CN104424665A - 高速公路统一多路径识别***及其识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速公路统一多路径识别***，包括分别部署在高速公路运营管理中心、高速公路上、高速公路入口、高速公路出口的第一至第四设备和车载设备;第一设备包括高速公路收费结算***和高速公路5.8GHz多路径管理***;第二设备包括与高速公路5.8GHz多路径管理***电连接的多个5.8GHz多路径标识站；第三设备包括入口MTC车道计算机、13.56MHz入口读卡器、入口ETC车道计算机和5.8GHzETC入口天线RSU；第四设备包括出口MTC车道计算机、13.56MHz出口读卡器、出口ETC车道计算机和5.8GHzETC出口天线RSU。本发明识别***解决了高速公路收费过程中准确收取所有车辆的通行费和将所收取的通行费准确进行拆分的问题。
Description
【技术领域】
本发明涉及用于在管理点收车费、通行费或进入费的装置或设备,特别是涉及高速公路识别***,尤其涉及高速公路收费中的多路径识别***和识别方法。
【背景技术】
中国境内绝大多数省市的高速公路都已经实现了全省或分片区的联网收费；高速公路近年持续处于快速规模建设中，联网收费的高速公路出现网状分布情况，高速公路车辆在出口和入口之间可能存在多种行车路径。当车主选走不同的路径时，其计费标准和通行费的拆分均会不同。这样就需要提供高速公路多路径识别***，能够精确地识别车辆在高速公路的行驶路径，准确收取通行费和准确将所收取的通行费进行拆分。
现有技术高速公路多路径识别***主要采用的是有源射频方案。有源射频方案目前在个别省份使用了433MHz频率，其方案是发行13.56MHz和433MHz双频复合卡作为高速公路人工收费（英文简称MTC）通行卡，同时在高速公路出现环网的路段部署433M标识站。现有技术433M复合卡采用了433M模块与13.56M模块，车辆在高速公路行驶过程中，通过433MHz标识站写入路径信息到433MHz复合卡中，在高速公路出口通过13.56MHz读卡器读出车辆同行过程中的多路径信息，并根据入口信息、多路径信息、出口信息进行费用计算和后续费用的拆分依据。现有技术433MHz多路径识别***目前有如下不足之处:
一、只能支持人工收费（MTC）用户，不能与高速公路ETC(是英文Electronic Toll Collection 的缩写, 即电子不停车收费)***用户兼容，必须为ETC用户新上一套路径识别设备;
二、不是交通频段，属于民用的ISM（是英文Industrial Scientific Medical的缩写，中文意思是工业、科学和医药）频段，干扰大。如步话机、车载台、的士设备等均会影响识别的成功率;
三、无相关统一标准，不能区域或全国互联互通；目前不同厂家的设备没有统一标准，标识站与MTC复合卡只能是一个厂家捆绑；而国家标准组织也没有在433M民用频率推出交通应用标准的规划;
四、应用前景单一；433MHz频段的传输速率有限，干扰大，现在建设的标识站只能作为多路径识别使用，无法作为智能交通的节点、实现信息下发和双向交互等；
五、目前433MHz复合卡均只支持单向通信，即接收433MHz标识站下发的路径信息，无法给标识站天线回复车辆信息，应用前景有限。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种高速公路统一多路径识别***及其识别方法, 实现了高速公路5.8GHz统一多路径识别***，解决了高速公路收费过程中准确收取所有车辆的通行费和将所收取的通行费准确进行拆分的问题。
本发明中的ETC是英文Electronic Toll Collection 的缩写, 中文意思是电子不停车收费；MTC的中文意思是人工收费；DSRC是英文Dedicated Short Range Communication的缩写, 中文意思是专用短程通信；RSU是英文Road Side Unit的缩写, 中文意思是路侧单元；OBU是英文On Board Unit的缩写, 中文意思是车载单元；ID是英文IDentity的缩写，中文意思是身份标识号码，也称为序列号或帐号；MCU是英文Micro Control Unit的缩写, 中文意思是微控制单元。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：
