专利名称：路/桥收费计算机监查系统及其监查方法
技术领域：
本发明属于计算机技术领域，特别涉及计算机收费管理系统的设计。
在现代许多的公路、桥头均设置有收费机构，目前一般收费过程多由收费人员手工完成，即根据过往车辆的类型，收取不同标准的费用。由于每天过往车辆的数量、型号均有很大的随机性，而收费人员往往又单独作业，这给某些收费人员的舞弊行为造成可乘之机，使应收款不能如数上交，给国家造成很大损失。
本发明的目的在于为杜绝收费人员的舞弊行为，提出一种路/桥收费计算机监查系统及收费监查方法，该系统具有结构简单、操作方便、可靠性高、监查一目了然，且数据可保存等诸多优点。
本发明提出一种路/桥收费监查系统，其特征在于包括设置在一区域内的控制室的计算机费用监控单元，设置在该区域内一个路/桥收费站的计算机车辆图像自动采集单元和设置在所说的路/桥口收费站的一个以上道口收费亭内的计算机收费管理单元以及存储在上述每个单元的计算机中的管理程序，所说的三个单元用网卡互联成局域网，如
图1所示。所说的计算机监控单元包括一台带网卡的主机，与主机相连的屏幕显示器，键盘、打印机、网络服务器；所说的计算机车辆图像自动采集单元包括一台带网卡的主机，与主机相连的屏幕显示器，键盘、一个以上图像采集卡以及设置在所说每个收费亭前的摄像头和感应线圈；所说的计算机收费管理单元包括一台带网卡的主机，与主机相连的屏幕显示器、键盘、汽车挡杆及感应线圈。
本发明的收费亭的计算机收费管理单元主要功能为收费员利用键盘将自己的密码和姓名、车型输入计算机存储并将有关信息、数据(收费员姓名、收费日期、车型和收款额、收费亭编号)显示并传送给网络服务器；计算机车辆图像自动采集单元的主要功能为进入感应线圈内的过往车辆，被摄像头摄取其外形图像，由插入计算机总线的图像采集卡采集其图像信息，并存储在本单元的计算机中，同时与收费管理单元的数据合成后传送到网络服务器，同时在本单元的计算机屏幕上可实时显示通过各收费亭的图像及收费信息。计算机费用监控单元的主要功能是检查人员通过该单元的计算机随时调出任意时间通过每个收费亭的汽车收费信息及其中的汽车图像，查看收费员收费的车型与图像是否一致，还可做检索及班、日、月、年收费的统计，结帐报表。
本发明的上述功能均由存储在各单元计算机中的软件程序完成，其系统软件包括以下各部分1、收费亭计算机程序，其流程框图如图2所示。其步骤包括当起动执行该程序后。屏幕应显示“请输入密码及姓名”字样。并等待敲键。当有键敲打后首先判断是否为本系统约定的输入。例如，密码是否有本系统指定的标志等。如不合法继续等待。合法时，再等待敲键。有键敲入时要判断是否为车型码。如为车型代码，要确定是哪种车型并到存放价格的表中查找相应的价格并将车型代码，价格(即应收款)、日期、时间(这是由计算机自动记录的)及收费员姓名等信息，送往显示器屏幕显示，且将上述信息形成A’文件存在硬盘中，同时送往网络服务器。当判断敲入键为“X”键时，便退出该程序。如果敲入的不是车型代码和“X”键则重复等待键入车型。
2、图像采集主程序其流程框图如图3所示。其步骤包括系统初始化后，将判断由打印机状态引脚输入的一个字节数据(各位数据为“1”时表示该位所对应的收费亭i有车通过感应线圈)。以便确认是否有车通过各收费亭，收费亭编号i＝0，1，2……。当收费亭i有车通过时，便调用第i通道的图像采集模块GC-M(i)。当数个收费亭同时有车通过时，图像采集从i中最低位开始顺序调用图像采集模块GC-M(i)。图像采集模块GC-M(i)对收费亭i进行图像采集，并将采集到的信息做为文件保存在硬盘中，(图像采集只要给图像卡一命令，采集工作由图像卡完成)，以便准备将所采集到的图像进行显示。接下来是调GDT-M(i)子程序，其目的是将收费亭中的有关收费信息(车型、收费额、收费员姓名、日期等)从网络服务器中读至图像采集计算机中。