摘 要

随着社会的不断发展，高速公路成为了链接城市的纽带与桥梁。为了满足日益增长的交通需求，电子不停车收费系统（ETC）逐步成型。近年来，随着移动端设备的普及，人们越来越倾向于将某些工作转移到手机端进行，但是ETC系统的手机端管理软件在国内尚属空缺，所以RSU手机端监控软件无论在需求还是在功能上都有很大的发展空间，本次设计也应运而生。

本论文完成了基于C/S结构的手机端监控软件的设计，实现了管理员通过手机客户端对RSU数据的状态监测功能。根据设计要求，软件将RSU设备采集到的车辆信息传输到服务器进行处理和计算，并进行结果分析。当客户端发出车牌信息检索请求时，服务器在比对检索信息后，将数据库中对应的车辆信息发送给客户端进行显示；当客户端发出系统配置修改请求时，服务器将处理该请求，并在数据库中进行对应项目的修改或添加。

本次设计，完成了对RSU手机端监控软件的设计，初步实现了监控功能、下载功能和系统配置功能。RSU手机端监控软件通过使用客户端对路测设备和服务器进行远程配置，无需到现场即可诊断故障或进行参数的配置，与传统的ETC系统管理方式相比，有效的解决了ETC系统的建设成本高和应用后高额维护成本问题。

关键词：电子不停车收费；客户端；C/S结构；数据监控

Abstract

With the continuous development of society, the highway has become a link the ties and Bridges of the city.In order to meet the increasing traffic demand, electronic parking charge system (ETC) is gradually forming.In recent years, with the popularity of mobile devices, people more and more tend to shift some work to the mobile phone, but the ETC system mobile terminal management software in the domestic void, so RSU mobile terminal monitoring software in both the demand and have very big development space on the function, the design also arises at the historic moment.

This paper completes the design of the c/s-based mobile monitoring software, and realizes the status monitoring capability of the RSU data through the mobile phone client. According to the design requirement, the software will transfer the vehicle information to the server for processing and calculation, and the results will be analyzed. When the client sends the license information retrieval request, the server after than in information retrieval, the database of the corresponding vehicle information sent to the client for display; When the client issues a system configuration modification request, the server processes the request and changes or adds the corresponding item in the database.

This design has completed the design of the monitoring software of the RSU mobile phone, and has implemented the monitoring function, the download function and the system configuration. RSU mobile client monitoring software by using the client right measurement equipment and server for remote configuration, to diagnose fault or need for on-site parameter configuration, compared with the traditional way of ETC system management, effectively solve the high construction cost and application of ETC system after the high maintenance cost.

Key Words：ETC；client-side；C/S structure；data monitoring

目 录

第一章 绪论 1

1.1 课题的背景及意义 1

1.2 国内外当前的研究现状 2

1.2.1 RSU系统的研究现状 2

1.2.2 RSU系统的应用和发展 3

1.3 本设计市场需求 3

第二章 系统框架 4

2.1 开发环境 4

2.2 系统设计 5

2.2.1 结构设计 5

2.2.2 功能设计 6

第三章 服务器设计与实现 8

3.1 总体设计 8

3.2 服务器端设计 8

3.2.1 构建服务器 8

3.2.2 服务器端功能需求 8

3.2.3 服务器端功能实现 10

3.3 系统数据库设计 11

3.3.1 构建数据库 11

3.3.2 数据库功能需求 11

3.3.3 创建数据库表 12

3.3.4 数据库连接服务器 14

第四章 客户端设计与实现 15

4.1 客户端设计 15

4.1.1 总体设计 15

4.1.2 结构设计 16

4.1.3 网络设计 17

4.2 业务功能实现 18

第五章 总结与展望 21

参考文献 22

致谢 23

第一章 绪论

1.1 课题的背景及意义

改革开放以来，随着科技的发展和人民生活质量的提高，人们对私人交通以及通行效率的要求与日俱增，2016年我国新增高速公路超过六千公里，总里程数突破十三万公里，位列世界第一。随着国家对高速公路建设技术的成熟以及家用汽车保有量的逐年增多，高速公路或者城市快速公路已然成为人们中长途出行的重要方式^[1]。

然而，在快速道路（包含高速公路和城市高架快速道路在内）里程数增加的同时，通行流量也在急速猛增。人们大都有这样的感受，在上下班高峰期或是周末节假日时，在十字路口、收费站和高速路或是上下桥的位置堵车可谓是屡见不鲜。人们在抱怨道路规划不合理的同时，选择错峰出行或是搭乘公共交通出行，但这都不能从根本上缓解交通压力，提升通行效率。交通部门更不能因为出入口或是收费口时常发生拥堵而把责任全部归到车流量增多上。

那么为什么在出入口和收费点会特别堵呢？在这里，我们把造成拥堵的重要交通道路节点成为拥堵通行点，这些通行点包括小区出入口、高速收费站、过桥卡口在内。造成通行点拥堵现象频发的重要原因之一就是目前大多数城市的通行收费方式仍然停留在采用人工收费这一较低级的收费方式阶段。在这一收费方式下，司机需要先停车交卡，然后等待显示收费金额、缴费，等待找零，再起杆，然后启动车子继续前进。根据统计数据显示，在人人交互的收费方式下，每辆车需耗时大约为14秒，再加上缴费需要停车排队，造成道路通行能力大大降低、道路通行效率大打折扣，这也造成了收费口前水泄不通，通过之后一马平川的现象发生。此外，收费站的工作人员需要判别车型、收发通行卡、收款、找零等繁琐复杂工作，大大降低了服务水准的同时也会造成由于人工失误造成收费错误，或是工作人员徇私舞弊的现象发生。对于驾驶员而言，在经过交通点时，由于频繁地跟进、刹车、再跟进走走停停造成发动机、变速箱磨损和额外油耗以及更多的噪音污染和尾气排放。对于这种现象，多年以来传统的解决方式多是增加收费通道，扩大收费站规模甚至取消部分收费站，这种解决方式非但不能解决根本性的问题，反而会造成更多延伸问题的发生。

1.2 国内外当前的研究现状

1.2.1 RSU系统的研究现状

随着智能交通系统（ITS，Intelligent Transport Systems）的发展，在上个世纪八十年代，电子不停车收费系统(ETC，Electronic Toll Collection)技术在一些工业发达国家获得了政府和人们的一致好评，取得了重大的突破，并在世界各国迅速兴起，成为了一种新的交通管理方式，并行成了一个规模庞大的产业。这一突破性的科技被广泛应用于大桥、公路、隧道等需要收费的交通节点。在九十年代，我国部分地区也随着这股浪潮陆续引进这一系统，来改善人工收费的不足。

ETC系统是当今世界上最先进交通收费系统，是构成智能交通体系的主要服务功能之一。由于基于IC作为数据载体的技术，ETC系统通过无线数据传输来实现IC卡与计算机服务器完成数据交换和存储的远程连接功能。 在这一系统应用的交通点，车辆需要收费时不需要停车，路侧单元（RSU,road side unit）读取车牌和车载单元（OBU,on board Unit）里存入的车辆信息，如车辆类型、车主姓名、车牌号、车辆注册地等，实现对通行车辆进行自动检测和分类，并自动从绑定的IC卡或储蓄卡、借记卡上扣除应缴纳的费用金额^[2]。ETC系统在实际应用中的结构如图1.1所示。