提供一种高速公路统一多路径识别***,基于ETC***所使用的5.8GHz的DSRC技术,包括部署在高速公路运营管理中心的第一设备、部署在高速公路入口的第三设备、部署在高速公路出口的第四设备和车载设备;所述第一设备包括高速公路收费结算***;所述第三设备包括入口MTC车道计算机、与该入口MTC车道计算机电连接的13.56MHz入口读卡器、入口ETC车道计算机和与该入口ETC车道计算机电连接的ETC入口天线RSU；所述第四设备包括出口MTC车道计算机、与该出口MTC车道计算机电连接的13.56MHz出口读卡器、出口ETC车道计算机和与该出口ETC车道计算机电连接的ETC出口天线RSU；所述高速公路收费结算***分别与所述入口MTC车道计算机、入口ETC车道计算机、出口MTC车道计算机和出口ETC车道计算机电连接；所述高速公路统一多路径识别***还包括部署在高速公路上的第二设备；所述第一设备还包括高速公路5.8GHz多路径管理***；所述第二设备包括多个5.8GHz多路径标识站，所述5.8GHz多路径标识站部署在高速公路产生环网有多路径的地方，各5.8GHz多路径标识站与所述高速公路5.8GHz多路径管理***电连接；所述ETC入口天线RSU为5.8GHz ETC入口天线RSU；所述ETC出口天线RSU为5.8GHz ETC出口天线RSU；所述车载设备包括多个5.8GHz电子标签OBU和多个5.8GHz多路径复合卡；在需要电子不停车收费ETC的每一部车辆上部署一个5.8GHz电子标签OBU；在高速公路每一个入口处放置多个5.8GHz多路径复合卡，便于人工收费MTC的车辆进入高速公路入口时，高速公路入口处的工作人员将5.8GHz多路径复合卡发放给人工收费MTC车辆的车主。
所述5.8GHz多路径标识站包括通信接口处理模块、MCU第一基带处理模块和5.8GHz第一射频模块，以及为所述通信接口处理模块、MCU第一基带处理模块和5.8GHz第一射频模块提供电力的电源模块；所述MCU第一基带处理模块分别与所述通信接口处理模块和5.8GHz第一射频模块电连接。
所述5.8GHz多路径复合卡包括充电电源管理模块、MCU第二基带处理模块、5.8GHz第二射频模块和13.56MHz模块，所述充电电源管理模块分别与所述MCU第二基带处理模块和5.8GHz第二射频模块电连接，所述MCU第二基带处理模块与所述5.8GHz第二射频模块电连接。
所述高速公路5.8GHz多路径管理***与所述5.8GHz多路径标识站之间互相连通，完成对所述5.8GHz多路径标识站的远程配置和/或远程维护，其远程配置信息包括多路径标识ID和休眠时长，其远程维护包括实现告警采集、状态查询和远程复位。
所述5.8GHz多路径标识站支持5.8G Hz的DSRC通信协议，通过5.8G Hz的DSRC协议完成与部署在车辆上的车载设备之间的通信和标识站ID的下发；支持智能休眠管理，根据所述高速公路运营管理中心部署设备下发的高速公路拓朴确定下一个最近的标识站，计算所述5.8GHz的多路径复合卡的休眠时间并下发，并延长所述5.8GHz的多路径复合卡的寿命；支持多个标识站时分控制；支持与所述高速公路5.8GHz多路径管理***之间互相连通，实现配置、管理和维护功能。
所述5.8GHz多路径复合卡支持5.8GHz的 DSRC通信协议，通过5.8GHz的 DSRC协议完成与所述5.8GHz多路径标识站之间的通信和标识站ID的获取；支持5.8GHz双向通信功能；支持与所述5.8GHz多路径标识站之间的信息加密；支持智能休眠，可以根据所述5.8GHz多路径标识站下发的休眠时长来控制后续唤醒的时间点；支持与所述5.8GHz多路径标识站双向通信，包括同时用于交通流量调查、车辆在途监管、防丢卡和/或防逃费的智能交通应用。
还提供一种高速公路统一多路径识别方法,基于ETC***所使用的5.8GHz的DSRC技术,包括：
在高速公路运营管理中心部署第一设备，该第一设备包括高速公路收费结算***110和高速公路5.8GHz多路径管理***;
在高速公路上部署第二设备，该第二设备包括多个5.8GHz多路径标识站，所述5.8GHz多路径标识站部署在高速公路产生环网有多路径的地方，各5.8GHz多路径标识站与所述高速公路5.8GHz多路径管理***电连接;
在高速公路入口部署第三设备，该第三设备包括入口MTC车道计算机、与该入口MTC车道计算机电连接的13.56MHz入口读卡器、入口ETC车道计算机和与该入口ETC车道计算机电连接的5.8GHz ETC入口天线RSU，所述入口MTC车道计算机和入口ETC车道计算机分别与所述高速公路收费结算***电连接；
在高速公路出口部署第四设备，该第四设备包括出口MTC车道计算机、与该出口MTC车道计算机电连接的13.56MHz出口读卡器、出口ETC车道计算机和与该出口ETC车道计算机电连接的5.8GHz ETC出口天线RSU，所述出口MTC车道计算机和出口ETC车道计算机分别与所述高速公路收费结算***电连接；
