DB11∕T 1165.1-2015 收费公路联网收费系统 第1部分：系统构成及硬件技术要求.docx

ICS 35.240.60L 67DB11北京市地方标准DB 11/T 1165.12015收费公路联网收费系统第 1 部分：系统构成及硬件技术要求Network toll collection system for toll highwayPart 1：System structure and hardware technical requirements2015 - 01 - 28 发布2015 - 08 - 01 实施北京市质量技术监督局发 布DB11/T 1165.12015目次前言. III1 范围. 12 规范性引用文件. 13 术语和定义. 14 缩略语. 35 一般规定. 35.1收费制式. 45.2收费方式. 45.3通行介质. 46 系统框架及构成. 46.1系统框架. 46.2系统构成. 46.3系统数据流. 67 计算机系统硬件技术要求. 77.1 收费车道计算机系统硬件技术要求. 77.2 收费站（广场）计算机系统硬件技术要求 . 137.3 收费所计算机硬件系统技术要求. 147.4 收费分中心计算机系统硬件技术要求. 157.5 收费总中心计算机系统硬件技术要求. 177.6 灾备中心计算机系统硬件技术要求. 208 通信网络系统技术要求. 208.1通信网络系统. 208.2  IP 地址分配 . 258.3域名系统. 268.4网络安全. 27附录 A（规范性附录）IP 地址分配规则. 28附录 B（资料性附录）主服务器域名分配表 . 31附录 C（资料性附录）IP 地址分配表. 32参考文献. 38IDB11/T 1165.12015收费公路联网收费系统第1部分：系统构成及硬件技术要求1范围本部分规范了收费公路联网收费系统的一般规定、系统框架及构成、计算机系统硬件技术要求和通信网络系统技术要求。本部分适用于收费公路联网收费系统的新建、改建或扩建。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 4208外壳防护等级（IP代码）GB/T 16649识别卡 集成电路卡GB/T 18239集成电路（IC）卡读写机通用规范GB/T 18277公路收费制式GB/T 18367公路收费方式GB/T 20610道路运输与交通信息技术 电子收费(EFC) 参与方之间信息交互接口的规范GB/T 20851.4电子收费 专用短程通信 第4部分：设备应用GB/T 20988信息安全技术 信息系统灾难恢复规范GB/T 22239信息系统安全等级保护基本要求GB/T 24724收费专用键盘GB/T 24968公路收费车道控制机GB/T 24973收费用电动栏杆DB11/T 1039电子不停车收费系统电子标签应用技术规范ISO/IEC 14443识别卡-非接触式集成电路卡3术语和定义GB/T 18277、GB/T 18367、GB/T 20610界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T 18277、GB/T18367、GB/T 20610中的某些术语和定义。3.1收费公路toll highway根据国家法规向公路使用者收取通行费的公路。GB/T 18277-2000，定义 3.13.21DB11/T 1165.12015联网收费network toll collection在一定的收费路网范围内，将分属不同收费公路经营单位管理的若干条收费公路纳入一个统一的收费系统，对各收费公路经营管理单位实行“统一收费、系统分账”的收费运营和管理方式。3.3收费车道toll lane在收费广场用收费岛或其他设施隔离出来并用于收费目的的车道。GB/T 18367-2001，定义 3.133.4收费广场toll plaza在收费公路的某个位置将公路扩宽用来设置多条收费车道的地方称为收费广场，收费广场分为主线收费广场和互通立交匝道收费广场。GB/T 18277-2000，定义 3.8注：按出入口性质，收费广场分为入口收费广场和出口收费广场。3.5收费站toll station。