前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的论大数据高速公路联网收费平台设计，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
摘要：全国取消高速公路省界收费站并网切换后，如何结合高速公路收费业务特征和实际需求，探索信用共享平台的设计实现具有重要的现实意义。本文对高速公路联网收费数据源和信用平台功能需求进行分析，设计平台总体框架、技术架构和数据流结构，并给出平台应用情况。
关键词：高速公路；收费稽核；信用平台；大数据
1 前言
2020 年，全国取消高速公路省界收费站并网切换后，高速公路收费业务面临新的挑战。采用开放式收费制式，可避免封闭式收费带来的多种偷逃通行费行为，但仍会存在 ETC车辆恶意屏蔽 OBU、使用非本车 OBU 逃费、收费站人员违规操作等情况，影响正常的收费秩序，给高速公路运营方、管理方都带来了困扰。为了有效解决这些问题，交通管理部门提出基于高速公路大数据，建立全国高速公路联网系统信用管理体系，稳定取消省界收费站后的收费秩序，创造良好的出行环境。该信用体系以各省高速公路信用平台为基础，本文对省级信用平台功能需求进行分析，给出平台的总体框架、技术架构和数据流结构，并介绍平台应用场景和应用情况。
2 平台设计
2.1 需求分析
2.1.1 数据来源分析
平台的数据来源包括以下途径：（1）车辆信息：从车辆信息库获取车辆状态及违法记录。（2）联网收费历史数据：高速公路联网收费以来的所有数据，包括车道的现金 / 非现金收费、ETC 发行、车辆通行记录、现场特情、现场设备、票卡、黑名单、集装箱、收费员值班及操作、ETC 门架、固定 / 移动稽查点、绿通、入口治超的记录和图像数据，以及交通运输部和公安厅共享的记录和图像数据。（3）通行异常信息：如未经报备的车辆轴数变化、多次 CPC 坏卡、丢卡、卡内信息不一致、无牌照、假冒军车、假冒紧急车、冲卡、破坏收费秩序、破坏收费设施、倒换 OBU、倒换通行卡、假冒绿通车等行为数据。（4）发行异常信息：办理 ETC 过程中产生的异常情况，如假行驶证信息、假身份信息、记账卡逾期缴费等行为数据。（5）拓展应用信息：信用主体在加油站、停车场、服务区产生的异常情况，如欠费、破坏设施及其他违法行为。（6）失信被执行人名单：失信被执行人名下的车辆纳入信用评价体系。（7）第三方信用平台数据：信用中国、信用交通等平台数据。
2.1.2 功能需求
平台的用户主要为高速公路联网中心管理人员、路网运营公司管理人员、ETC 运营公司管理人员、收费员、打击逃费稽核人员及其他接入本平台的外部机构。平 台 用 户 希 望 通 过 高 速 公 路 收 费 管 理 WEB 端、 移 动APP、微信公众号、小程序或数据交换接口，实时查询车辆、车辆所有人、ETC 账户所有人及驾驶员的信用信息，用于进行数据大屏展示、公路通行收费稽核、账号注册审核、业务开通信用审核等，平台管理员可对信用信息进行更新管理。
2.2 平台功能设计
平台包括七大功能：（1）系统管理。包括平台的用户管理、角色管理、资源管理和日志管理。（2）信用档案管理。建立通行收费公路、使用 ETC 及相关拓展服务的车辆、车辆所有人、ETC 账户人及驾驶人为信用主体的信用档案，全面记录信用主体、信用行为、信用评价、信用奖惩、信用修复等信息。（3）信用评价名单管理。分为守信名单、一般失信名单、重点关注名单及严重失信名单。根据评价主体的最新行为，动态调整各级信用等级的名单。（4）信用评价标准管理。分为车辆信用评价、车辆所有人信用评价、ETC 账户人信用评价以及驾驶员信用评价。设置评价标准，并根据最新的法律法规、相关政策，动态更新评价标准。（5）信用奖惩管理。包括行业内应用和行业外应用。行业内应用，为不同的信用等级名单，制定奖惩制度。如守信名单 , 享受包括全国 ETC优惠政策；严重失信名单，一定期限内，禁止车辆通行收费公路。行业外应用，与其他信用公共平台，建立完善的联合惩戒工作机制，实现信用信息共享交换，联合奖惩。（6）信用评价结果管理。省级信用平台负责省内高速公路信用数据分析、汇总和上传，以及省内高速公路信用黑名单的审核、提交。交通运输部路网中心平台接收省级平台数据，确认后更新，并信息共享。（7）信用修复管理。失信行为主体主动纠正失信行为、按照规定履行相关义务、消除不良社会影响、提出信用承诺、完成信用培训的，按程序可进行逐级信用修复。