备置多个5.8GHz电子标签OBU和多个5.8GHz多路径复合卡；在需要电子不停车收费ETC的每一部车辆上部署一个5.8GHz电子标签OBU；在高速公路每一个入口处放置多个5.8GHz多路径复合卡，便于人工收费MTC的车辆进入高速公路入口时，高速公路入口处的工作人员将5.8GHz多路径复合卡发放给人工收费MTC车辆的车主；
通过上述部署就可以进行高速公路多路径的电子不停车收费ETC和人工收费MTC的识别。
当车辆是电子不停车收费ETC时，该车辆上部署有车载设备，该车载设备包括电子标签OBU；收费流程如下：
①所述车辆到达高速公路入口并进入ETC车道入口，所述5.8GHz ETC入口天线RSU与所述电子标签OBU建立无线通信链接以完成数据交互；
②所述车辆通过ETC车道入口进入高速公路；
③所述车辆途径所述5.8GHz多路径标识站，所述5.8GHz多路径标识站持续广播信号唤醒所述电子标签OBU，并下发该标识站的路径标识ID给所述电子标签OBU；
④所述电子标签OBU收到所述路径标识ID后，写入电子标签OBU和IC卡内路
径信息文件；
⑤所述车辆到达高速公路的ETC车道出口，所述5.8GHz ETC出口天线RSU
读出该车辆的入口信息及IC卡内的路径信息，由所述出口ETC车道计算机生成通行费信息和收取通行费，并将该通行费信息上报所述高速公路收费结算***。
当车辆是人工收费MTC时，收费流程如下：
①所述车辆到达高速公路入口并进入MTC车道入口，MTC车道入口工作人员将一个所述5.8GHz多路径复合卡通过13.56MHz入口读卡器写入入口信息，并将已写入入口信息的该5.8GHz多路径复合卡发放给车主；
②所述车辆通过MTC车道入口进入高速公路；
③所述车辆在高速公路上行驶，在接近所述5.8GHz多路径标识站时，所述5.8GHz多路径复合卡处于在途唤醒模式，检测和接收高速公路上的所述5.8GHz多路径标识站信息，在所述车辆经过所述5.8GHz多路径标识站时，发放给车主的所述5.8GHz多路径复合卡收到所述5.8GHz多路径标识站下发的该标识站的路径标识ID并存储；
④车辆到达高速公路的MTC车道出口，MTC车道出口工作人员收回发放给车主的所述5.8GHz多路径复合卡，并用所述13.56MHz出口读卡器读出所述5.8GHz多路径复合卡上的入口信息、多路径标识信息和自检的状态信息，并由所述出口MTC车道计算机生成通行费信息和收取通行费，并将该通行费信息上报所述高速公路收费结算***；
⑤MTC车道出口工作人员将收回的所述5.8GHz多路径复合卡设置为存放状态，并隔一段时间将所有收回的所述5.8GHz多路径复合卡返回到高速公路入口处。
同现有技术相比较，本发明高速公路统一多路径识别***及其识别方法之有益效果在于：
1、均使用5.8GHz频率的DSRC机制，统一实现了人工收费车辆与电子不停车收费车辆的多路径识别;
2、成功率高：均采用5.8GHz频率的交通专用频段，干扰小;
3、有利于制订相关国家标准：交通部相关标准部门已有电子不停车收费标准，可发展基于5.8GHz频段的多路径识别协议标准;
4、前景好：利用5.8GHz频段带宽大的优势，为多路径识别部署的5.8G标识站设备，可成为与车辆开展双向信息服务的节点;
5、5.8GHz多路径复合卡，支持5.8GHz和13.56MHz双频，支持双界面读写技术；
6、5.8GHz多路径标识站与5.8GHz多路径复合卡支持双向通信；
7、5.8GHz多路径标志站支持时分控制技术，防止多路径标识站与车载设备的无线射频碰撞；
8、5.8GHz电子标签OBU、13.56MHz入口读卡器和13.56MHz出口读卡器无需硬件改动，只需要软件升级支持多路径识别即可使用。
综上所述,本发明高速公路统一多路径识别***及其识别方法利用电子不停车收费***成熟的5.8GHz 频率的DSRC技术、现有的电子不停车收费***的RSU和OBU，以及5.8GHz多路径复合卡和5.8GHz多路径标识站等设备，实现了高速公路5.8GHz统一多路径识别***，解决了高速公路收费过程中准确收取所有车辆的通行费和将所收取的通行费准确进行拆分的问题。
【附图说明】
图1是本发明高速公路统一多路径识别***及其识别方法的原理示意图;
图2是部署有电子标签OBU的车辆，也就是当车辆是电子不停车收费ETC时，该车辆在高速公路行驶时的所述高速公路统一多路径识别***及其识别方法的原理示意图;
图3是没有部署电子标签OBU的车辆，也就是当车辆是人工收费MTC时，该车辆在高速公路行驶时的所述高速公路统一多路径识别***及其识别方法的原理示意图;
图4是所述高速公路统一多路径识别***及其识别方法之5.8GHz多路径标识站的简易电路原理示意图;
图5是所述高速公路统一多路径识别***及其识别方法之5.8GHz多路径复合卡的简易电路原理示意图。
【具体实施方式】