以准备将收费信息与图像合并为一个文件。收费亭的收费信息是做为一个A’文件存在网络服务器中。每辆通过收费亭的车都有其相应的A’文件，并按通过收费亭的顺序编号，而每辆车都有其自身的图像，图像采集计算机通过GDT-M(i)子程序将某辆车的A’文件从网络服务器读出后与其相应的图像信息合并为一个A文件存于图像计算机中，同时也送回网络服务器。这时图像计算机中已有A文件，接下来调用显示模块GD-M(i)，其功能是将A文件包含的收费信息与图像同时显示在一幅画面上，在屏幕上可看到汽车图型及其车型代码，收费日期，收费款额，收费员姓名等信息。
所采集的汽车图像及收费信息在屏幕上只保持显示一段时间，此后便显示空白直到下辆车的到来，这部分由图像显示模块GD-M(i)子程序及顺序图像定时显示模块GD-M(N)子程序来完成。上述各模块的功能及实现步骤分别详细说明如下①图像采集模块GC-M(i)子程序，如图4所示。
GC-M(i)子程序功能是进行图像采集。实现步骤包括该程序首先进行初始化，设置初值，然后进行图像采集(程序起动图像采集卡，由图像卡完成图像采集工作)，将采集来的图像做为一个文件保存在图像采集计算机中。同时将上述图像文件送网络服务器，为控制室的监控计算机随时调出，查看。
②图像显示模块GD-M(i)子程序，程序流程如图5所示。
GD-M(i)子程序功能是，将采集到的图像在图像采集计算机屏幕上进行显示，并设置显示计数器初值，(也即为最大值)，如前面所说，对每个通过收费亭的汽车图像(包括收费信息)的显示只保持一定的时间，然后就将显示空白。即每幅汽车画面显示的时间由显示计数器值(X)决定。X＝0则显示空白。只有当又有新的汽车通过时，才向显示计数器中置入最大值，这时开始显示新采集的图像。
GD-M(i)子程序实现步骤包括根据主程序中得到的i值，找到其相应的显示计数器C(i)，因为每一个收费亭都有其对应的显示计数器，用以分别计算各收费亭汽车画面保持的时间。接下来向相应的显示计数器中设置一个最大值，(该值大小由所希望图像保持时间来决定)。也即从当前开始计时。然后就将第i通道的图像信息及收费信息(也即A文件内容)调入显示缓存区，进行显示。
③顺序图像定时显示模块GD-M(N)，其程序流程如图6所示。
GD-M(i)子程序功能为该子程序功能是顺序对各收费亭的图像显示时间进行计数，如果到了予定的时间(也即显示计数器最大值所代表的时间)则调空白图像到相应的通道(i)的显示缓存区，显示空白画面。如果未到予定的时间，则修改显示计数器值，继续显示原来的汽车图像。
GD-M(i)子程序实现步骤包括先初始化通道号i，从i＝1，开始。如果i大于N，即超出系统所设置的收费亭数目N，则返回。如果i≤N，则要判一下i通道相应的显示计数器C(i)是否为零，也即是否予定的显示保持时间到了。如果是到了予置的时间(原先在图像显示模块GD-M(i)中设置的最大值减到“0”了)则将第i通道空白(或称空闲)图像调入显示缓存区，从而显示空白，如果时间未到，修改相应的显示计数器，即C(i)-1→C(i)，无需调空白图像，则显示器仍保留原先显示的汽车画面，直到重复调GD-M(N)子程序，执行到显示计数器C(i)＝0，便进入显示空白画面分支。当对某一通道(i)显示后，(无论是保留原图像还是显示空白)都要修改通道号i，即i+1→i，对下一个收费亭进行显示和计时。
④数据传送模块，GDT-M(i)子程序，程序流程如图7所示。
GDT-M(i)功能为完成图像采集计算机从网络服务器读取A’文件，并将图像信息与A’文件合成为A文件送往网络服务器。