2.3 平台总体框架设计
高速公路联网收费信用平台功能规划主要以业务和技术双驱动，软件解耦和复用为思想，规划为“网络层、数据层、支撑平台层、应用层和访问层”的五层功能体系架构，如图 1 所示。平台网络层依托省级高速公路内网、全国高速公路内网、公众服务外网及物联网，实现信用平台信息的可靠传输和路由。数据层是存储和处理层，包括联网收费平台的 ETC 发行、通行交易和稽查等数据，以及共享的第三方机构的数据。支撑平台层为集成的第三方应用平台，包括 GIS 地理信息服务平台、数据库访问引擎、数据交换引擎、大数据分析平台、数据可视化工具平台等。应用层实现数据大屏展示、平台权限管理、系统配置、信用档案管理、信用评价名单管理、信用评价标准管理、信用奖惩管理、信用评价结果管理、信用修复管理、信息预警及统计报表等。访问层直接和用户交互，用户可直接访问集成信用评价功能的应用系统，实现信用评价管理、高速公路偷逃费用稽核和追缴、ETC 发行信用评估等。
2.4 平台技术架构设计
平台有并发量大、数据量大、数据结构类型多、查询响应要求高特点，因此采用 No SQL 数据库（Redis，Mongo DB、Hbase）、关系数据库（Oracle）、分布式文件系统等进行数据存储，以满足不同场景的需求。通过 Kafka 作为数据接入的缓冲层，支持大量数据的写入，保证数据大量访问的实时性、正确性和稳定性。高速公路联网收费信用大数据平台包括流式计算、离线计算，并根据业务处理数据，最后将计算数据存储，同时对数据进行指标分析、统计报表、数据挖掘和机器学习。平台技术架构如图 2 所示。
2.5 平台数据流结构设计
平台数据处理包括数据获取、数据预处理、数据缓冲、数据写入、数据存储、数据查询、数据缓存、上层调用过程。平台数据流结构如图 3 所示。处理过程：（1）数据预处理。平台系统将接收的杂乱无规则的数据处理为符合规范的、完整的能被保存的数据。（2）数据缓冲。经过预处理过的数据进入数据缓冲区后，根据数据类型进入不同的缓冲区队列，系统对数据进行分流和缓存归类。（3）数据写入。当缓冲队列中的数据达到阈值或触发写入操作时，数据会进入数据写入模块。（4）数据集群。采用 HBase 技术进行数据集群，进行高效的计算和存储。（5）数据查询。数据查询是指用户使用 SQL 语句从 HBase 集群中进行数据检索，并将数据返回用户的过程。 （6）数据缓存。采用 Redis 缓存服务器，负责缓存访问频率较高的数据。
2.6 应用场景设计
高速公路联网收费信用平台提供在线信息服务，可应用于全国高速公路稽核、ETC 业务办理信用评估及其他共享信用服务。（1）全国高速公路稽核。各省联网中心管理人员、稽查人员在线获取信用数据，可快速识别逃费车辆，并现场处理偷逃费用追缴，维护良好的收费秩序。对外共享高速收费严重失信名单，在车辆营运许可申请办理、车辆过户等环节开展联合惩戒，增大高速通行费追缴力度。（2）ETC 业务办理信用评估。ETC 运营公司业务办理人员，在办理用户开户、挂失、注销等业务时，可从信用平台获取客户信用评价信息，为办理业务提供决策参考。（3）共享信用服务。依托信用中国、信用交通等信用公共平台，实现信用信息共享交换，并通过信用平台将信用名单下发到收费车道，对失信名单车辆、驾驶员进行拦截，实现联合奖惩。
3 结语
本文研究设计的信用平台已应用于某省高速公路联网服务中心、高速公路运营公司及全境收费高速公路收费站，对ETC 发行、监控、收费等数据进行分析处理，对高速公路参与主体进行信用评价分级，辅助提供收费稽核决策，有效提高高速公路通行收费偷、漏、逃费行为的打击效率。下一步将在研发平台基础上，积极对接第三方的信用评价平台，研究信用数据共享模式，不断挖掘信用评价增值服务潜力，以推动跨地区、跨部门、跨领域的联合奖惩，探索开展市场化信用服务应用。
参考文献：
[1] 瞿龙俊 . 基于 HBase 的交通流数据实时存储与查询优化方案的设计与实现 [D]. 江苏大学 ,2017.
[2] 河北新闻网 . 张驰委员：数据共享搭建“信用高速公路”[EB/OL].
作者：梁贞 单位： 广西大学计算机与电子信息学院 广西交科集团有限公司