下面结合各附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1至图3,一种高速公路统一多路径识别***,基于ETC***所使用的5.8GHz的DSRC技术,包括部署在高速公路运营管理中心的第一设备100、部署在高速公路入口的第三设备300、部署在高速公路出口的第四设备400和车载设备500;所述第一设备100包括高速公路收费结算***110;所述第三设备300包括入口MTC车道计算机310、与该入口MTC车道计算机310电连接的13.56MHz入口读卡器320、入口ETC车道计算机330和与该入口ETC车道计算机330电连接的ETC入口天线RSU340；所述第四设备400包括出口MTC车道计算机410、与该出口MTC车道计算机410电连接的13.56MHz出口读卡器420、出口ETC车道计算机430和与该出口ETC车道计算机430电连接的ETC出口天线RSU440；所述高速公路收费结算***110分别与所述入口MTC车道计算机310、入口ETC车道计算机330、出口MTC车道计算机410和出口ETC车道计算机430电连接；所述高速公路统一多路径识别***还包括部署在高速公路上的第二设备200；所述第一设备100还包括高速公路5.8GHz多路径管理***120；所述第二设备200包括多个5.8GHz多路径标识站210，所述5.8GHz多路径标识站210部署在高速公路产生环网有多路径的地方，各5.8GHz多路径标识站210与所述高速公路5.8GHz多路径管理***120电连接，为了更加安全，各5.8GHz多路径标识站210与所述高速公路5.8GHz多路径管理***120还可以通过专用网络的无线通信链接来作为备份，高速公路产生环网有多路径的地方有多处，因此需要多个5.8GHz多路径标识站210；所述ETC入口天线RSU340为5.8GHz ETC入口天线RSU340；所述ETC出口天线RSU440为5.8GHz ETC出口天线RSU440；所述车载设备500包括多个5.8GHz电子标签OBU510和多个5.8GHz多路径复合卡520；在需要电子不停车收费ETC的每一部车辆上部署一个5.8GHz电子标签OBU510；在高速公路每一个入口处放置多个5.8GHz多路径复合卡520，便于人工收费MTC的车辆进入高速公路入口时，高速公路入口处的工作人员将5.8GHz多路径复合卡520发放给人工收费MTC车辆的车主。
参见图4, 所述5.8GHz多路径标识站210包括通信接口处理模块212、MCU第一基带处理模块213和5.8GHz第一射频模块214，以及为所述通信接口处理模块212、MCU第一基带处理模块213和5.8GHz第一射频模块214提供电力的电源模块211；所述MCU第一基带处理模块213分别与所述通信接口处理模块212和5.8GHz第一射频模块214电连接。通信接口处理模块212主要功能包括接收高速公路5.8GHz多路径管理***120的命令、返回相应的机器状态和通信信息。MCU第一基带处理模块213主要功能包括处理高速公路5.8GHz多路径管理***120的命令和发送基带信号给5.8GHz第一射频模块214，并且监控所述5.8GHz多路径标识站210的整机状态。5.8GHz第一射频模块214主要功能包括把基带信号转换成射频信号后发送出去，同时把接收到的射频信号转换成基带信号后传送给MCU第一基带处理模块213。电源模块211的输入电压为220伏。所述5.8GHz多路径标识站210还包括第一天线215，该第一天线215将射频信号发送出去和接收射频信号。
参见图5, 所述5.8GHz多路径复合卡520包括充电电源管理模块521、MCU第二基带处理模块522、5.8GHz第二射频模块523和13.56MHz模块524，所述充电电源管理模块521分别与所述MCU第二基带处理模块522和5.8GHz第二射频模块523电连接，所述MCU第二基带处理模块522与所述5.8GHz第二射频模块523电连接。5.8GHz第二射频模块523主要功能包括把基带信号转换成射频信号发送出去。同时把接收到的射频信号转换成基带信号后传送给MCU第二基带处理模块522。MCU第二基带处理模块522主要功能包括处理接收到的射频信号和命令，以及所述5.8GHz多路径复合卡520的整机电源管理和状态上报。充电电源管理模块521主要功能包括负责把13.56MHz转化为直流，并对充电电池进行充电，以及接收MCU第二基带处理模块522信号让整个电路处于休眠状态。13.56MHz模块524主要功能包括加密写入入口和出口信息，与目前高速公路使用的ISO/IEC 14443卡兼容。所述5.8GHz多路径复合卡520还包括第二天线525，该第二天线525将射频信号发送出去和接收射频信号。
参见图1至图3,本发明还可以通过以下的技术方案进一步得到实施:
一种高速公路统一多路径识别方法,基于ETC***所使用的5.8GHz的DSRC技术,包括：
在高速公路运营管理中心部署第一设备100，该第一设备100包括高速公路收费结算***110和高速公路5.8GHz多路径管理***120;
在高速公路上部署第二设备200，该第二设备200包括多个5.8GHz多路径标识站210，所述5.8GHz多路径标识站210部署在高速公路产生环网有多路径的地方，各5.8GHz多路径标识站210与所述高速公路5.8GHz多路径管理***120电连接;为了更加安全，各5.8GHz多路径标识站210与所述高速公路5.8GHz多路径管理***120还可以通过专用网络的无线通信链接来作为备份；
在高速公路入口部署第三设备300，该第三设备300包括入口MTC车道计算机310、与该入口MTC车道计算机310电连接的13.56MHz入口读卡器320、入口ETC车道计算机330和与该入口ETC车道计算机330电连接的5.8GHz ETC入口天线RSU340，所述入口MTC车道计算机310和入口ETC车道计算机330分别与所述高速公路收费结算***110电连接；
在高速公路出口部署第四设备400，该第四设备400包括出口MTC车道计算机410、与该出口MTC车道计算机410电连接的13.56MHz出口读卡器420、出口ETC车道计算机430和与该出口ETC车道计算机430电连接的5.8GHz ETC出口天线RSU440，所述出口MTC车道计算机410和出口ETC车道计算机430分别与所述高速公路收费结算***110 电连接；
备置多个5.8GHz电子标签OBU510和多个5.8GHz多路径复合卡520；在需要电子不停车收费ETC的每一部车辆上部署一个5.8GHz电子标签OBU510；在高速公路每一个入口处放置多个5.8GHz多路径复合卡520，便于人工收费MTC的车辆进入高速公路入口时，高速公路入口处的工作人员将5.8GHz多路径复合卡520发放给人工收费MTC车辆的车主；
通过上述部署就可以进行高速公路多路径的电子不停车收费ETC和人工收费MTC的识别。
参见图1至图3,所述高速公路5.8GHz多路径管理***120与所述5.8GHz多路径标识站210之间互相连通，完成对所述5.8GHz多路径标识站210的远程配置和/或远程维护，其远程配置信息包括多路径标识ID和休眠时长，其远程维护包括实现告警采集、状态查询和远程复位。
参见图1至图4, 所述5.8GHz多路径标识站210支持5.8G Hz的DSRC通信协议，通过5.8G Hz的DSRC协议完成与部署在车辆上的车载设备500之间的通信和标识站ID的下发；支持智能休眠管理，根据所述高速公路运营管理中心部署设备100下发的高速公路拓朴确定下一个最近的标识站，计算所述5.8GHz的多路径复合卡520的休眠时间并下发，并延长所述5.8GHz的多路径复合卡520的寿命；支持多个标识站时分控制；支持与所述高速公路5.8GHz多路径管理***120之间互相连通，实现配置、管理和维护功能。
参见图1至图3和图5, 所述5.8GHz多路径复合卡520支持5.8GHz的 DSRC通信协议，通过5.8GHz的 DSRC协议完成与所述5.8GHz多路径标识站210之间的通信和标识站ID的获取；支持5.8GHz双向通信功能；支持与所述5.8GHz多路径标识站210之间的信息加密；支持智能休眠，可以根据所述5.8GHz多路径标识站210下发的休眠时长来控制后续唤醒的时间点；支持与所述5.8GHz多路径标识站210双向通信，包括同时用于交通流量调查、车辆在途监管、防丢卡和/或防逃费的智能交通应用。
本发明高速公路统一多路径识别方法应用场景包括电子不停车收费ETC和人工收费MTC两种场景，下面分别以实施例一和实施例二作详细描述：
实施例一:
参见图2，当车辆是电子不停车收费ETC时，该车辆上部署有车载设备500，该车载设备500包括电子标签OBU510；收费流程如下：
①所述车辆到达高速公路入口并进入ETC车道入口，所述5.8GHz ETC入口天线RSU340与所述电子标签OBU510建立无线通信链接以完成数据交互；
②所述车辆通过ETC车道入口进入高速公路；
③所述车辆途径所述5.8GHz多路径标识站210，所述5.8GHz多路径标识站210持续广播信号唤醒所述电子标签OBU510，并下发该标识站的路径标识ID给所述电子标签OBU510；
④所述电子标签OBU510收到所述路径标识ID后，写入电子标签OBU和IC卡
内路径信息文件；
⑤所述车辆到达高速公路的ETC车道出口，所述5.8GHz ETC出口天线RSU440
读出该车辆的入口信息及IC卡内的路径信息，由所述出口ETC车道计算机430生成通行费信息和收取通行费，并将该通行费信息上报所述高速公路收费结算***110。