收费站是收费业务的基层管理单位，配备有相应的收费设施（包括收费广场和收费设备等） 根据所在收费广场类型分为主线收费站、互通立交匝道收费站和两者混合收费站。一个收费站可以拥有一个或多个收费广场。GB/T 18277-2000，定义 3.9注：根据人员值守方式，收费站分为有人值守收费站和无人值守收费站。3.6收费所toll management-station负责一个或多个无人值守收费站收费业务的分支管理机构，主要业务包括票证管理、结账管理。3.7收费分中心toll sub-center负责所辖收费所和收费站收费业务的管理机构，主要业务包括收费数据的管理、统计和分析，以及收费网络监控和异常事件处理。3.8收费总中心toll center负责市域内所有联网收费公路收费业务的管理机构，主要业务包括收费数据的管理、统计和分析，以及通行费清分结算和拆分结算。3.9服务提供方service provider直接为终端用户提供服务，并且通过服务获得商业收益的实体，可以是个体的人、公司、公共资产所有者、运营方。如道路所有者将道路提供给车辆使用并收取通行费，个体出租车司机为乘客提供服务收取车资等。服务使用费在一些情形中可能为零，例如在紧急情况下的紧急交通工具，2DB11/T 1165.12015GB/T 20610-2006，定义3.183.10发行方issuer发行方是负责将服务提供方提供的各种服务销售给用户的实体，设计付款方法并向用户陈述、宣传，代理开户业务并收集与用户相关的用户特征信息。GB/T 20610-2006，定义3.113.11CPU 用户卡CPU subscriber card由联网收费发行方或其授权的协作单位向社会公开发行、作为通行介质并具有通行费缴纳功能的智能卡称为 CPU 用户卡。CPU 用户卡可分为记账卡和储值卡。4缩略语下列缩略语适用于本文件。CPU：中央处理器（Central Processing Unit）DNS：域名服务（Domain Name service）ETC：电子收费（Electronic Toll Collection）IC：集成电路（integrated circuit）ID：身份标识号码（Identity）IEEE:国际电工电子工程师学会（Institute of Electrical and Electronics Engineers）I/O：输入输出接口（Input/Output）IP：互联网协议（Internet Protocol）MAC：报文鉴别码（Message Authentication Code）MTBF：平均无故障时间（Mean Time Between Failures）MTC：人工半自动收费（Manual Toll Collection）MTTR：平均维护时间（Mean Time To Repair）NTP：网络时间协议（Network Time Protocol）PSAM：消费安全访问模块（Payment Security Access Module）QoS：服务质量（Quality of Service）QR：快速反应（Quick Response）Radius：远程用户拨号认证系统（Remote Authentication Dial In User Service）RAID：独立冗余磁盘阵列（Redundant Array of Independent Disk）SAS：串行连接小型计算机系统接口（Serial Attached SCSI）TDES：三重数据加密标准（Triple Data Encryption Standard）tpmC：每分钟系统处理的TPC-C基准程序数（TPC-C transactions per minute）UTM：统一威胁管理（Unified Threat Management）VLAN：虚拟局域网（Virtual Local Area Network）VoIP：基于互联网协议数据包的语音传输（Voice over IP）5一般规定3DB11/T 1165.120155.1收费制式联网收费宜采用封闭收费制式。5.2收费方式收费方式应提供人工收费方式和电子收费方式。5.3通行介质通行介质宜采用二维码通行券和CPU用户卡，可扩展至非接触式IC卡。