāng)獲取到百度云平臺(tái)反饋回來(lái)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)之后，接下來(lái)要做的就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。由于反饋的數(shù)據(jù)是json的數(shù)據(jù)格式，所以首先使用json的類庫(kù)對(duì)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，解析到經(jīng)緯度之后，繼續(xù)通過(guò)http GET請(qǐng)求調(diào)用百度Geocoding api對(duì)經(jīng)緯度進(jìn)行反向解析成具體的地名反饋回來(lái)。這樣我們?cè)诳蛻舳司涂梢詫?shí)時(shí)追蹤到車的具體位置，通過(guò)與告訴收費(fèi)站的地址比較，來(lái)獲取收費(fèi)金額。 　　2.2數(shù)據(jù)庫(kù)處理模塊

　　本系統(tǒng)所采用的是SQL Sever數(shù)據(jù)庫(kù)，由于本文重點(diǎn)介紹是不停車收費(fèi)系統(tǒng)，所以將重點(diǎn)介紹關(guān)于地址信息的數(shù)據(jù)表。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)中主要包含的表有收費(fèi)站信息表、用戶信息表、車輛信息表。車牌信息表，根據(jù)設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)功能圖可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建各表，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各表如下：

　　收費(fèi)站信息表主要包括起始收費(fèi)站名、終點(diǎn)收費(fèi)站名、收費(fèi)站之間的距離等信息，這張表主要是在判斷車輛進(jìn)出收費(fèi)站與計(jì)算車輛在高速公路行駛距離時(shí)使用，收費(fèi)站信息表如表1所示：

　　表1 收費(fèi)站信息表

　　[字段&類型&是否允許為空&備注&初始收費(fèi)站&Varchar&不允許&初始收費(fèi)站名&終點(diǎn)收費(fèi)站&Varchar&不允許&終點(diǎn)收費(fèi)站名&行駛距離&Int&不允許&倆個(gè)收費(fèi)站之間的距離&]

　　通過(guò)比對(duì)車與收費(fèi)站位置的判定，就可以算出收費(fèi)金額，從而進(jìn)行無(wú)卡收費(fèi)。

　　2.2 行駛距離獲取模塊實(shí)現(xiàn)

　　本模塊要分為三大模塊：首先是依據(jù)獲取到百度Geconding api反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)包解析到現(xiàn)在所處的位置;其次是將數(shù)據(jù)包解析所獲得的地址與數(shù)據(jù)庫(kù)中的收費(fèi)站信息進(jìn)行對(duì)比以判斷其是否進(jìn)入與離開收費(fèi)站;最后是依據(jù)解析的成果讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中倆個(gè)收費(fèi)站之間的距離。

　　2.2.1 進(jìn)出收費(fèi)站的判定模塊

　　由于上方這個(gè)模塊已經(jīng)可以獲得新型電子車牌所在的地名，本模塊實(shí)現(xiàn)的主要內(nèi)容就是依據(jù)上一個(gè)模塊所獲得的地名與數(shù)據(jù)庫(kù)中收費(fèi)站的信息進(jìn)行比較，來(lái)判斷是否進(jìn)入車站，進(jìn)入車站的判定在代碼的實(shí)現(xiàn)方面有很大的相似性，因此本段主要講解車輛進(jìn)入收費(fèi)站的判定。該模塊的實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)有很大的關(guān)系，因此本模塊實(shí)現(xiàn)的前提就是連接數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的連接函數(shù)在下個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊有詳細(xì)的介紹，這里就不在多說(shuō)。這個(gè)模塊主要實(shí)現(xiàn)的是將數(shù)據(jù)庫(kù)中收費(fèi)站信息表中起始收費(fèi)站的這列內(nèi)容一起取出，再將解析Json數(shù)據(jù)包所獲得的地址與其一一進(jìn)行比較，看其是否與起始收費(fèi)站有一致的，若有一致的就判定其已經(jīng)經(jīng)過(guò)收費(fèi)站。將起始收費(fèi)站從數(shù)據(jù)庫(kù)中取出的過(guò)程中由于不知道表的大小，所以使用了ArrayList來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，再創(chuàng)建一個(gè)與ArrayList一樣大小的的數(shù)組，將起始收費(fèi)站的各項(xiàng)轉(zhuǎn)化為數(shù)組，轉(zhuǎn)化為數(shù)組以后，對(duì)其處理就十分簡(jiǎn)單了，將數(shù)組中內(nèi)容與解析得的地址一一進(jìn)行比較，就可以獲得其是否進(jìn)入收費(fèi)站的標(biāo)識(shí)了

