1.项目背景
广州区域是国内高速公路网最为发达的高速公路区域之一,是华南地区的交通枢纽,该区域包括广州北环、广州东南西环、广州新机场高速公路、广州南部快线4条高速公路,统管47个收费站以及566条收费车道。其中广州北环高速公路是国内最繁忙的高速公路之一, 广州新机场高速公路是国内建设等级最高的高速公路之一。
广州区域过去一直采用磁卡电脑辅助人手收费系统,随着设备的老化及联网收费的要求,这套系统已经无法满足实际的需求,改造日益迫切。
为了充分发挥高速公路网的社会效益和经济效益,进一步提高高速公路的运营、治理和服务水平,广州市高速公路公司决定建设全省统一的集收费、监控、通信三网合于一体的高速公路信息治理系统,要求整套系统能够在全区域范围内实现高速公路通信、监控、收费系统的联网,做到互联互通、资源共享、统一治理、一卡到底。
2.项目需求
高速公路联网系统的特点是业务量大、数据量大、数据传输要求可靠及时。一旦发生网络故障,系统必须在很短的时间内缓冲保存大量的数据,故障恢复后,系统又要在短时间内满足大数据量的传输要求。
以北环路段为例,平均每个收费站日均车流量47500辆,合计整个路段达190000辆,车流量随时间波动大,且高速公路网络不稳定。在这样的情况下,假如要保证收费和监控等实时数据可靠、及时的传输和处理,联网系统的构建就必须基于一个成熟稳定、适应性强的数据交换平台。而消息中间件是满足这一系列要求的首选。经过严格的评估,广州市高速公路公司选择了InforBus/Q中间件平台。
产品特点
InforBus/Q是安全、可靠、高效的消息中间件产品。
1.产品架构
InforBus/Q的组成包括:InforBus/Q核心服务,应用接口API,治理配置工具。
InforBus/Q的核心服务基于ORB软总线,具有开放互联的优良特性和丰富的通讯并发模式,拥有事务、安全、日志等基础设施,提供对数据的缓冲、压缩、加密、传输,实现安全、可靠、实时、高效的消息传输服务。
InforBus/Q的API提供C/C++ API 、java API、COM、CORBA IDL等多种接口支持应用程序开发。
InforBus/Q拥有图形化的远程治理配置工具,可以在任何节点上对其他节点进行统一的治理、监控和维护。
2.功能特点
灵活多样的通讯方式
InforBus/Q支持同步/异步传输方式,多节点广播,提供静态路由和自动路由,提供消息生命周期控制,支持优先级队列和先进先出队列,应用程序可自由选择适合需求的通讯方式。
可靠的消息传输
InforBus/Q拥有出色的稳定性,并针对各种异常情况提供了完善的处理机制,在网络异常中断,人为关闭进程,操作系统崩溃等情况下,可以确保消息不丢失,故障恢复后消息能成功完成传输,解决了复杂网络下异常状况导致的系统崩溃、数据丢失问题。
实时高效的传输性能
采用多线程并发技术,同时提供数据压缩、断点续传、大数据切割等机制,解决了网络环境下的海量数据并发传输的性能瓶颈。
强大的消息缓冲能力
采用内存消息池,同时采用更高效率先进的交换技术,提供硬件答应情况下无限制的缓冲能力。解决了网络故障时的消息缓冲要求,应用系统不需要处理网络中断等异常情况
远程治理配置工具
可以在任何节点上监控其他节点的系统运行情况,进行统一的治理、监控和维护
完善的日志机制
编程简单,接口丰富,支持多种开发语言
多平台支持
多层次的安全治理
解决方案
1.联网收费系统架构设计
根据广州区域高速公路治理体制,收费系统采用区域数据平台-路段中心-收费站-收费车道四级网络系统结构。收费信息、监控信息需要逐笔的汇总上报,同时又有各种命令参数的通知下发,数据的可靠性、及时性要求很高。
InforBus/Q作为业界先进的消息中间件,部署在各级数据中心的服务器上,屏蔽了它们之间网络传输的复杂性,为数据的上传下发提供了一个安全可靠,稳定高效的消息传送通道。
2.INFORBUS/Q对项目需求的满足
针对高速公路联网收费系统业务量大、数据传输压力大的情况,InforBus/Q采用并发、分块发送及断点续传等技术,提供高效的传输能力,保证了该系统中数据传输的及时性。
InforBus/Q对消息提供的即时备份机制保证了在操作系统出现故障的情况下,业务数据也不会丢失,极大的完善了整个收费系统的可靠性。
由于数据量大,一旦网络故障,就会在很短的时间内出现大量的缓冲消息,但是收费应用不需要关心这些问题,因为InforBus/Q巨大的消息缓冲能力为其提供了有力的支持,保证业务数据的安全性及消息的唯一性,不丢失、不重复。
此次高速公路联网收费项目要求开发周期短、完成质量高,并且能够在不停止正常高速公路营运的情况下上线。InforBus/Q通过简单易用的治理配置工具,更方便、快捷地实现了本系统的配置、实时治理与监控等功能;并通过提供的多种语言支持、多种接口,使本次开发强度减小、周期缩短;此外,由于InforBus/Q底层通信基于InforBus的ORB软总线,因此继续了ORB开放互联的优良特性和丰富的通信并发模式,确保了本系统的运行效率,提供了安全可靠的消息传输服务和稳定可治理的支撑平台,同时降低了该系统开发的复杂度和风险。
应用效果
InforBus/Q的采用,使广州区域高速公路收费信息治理系统获得了高效、可靠、跨系统、跨网络的数据传输服务,大大降低了系统开发的复杂性,提高了网络应用的构建速度。2004年6月,在不影响车辆通行的前提下,广州北环高速公路联网收费系统改造工程一次性开通成功。此次改造工程,从研发到系统上线运行只花了四个月时间,加上系统调整、稳定的时间只有五个月。InforBus/Q以自己的优良特性和稳定表现,为这一目标的顺利实现,提供了有力的保证。之后,InforBus/Q又在广州联网收费系统中的其它路段获得成功实施和应用。
2004年12月8日,基于InforBus/Q的广州区域高速公路信息治理系统顺利实现。至此,广州区域高速公路形成了以省会广州为中心的区域一卡通。