一种基于数图融合技术的高速公路收费站安全管控系统的制作方法

本发明属于高速公路收费管理，具体涉及一种基于数图融合技术的高速公路收费站安全管控系统。

背景技术：

1、高速公路路网日常面临各类危险交通驾驶行为，如超重、超宽、逃费冲卡等，给社会交通安全和高速公路企业经营造成了极大困扰，日益受到行业重视。

2、收费站作为高速公路网的进出门户，对路网安全管控具有重要意义，在日常管理工作中，收费站会对存在危险驾驶行为的车辆进行管控，对超限车辆、行人摩托车、易散落物品车、节假日危化品车等进行劝返或备案登记，对不服从管理，强行冲卡的行为进行现场取证和上报交警等有关部门。如：(1)超重货车冲卡：高速公路治超采用入口称重方式对车辆超重行为进行识别，对于超重车辆，采用人工劝返的方式对违规车辆进行劝离，但存在部分违法车辆为规避管控强行冲卡进入公路的行为。(2)逃费车辆冲卡：高速公路收费采用出口一车一杆的收费方式，部分车辆为偷逃通行费，在未缴费情况下强行冲卡驶离高速公路，以达到逃避缴纳通行费的目的。

3、目前公路经营企业对超重超宽、入口冲卡、逃费冲卡等行为的管控，主要通过收费站现场人工手工记录的方式进行信息登记、图像取证、统计、上报，管理过程效率低，取证难，缺少智能化技术手段。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于数图融合技术的高速公路收费站安全管控系统，其改进之处，所述系统包括

2、运行于高速公路路段公司内网环境，实现业务数据智能采集、存储、应用的内网环境层；

3、运行于云服务中心内网，实现数据转发、数据同步、数据转换、负载均衡和gis服务功能的数据交换层；

4、运行于云服务中心互联网环境，实现系统运行管理、数据与高精数字底图融合分析应用、互联网访问应用和管理的外网环境层；

5、所述内网环境层通过数据交换层与外网环境层进行通信。

6、进一步地，所述内网环境层采用docker swarm进行集群化管理，由两台linux服务器构成，所述两台linux服务器形成一主一从docker的集群。

7、进一步地，所述数据交换层采用docker swarm进行集群化管理，由三台linux服务器构成，所述三台linux服务器采用spread调度策略让docker自行选择运行容器的节点。

8、进一步地，所述外网环境层采用docker swarm进行集群化管理，由两台linux服务器构成，所述两台linux服务器形成一主一从docker的集群。

9、更进一步地，所述内网环境层和外网环境层均采用spread调度策略让docker自行选择运行容器的节点。

10、更进一步地，所述内网环境层包括

11、第一服务网关层、第一管理层、第一业务逻辑服务层和第一存储层；所述第一业务逻辑服务层分别与第一服务网关层、第一管理层和第一存储层相互通信；

12、所述第一服务网关层包括第一终端采集数据模块、第一接入服务模块；

13、所述第一管理层包括第一nacos注册中心模块、第一服务监控模块和第一镜像仓库模块；

14、所述第一业务逻辑服务层包括第一通用服务模块、第一数据访问模块、第一报表模块、第一日志系统模块和第一分布式事务模块；

15、所述第一存储层包括第一分布式缓存模块、第一数据库模块、第一分布式文件系统模块和第一全文检索模块模块；

16、所述外网环境层包括第二服务网关层、第二管理层、第二业务逻辑服务层和第二存储层；所述第二业务逻辑服务层分别与第二服务网关层、第二管理层和第二存储层相互通信；

17、所述第二服务网关层包括第二终端应用模块、第二接入服务模块；

18、所述第二管理层包括第二nacos注册中心模块、第二服务监控模块和第二镜像仓库模块；

19、所述第二业务逻辑服务层包括第二通用服务模块、第二数据访问模块、第二报表模块、第二日志系统模块和第二分布式事务模块；

20、所述第二存储层包括第二分布式缓存模块、第二数据库模块、第二分布式文件系统模块和第二全文检索模块模块。

21、更进一步地，

22、所述第一终端采集数据模块，用于采集车辆信息，和采集收费系统、称重系统、栏杆设备和地感设施的车辆异常数据，并发送至所述第一接入服务模块；

23、所述第一接入服务模块，包括网关服务子模块、鉴权服务子模块，与所述第一终端采集数据模块、所述第一管理层、所述第一业务逻辑服务层和第一存储层通信，用于接收第一终端采集数据模块内网数据的接入、内网服务注册单元、服务发现单元和内网应用访问单元的监控；