6系统框架及构成6.1系统框架联网收费系统体系架构如图 1 所示。图1联网收费系统体系架构6.2系统构成6.2.1系统平台6.2.1.1硬件平台硬件平台应包含支撑联网收费系统运行的计算机系统设备和通信网络系统设备，还包含收费对讲系统、收费闭路电视系统和报警系统中的设备。4DB11/T 1165.12015计算机系统硬件应依照收费车道计算机系统、收费站（广场）计算机系统、收费所计算机系统、收费分中心计算机系统和收费总中心计算机系统的计算机系统分级管理方式进行分层级管理，并可根据具体的运营管理体系进行配置。通信网络系统应满足各级计算机系统数据传输和信息安全的要求。收费对讲系统宜采用VoIP技术。对讲分机应通过综合接入设备接入收费广场交换机，并通过通信系统连接至收费分中心，与收费分中心的对讲设备一起构成收费分中心的对讲系统。收费闭路电视系统和报警系统宜采用基于H.264标准的数字视频技术。收费车道的脚踏报警开关和拾音器通过编码设备，与车道摄像机、亭内摄像机一起接入通信系统并连接到收费分中心，与收费分中心的监控设备一起构成收费分中心的收费闭路电视和报警系统。6.2.1.2软件平台软件平台应包括操作系统、数据库管理系统，并为建立其上的应用和数据提供支撑。联网收费系统宜采用同系列平台软件。操作系统应达到C2级的安全等级标准,并满足联网收费系统相关应用软件安全、可靠运行的要求。数据库管理系统应满足联网收费系统相关数据库的管理要求，并保证数据安全。6.2.2数据库按部署数据库的物理位置类型，数据库应分为收费车道数据库、收费站(广场)数据库、收费所数据库、收费分中心数据库、收费总中心数据库。按数据库内容的类型，数据库应包括基础信息数据库、交易数据库、票证数据库、账务数据库、特殊事件数据库。数据库应采用统一的编码规则和数据存储格式。6.2.3应用支撑平台6.2.3.1应用支撑平台要求应用支撑平台应包括数据传输中间件、其它中间件，为联网收费应用系统提供支撑。中间件应能运行于多种硬件和操作系统平台，支持分布式计算和应用，并提供跨网络、硬件和操作系统平台的透明性应用或服务交互。中间件应支持标准的数据传输协议和接口。6.2.3.2数据传输中间件联网收费系统应采用数据传输中间件进行各级计算机系统之间和与其它收费系统之间的数据传输。数据传输中间件应具有跨平台和数据传输效率自适应特性，并具备可扩展性。6.2.3.3其它中间件其它中间件实现业务应用模块和技术平台分离，共享和管理系统资源，均衡系统负载，保障系统的可靠性、稳定性、安全性和灵活性，宜包括交易中间件、WEB中间件、应用服务器中间件等不同类型。6.2.4应用系统根据业务种类，应用系统应划分为车道收费、参数管理、票证管理、账务管理、拆分结算、清分结算、辅助稽查、报表查询、收费监控、数据传输、用户管理、应用维护、对外服务等子系统，可以根据具体业务需求进行配置。根据计算机系统硬件分级方式，应用系统应分为车道系统、收费站（广场）系统、收费所系统、收费分中心系统和收费总中心系统。车道系统应包括MTC车道收费系统、ETC车道收费系统、MTC/ETC混合车道收费系统等子系统。5DB11/T 1165.12015收费站（广场）系统应包括票证管理、账务管理、报表查询、收费监控、数据传输、应用维护等子系统。收费所系统应包括票证管理、账务管理、报表查询、数据传输、应用维护等子系统。收费分中心系统应包括参数管理、账务管理、报表查询、辅助稽查、收费监控、数据传输、应用维护等子系统。收费总中心系统应包括参数管理、拆分结算、清分结算、报表查询、收费监控、数据传输、应用维护、对外服务等子系统。6.2.5系统用户根据联网收费系统的运行管理和具体业务需求，系统用户应包括收费员、监控员、稽查员、票证员、清分结算员、拆分结算员、系统管理员、运行维护员等。6.2.6信息安全保障体系联网收费系统应建立符合GB/T 22239信息系统安全等级保护三级要求的信息安全保障体系。6.2.7运营管理体系和标准规范联网收费系统应符合运营管理体系的要求和相关标准规范的规定。运营管理体系至少应包括通行费拆分结算规则、通行费清分结算规则等内容。拆分结算是服务提供方依照协议（或约定）和各路段收费标准，确定拆分原则和拆分方法，制定拆分结算模式，将通行费进行拆分和结算。