基于VPN技术货运源头治超系统软件设计

　 基于VPN技术的货运源头治超系统软件的设计

　摘 要：为了保障城市公路交通安全，从源头上遏制车辆超载现象，本文提出了一种基于vpn技术的货运源头超载治理系统的软件设计。该系统整体采用c/s构架，在货运源头企业现场安装有网络版多媒体汽车衡系统，在远程数据监控中心安装有服务器程序。实践表明，该系统运行稳定、可靠,大大提高了源头治超的自动化水平。

　关键词：vpn；源头治超；多媒体汽车衡；远程监控

　design of commodity overloading-control system in the origin based on vpn

　li li-hong,tang xiao-ping(taiyuan university of technology, taiyuan 030024,china)

　【abstract】in order to guarantee the traffic safety of city road, and to suppress the phenomenon of overloading in the origin, here

　the software system of the overload management originally which is based on vpn network is proposed. the system is adopted by c/ s framework, there is a network system of multimedia scale of transport vehicles installed in the commodity spot enterprises, and longdistance data monitoring center is fixed in the server procedure. practice indicates that the system runs stably and credibly, it improved automatic level of suppressing the overloading in the origin.

　【key words】vpn; the origin of overload controlling; multimedia scale; remote monitoring

　 0 引 言

　随着国民经济的迅速发展，公路运输规模也进入了前所未有的局面，运输市场的发展壮大带来了运输管理模式的改革，一些运输业主为了片面追求利润最大化，货运车辆出现了普遍的超限超载运输现象。对此，交通部以及相关部门出台了一系列政策法规，意图遏制违法超载现象，像公路治超和高速公路计重收费等办法在现阶段收到了显著的效果 ，但未能从根本上解决问题，从源头上解决问题。近些年来，源头治超成了热点话题，并受到了社会的广泛关注，2008年5月30日山西省颁布了《山西省道路货物运输源头治理超限超载暂行办法》[1]。目前，源头治超还仅仅局限在人工阶段、做不到连点成线，连线成面的城市货运源头治超局面。所以治超办如何对分散的货运源头企业车辆载重情况进行7*24 hours实时监控，达到安全、高效、科学超载治理就显得尤为关键。本文旨在设计一种安全性能高、易扩展客户端、成本低的基于vpn专网的超载治理系统[2]。

　 1 vpn 技术

　vpn的英文全称是“virtual private network”,即是“虚拟专用网络”。是一种采用加密、身份验证、隧道协议技术在公共网络上构建逻辑虚拟链路，数据在逻辑虚拟链路中传输[3]。对于通信双方来说，它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理通信线路，而利用某种公用网络的动态资源组成[4]，如图1所示，通过互联网将局域网扩展到远程网络或远程计算机，实现不同平台之间的数据互传，其网际互联安全性高、经济实用、易管理、扩展性强、有效实现网络资源共建共享等优点，为许多c/s架构模式提供了很好的技术支持平台。

　vpn在本设计中，采用mpls vpn 技术协议，纯软件实现源头企业与监控中心的视频、语音、数据的远程实时通信。既可以兼容多种链路层技术，又能支持多种网络层的协议，具有高速的数据传送功能，且连接配置简单，具有很强的可扩展性，方便管理，在同一网络平台上实现数据、视频的远程传输。

　 2 系统设计

　 2.1 整体网络架构

　网络架构一般有浏览器服务器（b/s）模式和客户端/服务器（c/s）模式。在b/s模式下，程序界面是通过浏览器展现给用户的，而主要的功能在服务器端实现，形成所谓三层3-tier结构。在c/s模式下，系统可以充分利用两端软硬件环境资源，将任务合理分配到客户端和服务器，这样可以降低服务器的负荷，是被广泛采用的一种网络架构模式。本文采用c/s模式进行系统整体架构的设计。

　图1 vpn网络架构图fig.1 framework diagram of the vpn network

　 2.2 路由器配置——mpls vpn技术的实现

　vpn平台可以用纯软件平台、专用硬件平台和辅助硬件平台3种方法来是实现[3]，本文采用自主开发纯软件平台来实现，前台是基于vb6.0开发的上位机界面，后台采用sql2000数据库。以一个服务器端和一个客户端为例来说明路由器的配置方法。源头企业须向当地internet网络服务公司办理vpn业务，即申请加入治超办vpn网，该网络负责将客户端的数据封装打包，进行信息传递。办理成功后会得到相应的ip地址，例如10.10.7.2、10.10.32.2分别设为服务器和客户端路由器的wan口地址；在客户端和服务器端统一规定端口号为8000的侦听数据，8001的侦听视频，配置示意如图3所示：

