一种高速公路收费系统多通道连接通信方法技术方案

本发明专利技术提出一种高速公路收费系统多通道连接通信方法，该方法在高速公路管理中心设置中心智能路由器，在高速公路管理中心所辖的各收费站分别设置站智能路由器；在中心智能路由器和每个站智能路由器之间构建三路数据传输通道：专网有线通道、公网有线VPN通道和公网无线VPN通道；为各数据传输通道设置不同的优先级，通过智能路由器管理及根据优先级选通数据传输通道，为高速公路收费系统的前端收费站和后端高速公路管理中心之间提供近乎不间断的数据传输。

Multi channel connection communication method for expressway toll system

The invention provides a communication method for multi channel connection of highway toll system, the method is arranged in the center of the intelligent router in the highway management center, under the jurisdiction of freeway management in the center of the toll station station are respectively arranged in the center of the intelligent router; intelligent router and each station three road data transmission channel construction of intelligent routers between the network cable, network cable channel. VPN channel and VPN channel wireless network; set different priorities for each data transmission channel through the intelligent router management and according to priority gated data transmission channel, data transmission almost uninterrupted for high speed highway toll system front-end and back-end management center of highway toll station.

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路收费系统多通道连接通信方法
本专利技术涉及智能交通收费领域，尤其一种高速公路收费系统多通道连接通信方法。
技术介绍
专网通信，是指一些行业、部门或单位内部，为满足其进行组织管理、安全生产、调度指挥等需要所建设的通信网络。高速公路收费系统涉及诸多通行信息、收费信息，对数据传输的可靠性、安全性、实时性有很高的要求。目前各高速公路都建设专网来实现收费系统的数据传输。目前高速公路通信系统一般采用基于光纤通信的智能光网络技术，且随着路网的建设，通信网络也组成网状网，为收费数据的可靠、安全、实时传输提供了保障。但其光缆均沿高速公路通信管道敷设，在高速公路发生严重事故时，会造成网络中断，且难以短时间恢复。且高速公路的通信维护能力难以与电信公司相比，从而造成高速公路通信网一般非常可靠，但一旦出现问题就造成极大的影响。公网通信，是指电信公司提供的面向所有可能用户的通信网络，可以提供有线网络或无线网络。公网通信一般可提供指定带宽的传输通道，并由公网提供商保证传输通道的可靠性。但其数据传输的安全性需要借由其它手段实现，一般采用虚拟专网VPN(virtualprivatenetworks)实现。即公网运行商在其网络中为高速公路构建一个虚拟的专网，其它用户是无法接入该网络的。或采用VPN加密隧道为高速公路提供点对点的安全通道。智能路由，路由(routing)是指分组从源到目的地时，决定端到端路径的网络范围的进程。路由工作在OSI参考模型第三层——网络层的数据包转发设备。路由器通过动态维护路由表来反映当前的网络拓扑，并通过网络上其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表。智能路由可依据路径长度、可靠性、延迟、带宽、负载等综合度量来选择更佳的路径，即最佳路由。目前我国的高速公路收费系统的数据通信方式一般采用专用的光纤通信网提供的专用通道，辅以公网通道备用。在MTC收费模式下，这种方式足够满足需要，但在ETC普及以及云平台推广后，对收费系统的数据传输提出了更高的要求，不但要保证必要的带宽，还要通信中断后立即恢复。目前的通信模式还不能满足要求，主要表现在一般情况下可靠性很高，但一旦出现异常则恢复很慢，且在云平台推广后，原则上要求通信系统不能中断。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种更为可靠的高速公路收费系统通信方法，满足高速公路收费系统的前端收费站和后端高速公路管理中心通信可靠性的要求。为实现上述技术效果，本专利技术所采用的技术方案为：一种高速公路收费系统多通道连接通信方法，包括步骤：(1)在高速公路管理中心设置中心智能路由器，在高速公路管理中心所辖的各收费站分别设置站智能路由器；(2)在中心智能路由器和每个站智能路由器之间构建三路数据传输通道，分别为：专网有线通道，公网有线VPN通道和公网无线VPN通道；高速公路管理中心和收费站分别通过中心智能路器和对应的站智能路由器接入三路数据传输通道；(3)中心智能路由器和站智能路由器分别构建自己的路由表；中心智能路由器的路由表包括：各站智能路由器的地址、各站路由器接入三路数据传输通道的接口编号、路由的跳数、路由所属数据传输通道编号以及对应数据传输通道的优先级系数；站智能路由器的路由表包括：中心智能路由器的地址、自身接入三个数据传输通道的接口编号、路由的条数、路由所属数据传输通道编号以及对应数据传输通道的优先级系数；(4)初始化中心智能路由器和站智能路由器的路由表中专网有线通道的优先级系数为N、公网有线VPN通道的优先级系数为M、公网无