　　2.2.3 收費(fèi)站距離獲取模塊

　　收費(fèi)站的判定模塊實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出收費(fèi)站的判定，倆次進(jìn)出收費(fèi)站會(huì)返回一個(gè)int型變量，該int型變量所指的即為倆個(gè)收費(fèi)站之間的距離，這個(gè)距離是不需要計(jì)算的，是本來(lái)就存在于數(shù)據(jù)庫(kù)中的，本模塊的實(shí)現(xiàn)與上一個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)較為相似，主要是將數(shù)據(jù)庫(kù)中第三列即收費(fèi)站之間距離所在的列，轉(zhuǎn)化為ArrayList型，再將該ArrayList表單轉(zhuǎn)化為數(shù)組，最后所需要做的就是取出特定的位置的值就可以了，實(shí)現(xiàn)了上同一個(gè)模塊這個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)還是相對(duì)簡(jiǎn)單的。

　　3 系統(tǒng)測(cè)試

　　3.1 到收費(fèi)站前

　　系統(tǒng)設(shè)置的獲取車的位置信息的間隔時(shí)間為3s一次，當(dāng)點(diǎn)擊查詢按鈕后，后臺(tái)程序會(huì)自動(dòng)3s獲取一次信息，界面中所涉及到的信息也會(huì)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的更新。還沒(méi)進(jìn)入高速時(shí)，初始收費(fèi)站與終點(diǎn)收費(fèi)站都為缺省狀態(tài)。

　　圖2

　　3.2 到達(dá)收費(fèi)站

　　當(dāng)初次到達(dá)收費(fèi)站時(shí)，系統(tǒng)會(huì)比對(duì)目前車的位置與數(shù)據(jù)庫(kù)中收費(fèi)站的位置進(jìn)行比對(duì)，如果誤差在10m范圍內(nèi)，系統(tǒng)就認(rèn)為車已進(jìn)入收費(fèi)站。之后將收費(fèi)站的名稱放在初始收費(fèi)站的位置，此時(shí)的終點(diǎn)收費(fèi)站仍然為缺省

　　圖3

　　3.3 出收費(fèi)站

　　當(dāng)車出收費(fèi)站時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將車的位置信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中收費(fèi) (下轉(zhuǎn)第85頁(yè))

　　(上接第80頁(yè))

　　站的位置信息比對(duì)，誤差在10m以內(nèi)，則認(rèn)為車已經(jīng)離開收費(fèi)站。之后將收費(fèi)站的名稱放入終點(diǎn)收費(fèi)站的位置，此時(shí)后臺(tái)會(huì)結(jié)合初始收費(fèi)站和終點(diǎn)收費(fèi)站判斷出距離，計(jì)算出收費(fèi)金額，從用戶余額中扣取。

　　圖4

　　4 總結(jié)

　　本篇論文主要分析了現(xiàn)在高速公路收費(fèi)的情況，指出了現(xiàn)代不停車收費(fèi)所存在的眾多問(wèn)題，并提出了基于新型電子車牌的無(wú)卡收費(fèi)系統(tǒng)的方案。隨著現(xiàn)在“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展，在不停車收費(fèi)系統(tǒng)上，我們也應(yīng)當(dāng)更好地利用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)打造“互聯(lián)網(wǎng)+高速不停車收費(fèi)系統(tǒng)”，來(lái)完成了普通高速收費(fèi)系統(tǒng)不能完成的任務(wù)，相信這樣肯定會(huì)解決現(xiàn)今高速公路不停車收費(fèi)中存在的主要問(wèn)題，讓技術(shù)的發(fā)展更好地改善生活。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　科技論文發(fā)表期刊推薦《電子技術(shù)應(yīng)用》創(chuàng)刊于1975年,由信息產(chǎn)業(yè)部電子第六研究所主辦,是在國(guó)內(nèi)電子行業(yè)、IT領(lǐng)域頗具影響的科學(xué)技術(shù)類期刊。是國(guó)內(nèi)電子行業(yè)、IT領(lǐng)域頗具影響的技術(shù)、信息類期刊。在國(guó)內(nèi)外激烈的期刊市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，該刊立足電子科技領(lǐng)域不斷開拓創(chuàng)新，開展嵌入式論壇，優(yōu)秀電子產(chǎn)品評(píng)選等多種多樣市場(chǎng)活動(dòng)，影響力不斷擴(kuò)大，經(jīng)過(guò)30多年的積淀，已經(jīng)在為中國(guó)電子、電信、工控、通訊、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域人士的首選期刊，具有不可替代的市場(chǎng)效應(yīng)。