在该电子不停车收费ETC的场景中存在一个分支处理情况：如果部署有车载设备500之电子标签OBU510的车辆在经过所述5.8GHz多路径标识站210时，若IC卡没有***OBU内，而在出口处又走了人工MTC车道，则IC卡内读不到路径信息，这种情况下需要要求车主将IC卡***OBU后再拔出，因为OBU具备路径标识缓存功能，会把自身保存的路径信息写入IC卡内。
实施例二:
参见图3，当车辆上没有部署电子标签OBU的车载设备，也就是当车辆是人工收费MTC时，收费流程如下：
①所述车辆到达高速公路入口并进入MTC车道入口，MTC车道入口工作人员将一个所述5.8GHz多路径复合卡520通过13.56MHz入口读卡器320写入入口信息，并将已写入入口信息的该5.8GHz多路径复合卡520发放给车主；为了省电，一般13.56MHz入口读卡器320还将休眠时长写入到所述5.8GHz多路径复合卡520内，此次休眠时长是根据路网多路径拓朴计算出的车辆从该高速公路入口到下一个最近的5.8GHz多路径标识站210可能最短到达的时间；如果所述5.8GHz多路径复合卡520内写入有休眠时长，所述5.8GHz多路径复合卡520则马上进入在途休眠状态，休眠时间为写入的休眠时长，到达休眠时长后进入在途周期唤醒工作状态；如果所述5.8GHz多路径复合卡520内没有写入休眠时长，则所述5.8GHz多路径复合卡520内直接进入在途周期唤醒工作状态；
②所述车辆通过MTC车道入口进入高速公路；
③所述车辆在高速公路上行驶，在接近所述5.8GHz多路径标识站210时，所述5.8GHz多路径复合卡520处于在途唤醒模式，检测和接收高速公路上的所述5.8GHz多路径标识站210信息，在所述车辆经过所述5.8GHz多路径标识站210时，发放给车主的所述5.8GHz多路径复合卡520收到所述5.8GHz多路径标识站210下发的该标识站的路径标识ID并存储；为了省电，一般5.8GHz多路径标识站210还将下一次的休眠时长发送到所述5.8GHz多路径复合卡520内，此次休眠时长是根据路网多路径拓朴计算出的车辆从该5.8GHz多路径标识站210到下一个最近的5.8GHz多路径标识站210或高速公路出口可能最短到达的时间；如果所述5.8GHz多路径复合卡520内又写入了休眠时长，所述5.8GHz多路径复合卡520则马上又进入在途休眠状态，休眠时间为此次写入的休眠时长，到达休眠时长后进入在途周期唤醒工作状态；如果所述5.8GHz多路径复合卡520内此次没有写入休眠时长，则所述5.8GHz多路径复合卡520内直接进入在途周期唤醒工作状态；
④车辆到达高速公路的MTC车道出口，MTC车道出口工作人员收回发放给车主的所述5.8GHz多路径复合卡520，并用所述13.56MHz出口读卡器420读出所述5.8GHz多路径复合卡520上的入口信息、多路径标识信息和自检的状态信息，并由所述出口MTC车道计算机410生成通行费信息和收取通行费，并将该通行费信息上报所述高速公路收费结算***110 ；
⑤MTC车道出口工作人员将收回的所述5.8GHz多路径复合卡520设置为存放状态，并隔一段时间将所有收回的所述5.8GHz多路径复合卡520返回到高速公路入口处。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种高速公路统一多路径识别***,基于ETC***所使用的5.8GHz的DSRC技术,包括部署在高速公路运营管理中心的第一设备(100)、部署在高速公路入口的第三设备（300）、部署在高速公路出口的第四设备（400）和车载设备(500);所述第一设备(100)包括高速公路收费结算***(110);所述第三设备（300）包括入口MTC车道计算机（310）、与该入口MTC车道计算机（310）电连接的13.56MHz入口读卡器（320）、入口ETC车道计算机（330）和与该入口ETC车道计算机（330）电连接的ETC入口天线RSU（340）；所述第四设备（400）包括出口MTC车道计算机（410）、与该出口MTC车道计算机（410）电连接的13.56MHz出口读卡器（420）、出口ETC车道计算机（430）和与该出口ETC车道计算机（430）电连接的ETC出口天线RSU（440）；所述高速公路收费结算***(110)分别与所述入口MTC车道计算机（310）、入口ETC车道计算机（330）、出口MTC车道计算机（410）和出口ETC车道计算机（430）电连接；其特征在于：
