基于VPN技术的货运源头治超系统软件的设计

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着的效果 ，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。

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：

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。

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：

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

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。

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。

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