开题报告-基于联邦式的ETC省际数据交互系统研究.doc

长安大学毕业设计（论文）开题报告表课题名称基于联邦式的ETC省际联网收费数据交互系统研究课题来源课题类型工程设计指导教师高学生姓名学 号2403100106专 业电子信息工程（内容包括：课题的意义，国内外发展状况，本课题的研究内容、方法、手段及预期成果，任务完成的阶段安排及时间安排，完成任务所具备的条件因素等。） 1、 课题的意义： 近年，我国迅猛的社会经济发展对道路交通服务水平提出了更高的要求，电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection，简称“ETC”）发展日益成熟。ETC技术就是全部收费过程不需要人工参与，完全自动地、不停车地完成。它是电子技术、计算机技术、激光应用技术以及信息通信技术的产物。ETC 联网收费系统是在ETC不停车收费系统的基础上，对实行该系统的收费单位进行统一管理、联网收费。通行车辆在联网收费的收费站之间无须停车，也无需更换电子标签设备，实现路费的自动收缴，收缴的通行费在收费单位之间进行拆分和结算。而省际联网收费是ETC联网收费系统中的重要组成部分。随着联网收费区域的扩大和参与省际结算省份的增多，省际联网收费技术的管理问题越来越多。省际联网收费时必然涉及到很多数据需要进行交互和共享。为了保证各类数据能够完整、实时、安全地实现跨省市交互，建设跨省市数据通讯链路时，需要综合考虑传输速度、网络安全、稳定可靠、投资规模、维护管理等多方面因素。随着ETC省际联网收费系统不断地发展，省际数据交互的问题也越来越多。省际交互的内容包括交易数据、争议数据、用户资料、系统运营参数等等。如何更高效、准确地实现数据交互，一直是ETC业内关注的问题。解决好这一问题有助于ETC省际联网收费系统更好更快地发展。2、 国内外发展状况： 1. 国外发展状况 高速公路 ETC 联网收费在国外应用较早也较成熟，下面是几个有代表性的应用实例。（1）美国美国是当今世界上高速公路最多、设备最完善、路网最发达的国家，也是不停车收费使用最早的国家。在美国，电子不停车收费方式已经成为回收公路投资和养护费用的高效率手段。最著名的联网运行电子收费系统是E-Zpass系统。E-Zpass系统采用专用车道、混合车道两种模式，都有收费员值班，E-Zpass专用车道规定了时速不超过5英里的限制，并有相应的标志牌提示，以便给收费人员和道路使用者确保一个安全的收费环境。另外，美国基本上是采用开放式收费制式构成的网络。（2）欧洲国家欧洲国家在80年代中期就开始实施电子收费系统（Telepass），它仅能在同一高速公路集团公司的路网中通用，这期间的电子收费系统一般采用第一代只读车载电子标签，有电子收费系统总处理中心和采用后付款方式。从1990年至1995年底欧洲国家主要实施第二代电子收费系统，其特征是采用欧盟推荐的5.8GHzDSRC频率和可读/可写电子标签。其它典型的项目有葡萄牙的BRISA开放式电子收费系统和意大利米兰-罗马高速公路封闭式电子收费系统。意大利在30%的收费站使用不停车收费设备，该收费方式每分钟可处理30辆车。意大利AutostradeS.P.A公司的Telepass系统可以认为是目前世界上最庞大的不停车收费网络，不停车收费交易次数达到每日50万次。电子收费系统在欧洲国家很难被社会普遍接受，主要是人们担心隐私问题和可能增加车辆所有者的额外负担。（3）日本和新加坡 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，有完善的密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。 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、天线、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。目前，不停车电子收费已经在新加坡全国推行，成为了居民生活不可分割的部分。 2. 国内发展状况2000年6月，在国家经贸委和交通部的主持下，“高等级公路电子收费系统技术开发和产业化”项目启动。