还包括部署在高速公路上的第二设备（200）；所述第一设备(100)还包括高速公路5.8GHz多路径管理***(120)；所述第二设备（200）包括多个5.8GHz多路径标识站（210），所述5.8GHz多路径标识站（210）部署在高速公路产生环网有多路径的地方，各5.8GHz多路径标识站（210）与所述高速公路5.8GHz多路径管理***(120)电连接；所述ETC入口天线RSU（340）为5.8GHz ETC入口天线RSU（340）；所述ETC出口天线RSU（440）为5.8GHz ETC出口天线RSU（440）；所述车载设备(500)包括多个5.8GHz电子标签OBU（510）和多个5.8GHz多路径复合卡（520）；在需要电子不停车收费ETC的每一部车辆上部署一个5.8GHz电子标签OBU（510）；在高速公路每一个入口处放置多个5.8GHz多路径复合卡（520），便于人工收费MTC的车辆进入高速公路入口时，高速公路入口处的工作人员将5.8GHz多路径复合卡（520）发放给人工收费MTC车辆的车主。
2.根据权利要求1所述的高速公路统一多路径识别***，其特征在于：
所述5.8GHz多路径标识站（210）包括通信接口处理模块（212）、MCU第一基带处理模块（213）和5.8GHz第一射频模块（214），以及为所述通信接口处理模块（212）、MCU第一基带处理模块（213）和5.8GHz第一射频模块（214）提供电力的电源模块（211）；所述MCU第一基带处理模块（213）分别与所述通信接口处理模块（212）和5.8GHz第一射频模块（214）电连接。
3.根据权利要求1所述的高速公路统一多路径识别***，其特征在于：
所述5.8GHz多路径复合卡（520）包括充电电源管理模块（521）、MCU第二基带处理模块（522）、5.8GHz第二射频模块（523）和13.56MHz模块（524），所述充电电源管理模块（521）分别与所述MCU第二基带处理模块（522）和5.8GHz第二射频模块（523）电连接，所述MCU第二基带处理模块（522）与所述5.8GHz第二射频模块（523）电连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的高速公路统一多路径识别***，其特征在于：
所述高速公路5.8GHz多路径管理***(120)与所述5.8GHz多路径标识站（210）之间互相连通，完成对所述5.8GHz多路径标识站（210）的远程配置和/或远程维护，其远程配置信息包括多路径标识ID和休眠时长，其远程维护包括实现告警采集、状态查询和远程复位；
所述5.8GHz多路径标识站（210）支持5.8G Hz的DSRC通信协议，通过5.8G Hz的DSRC协议完成与部署在车辆上的车载设备(500)之间的通信和标识站ID的下发；支持智能休眠管理，根据所述高速公路运营管理中心部署设备(100)下发的高速公路拓朴确定下一个最近的标识站，计算所述5.8GHz的多路径复合卡（520）的休眠时间并下发，并延长所述5.8GHz的多路径复合卡（520）的寿命；支持多个标识站时分控制；支持与所述高速公路5.8GHz多路径管理***(120) 之间互相连通，实现配置、管理和维护功能；
所述5.8GHz多路径复合卡（520）支持5.8GHz的 DSRC通信协议，通过5.8GHz的 DSRC协议完成与所述5.8GHz多路径标识站（210）之间的通信和标识站ID的获取；支持5.8GHz双向通信功能；支持与所述5.8GHz多路径标识站（210）之间的信息加密；支持智能休眠，可以根据所述5.8GHz多路径标识站（210）下发的休眠时长来控制后续唤醒的时间点；支持与所述5.8GHz多路径标识站（210）双向通信，包括同时用于交通流量调查、车辆在途监管、防丢卡和/或防逃费的智能交通应用。
5.一种高速公路统一多路径识别方法,基于ETC***所使用的5.8GHz的DSRC技术,包括：
在高速公路运营管理中心部署第一设备(100)，该第一设备(100)包括高速公路收费结算***(110)和高速公路5.8GHz多路径管理***(120);
在高速公路上部署第二设备（200），该第二设备（200）包括多个5.8GHz多路径标识站（210），所述5.8GHz多路径标识站（210）部署在高速公路产生环网有多路径的地方，各5.8GHz多路径标识站（210）与所述高速公路5.8GHz多路径管理***(120)电连接;
在高速公路入口部署第三设备（300），该第三设备（300）包括入口MTC车道计算机（310）、与该入口MTC车道计算机（310）电连接的13.56MHz入口读卡器（320）、入口ETC车道计算机（330）和与该入口ETC车道计算机（330）电连接的5.8GHz ETC入口天线RSU（340）；所述入口MTC车道计算机（310）和入口ETC车道计算机（330）分别与所述高速公路收费结算***(110) 电连接;