清分结算是根据发行方与服务提供方之间约定的规则或规程，制定清分结算规则，进行通行费用的清分和结算。6.3系统数据流联网收费系统数据流的具体要求如下：收费总中心与收费分中心之间应直接进行数据传输；收费分中心与收费所之间应直接进行数据传输；收费分中心与收费车道之间宜直接进行数据传输，亦可通过前置传输服务器（设置在收费站或收费广场）与收费车道进行数据传输；联网收费系统的数据流参见图 2。6DB11/T 1165.12015图2联网收费系统数据流示意图7计算机系统硬件技术要求7.1收费车道计算机系统硬件技术要求7.1.1系统分类收费车道计算机系统应分为MTC车道系统、ETC车道系统和MTC/ETC混合车道系统。7.1.2MTC 车道系统7.1.2.1系统构成按车道出入口性质，MTC车道系统应分为MTC入口车道系统和MTC出口车道系统。MTC车道系统应由车道控制器、收费终端显示器、收费终端键盘、非接触式IC卡读写器、票据打印机（出口配置）、二维码打印机（入口配置）、二维码识读仪（出口配置）、费额显示器、车道摄像机、亭内摄像机、车牌自动识别设备、车辆检测器、车道通行信号灯、天棚信号灯、声光报警器、自动栏杆、手动栏杆、对讲设备、脚踏报警开关、拾音器等设备组成。固定式收费系统的设备连接关系参见图3。MTC车道系统还应包括适用于移动式收费的便携式收费机、手持式收费机等设备，以及适用于无人值守的入口无人值守机。7DB11/T 1165.12015图3MTC 车道计算机系统构成示意图7.1.2.2系统功能MTC车道系统由人工操作完成收费流程控制，自动进行状态检测、数据处理和数据传输，具体要求如下：应具有采集、记录、存储车道数据的功能，并将数据根据需要上传到上级计算机系统。车道数据应包含收费交易数据、违章报警信号、图像抓拍文件、车道操作日志、视频数据；系统应自动接收同步时钟、费额表、黑白名单、操作员名单、广播消息和系统设置参数；应具有设备状态自检功能；应能够根据车道计算机的控制指令正确控制车道设备的动作；出口车道应至少具有查询入口交易信息的功能；应具有在不同车道模式（待机模式、正常操作模式、降级操作模式、维修模式）之间进行转换的功能；系统设备应具有自动进入低功耗状态或休眠模式的功能；应具有验票功能；具有独立工作的能力：当通信网络出现故障时，收费数据应不丢失，不影响其正常收费作业流程；通信网络恢复正常后，积压未上传的收费数据应自动上传到上级计算机系统；8DB11/T 1165.12015当车道独立工作超过一个班次时间时，可以通过允许的存储介质将收费数据拷贝到上级计算机系统，也可以采用同样方式将下发的系统参数文件拷贝到收费车道。7.1.2.3系统性能MTC 车道系统的性能要求如下：根据中华人民共和国交通部 2007 年第 35 号公告，车道系统的小客车收费服务水平：封闭式入口发券/刷卡的平均操作时间应不大于 6s/辆；封闭式出口收费业务的平均处理时间应不大于 14s/辆；市界联合收费站的平均服务时间应不大于 26s/辆；车道系统应能存储不低于 200,000 笔或 45 天的流水数据记录；车道系统 MTBF 应不低于 10,000 h，MTTR 应不大于 1h。7.1.3ETC 车道系统7.1.3.1系统构成ETC车道系统应由车道控制器、路侧单元、综合信息显示器、收费终端键盘、高速自动栏杆、手动栏杆、车牌自动识别设备、车辆检测器、车道摄像机、ETC天棚指示标志、天棚信号灯、脚踏报警开关、拾音器等设备组成。设备连接关系参见图4。图4ETC 车道计算机系统构成示意图7.1.3.2系统功能ETC车道系统自动完成状态检测和收费流程控制，进行收费数据的处理和传输，具体要求如下：应具有采集、记录、存储车道数据的功能，并将收费数据根据需要上传到上级计算机系统。