线VPN通道的优先级系数为P；N>M>P>0；(5)中心智能路由器在发送数据包时依次执行以下步骤：(5-1)选取自己路由表中优先级系数最大的数据传输通道，并通过该数据传输通道尝试建立到达数据包目的节点的路由；(5-2)若路由建立成功，则通过建立好的路由传递对应数据包；(5-3)若路由建立失败，则先更新自己的路由表，将路由表中该传输通道的优先级系数更新为0，并将优先级系数为0的数据传输通道编号和自身地址上传高速公路管理中心，高速公路管理中心恢复对应数据传输通道后，将对应数据传输通道的优先级系数恢复为初始值；然后返回步骤(5-1)；(5-4)重复执行步骤(5-1)至(5-3)，直至成功建立起到达数据包目的节点的路由；成功建立起路由后，将数据包发送给目的节点；(6)站智能路由器在发送数据包时依次执行以下步骤：(6-1)选取自己路由表中优先级系数最大的数据传输通道，并通过该数据传输通道尝试建立到达数据包目的节点的路由；(6-2)若路由建立成功，则通过建立好的路由传递对应数据包；(6-3)若路由建立失败，则先更新自己的路由表，将路由表中该数据传输通道的优先级系数更新为0，然后返回步骤(6-1)；(6-4)重复执行步骤(6-1)至(6-3)，直至成功建立起到达数据包目的节点的路由；成功建立起路由后，将数据包和当前路由表中优先级系数为0的数据传输通道编号以及自己的地址、自身接入优先级系数为0的传输通道的接口编号发送给目的节点，即中心智能路由器；中心智能路由器将收到的站智能路由器的地址及其路由表中优先级系数为0的数据传输通道编号上传高速公路管理中心；高速公路管理中心恢复对应数据传输通道后，将对应数据传输通道的优先级系数恢复为初始值。进一步的，所述步骤(5)中，中心智能路由器或站智能路由器尝试建立路由的步骤为：中心智能路由器/站智能路由器通过选取出的当前优先级系数最大的数据传输通道向数据包的目的节点发送路由建立请求；若中心智能路由器在预设的时间阈值区间内接收到目的节点反馈的同意建立路由的信息，则判定对应路由建立成功；否则，中心智能路由器/站智能路由器判定对应路由建立失败；所述路由建立请求包括发出路由建立请求的源节点的地址；同意建立路由的信息包括发出同意建立路由的信息的源节点的地址。进一步的，上述技术方案还包括中心智能路由器自检，中心智能路由器的自检步骤为：1)中心智能路由器定时向路由表中各站智能路由器发送HELLO数据包，对于同一个站智能路由器，中心智能路由器同时通过三个数据传输通道向该站智能路由器分别发送HELLO数据包；HELLO数据包包括：中心智能路由器地址、发送HELLO数据包的数据传输通道编号、数据包编号、发出HELLO数据包的时间、HELLO数据包的目的节点；2)站智能路由器接收到中心智能路由器发出的HELLO数据包后，向站智能路由器反馈回应消息；回应消息包括：站智能路由器地址、接收到的HELLO数据包编号、接收HELLO数据包的数据传输通道编号、接收到的HELLO数据包的发出时间、发出回应消息的时间；3)中心智能路由器接收到站智能路由器反馈的回应消息后，根据回应消息计算HELLO数据包到达对应站智能路由器的时间和自身接收回应消息的时间，若两时间中有任意一个大于预设的阈值，则中心智能路由器将自己的路由表中与该站智能路由器对应的数据传输通道的优先级系数置零，并返回步骤1)重新进行自检；当满足自检得到的HELLO数据包到达对应站智能路由器的时间和自身接收回应消息的时间均小于预设的阈值时，恢复对应数据传输通道的优先级系数为初始值；4)若中心智能路由器在预设的时间阈值范围内未收到站智能路由器反馈的回应消息，则中心智能路由器将对应的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速公路收费系统多通道连接通信方法，其特征在于，包括步骤：(1)在高速公路管理中心设置中心智能路由器，在高速公路管理中心所辖的各收费站分别设置站智能路由器；(2)在中心智能路由器和每个站智能路由器之间构建三路数据传输通道，分别为：专网有线通道，公网有线VPN通道和公网无线VPN通道；高速公路管理中心和收费站分别通过中心智能路器和对应的站智能路由器接入三路数据传输通道；(3)中心智能路由器和站智能路由器分别构建自己的路由表；中心智能路由器的路由表包括：各站智能路由器的地址、各站路由器接入三路数据传输通道的接口编号、路由的跳数、路由所属数据传输通道编号以及对应数据传输通道的优先级系数；站智能路由器的路由表包括：中心智能路由器的地址、自身接入三个数据传输通道的接口编号、路由的条数、路由所属数据传输通道编号以及对应数据传输通道的优先级系数；(4)初始化中心智能路由器和站智能路由器的路由表中专网有线通道的优先级系数为N、公网有线VPN通道的优先级系数为M、公网无线VPN通道的优先级系数为P；N＞M＞P＞0；(5)中心智能路由器在发送数据包时依次执行以下步骤：(5‑1)选取自己路由表中优先级系数最大的数据传输通道，并通过该数据传输通道尝试建立到达数据包目的节点的路由；(5‑2)若路由建立成功，则通过建立好的路由传递对应数据包；(5‑3)若路由建立失败，则先更新自己的路由表，将路由表中该传输通道的优先级系数更新为0，并将优先级系数为0的数据传输通道编号和自身地址上传高速公路管理中心，高速公路管理中心恢复对应数据传输通道后，将对应数据传输通道的优先级系数恢复为初始值；然后返回步骤(5‑1)；(5‑4)重复执行步骤(5‑1)至(5‑3)，直至成功建立起到达数据包目的节点的路由；成功建立起路由后，将数据包发送给目的节点；(6)站智能路由器在发送数据包时依次执行以下步骤：(6‑1)选取自己路由表中优先级系数最大的数据传输通道，并通过该数据传输通道尝试建立到达数据包目的节点的路由；(6‑2)若路由建立成功，则通过建立好的路由传递对应数据包；(6‑3)若路由建立失败，则先更新自己的路由表，将路由表中该数据传输通道的优先级系数更新为0，然后返回步骤(6‑1)；(6‑4)重复执行步骤(6‑1)至(6‑3)，直至成功建立起到达数据包目的节点的路由；成功建立起路由后，将数据包和当前路由表中优先级系数为0的数据传输通道编号以及自己的地址、自身接入优先级系数为0的传输通道的接口编号发送给目的节点，即中心智能路由器；中心智能路由器将收到的站智能路由器的地址及其路由表中优先级系数为0的数据传输通道编号上传高速公路管理中心；高速公路管理中心恢复对应数据传输通道后，将对应数据传输通道的优先级系数恢复为初始值。...

