梁貞

（1.廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院，廣西 南寧 530004；2.廣西交科集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530007）

1 前言

2020年，全國取消高速公路省界收費(fèi)站并網(wǎng)切換后，高速公路收費(fèi)業(yè)務(wù)面臨新的挑戰(zhàn)。采用開放式收費(fèi)制式，可避免封閉式收費(fèi)帶來的多種偷逃通行費(fèi)行為，但仍會存在ETC車輛惡意屏蔽OBU、使用非本車OBU逃費(fèi)、收費(fèi)站人員違規(guī)操作等情況，影響正常的收費(fèi)秩序，給高速公路運(yùn)營方、管理方都帶來了困擾。為了有效解決這些問題，交通管理部門提出基于高速公路大數(shù)據(jù)，建立全國高速公路聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信用管理體系，穩(wěn)定取消省界收費(fèi)站后的收費(fèi)秩序，創(chuàng)造良好的出行環(huán)境。該信用體系以各省高速公路信用平臺為基礎(chǔ)，本文對省級信用平臺功能需求進(jìn)行分析，給出平臺的總體框架、技術(shù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)，并介紹平臺應(yīng)用場景和應(yīng)用情況。

2 平臺設(shè)計(jì)

2.1 需求分析

2.1.1 數(shù)據(jù)來源分析

平臺的數(shù)據(jù)來源包括以下途徑：（1）車輛信息：從車輛信息庫獲取車輛狀態(tài)及違法記錄。（2）聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)歷史數(shù)據(jù)：高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)以來的所有數(shù)據(jù)，包括車道的現(xiàn)金/非現(xiàn)金收費(fèi)、ETC發(fā)行、車輛通行記錄、現(xiàn)場特情、現(xiàn)場設(shè)備、票卡、黑名單、集裝箱、收費(fèi)員值班及操作、ETC門架、固定/移動稽查點(diǎn)、綠通、入口治超的記錄和圖像數(shù)據(jù)，以及交通運(yùn)輸部和公安廳共享的記錄和圖像數(shù)據(jù)。（3）通行異常信息：如未經(jīng)報(bào)備的車輛軸數(shù)變化、多次CPC壞卡、丟卡、卡內(nèi)信息不一致、無牌照、假冒軍車、假冒緊急車、沖卡、破壞收費(fèi)秩序、破壞收費(fèi)設(shè)施、倒換OBU、倒換通行卡、假冒綠通車等行為數(shù)據(jù)。（4）發(fā)行異常信息：辦理ETC過程中產(chǎn)生的異常情況，如假行駛證信息、假身份信息、記賬卡逾期繳費(fèi)等行為數(shù)據(jù)。（5）拓展應(yīng)用信息：信用主體在加油站、停車場、服務(wù)區(qū)產(chǎn)生的異常情況，如欠費(fèi)、破壞設(shè)施及其他違法行為。（6）失信被執(zhí)行人名單：失信被執(zhí)行人名下的車輛納入信用評價(jià)體系。（7）第三方信用平臺數(shù)據(jù)：信用中國、信用交通等平臺數(shù)據(jù)。

2.1.2 功能需求

平臺的用戶主要為高速公路聯(lián)網(wǎng)中心管理人員、路網(wǎng)運(yùn)營公司管理人員、ETC運(yùn)營公司管理人員、收費(fèi)員、打擊逃費(fèi)稽核人員及其他接入本平臺的外部機(jī)構(gòu)。

平臺用戶希望通過高速公路收費(fèi)管理WEB端、移動APP、微信公眾號、小程序或數(shù)據(jù)交換接口，實(shí)時(shí)查詢車輛、車輛所有人、ETC賬戶所有人及駕駛員的信用信息，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)大屏展示、公路通行收費(fèi)稽核、賬號注冊審核、業(yè)務(wù)開通信用審核等，平臺管理員可對信用信息進(jìn)行更新管理。

2.2 平臺功能設(shè)計(jì)