24、所述第一nacos注册中心模块，包括内网服务发现单元和内网服务注册单元，与所述第一服务网关层、所述第一业务逻辑服务层和所述第一管理层通信，用于管理和维护服务实例的信息以及状态；

25、所述第一服务监控模块，与所述第一服务网关层、所述第一业务逻辑服务层和所述第一管理层通信，用于对第一nacos注册中心模块中的服务实例的状态、健康状况和流量进行监控和管理；

26、所述第一镜像仓库模块，与所述第一服务网关层、所述第一业务逻辑服务层和所述第一管理层通信，用于存储、管理和分发容器镜像，允许用户创建、上传和下载容器镜像；

27、所述第一通用服务模块，包括web服务子模块、收费站入口管控业务子模块、收费站出口管控业务子模块和经验库子模块，与所述第一接入服务模块、所述第一数据访问模块、所述第一管理层和所述第一存储层通信，实现用户访问应用、处理各项现场业务和操作开展业务流程；

28、所述第一数据访问模块，包括收费系统访问子模块、称重系统访问子模块、设备访问子模块和图像访问子模块，与所述第一通用服务模块、所述第一管理层和所述第一存储层通信，实现从其他各个内网业务获取相关业务数据；

29、所述第一报表模块，与所述第一管理层、所述第一业务逻辑服务层和所述第一存储层通信，用于生成各项日常业务报表，提供用户内网下载和上报服务；

30、所述第一日志系统模块，与所述第一管理层、所述第一业务逻辑服务层和所述第一存储层通信，实现安全管控系统运行和操作的日志记录，方便安全管控系统运维管理。

31、所述第一分布式事务模块，与所述第一管理层、所述第一业务逻辑服务层和所述第一存储层通信，实现安全管控系统下不同线程、不同时间前后数据的一致性；

32、所述第一分布式缓存模块，与所述第一存储层、所述第一服务网关层和所述第一业务逻辑服务层通信，根据收费站现场业务特点，采用分布式缓存处理大量的动态数据；

33、所述第一数据库模块，与所述第一存储层、所述第一服务网关层和所述第一业务逻辑服务层通信，实现安全管控系统的本地结构化业务数据的集中存储、共享利用、保护加密和分析应用；

34、所述第一分布式文件系统模块，与所述第一存储层、所述第一服务网关层和所述第一业务逻辑服务层通信，实现管控车辆图片、视频、管理文件和非结构化数据的存储和利用；

35、所述第一全文检索模块模块，与所述第一存储层、所述第一服务网关层和所述第一业务逻辑服务层通信，实现安全管控系统内业务信息检索、日志分析和知识查询功能。

36、进一步地，所述数据交换层包括请求转发服务模块、数据同步服务模块、数据转换服务模块、负载均衡模块和gis服务模块；

37、请求转发服务模块：安全管控系统请求将内网环境层业务数据和报表往外网环境层转发，实现数据在安全策略规范内将数据从内网环境层转移至外网环境层；

38、数据同步服务模块：实现内网环境层和外网环境层的数据同步；

39、数据转换服务模块：根据业务需求，将内网业务数据按照策略形成结构化报表，用于外网环境层调用；

40、负载均衡模块：实现将工作任务平衡、分摊到多个操作单元上进行运行，扩展服务器和网络设备的带宽；

41、gis服务模块：实现高精数字地图的加载、业务数据根据经纬度与高精数字地图进行数图融合形成底图，为外网应用系统提供高精数字底图调用服务。

42、更进一步地，所述第二终端应用模块，连接交警客户app应用和路段业务管理客户app应用，实现业务数据查看、事件预警、流程处置、流程查询、统计分析和数据决策功能，并发送至所述第二接入服务模块；