GDT-M(i)流程的实现步骤包括首先程序要判断网络通讯是否有故障，err-flag＝1表示有故障，如有故障(所指的是能否读到所要读的A’文件，因为每一幅采集的汽车图像与其A’文件是一一对应的。如果采集到了汽车图像而未读到其对应的A’文件，便认为是通讯有故障，图像采集及A’文件的记录是按相同顺序进行的，一旦不对应便失去了同步，便会产生错误)，此时要进行同步对话，来修复同步。若err-flag＝0表示通过无故障，接着要判与当前所采集到的汽车图像对应的A’文件是否在指定的服务器缓存区中(上一次的A’文件，当读取完了以后便将文件删除了)。如果没有，表示本次通讯有故障，设置err-flag＝1并将本次作为未收费记录与图像合并。如果存在本次的A’文件，便读取它到图像采集计算机中，同时将网络服务器中的已被读过的A’文件删除，以便接纳新的文件。图像采集计算机将本次的图像及读取来的相应的A’文件合成为A文件保存于本地硬盘中，且供图像采集计算机显示。然后将A文件再传送给网络服务器中保存。以备监控管理计算机调看。
3、计算机监控主程序，其流程如图8所示。
该程序主要完成检索功能。即收费站的管理人员可通过监控管理计算机随时调看任何时间通过各收费亭的车辆的收费情况，查看所收款额、车型是否与摄像头采集下来的汽车画面所应缴的过路费相符。如果不符在同一画面上找到当班收费人员，查明情况。
该程序提供的检索手段大致有以下几种方法①设置所要查询的时间；②自动连续显示图像从所设置的时间起，自动一幅幅图像连续显示。并可定格在某一幅画面上；③向前退一页显示图像；④向后进一页显示图像，ESC键返回上述菜单。
实现步骤包括首先判断键入的通道号(i)，(检查人员需要查看哪个收费亭的图像先由键盘输入)并显示该号。然后屏幕显示检索功能菜单。(检查人员可据菜单选择功能键F4、F5、F7、F8以及ESC。此后程序进入判断是否有键盘输入。如果有键入，则判断是哪一个键输入了，然后根据键入的功能键F4、F5、F7、F8分别转入M1、M2、M3、M4分支。如为ESC键则仍返回功能菜单。
主程序中的各分支程序M1、M2、M3、M4；分别叙述如下M1分支，其程序流程如图9所示，M1分支的功能为当在主程序中判为是F4键时，便转入M1分支。在M1中，当判到有键入时，便认为顺序是日期、起始时间，并将它们分别放入相应的存储单元中，如果是按规定操作键盘而输入日期、时间时，则认为是正确的有效输入，然后根据上述输入的时间找到在这个时间时的文件指针号。
M2分支，其程序流程如图10所示，M2分支功能为根据键入的起始日期及时间，检索相应的文件，如果未检索到，则文件指针仍恢复到第一个文件。如果检索到相应的文件，则读取它并送往显示缓存区，进行显示，并延时一段时间。然后判有无键入，没有键入时，文件指针加1，继续读取下一个文件，进行显示。有键入时，判是否为ESC键，是ESC键时，程序返回到显示菜单。如果不是ESC键，则再判是否为F4、F7、F8即是否要一页页向前、向后翻页。如果是，转去做相应功能，如果不是，则继续取下一文件进行显示。
M3分支，其程序流程如图11所示，M3分支功能为该分支管理向前翻页显示。根据键入的起始日期及时间。向前检索，有无与文件指针相符的文件，没有时，再恢复指针。找到文件时，便将文件取出送显示、接下来判是否有键入，无键入时等待键入，有键入时判是什么功能键输入，再做相应的处理。
M4分支，其程序流程如图12所示其功能为该分支管理向后翻页显示。因此文件指针应加1。其它与M3相同。
采用上述系统的收费监查方法包括以下步骤(1)收费员上班时将自已的密码与姓名输入到所说收费亭的主机中；(2)车辆通过收费亭时，收费员将车型的相应代码通过键盘输入到收费亭主机中；(3)收费亭主机将第一、二步骤信息(不包含密码)以及日期、收款额显示在屏幕上并形成A’文件存在所说主机硬盘中，同时将A’文件送至所说服务器；(4)所说计算机图像自动采集单元中的主机控制图像采集卡对所说车辆进行摄像，并将汽车图像与从所说服务器取来的A’文件合成为A文件存于本单元主机硬盘中，并同时将A文件送到所说网络服务器；(5)检查人员通过所述计算机监查单元，随时调出各收费亭任意时间的A文件，所说显示屏幕上同时显示汽车图像、车型、收费员姓名、收费日期、款额供检查人员核实收费情况，并做检索和统计报表；(6)上述存储在硬盘中的A’、A文件保存一定时间后遵循先进先出原则，当硬盘存满后，早期的文件被清除。