平臺包括七大功能：（1）系統(tǒng)管理。包括平臺的用戶管理、角色管理、資源管理和日志管理。（2）信用檔案管理。建立通行收費(fèi)公路、使用ETC及相關(guān)拓展服務(wù)的車輛、車輛所有人、ETC賬戶人及駕駛?cè)藶樾庞弥黧w的信用檔案，全面記錄信用主體、信用行為、信用評價(jià)、信用獎懲、信用修復(fù)等信息。（3）信用評價(jià)名單管理。分為守信名單、一般失信名單、重點(diǎn)關(guān)注名單及嚴(yán)重失信名單。根據(jù)評價(jià)主體的最新行為，動態(tài)調(diào)整各級信用等級的名單。（4）信用評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)管理。分為車輛信用評價(jià)、車輛所有人信用評價(jià)、ETC賬戶人信用評價(jià)以及駕駛員信用評價(jià)。設(shè)置評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)最新的法律法規(guī)、相關(guān)政策，動態(tài)更新評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。（5）信用獎懲管理。包括行業(yè)內(nèi)應(yīng)用和行業(yè)外應(yīng)用。行業(yè)內(nèi)應(yīng)用，為不同的信用等級名單，制定獎懲制度。如守信名單,享受包括全國ETC優(yōu)惠政策；嚴(yán)重失信名單，一定期限內(nèi)，禁止車輛通行收費(fèi)公路。行業(yè)外應(yīng)用，與其他信用公共平臺，建立完善的聯(lián)合懲戒工作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)信用信息共享交換，聯(lián)合獎懲。（6）信用評價(jià)結(jié)果發(fā)布管理。省級信用平臺負(fù)責(zé)省內(nèi)高速公路信用數(shù)據(jù)分析、匯總和上傳，以及省內(nèi)高速公路信用黑名單的審核、提交。交通運(yùn)輸部路網(wǎng)中心平臺接收省級平臺數(shù)據(jù)，確認(rèn)后更新，并信息共享。（7）信用修復(fù)管理。失信行為主體主動糾正失信行為、按照規(guī)定履行相關(guān)義務(wù)、消除不良社會影響、提出信用承諾、完成信用培訓(xùn)的，按程序可進(jìn)行逐級信用修復(fù)。

2.3 平臺總體框架設(shè)計(jì)

高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)信用平臺功能規(guī)劃主要以業(yè)務(wù)和技術(shù)雙驅(qū)動，軟件解耦和復(fù)用為思想，規(guī)劃為“網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、支撐平臺層、應(yīng)用層和訪問層”的五層功能體系架構(gòu)，如圖1所示。

圖1 高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)信用平臺總體框架

平臺網(wǎng)絡(luò)層依托省級高速公路內(nèi)網(wǎng)、全國高速公路內(nèi)網(wǎng)、公眾服務(wù)外網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信用平臺信息的可靠傳輸和路由。數(shù)據(jù)層是存儲和處理層，包括聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)平臺的ETC發(fā)行、通行交易和稽查等數(shù)據(jù)，以及共享的第三方機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)。支撐平臺層為集成的第三方應(yīng)用平臺，包括GIS地理信息服務(wù)平臺、數(shù)據(jù)庫訪問引擎、數(shù)據(jù)交換引擎、大數(shù)據(jù)分析平臺、數(shù)據(jù)可視化工具平臺等。應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)大屏展示、平臺權(quán)限管理、系統(tǒng)配置、信用檔案管理、信用評價(jià)名單管理、信用評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)管理、信用獎懲管理、信用評價(jià)結(jié)果發(fā)布管理、信用修復(fù)管理、信息預(yù)警及統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。訪問層直接和用戶交互，用戶可直接訪問集成信用評價(jià)功能的應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信用評價(jià)管理、高速公路偷逃費(fèi)用稽核和追繳、ETC發(fā)行信用評估等。

