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解決方案

解決方案

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西安公路研究�-基于飛騰可信安全的高速公路收費系�(tǒng)
�(fā)布時間:2024-10-29   點擊次數(shù)�194�

 

行業(yè)痛點: 

  1.項目建設(shè)背景

  1.  國家政策

 2018�4月,�(xí)總書記在全國�(wǎng)�(luò)安全和信息化工作會議�(fā)表重要講�,指出:核心技�(shù)是國之重器,必須敏銳抓住信息化發(fā)展的歷史�(jī)�,推動信息領(lǐng)域核心技�(shù)突破�

 2021�8月,交通運輸部、科技部印�(fā)《關(guān)于科技�(chuàng)新驅(qū)動加快建�(shè)交通強(qiáng)國的意見》(以下簡稱《意見》)?!兑庖姟诽岢觯旱?035年,交通運輸基�(chǔ)研究和原始創(chuàng)新能力全面增�(qiáng),將前沿技�(shù)與交通運輸全面融合,基本建成適應(yīng)交通強(qiáng)國需要的科技�(chuàng)新體��

 陜西交控集團(tuán)積極響應(yīng)我國�(zhàn)略布局要求,聯(lián)合多家單位共同合作按照計劃要求開展具體實施工�,西安公路研究院作為陜西交控下屬子公�,與飛騰、長�、麒麟等�(yōu)秀電子信息企業(yè)基于國產(chǎn)�(shè)備,開發(fā)基于可信安全的國�(chǎn)化新一代高速公路收費系�(tǒng),加速現(xiàn)有高速收費站從傳�(tǒng)收費模式向準(zhǔn)自由流收費模式轉(zhuǎn)�,提高用戶通行效率,緩解收費站通行壓力�

  1. 行業(yè)痛點
  1. 安全威脅

 目前,信息安全無處不��2017�5��“WannaCry”病毒爆發(fā),造成全球150多個國��30萬用戶中�,直接經(jīng)�(jì)損失�(dá)80億美�,而我們目前使用的高速公路收費系�(tǒng)還比較脆弱,且交易量較大,受到攻擊后會造成較大的經(jīng)�(jì)損失,因�,急需一套自主可控、安全可靠的收費系統(tǒng),保證交易的安全性和�(wěn)定��

  1. 企業(yè)運維成本居高不下

 我國收費系統(tǒng)還未實現(xiàn)無人�、智能化運營管理,導(dǎo)致企�(yè)的運維成本居高不下,企業(yè)急需一套新的收費管理系�(tǒng),實�(xiàn)無人化、智能化運營管理,降低企�(yè)運營成本�

  1. 運營、對接復(fù)�

 �(xiàn)有的收費系統(tǒng),平臺的集成度比較低,外部設(shè)備很多,包括掃碼�、打印機(jī)�,且由于各個外�(shè)的接口不�(tǒng)一,工作界面相互交�,導(dǎo)致整個系�(tǒng)的運營管理非常復(fù)雜,對接工作量巨�。因此需要一套平臺集成度高,且外�(shè)接口�(tǒng)一的收費系�(tǒng),降低運營管理復(fù)雜度及對接工作量�

 基于上述問題,飛騰聯(lián)合西安公路研究院,聯(lián)合開�(fā)了全新的高速公路收費系�(tǒng),解�相關(guān)問題�

 

 方案詳情:

  1. 項目建設(shè)方案

 

  1. 項目建設(shè)目標(biāo)

 本方案是針對傳統(tǒng)高速公路收費卡口系�(tǒng)的創(chuàng)新改�,具體建�(shè)目標(biāo)如下�

 �1)小型化、智能化、網(wǎng)�(luò)化、信�(chuàng)�

 研制高速公路收費卡口使用的智能控制�,設(shè)備結(jié)�(gòu)體積�、效能高,同時具有邊緣計算等功能;系�(tǒng)基于�IP�(wǎng)�(luò)交換,串口僅用于�(shè)備調(diào)試等�(yīng)�;智能控制器、服�(wù)�、臺式機(jī)、虛擬車道終端均采用信創(chuàng)技�(shù)路線,收費軟件實�(xiàn)信創(chuàng)適配遷移�

 �2)實�(xiàn)�(xiàn)有系�(tǒng)相當(dāng)效率同時,提升安全性和�(yīng)急處置能�

 本項目研制成果在仿真測試�(huán)境下�(jìn)行集成驗證的同時,與�(xiàn)有收費系�(tǒng)在工作效�、安全穩(wěn)定性方面�(jìn)行指�(biāo)參數(shù)比對,實�(xiàn)性能與效率相�(dāng)。同時,通過虛擬車道終端的設(shè)�,提升卡口遇到擁堵等情況下的�(yīng)急處置能力�

 �3)測試仿真與實際試用�(jié)合驗�,提升系�(tǒng)成果實用�

 項目實施中,一方面搭建實驗室內(nèi)的測試仿真環(huán)�,充分模擬實際應(yīng)用流程和工作�(fù)載,提升系統(tǒng)功能、性能與可靠性;另一方面,通過�(jié)合用戶試�,搭建實際道路的真實場景,驗證系�(tǒng)實戰(zhàn)能力,為后續(xù)批量生產(chǎn)和應(yīng)用推廣奠定基�(chǔ)�

 

  1. 解決方案整體架構(gòu)

�1 系統(tǒng)整體架構(gòu)�

  整體架構(gòu)基于飛騰CPU,采用云管端邊架�(gòu),結(jié)合云計算、大�(shù)�(jù)、邊緣計算等技�(shù),確保收費系�(tǒng)的先�(jìn)�、安全性�

端側(cè)基于飛騰CPU,研制了一款適用于交通領(lǐng)域的車道工控�(jī),車道工控機(jī)接入入攝像頭、掃碼槍、顯示牌等數(shù)�(jù),實�(xiàn)�(tǒng)一管理的功��

  邊側(cè)采用邊緣計算技�(shù),采用邊緣計算云,將�(shè)備控�、數(shù)�(jù)融合、交易服�(wù)、站級管理等系統(tǒng)部署在收費站邊緣�,實�(xiàn)收費在邊�(cè)完成�

  管側(cè)利用�(xiàn)有的OTN光纖�(wǎng)和SDWAN�(wǎng)�(luò)以及5G 移動�(wǎng)�(luò),將邊緣云數(shù)�(jù)及端�(cè)�(shù)�(jù),反饋到省級收費中心云平臺�

  云側(cè)利用�(xiàn)有的省收費中心云平臺,部署收費稽�、計費服�(wù)、運維管�、狀�(tài)名單管理等業(yè)�(wù),實�(xiàn)收費系統(tǒng)運維管理等功��

  本項目,為了更好地實�(xiàn)車道收費系統(tǒng)部署,基于飛騰D2000 芯片,開�(fā)了一款車道工控機(jī),其具體介紹如下�

  1. 車道工控�(jī)

 

  1. 功能及特�

 �(chǎn)品搭載飛�D2000/8核高性能CPU,采用中文固�、國�(chǎn)操作系統(tǒng),保證設(shè)備底層安全�。整�(jī)采用全金屬外�,無�(fēng)扇設(shè)�,擁有豐富的I/O接口,具備可�(kuò)展�,滿足交通行�(yè)多場景應(yīng)用需�� 

 同時,結(jié)合軟件系�(tǒng)實現(xiàn)收費站與�(diào)�、生�(chǎn)等主站系�(tǒng)之間的通信,為主站系統(tǒng)實現(xiàn)收費站監(jiān)視控�、信息查詢和�(yuǎn)程瀏覽等功能提供數(shù)�(jù)、模型和圖形的傳輸服�(wù)。智能控制器具有�(shù)�(jù)通信ETC�(jī)的功�、性能、外觀接口、人�(jī)界面、信息模型及通信服務(wù)等特��

  1. 工控�(jī)�(shè)計要�

 硬件總體架構(gòu)

�2 硬件架構(gòu)�

 

  • 核心處理器采用飛騰公司最新研�(fā)的高性能通用處理器騰�D2000,該處理器集成八個FTC663核,主頻�(dá)�2.0GHz,集成兩個DDR4-3200控制��
  • 兼容 ARM v8 指令系統(tǒng),支� 64 位和 32 位指��
  • 兼容 ARM v8 虛擬化體系結(jié)�(gòu),支持業(yè)界主流的 KVM� Xen 虛擬�(jī)�
  • 支持單精�、雙精度浮點運算指令�
  • 支持 ASIMD 處理指令�
  • 支持處理器安全架�(gòu) PSPA1.0�
  • L2 Cache:每� Cluster �(nèi)� 2MB,共 8MB�
  • L3 Cache:分� 8 � Bank,共 4MB�
  • 集成 34 Lanes PCIe 3.0 接口� 2 � X16(每個可拆分� 2 � X8), 2� X1�
  • 集成 2 個千� Ethernet 接口(RGMII),支� 10/100/1000Mbps 自適�(yīng)�
  • 集成 1 � SD 卡控制器,兼� SD 2.0 �(guī)��
  • 集成 1 � HDA (HD-Audio),支持音頻輸�,可同時支持最� 4 個Codec�
  • 集成 4 � UART� 1 � LPC Master� 32 � GPIO� 4 � I2C� 1 � QSPI�
  • 2 個通用 SPI� 3 � CAN� 2 � WDT� 16 個外部中斷;
  • 集成 2 個溫度傳感器�
  • 集成 128KB On Chip Memory