9DB11/T 1165.12015车道数据应包含收费交易数据、违章报警信号、车牌号、图像抓拍文件、车道操作日志、视频数据；系统应自动接收同步时钟、费额表、黑白名单、操作员名单、广播消息和系统设置参数；应能检测车辆进入和离开车道并计数，并应识别车辆是否具有有效的电子标签；在车辆通行速度小于 40km/h 条件下，应能自动进行正常的通信流程和扣款交易操作；应具有设备状态自检功能；应能够根据车道计算机的控制指令正确控制车道设备的动作；应具有人工干预的收费模式，应能拦截通过 ETC 车道时出现异常状况的车辆，并转由人工操作处理；应具有在不同车道模式（正常工作模式、人工处理模式、维修模式）之间进行转换的功能；应具有违规车辆的视频、车牌号等的记录功能；出口车道应至少具有查询入口信息的功能；系统设备应具有自动进入低功耗状态或休眠模式的功能；具有独立工作的能力：当通信网络出现故障时，收费数据应不丢失，不影响其正常收费作业流程；通信网络恢复正常后，积压未上传的收费数据应自动上传到上级计算机系统；当车道独立工作超过一个班次时间时，应可以通过允许的存储介质将收费数据拷贝到上级计算机系统，也可以采用同样方式将下发的系统参数文件拷贝到收费车道。7.1.3.3系统性能ETC车道系统的性能要求如下：单条电子收费车道通行能力应不低于 800 辆/h；每次车辆典型交易时间应不大于 270ms；一次交易成功率应不低于 97%；车道服务时间应不大于 3s/辆；车辆分辨的最小间距应为 1.1m；电子收费车道应保存不低于 200，000 次或 45 天的电子收费交易记录；MTBF 应不低于 10,000h。7.1.4主要设备技术要求7.1.4.1车道控制器车道控制器的技术要求如下：车道控制机应符合 GB/T 24968 的技术要求、试验方法；宜采用低功耗、无风扇的工业控制机，应具有故障自我诊断能力和报警提示功能；宜采用串行接口的固态硬盘，并应采取减震保护措施；数字 I/O 接口应采取光电隔离保护措施，并应具有自适应以太网接口；应采取防尘、防雨措施，不低于 GB4208 中规定的 IP55 防护等级；应具有防雷保护和短路保护功能；应能在 0+50的温度范围内及 10%95%相对湿度范围内正常工作；MTBF 应不小于 20,000h，MTTR 应不大于 1h。7.1.4.2便携式收费机10DB11/T 1165.12015便携式收费机的技术要求如下：应采用低功耗无风扇的工业级主板，并应具有故障自我诊断能力及报警提示功能；宜采用串行接口的固态硬盘，并应采取减震保护措施；应具有自适应以太网接口；应能读写符合 ISO/IEC 14443 TYPE A/B 标准的非接触式 IC 卡和符合 GB/T 16649 标准的接触式 PSAM 卡；应能识别二维码通行券并打印票据；采用电池供电时，应能保证设备工作时间不小于 8h；应能在 0+50的温度范围内及 5%9%相对湿度范围内正常工作。7.1.4.3手持式收费机手持式收费机的技术要求如下：应采用微功耗处理器，能满足程序运行、数据处理、信息采集、信息显示和通信传输的要求；应能读写符合 ISO/IEC 14443 TYPE A/B 标准的非接触式 IC 卡和符合 GB/T 16649 标准的接触式 PSAM 卡；支持 PSAM 卡数量应不少于 2 个；在户外环境下，应能保证手持收费机的工作时间不小于 8h。7.1.4.4入口无人值守机入口无人值守机的技术要求如下：宜设置上、下两套非接触式 IC 卡读写设备、通行券打印设备和司机操作按钮，能适应不同高度车辆使用；应采用信息显示、语音提示的方式引导自助操作，应能通过对讲设备提供求助服务；应采取防潮、防霉处理措施和温度控制措施，安装固定后达到 GB4208 中 IP65 的防护等级；应能在-20+50的温度范围内及 5%90%相对湿度范围内正常工作。7.1.4.5非接触 IC 卡读写器非接触IC卡读写器的技术要求如下：应符合 GB/T 18239 的技术要求；非接触 IC 卡与读写器之间应采用 TDES 进行双向认证；交易时间应小于 500ms；MTBF 应不低于 50,000h，MTTR 应不大于 10min。7.1.4.6路侧单元路侧单元的技术要求如下：应符合 GB/T 20851.42007 中“5.2 RSE 总体技术要求”，宜分为电子标签读写天线和天线控制器两个模块；电子不停车收费车道相邻时，电子标签读写天线应可以采用不同的工作频率进行交叉配置；电子标签读写天线的通信范围应局限于本车道内，应能根据现场状况进行适当的调节；应采取防雷击措施和吸收浪涌电流的措施；MTBF 应不小于 70，000h。