该项目提出了适合国情的组合式公路电子收费的技术方案“两片式电子标签双界面IC卡的组合式电子收费系统方案”。通过在京珠高速广东韶关段试点工程的实践，普遍认为方案技术上合理，经济上可行，为解决中心城市的环城公路网及区域经济圈内城间公路网收费站的交通瓶颈提供了一种有效手段。该项目还开发了5.8GHz频段的组合式ETC收费的核心产品、软件系统、检测装置等。2004年12月18日，广东省宣布全省基本实现了高速公路联网收费，当时已开通了78条ETC车道，迄今已有100多条，数量为全国之最。未来两年内，还将完成全省普通公路的收费设施改造，设置200条以上的ETC车道，使不停车收费成为主流收费方式。2012年8月2日浙江、江苏、安徽、福建、江西和上海“五省一市”高速公路联网不停车收费车辆，2日开始在长三角区域高速公路网实现快捷畅行，这标志着我国高速公路不停收费服务正式开启。目前，全国已有21个省(市)高速公路开通不停车收费服务，共建成ETC专用车道3200余条，发展ETC用户近192万，近一半集中在长三角区域的上海、江苏、浙江、安徽、福建。五省一市近1.8万公里高速公路联网不停车收费的全面开通，为在全国高速公路形成ETC规模化应用、大幅提升路网服务水平奠定了坚实基础。目前，国内的ETC联网收费技术还处于起步阶段，与国外成熟的ETC技术相比还有一定的差距。 3、 本课题的研究内容：本课题针对ETC省际联网收费数据交互系统进行研究，该系统庞大，由多个子系统构成，包括原始数据交互，争议处理，黑名单交互，清分对账，服务监视等。省际数据交互的内容涉及很广，包括很多方面，如交易数据、争议数据、用户资料、系统运营参数等等。其中系统运营参数主要包括：各类编码、费率表、时钟同步、卡调拨指令，各类黑名单等。由于涉及内容甚多，因此本课题挑选其中一部分着重分析研究，侧重于ETC省际黑名单的数据交互。 4、 本课题的研究方法：本课题对ETC省际数据交互进行系统概括地分析，主要侧重于ETC省际联网收费数据交互中黑名单的交互，并且以长三角五省一市联网收费技术为基础，对江苏省ETC省际联网收费黑名单系统进行研究，对省际黑名单交互的方式、效率、完整性、内容进行研究和说明。 由于高速公路每时每刻都会有车辆行驶，ETC省际联网收费数据必定不断更新，并且越积越多，因此必须对这些大量的数据进行管理和研究，才能确保高速公路的畅通。在进行省际数据交互前，也必须对数据进行整理和打包。数据库为我们处理和分析数据提供了很大的方便，本研究结合Oracle关系型数据库，使用存储过程编写代码，使研究更加深入。5、 本课题的研究手段： 首先通过阅读ETC省际联网收费和数据交互的相关资料，对其有一个初步了解，然后针对ETC省际联网收费数据交互方面进行分析了解，接着侧重于对黑名单交互进行研究，并且使用PL/SQL Developer开发工具和Oracle数据库作为辅助工具。 6、 本课题的预期成果： 对ETC省际联网收费有一个基本的说明，并侧重于说明ETC省际黑名单交互。利用PL/SQL Developer开发工具和Oracle数据库，通过Oracle基本语句和PL/SQL存储过程来辅助说明ETC省际黑名单交互。 7、 任务完成的阶段安排及时间安排：1 3月3日-3月16日（第1-2周） 阅读相关书籍，完成开题报告2 3月17日-3月30日（第3-4周） 了解ETC的系统构成、技术特点及应用发展，了解ETC省际联网收费的系统结构、技术特点、国内外的发展状况 3 3月31日-4月6日（第5周） 了解ETC省际联网收费数据交互的内容4 4月7日-4月27日（第6-8周） 完成ETC省际联网收费黑名单交互系统总体分析及设计方案5 4月28日-5月25日（第9-12周） 完成ETC省际联网收费黑名单交互各个模块设计6 5月26日-6月8日（第13-14周） 撰写毕业论文 7 6月9日-6月15日(第15周) 提交论文评审与答辩 8、 完成任务所具备的条件因素：1 广泛了解ETC联网不停车收费和ETC省际联网收费技术特点、系统组成、及发展前景等 2 理解ETC省际联网收费数据交互，并侧重于ETC省际黑名单交互3 熟练掌握PL/S