 

  1. 主要功能
  • 抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)。需要具備防�、抗高低�、抗震動、抗沖擊等適�(yīng)惡劣�(huán)境的能力�
  • 可靠性高。需要設(shè)計更牢靠的結(jié)�(gòu)�(shè)計與可靠性設(shè)�,能保障�10000小時長時間穩(wěn)定可靠安全運行;
  • 高性能。核心處理器采用天津飛騰公司最新研�(fā)的高性能通用處理器騰�D2000,同時可搭配16GB的大�(nèi)�,處理速度更快,處理能力更�(qiáng)�

 

  1. 技�(shù)指標(biāo)

�(jī)器型�

 

備注

處理�

騰銳D2000/8核處理器

 

CPU 架構(gòu)

ARM

 

�(nèi)�

16GB

 

硬盤

256GB

 

�(wǎng)�

4個千兆網(wǎng)�(RJ45)可選WiFi/�(lán)�/4G/5G

 

串口

RS232 ×10

 

BIOS 

UEFI

 

顯示芯片

SM768

 

顯示接口

VGA、HDMI雙顯�

 

前面板I/O�

3input 3output

 

USB

USB3.0 ×2

 

音頻接口�

3.5mm插孔

 

�(kuò)展接�

PS2

 

輸入電壓

DC 12V

 

工作�(huán)�

-20℃~60�

 

工作溫度

工作溫度:0℃~60�

存儲溫度:-40℃~80�

 

工作濕度

5%�95%相對濕度.無冷�

 方案實施效果:

  • �(yōu)化性能,提高收費站運營�(jīng)�(jì)效益

 本項目研制成果為人工收費與自動收費功能兼?zhèn)涞膰a(chǎn)高速公路收費卡口系�(tǒng),預(yù)期成果在實用性、可維護(hù)�、經(jīng)�(jì)性等方面都將具有比傳�(tǒng)系統(tǒng)更好的效�。系�(tǒng)更簡化,核心�(shè)備小型化,且�(shù)�(jù)以IP�(wǎng)�(luò)交互為主,采用國�(chǎn)�(guān)鍵設(shè)�,更安全、更快捷,大大降低系�(tǒng)維護(hù)成本,減少人工工作量,提高卡口收費效率,同時提升整體運營的經(jīng)�(jì)效益�

  • 從點到面,提升交通行�(yè)信創(chuàng)推廣效益

本項目作為交通行�(yè)信創(chuàng)的先�(dǎo)區(qū)項目,一方面具有很強(qiáng)的信�(chuàng)技�(shù)與交通行�(yè)�(yè)�(wù)相融合的示范效益,另一方面在交通行�(yè)的信息采�、監(jiān)�、計算、存�、控制等通用和專用設(shè)備信�(chuàng)化,以及軟件信創(chuàng)化適配等方面積累豐厚的管理和技�(shù)�(jīng)�,以及實物化的產(chǎn)品成�,可直接�(fù)用于交通行�(yè)后續(xù)的信�(chuàng)建設(shè),直接起到縮短周�、節(jié)約成本的切實�(jīng)�(jì)效益�

  • 技�(shù)全面自由�,規(guī)避間接隱性支出�
  • 落實國策,倍增交通行�(yè)信創(chuàng)深遠(yuǎn)社會價�

本項目是國家、省市政府及交通行�(yè)各級主管部門�(guān)于信�(chuàng)的政策在交通行�(yè)的具體落�。與國家信創(chuàng)�(zhàn)略相一�,本項目具有一定的政治使命和戰(zhàn)略意義,同時也將倍增交通行�(yè)信創(chuàng)更深�(yuǎn)的社會價��

  • 先行先試,打造國�(nèi)首家高速公路信�(chuàng)卡口

 以高速公路卡口改造為契機(jī),充分發(fā)揮各家單位在信創(chuàng)工程實施中的技�(shù)和產(chǎn)品優(yōu)�,打造省�(nèi)首家高速公路信�(chuàng)卡口�(yīng)用場�,具有典型示范效�,后期將在全省高速公路卡口�(jìn)行推廣應(yīng)�,助力江蘇交通信�(chuàng)�(chǎn)�(yè)的大�(guī)模建�(shè)�

  • �(gòu)建生�(tài),引�(dǎo)交通行�(yè)信創(chuàng)�(chǎn)�(yè)蓬勃�(fā)�

 

 成功案例:

滬寧高速南京收費站

南京公路集團(tuán)殷巷收費�

 

 

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