二维码高速公路收费系统的应用建议方案.docx

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二维码高速公路收费系统的应用建议方案

二维码在高速公路

收费系统的应用建议方案

1...前言

随着我国国民经济的发展和改革开放的客观需要，高速公路在我国迅速发展起来,随着高速公路的建设和发展，用现代化方式管理公路交通也越来越重要，因此，以高科技信息处理手段为基础，建设一个技术先进、安全可靠、灵活实用、可随时扩充规模的高速公路网综合收费系统是非常必要的。

近年来，IC卡在全国高速公路中的应用有了长足的发展，我国高速公路的管理在近二十年来的发展历程中，通行卡经历了一个不断发展与完善的过程。

目前，在全国高速公路管理中主要采用IC卡、磁卡为入口凭证并在出口收卡收费的方式。

尽管IC卡在全国高速公路管理中得到普遍应用，并得到业内人士的普遍认同。

但其固有的一些特性和中国高速公路建设的现实情况，导致在实际运行过程中，这些系统暴露了较多的局限性，由此，近些年来，在北京、河北和福建等地的某些高速公路段的管理上开始使用二维码通行证，二维码通行证开始代替卡式通行证。

2...卡式通行证的局限性

尽管IC卡在全国高速公路管理中得到普遍应用，并得到业内人士的普遍认同。

但其固有的一些特性和中国高速公路建设的现实情况，导致在实际运行过程中，这些系统暴露了较多的局限性：

1）应用中受到卡的损坏和流失等因素影响，其寿命远远低于理论值，造成营运成本高、通行费流失；

2）重复性使用IC卡给系统的运行带来很大的负担，给卡的调配和跟踪管理出了不少难题，增加了运营成本；

3）IC卡信息不可见，必须依赖网络和计算机，易导致纠纷；

4）IC卡不能适应分段建设情况下的收费，不能适应有系统路段和无系统路段混合收费的要求；

5）最重要的，是由于IC卡和磁卡技术自身的缺陷，犯罪分子可以很容易地通过设备盗取卡上的资料，再复制到新的卡片上，恶意制造车辆用户换卡逃费现象。

因此，针对IC卡、磁卡等通行卡暴露的问题，设计开发一种管理简单、成本低廉、最适合中国国情的联网收费系统刻不容缓。

而二维条码通行证方案则有效地解决了上述问题，凭借其低成本和可脱机存储多格式数据内容的优越特性，目前在中国高速公路的管理应用中开始得到越来越多的应用。

3...二维码在高速公路收费系统的应用方案

二维条码高速公路收费系统是针对上述系统的局限性，将成熟的条码技术和先进的网络计算技术综合应用到传统的高速公路收费系统中，使其软硬件具有更好的伸缩性、容错性、适应性。

3.1.方案介绍

高速公路二维条码通行证应用方案建议采用感识GM二维条码（有关感识二维条码详见附录）。

在高速公路的入口车道上，由条码打印机实时打印通行证，通行证上既有供人工识读的明文信息，又有供设备识读的条码信息，由车辆带至出口。

在出口车道上，收费员将通行证放入通行证阅读器，阅读器识读通行证上的条码信息，系统自动计算应收费用，并驱动打印机打印通行费收据，完成收费的全过程。

3.2.主要作业流程

   入口：

由操作员输入车型信息，系统将车类型、车牌号、日期、时间、入口站、车道、操作员工号等信息进行编码和加密，条码打印机依据加密后的信息生成二维条码，打印出二维条码通行证，同时打印相关明文信息。

二维码通行证样如图示：

   出口：

 收费员将通行证送入条码识读仪，由条码识读仪自动识读条码信息，自动计算票价，并将信息加以显示，同时打印出通行费收据。

3.3.主要特点

该方案的特点是：

1）管理简单

一次性使用，无需跟踪管理、调配等，有效降低运营成本，提高工作效率；

2）可靠性高

携带明文信息，无法自动识读时，可依靠明文信息完成收费；

3）二维条码的信息容量大，可加密，防伪；

由于二维码的加密防伪作用，犯罪份子无法修改和自制打印二维码图；

4）自纠错和信息还原能力强

   对有折损、涂改甚至有破孔的二维码图均能正常识读；

5）适应性强

   适合于联网收费、单一路段收费和有系统路段和无系统路段并存时的混合收费；

6）成本低；

7）二维码通行证携带的数据方便执法人员在路上随时随处进行识读，加强了执法部门的监督力度。

3.4.条码设备

a）二维条码扫描仪采用GM800：

b）条码打印机：

要求打印精度200dpi以上。

接口类型：

并口或USB；打印宽度：

4’’以上，确保不能小于通行证长宽；考虑到公路灰尘、湿度和温度等因素影响，建议采用工业级条码打印机。

4...附录：

感识二维条码

4.1.深圳市感识识别技术有限公司简介

深圳市感识科技有限公司是中国领先的物联网感知层服务企业。

深圳感识结合国内最资深的二维码领域专家，于2002年在深圳CBD中心区创立感识，是中国最早成立的二维码技术企业。

多年来，深圳感识始终将技术创新作为公司发展的核心， 致力于二维码技术服务、RFID、识读产品提供、手机二维码应用，为国内外客户提供二维码的整体解决方案。

针对生产管理、仓储物流、商业流通、产品追溯、电子凭证等应用领域为用户提供全面的信息化解决方案和技术服务。

公司通过自主研发的软件平台以及与国内外知名品牌设备制作商的紧密合作，为用户提供全系列条码识读器、机器视觉、条码打印机、数据采集器等产品及全套解决方案。

  深圳感识立足华南，并致力服务全球，始终站在自动识别技术应用领域的前沿，培养了一支技术过硬、经验丰富的软硬件研发和项目实施团队，并建立了完善的售后服务体系，竭诚为客户提供最优质的服务。

  本着“以人为本、务实严谨、积极创新、不断进取”的方针 ，深圳感识将大力推进物联网感知层技术在各领域的应用及发展，让物联网感知层技术帮助人们的生活和企业管理更加智慧。

4.2.感识GM二维码与其他二维码的对比

GM与DataMatrix、PDF417和QR同属通用类二维条码，他们的技术指标比较见下表：

二维条码

DataMatrix

QR

PDF417

GM

排列方式

矩阵式

矩阵式

层排式

（一维的罗列）

矩阵式

最大容量

1.5KB

3KB

1KB

2KB

可识读方向

全向

全向

上下双向

360度全向

图形“死穴”

有（定位图形不能污损）

有（定位图形不能污损）

有（定位图形不能污损）

无

汉字编码效率

较差（16bit）

较差（16bit）

较差（16bit）

高效（13bit）

光电影像传感器识读设备的核心器件

日本或美国制造

日本

日本或美国制造

中国制造

知识产权

美国

日本

美国

中国

图　例

由上表可以看出，GM的抗污损、抗变形识读能力极强，相较其他码制有独特优势极具竞争力。

4.3.二维条码与其他自动识别技术比较

信息载体

磁　卡

OCR识别

生物识别

RFID射频

二维条码

识别速度

0.3－2秒

4－8秒

1－5秒

0.3－0.5秒

0.3－1秒

误码率

受磁介质寿命影响

1／千

1／300

受噪声和角度影响

1／千万

技术优势

便于携带，数据可改写和复制

图形、符号等操作迅速

无法伪造

快速、批量

快速、准确

印制成本

中

低廉

高

昂贵

低廉只是油墨成本

图　　例