7.1.4.7电子标签11DB11/T 1165.12015电子标签应符合DB11/T 1039 的技术要求。7.1.4.8收费终端键盘收费终端键盘的技术要求如下：应符合 GB/T 24724 的技术要求、试验方法；应能根据需要对按键键值进行编程，并具有键盘逻辑锁定功能；应通过 USB 或 PS/2 接口与车道控制器连接；应采用耐磨损、手感好的机械式按键，并应采用刻有相应文字或符号的键帽，文字和符号应清晰易识，不易磨损；应具有防尘和防水、排水功能，不低于 GB 4208 中规定的 IP55 防护等级；在不影响键盘功能和性能的情况下，宜集成非接触 IC 卡读写器；应包括车辆类型键、控制键、特殊功能键、数字键、辅助键和备用键，键盘布局参见图 5。图5收费终端键盘示意图7.1.4.9二维码识读仪二维码识读仪的技术要求如下：应具有二维码信息纠错功能；应能自动定位通行券上的 PDF417、QR 码等类型的二维码，读取和识别二维码信息；应采用复合光源，能识读不同背光条件下的二维码通行券；二维码的识读时间应不大于 1s；应能自动处理或标识已识读完的二维码通行券。7.1.4.10自动栏杆自动栏杆的技术要求如下：应符合 GB/T 24973 的技术要求、试验方法；栏杆臂应采用铝合金材料，外表面应贴有红、白相间的高级强反光膜；栏杆臂在下落过程中应能紧急制动并抬起，被冲撞后应能脱离；适用于 MTC 车道的自动栏杆起落时间应小于 1.4s，适用于 ETC 车道的高速自动栏杆的抬起时间应小于 0.7s；12DB11/T 1165.12015应能满足-20+55的工作环境温度；寿命应大于 5,000,000 起落次，或不小于 10y；MTBF 应不小于 1,500,000 起落次，MTTR 应不大于 0.5h。7.2收费站（广场）计算机系统硬件技术要求7.2.1系统构成有人值守收费站的计算机系统的硬件设备至少包括数据库服务器、查询浏览工作站、票证管理工作站、交款及票据领用工作站、监控工作站。系统结构关系参见图6。无人值守收费站宜设置前置传输服务器，可不设置数据库服务器、查询浏览工作站等设备。图6有人值守收费站计算机系统结构示意图7.2.2系统功能7.2.2.1票证管理收费站计算机系统应实现收费站联网收费票证的入库、发放、核销、调拨和库存管理，应能进行票据的配置管理、计划管理、查询、打印、统计、分析。7.2.2.2账务管理收费站计算机系统应对收费员当班时所使用的票据、收取的现金以及交易数据进行管理。7.2.2.3参数查询收费站计算机系统应能查询费额表、人员工号等信息。7.2.2.4报表查询收费站计算机系统具有完备的身份验证和权限校验机制，应仅能查询本站业务数据，并能提供齐全的票据管理报表。7.2.2.5收费监控收费站计算机系统在所有入口出口车道应实现车道状态、设备参数、特殊事件报警、收费参数状态以及车辆交易数据的实时监控，并进行收费监控管理、参数下发管理、消息指令发布和系统配置管理。7.2.2.6数据传输13DB11/T 1165.12015收费站计算机系统将采集到的收费车道收费数据、票据管理数据和工班管理数据上传到收费分中心，同时接收收费分中心下发的人员信息、费额信息等系统运营参数，并转发到收费车道计算机系统。7.2.2.7同步时钟收费站计算机系统应自动接收收费分中心的系统同步时钟信息并保持时钟同步。7.2.3系统性能收费站计算机系统的性能要求如下：应符合 GB/T 22239 中的信息系统安全等级保护三级的安全要求；应配置冗余设备保障系统可靠运行；MTBF 应不小于 10，000h。7.2.4服务器技术要求收费站数据库服务器的技术要求如下：应采用机架式服务器，宜采用双机热备份方式；内存应不小于 12G,支持的最大内存容量应不小于 192G；硬盘应支持 RAID 0、1、5 等模式，支持 SAS 接口，单个硬盘容量 300GB 以上；应具有检测温度、电压、风扇等状态参数的远程管理能力；应具有两个千兆以上的以太网接口，并应提供安全设备使用的端口；应采用热插拔冗余电源。7.3收费所计算机硬件系统技术要求7.3.1系统构成收费所计算机系统应由数据库服务器、查询浏览工作站、票证管理工作站、交款及票据领用工作站等设备组成，系统结构关系参见图7。