【技术特征摘要】
1.一种高速公路收费系统多通道连接通信方法，其特征在于，包括步骤：(1)在高速公路管理中心设置中心智能路由器，在高速公路管理中心所辖的各收费站分别设置站智能路由器；(2)在中心智能路由器和每个站智能路由器之间构建三路数据传输通道，分别为：专网有线通道，公网有线VPN通道和公网无线VPN通道；高速公路管理中心和收费站分别通过中心智能路器和对应的站智能路由器接入三路数据传输通道；(3)中心智能路由器和站智能路由器分别构建自己的路由表；中心智能路由器的路由表包括：各站智能路由器的地址、各站路由器接入三路数据传输通道的接口编号、路由的跳数、路由所属数据传输通道编号以及对应数据传输通道的优先级系数；站智能路由器的路由表包括：中心智能路由器的地址、自身接入三个数据传输通道的接口编号、路由的条数、路由所属数据传输通道编号以及对应数据传输通道的优先级系数；(4)初始化中心智能路由器和站智能路由器的路由表中专网有线通道的优先级系数为N、公网有线VPN通道的优先级系数为M、公网无线VPN通道的优先级系数为P；N＞M＞P＞0；(5)中心智能路由器在发送数据包时依次执行以下步骤：(5-1)选取自己路由表中优先级系数最大的数据传输通道，并通过该数据传输通道尝试建立到达数据包目的节点的路由；(5-2)若路由建立成功，则通过建立好的路由传递对应数据包；(5-3)若路由建立失败，则先更新自己的路由表，将路由表中该传输通道的优先级系数更新为0，并将优先级系数为0的数据传输通道编号和自身地址上传高速公路管理中心，高速公路管理中心恢复对应数据传输通道后，将对应数据传输通道的优先级系数恢复为初始值；然后返回步骤(5-1)；(5-4)重复执行步骤(5-1)至(5-3)，直至成功建立起到达数据包目的节点的路由；成功建立起路由后，将数据包发送给目的节点；(6)站智能路由器在发送数据包时依次执行以下步骤：(6-1)选取自己路由表中优先级系数最大的数据传输通道，并通过该数据传输通道尝试建立到达数据包目的节点的路由；(6-2)若路由建立成功，则通过建立好的路由传递对应数据包；(6-3)若路由建立失败，则先更新自己的路由表，将路由表中该数据传输通道的优先级系数更新为0，然后返回步骤(6-1)；(6-4)重复执行步骤(6-1)至(6-3)，直至成功建立起到达数据包目的节点的路由；成功建立起路由后，将数据包和当前路由表中优先级系数为0的数据传输通道编号以及自己的地址、自身接入优先级系数为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：金善朝，孔凡超，贾国辉，
申请(专利权)人：江苏安防科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32