在现代化的高速公路管理中,先进的收费系统成为管理中最重要的一部分,现代化人性化收费系统的建立是提高高速公路管理的一个关键环节,智能化系统的使用将会更好地解决交通收费业务中纯人工收费这一传统收费方式所出现的各种问题,提高收费效率,杜绝纯人工收费过程中徇私舞弊、不收费和少收费的现象,提高高速公路整体性能。本文以绕城高速公路收费系统为背景,根据国内外高速公路收费系统的发展经验,结合当今的技术发展趋势,详细的阐述了高速公路收费系统的设计、关键技术和部分技术实现,并对现有的收费系统存在的问题提出改进和实现。首先介绍了高速公路收费的发展历程和国内外高速公路收费系统的使用现状,并分析了相关的优势和劣势,其次对绕城高速公路收费系统进行详细分析,包括系统的需求分析、功能分析和非功能分析,包括收费系统的安全性分析。然后根据分析对系统进行设计,包括收费流程设计,数据库设计,用户权限设计,为了防止因IC卡流失而造成的通行费流失设计了车辆车牌识别系统和车辆进出入管理系统。最后根据分析设计详细阐述了系统实现过程和方法,包括通过构建数据仓库模型来优化数据存储结构;引入检索树索引和位图索引来提高信息数据的检索效率。通过车辆车牌识别和车辆进出入管理系统实现车牌号与IC卡卡号绑定的新模式解决了车辆逃缴费和IC卡流失的问题。采用双层身份验证机制,不同用户不同登录界面来保护系统和数据的安全性等设计功能来实现优化改进高速公路收费系统功能。本文通过车辆车牌识别和车辆进出入管理系统实现了卡号与车牌绑定,提升了收费系统现有功能,解决了出口车辆没拿卡难判断的处理难题,避免了通行费流失和减少了制卡成本,提高了收费系统的智能性。