本系统采用一般通用微型计算机及部件，配以专用程序即可完成对收费的监督管理，杜绝了人为收费随意性所造成资金巨大流失的弊病，提高收费检查、统计的准确性、快捷性，避免人工检查(费时、费工)的烦琐，并可利用软盘将较长时间的收费档案保存下来，便于存档，本系统人工界面美观、简单、功能又强，观看明了，操作方便。
附图简要说明图1为本发明系统构成示意图。
图2为本发明收费管理程序流程框图。
图3为本发明的图像采集主程序流程框图。
图4为图像采集模块GC-M(i)子程序流程框图。
图5为图像显示模块GD-M(i)子程序流程框图。
图6为顺序图像定时显示模块GD-M(i)子程序流程框图。
图7为数据传送模块GDT-M(i)子程序流程框图。
图8为费用监控主程序流程框图。
图9为费用监控分支程序M1流程框图。
图10为费用监控分支程序M2流程框图。
图11为费用监控分支程序M3流程框图。
图12为费用监控分支程序M4流程框图。
图13为本发明一种收费监查系统实施例的典型设备组成示意图。
图14为本实施例收费管理单元和图像自动采集单元设备构成示意图。
图15为本实施例图像采集单元结构示意图。
图16为本实施例费用监控计算机的图像监控人机界面示意图。
本发明设计出一种路/桥计算机收费监查系统实施例，其系统典型的设备组成如图13～16所示。
结合各附图详细描述如下图13为一个典型的收费监查系统。该系统对一个公路收费站四个收费亭进行管理。四个收费亭备有4台收费用计算机111～114。四个收费亭共用一台图像采集计算机2，该图像采集计算机的总线上插有两块图像采集卡(由市场上买来的Video Plus卡)如图15所示。有四个摄像头211～214通过视频插头与图像采集卡相联。(两块图像采集卡最多可带六个摄像头)。四个摄像头分别对四个收费亭通过的车辆进行摄像。另外该系统还备有一台监控管理用的计算机3，包括屏幕显示31，键盘32及打印机33等设备。另外还有一台网络服务器4。监控管理计算机，服务器，图像采集计算机及四个收费亭的计算机互联成局域网。
图14是该收费站的图像采集单元2与四个收费亭之一111的连接关系。其它三个收费亭与此相同。从图14可看出收费亭计算机除对收费进行管理外，还控制挡杆121的抬、落，并接收感应线圈131来的信号，有车通过时便有一脉冲信号送到收费计算机，收费计算机用此信号可对所通过的汽车进行计数并可控制挡杆下落的时间(车离开线圈时挡杆下落)。该车通过感应线圈221产生的信号送到图像采集计算机2，用以起动图像采集卡对所通过的车辆5进行摄像。
图15是图像采集计算机2与摄像头211～214及感应线圈221～224信号连接的示意图。摄像头211～214与图像采集卡231,232上的视频插头2相连。摄像信息通过视频插头输入到图像卡中。
感应线圈221～224的输出信号连接到图像采集计算机的打印机插座241上的状态输入引脚上，它们是10-13和15引脚。如果多于5个感应线圈时，可利用另一个打印机插座242。图像采集计算机定时采样这些引脚的状态，以确定哪一个收费亭有汽车通过。有车通过线圈时，相应的引脚状态为“1”，无车通过为“0”。感应线圈与打印机插座引脚一一对应，当检测到某引脚为“1”时，便起动图像采集卡，对相应的通道进行图像采集，将采集来的图像信息作为文件存于硬盘25中。每幅图像对应一个图像文件。上述对感应线圈的定时采样及图像采集是由程序来控制。
上述监控系统的工作过程大致如下收费亭计算机起动或倒班时，它的显示器屏幕上有提示“请输入密码、姓名”，这时收费人员要将自己的密码及姓名输入到计算机中。图像采集计算机起动后，采样感应线圈信号。
