关于城市拥挤收费和电子不停车收费系统的研究与开发

作     者：张晓燕 

作者单位：上海海事大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钱晓江;瞿辉

授予年度：2004年

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：智能交通 不停车收费 拥挤收费 多车道自由流 UML 

摘      要：随着我国城市社会、经济的快速发展，城市交通发生了前所未有的迅速增长。为了改善日趋拥挤的交通状况，更有效地控制高峰时段的道路交通流量，缓解城市交通拥挤，我国的一些城市已经在考虑采用城市交通“拥挤收费策略。在这种交通繁忙的环境下的道路收费更适宜采用电子不停车收费(Electronic Toll Collection，简称ETC)技术。 我国目前投入应用的还仅限于单车道不停车收费系统，而在大城市中心城区的道路上不适宜进行单车道隔离，所以应采用多车道自由流(Multi-Lane Free Flow，简称MLFF)的不停车收费技术进行收费。 本文主要从以下几个方面对城市拥挤ETC的相关内容进行了研究： 基于目前上海城市道路的交通状况，分析了实行拥挤收费的时机和地段并提出了初步的拥挤收费方案，即每个工作日的7：00AM—6：30PM在徐家汇地区对除了公交车、急救抢险车以外的汽车采用ETC技术进行拥挤收费。 关于城市拥挤收费ETC系统(City Congesting Charging ETC，简称CCCETC)，本文从系统功能的界定、系统工作流程到ETC技术的选择以及运营模式的选择都做了较为详细的阐述。指出了单车道ETC设备在自由流运作时可能产生同一时间多辆车同时到达及车辆在通信区域内换道、拥堵等问题，并提出了多个车道子系统并行工作的解决方案。当一个收费站的多个车道子系统完全独立工作时，对于同一辆车的处理，相邻车道可能出现重复收费的情况。对收费站系统来说，车道子系统是服务提供者，到达的车辆是客户。收费站系统期望达到的目标是各个车道子系统在同一时间对不同的车辆并行地提供服务，而对同一辆车提供服务时各个子系统间进行相互协调，选择其中的一个子系统提供服务。本文提出的解决方案是将并行的子系统对同一辆车的服务纳入一个顺序的数据库表中，选择按某个排序规则排在先序的子系统对该辆车进行收费，从而避免了并行的子系统对同一辆车的重复收费。 本文详细地叙述了用面向对象方法对收费站AVI子系统进行系统分析和设计的过程。通过分析问题域，对系统的对象、活动者以及系统用例进行识别，并使用Rational Rose工具创建了系统分析和设计过程的UML模型图，包括用例图、类图、活动图、顺序图、构件图以及部署图，这些图构成了UML的完整视图。 在系统实现一章，本文除了简单介绍软件开发的环境以外，还对交易控制器中的相关设置做了简要说明，因为交易控制器中的某些设置和本系统实现中的交易处理过程密切相关。 最后，本文描述了基于瑞典康比特公司生产的TS320O/05 ETC设备和自主开发的 软件所设计的实验，记录了路侧系统和电子标签在各种情况下的实验结果，并对实验 结果进行了比较和分析，给出了目前系统所能接受的车辆的最高时速。