2.4 平臺技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

平臺有并發(fā)量大、數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型多、查詢響應(yīng)要求高特點(diǎn)，因此采用NoSQL數(shù)據(jù)庫（Redis，MongoDB、Hbase）、關(guān)系數(shù)據(jù)庫（Oracle）、分布式文件系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，以滿足不同場景的需求。通過Kafka作為數(shù)據(jù)接入的緩沖層，支持大量數(shù)據(jù)的寫入，保證數(shù)據(jù)大量訪問的實(shí)時(shí)性、正確性和穩(wěn)定性。高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)信用大數(shù)據(jù)平臺包括流式計(jì)算、離線計(jì)算，并根據(jù)業(yè)務(wù)處理數(shù)據(jù)，最后將計(jì)算數(shù)據(jù)存儲，同時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)分析、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)。平臺技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)信用平臺技術(shù)架構(gòu)

2.5 平臺數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

平臺數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)緩沖、數(shù)據(jù)寫入、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)緩存、上層調(diào)用過程。平臺數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)信用平臺數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)

處理過程：（1）數(shù)據(jù)預(yù)處理。平臺系統(tǒng)將接收的雜亂無規(guī)則的數(shù)據(jù)處理為符合規(guī)范的、完整的能被保存的數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)緩沖。經(jīng)過預(yù)處理過的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)后，根據(jù)數(shù)據(jù)類型進(jìn)入不同的緩沖區(qū)隊(duì)列，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分流和緩存歸類。（3）數(shù)據(jù)寫入。當(dāng)緩沖隊(duì)列中的數(shù)據(jù)達(dá)到閾值或觸發(fā)寫入操作時(shí)，數(shù)據(jù)會進(jìn)入數(shù)據(jù)寫入模塊。（4）數(shù)據(jù)集群。采用HBase技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)集群，進(jìn)行高效的計(jì)算和存儲。（5）數(shù)據(jù)查詢。數(shù)據(jù)查詢是指用戶使用SQL語句從HBase集群中進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索，并將數(shù)據(jù)返回用戶的過程。（6）數(shù)據(jù)緩存。采用Redis 緩存服務(wù)器，負(fù)責(zé)緩存訪問頻率較高的數(shù)據(jù)。

2.6 應(yīng)用場景設(shè)計(jì)

高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)信用平臺提供在線信息服務(wù)，可應(yīng)用于全國高速公路稽核、ETC業(yè)務(wù)辦理信用評估及其他共享信用服務(wù)。（1）全國高速公路稽核。各省聯(lián)網(wǎng)中心管理人員、稽查人員在線獲取信用數(shù)據(jù)，可快速識別逃費(fèi)車輛，并現(xiàn)場處理偷逃費(fèi)用追繳，維護(hù)良好的收費(fèi)秩序。對外共享高速收費(fèi)嚴(yán)重失信名單，在車輛營運(yùn)許可申請辦理、車輛過戶等環(huán)節(jié)開展聯(lián)合懲戒，增大高速通行費(fèi)追繳力度。（2）ETC業(yè)務(wù)辦理信用評估。ETC運(yùn)營公司業(yè)務(wù)辦理人員，在辦理用戶開戶、掛失、注銷等業(yè)務(wù)時(shí)，可從信用平臺獲取客戶信用評價(jià)信息，為辦理業(yè)務(wù)提供決策參考。（3）共享信用服務(wù)。依托信用中國、信用交通等信用公共平臺，實(shí)現(xiàn)信用信息共享交換，并通過信用平臺將信用名單下發(fā)到收費(fèi)車道，對失信名單車輛、駕駛員進(jìn)行攔截，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合獎懲。

3 結(jié)語

本文研究設(shè)計(jì)的信用平臺已應(yīng)用于某省高速公路聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中心、高速公路運(yùn)營公司及全境收費(fèi)高速公路收費(fèi)站，對ETC發(fā)行、監(jiān)控、收費(fèi)等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，對高速公路參與主體進(jìn)行信用評價(jià)分級，輔助提供收費(fèi)稽核決策，有效提高高速公路通行收費(fèi)偷、漏、逃費(fèi)行為的打擊效率。下一步將在研發(fā)平臺基礎(chǔ)上，積極對接第三方的信用評價(jià)平臺，研究信用數(shù)據(jù)共享模式，不斷挖掘信用評價(jià)增值服務(wù)潛力，以推動跨地區(qū)、跨部門、跨領(lǐng)域的聯(lián)合獎懲，探索開展市場化信用服務(wù)應(yīng)用。