　图2 客户端与服务器端口映射连接图fig.2 corresponding connection diagram of the client-side and server-port

　 2.3 客户端软件设计流程

　结合客户端现有的汽车衡等硬件资源，增加车辆信息采集识别模块、实时视频采集监控模块、数据图像远程传输模块、系统异常报警模块、与服务器后台通讯调度模块构成多媒体汽车衡[5]。每辆车只有经过多媒体汽车衡判断载重正常才允许打印磅单，磅单作为出厂的有效凭证，同时将检测时间、司机姓名、车牌号、货运单位、营运证、资格证、轴数重量、超载标志、过车抓到的车头图像保存到本地数据库，在vb6.0开发环境中，利用winsock控件来实现客户端和服务器的连接，数据和视频通过vpn专网上传到服务器[6]。多媒体汽车衡示意图如图3所示，客户端软件设计流程如图4，图5所示。

　图3 客户端多媒体汽车衡示意图fig.3 diagrammatic chart of the multimedia scale in the client

　客户端软件主要有两大功能，其一是实现多媒体汽车衡，其二是负责将数据库中未上传的数据实时上传到监控中心的服务器，软件设计流程如图4、图5所示：

　图4 多媒体汽车衡软件流程图

　fig.4 flow chart of the multimedia scale software

　图5 数据上传软件流程图

　fig.5 flow chart of data uploading software

　 2.4 服务器端软件设计

　服务器端由vpn网络接口、基于vb6.0开发的服务器软件、和网络硬盘录像机自带的pss软件组成。服务器软件具有客户端管理、历史数据查询、报表打印、超载警告信息提示等功能； pss软件可以查看各源头企业和监控中心的实时录像、历史录像回放，软件设计流程如图6所示。

　 2.5 实际应用

　该系统成功应用于山西省太原市某区交通局，通过网络硬盘录像机自带的pss软件，监控中心的工作人员可以实时监视源头企业磅房内外场景，一旦有超载行为发生，系统将启动

　图6 服务器端软件流程图

　fig.6 flow chart of the sever software报警系统，并将该车的详实信息上传到监控中心，监控中心端的服务器软件不仅可以查看源头企业过车的实时记录，还可以查询历史记录，形成了源头企业日报表、月报表、年报表以供备案，图7是监控中心上位机界面图。

　图7 监控室的程序界面图

　fig.7 interface chart of the sever

　 4 结束语

　本文给出了系统软件设计流程，结合服务器和客户端的软硬件资源，提供了一套传输速率快、易维护、人性化、自动化的源头企业车辆超载治理系统。治超人员在监控中心可以看到各企业的详实数据，并根据这些信息完成远程决策、指挥，有效地提高了管理的效率，为城市公路安全运输提供了一道绿色的屏障，从而保证了货运市场的健康、有序发展。

　参考文献

　[1] 《山西省道路货物运输源头治理超限超载暂行办法》，2008.5.30《temporary methods of road commodity transportation managed ultra-limit and overload originally of shanxi province》，2008.5.30

　[2] 姚志祥.网络技术在汽车衡称量上的应用.中国计量，2005(11) yao zhi-xiang，application of network technology on vehicle scale weighing，china metrology，2005(11)

　[3] 刁兴春，虚拟专网技术及其实现，南京通信新技术研究所 2001(12) diao xing-chun，vpn technology and its implementation，nanjing institute of telecommunication technology, 2001(12)

　[4] 戴有炜.《网络专业指南》，2004(1) dai you-wei，《professional guide of network 》，2004(1)

　[5] 将宁，周厚生.ic卡技术在智能化汽车衡管理系统中的应用.计量技术，2004(2) jiang ning ，zhou hou-sheng，application of ic card technology in the intelligent vehicle scale management system ，measurement technology，2004(2)

　[6] 温姝，李丽宏.windows下基于串口通信的多媒体汽车衡管理系统的设计与实现.黑龙江科技信息，2008（33）wen shu,li li-hong, design and implementation of multimedia automobile-sacle management system based on serial communication in windows. heilongjiang science and technology information，2008(33)