随着我国高速公路网络的日趋完善和交通量的日益增长,现有高速公路的单点收费方式己越来越不能满足收费快捷、准确、公正、高效的需求;而高速公路联网收费系统做为现代化的管理手段,目前已在全国广泛应用,可以有效地提高高速公路通行效率,提升服务质量和管理水平、加快收费资金流通。因此,联网收费是现代收费系统发展的必然趋势。结合国家相关政策对高速公路通行费计算思路和方式进行研究,介绍了主要计费方式的公式和费用计算过程,对通行费的计算步骤和各步骤处理方法进行详细分析,从而明确了高速公路联网收费系统的各功能模块的功能需求。通过研究联网收费系统软件的基本功能,针对目前大部分的联网收费系统存在的问题,本文结合实际在路网模型基础上进行了高速公路收费系统的软件设计,提出了主要的功能模块划分、数据存储格式以及关键数据表格的设计,以湖南省为例建立了基于地理信息系统(GIS)的高速公路路网模型,该模型能准确反映高速公路各元素的属性特征,支持路径的识别,并可以为以后实现地理信息系统管理打下良好的基础。在该路网模型的基础上,给出了高速公路收费系统的通行费计算实例。针对现有费率政策变换频繁、计重收费之后带来的费额计算的复杂性、各路段单价不同等各种现状,建立了一个通用的计费模型,通过参数式的管理应对以上各种变数,以减少对收费软件的修改,保障收费系统的稳定性;分析了现有收费模型和流程,找到现有收费系统的问题,并建立了更为完善的拆帐模型。设计出一套科学合理、实用性强的高速公路联网收费系统。通过本文的研究,设计的路网模型和基于路网模型的联网收费系统,对于改善湖南省高速公路联网收费现状、规范收费过程、提高收费系统的运行效率有重大意义。项目提出的模型还可推广到其他省份,并将带来显著的社会效益和经济效益。