当有车来到收费亭时，收费员通过收费亭计算机键盘输入车型代码(车型代码是收费多少的依据，而自动识别车型当前而未过关，本系统采用人工识别。键入车型)，收费亭计算机将该车的车型代码，通过日期、时间、收费员姓名，收款额选收费亭计算机屏幕显示出来，同时将车型、日期、时间、收费员姓名，收款额等信息形成A’文件存在收费亭计算机硬盘中并送往服务器。当汽车通过铺在收费亭路面下的感应线圈时，感应线圈便产生“1”信号，输送给图像采集计算机，图像采集计算机采样到此信号后便起动图像采集卡对该汽车进行摄像，并保存下来。然后图像采集计算机通过执行程序到网络服务器中取出该车的A’文件，将该车图像信息与A’文件合成为一个A文件，再送回网络服务器，以备监控管理计算机检索、核对。
监控管理计算机对该收费站的四个收费亭的收费情况进行检索。检索时的人机界面如图16所示。为醒目启见，如图16所示，在图形画面的右下角也标有该车的车型代码(由人工输入的)，更便于查对。因为检查人员主要关心的是所通过的汽车是否与车型(收费的依据)相符。
检索时首先选择通道(即对哪一个收费亭进行检索)，然后按照屏幕显示提供的菜单首先按F4功能键选择所要检索的起始日期、时间。然后再选择检索方式，按动F5、F7、F8分别可实现自动连续检索，或者向前、向后一页页检索。检索当中如果按“ESC”键则又返回到功能菜单。
权利要求
1.一种路/桥收费监查系统，其特征在于包括设置在一区域内的控制室的计算机费用监控单元，设置在该区域内一个路/桥口收费站的一个以上计算机车辆图像自动采集单元和设置在所说的路/桥口收费站的一个以上道口收费亭内的计算机收费管理单元以及存储在上述每个单元的计算机中的管理程序，所说的三个单元用网卡互联成局域网，所说的计算机监控单元包括一台带网卡的主机，与主机相连的屏幕显示器，键盘、打印机、网络服务器；所说的计算机车辆图像自动采集单元包括一台带网卡的主机，与主机相连的屏幕显示器，键盘、一个以上图像采集卡以及设置在所说每个收费亭前的摄像头和感应线圈；所说的计算机收费管理单元包括一台带网卡的主机，与主机相连的屏幕显示器、键、汽车挡杆及感应线圈。
2.一种用于如权利要求1所述系统的收费监查方法，其特征包括以下步骤(1)收费员上班时将自己的密码与姓名输入到所说收费亭的主机中；(2)车辆通过收费亭时，收费员将车型的相应代码通过键盘输入到收费亭主机中；(3)收费亭主机将第一、二步骤信息(不包含密码)以及日期、收款额显示在屏幕上并形成A’文件存在所说主机硬盘中，同时将A’文件送至所说服务器；(4)所说计算机图像自动采集单元中的主机控制图像采集卡对所说车辆进行摄像，并将汽车图像与从所说服务器取来的A’文件合成为A文件存于本单元主机硬盘中并同时将A文件送到所说网络服务器；(5)检查人员通过所述计算机监查单元，随时调出各收费亭任意时间的A文件，所说显示屏幕上同时显示汽车图像、车型、收费员姓名、收费日期、款额供检查人员核实，收费情况，并做检索和统计报表；(6)上述存储在硬盘中的A’、A文件保存一定时间后遵循先进先出原则，当硬盘存满后，早期的文件被清除。
全文摘要
本发明属于计算机技术领域，本发明提出一种路/桥收费监查系统，包括设置在一区域内的控制室的计算机费用监控单元，设置在该区域内一个路/桥收费站的计算机车辆图像自动采集单元和设置在所说的路/桥口收费站的一个以上道口收费亭内的计算机收费管理单元以及存储在上述每个单元的计算机中的管理程序，所说的三个单元用网卡互联成局域网。该系统具有结构简单、操作方便、可靠性高、监查一目了然，且数据可保存等诸多优点。
文档编号G06F19/00GK1145491SQ96106338
公开日1997年3月19日 申请日期1996年6月21日 优先权日1996年6月21日
发明者刘植桢, 田果成, 王秀玲 申请人:北京宏厦电子发展有限公司