43、所述第二接入服务模块，包括网关服务子模块、鉴权服务子模块，与所述第二终端应用模块、所述第二管理层、所述第二业务逻辑服务层和第二存储层通信，用于接收所述第二终端应用模块外网数据的接入、外网服务注册单元、服务发现单元和外网应用访问单元的监控；

44、所述第二nacos注册中心模块，包括外网服务发现单元和外网服务注册单元，与所述第二服务网关层、所述第二业务逻辑服务层和所述第二管理层通信，用于管理和维护服务实例的信息以及状态；

45、所述第二服务监控模块，与所述第二服务网关层、所述第二业务逻辑服务层和所述第二管理层通信，用于对第二nacos注册中心模块中的服务实例的状态、健康状况和流量进行监控和管理；

46、所述第二镜像仓库模块，与所述第二服务网关层、所述第二业务逻辑服务层和所述第二管理层通信，用于存储、管理和分发容器镜像，允许用户创建、上传和下载容器镜像；

47、所述第二通用服务模块，包括web服务子模块、运营管理板块和大屏展示板块，与所述第二接入服务模块、所述第二数据访问模块、所述第二管理层和所述第二存储层通信，通过所述第二通用服务模块用户可在外网环境层访问应用、查看业务数据、分析报表和流程处置应用；

48、所述第二数据访问模块，包括运营访问子模块和大屏访问子模块，与所述第二通用服务模块、所述第二管理层和所述第二存储层通信，实现所述第二终端应用模块从后台获取相关业务数据；

49、所述第二报表模块，与所述第二管理层、所述第二业务逻辑服务层和所述第二存储层通信，用于生成各项日常业务报表，提供用户外网下载和上报服务；

50、所述第二日志系统模块，与所述第二管理层、所述第二业务逻辑服务层和所述第二存储层通信，实现安全管控系统运行和操作的日志记录，方便安全管控系统运维管理；

51、所述第二分布式事务模块，与所述第二管理层、所述第二业务逻辑服务层和所述第二存储层通信，实现安全管控系统下不同线程、不同时间前后数据的一致性；

52、所述第二分布式缓存模块，与所述第二存储层、所述第二服务网关层和所述第二业务逻辑服务层通信，采用分布式缓存处理大量的动态数据；

53、所述第二数据库模块，与所述第二存储层、所述第二服务网关层和所述第二业务逻辑服务层通信，实现安全管控系统的云端结构化业务数据的集中存储、共享利用、保护加密和分析应用；

54、所述第二分布式文件系统模块，与所述第二存储层、所述第二服务网关层和所述第二业务逻辑服务层通信，实现管控车辆图片、视频、管理文件和非结构化数据的存储和利用；

55、所述第二全文检索模块模块，与所述第二存储层、所述第二服务网关层和所述第二业务逻辑服务层通信，实现安全管控系统内业务信息检索、日志分析和知识查询功能。

56、有益效果：

57、本发明融合打通高速公路收费内网和(外网)公网，实现数据有效交互，本发明可实现对高速公路收费站安全管控的科学便捷管理，大数据源自前端智能系统的“一车一档”数据，数据自收费内网生成，以云访问服务方式实现，数据通过防火墙和网闸单向传输至数据中心，在数据中心实现数据存储、融合分析应用、部署互联网公网访问服务，从而实现高速公路收费内网和互联网公网的融合打通，在保障前端数据安全的同时，方便用户应用管理，提高运营管理效率，同时还支持高速公路路网内多条高速公路、多个收费的共享应用，节约建设成本。

58、本发明将数据与高精数字底图融合分析，实现便捷应用，本发明可实现以高精gis地图作为数据底座，将车辆冲卡行为信息按经纬度坐标方式叠加在地图上，通过软件算法实现可视化的时间、空间、车辆特征等维度的数据分析功能，并形成分析报表和热力图，从而科学分析高速公路网内发生冲卡行为的规律，并提供相应的管理解决方案，为管理决策提供支撑。

59、应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本技术所欲主张的范围。