在高速公路出口部署第四设备（400），该第四设备（400）包括出口MTC车道计算机（410）、与该出口MTC车道计算机（410）电连接的13.56MHz出口读卡器（420）、出口ETC车道计算机（430）和与该出口ETC车道计算机（430）电连接的5.8GHz ETC出口天线RSU（440）；所述出口MTC车道计算机（410）和出口ETC车道计算机（430）分别与所述高速公路收费结算***(110) 电连接;
备置多个5.8GHz电子标签OBU（510）和多个5.8GHz多路径复合卡（520）；在需要电子不停车收费ETC的每一部车辆上部署一个5.8GHz电子标签OBU（510）；在高速公路每一个入口处放置多个5.8GHz多路径复合卡（520），便于人工收费MTC的车辆进入高速公路入口时，高速公路入口处的工作人员将5.8GHz多路径复合卡（520）发放给人工收费MTC车辆的车主；
通过上述部署就可以进行高速公路多路径的电子不停车收费ETC和人工收费MTC的识别。
6.根据权利要求5所述的高速公路统一多路径识别方法，其特征在于：
所述高速公路5.8GHz多路径管理***(120)与所述5.8GHz多路径标识站（210）之间互相连通，完成对所述5.8GHz多路径标识站（210）的远程配置和/或远程维护，其远程配置信息包括多路径标识ID和休眠时长，其远程维护包括实现告警采集、状态查询和远程复位。
7.根据权利要求5所述的高速公路统一多路径识别方法，其特征在于：
所述5.8GHz多路径标识站（210）支持5.8G Hz的DSRC通信协议，通过5.8G Hz的DSRC协议完成与部署在车辆上的车载设备(500)之间的通信和标识站ID的下发；支持智能休眠管理，根据所述高速公路运营管理中心部署设备(100)下发的高速公路拓朴确定下一个最近的标识站，计算所述5.8GHz的多路径复合卡（520）的休眠时间并下发，并延长所述5.8GHz的多路径复合卡（520）的寿命；支持多个标识站时分控制；支持与所述高速公路5.8GHz多路径管理***(120) 之间互相连通，实现配置、管理和维护功能。
8.根据权利要求5所述的高速公路统一多路径识别方法，其特征在于：
所述5.8GHz多路径复合卡（520）支持5.8GHz的 DSRC通信协议，通过5.8GHz的 DSRC协议完成与所述5.8GHz多路径标识站（210）之间的通信和标识站ID的获取；支持5.8GHz双向通信功能；支持与所述5.8GHz多路径标识站（210）之间的信息加密；支持智能休眠，可以根据所述5.8GHz多路径标识站（210）下发的休眠时长来控制后续唤醒的时间点；支持与所述5.8GHz多路径标识站（210）双向通信，包括同时用于交通流量调查、车辆在途监管、防丢卡和/或防逃费的智能交通应用。
9.根据权利要求5至8任一项所述的高速公路统一多路径识别方法，其特征在于：
当车辆是电子不停车收费ETC时，该车辆上部署有车载设备(500)，该车载设备(500)包括电子标签OBU（510）；收费流程如下：①所述车辆到达高速公路入口并进入ETC车道入口，所述5.8GHz ETC入口天线RSU（340）与所述电子标签OBU（510）建立无线通信链接以完成数据交互；②所述车辆通过ETC车道入口进入高速公路；③所述车辆途径所述5.8GHz多路径标识站（210），所述5.8GHz多路径标识站（210）持续广播信号唤醒所述电子标签OBU（510），并下发该标识站的路径标识ID给所述电子标签OBU（510）；④所述电子标签OBU（510）收到所述路径标识ID后，写入电子标签OBU和IC卡内路径信息文件；⑤所述车辆到达高速公路的ETC车道出口，所述5.8GHz ETC出口天线RSU（440）读出该车辆的入口信息及IC卡内的路径信息，由所述出口ETC车道计算机（430）生成通行费信息和收取通行费，并将该通行费信息上报所述高速公路收费结算***(110)。
10.根据权利要求5至8任一项所述的高速公路统一多路径识别方法，其特征在于：
当车辆是人工收费MTC时，收费流程如下：①所述车辆到达高速公路入口并进入MTC车道入口，MTC车道入口工作人员将一个所述5.8GHz多路径复合卡（520）通过13.56MHz入口读卡器（320）写入入口信息，并将已写入入口信息的该5.8GHz多路径复合卡（520）发放给车主；②所述车辆通过MTC车道入口进入高速公路；③所述车辆在高速公路上行驶，在接近所述5.8GHz多路径标识站（210）时，所述5.8GHz多路径复合卡（520）处于在途唤醒模式，检测和接收高速公路上的所述5.8GHz多路径标识站（210）信息，在所述车辆经过所述5.8GHz多路径标识站（210）时，发放给车主的所述5.8GHz多路径复合卡（520）收到所述5.8GHz多路径标识站（210）下发的该标识站的路径标识ID并存储；④车辆到达高速公路的MTC车道出口，MTC车道出口工作人员收回发放给车主的所述5.8GHz多路径复合卡（520），并用所述13.56MHz出口读卡器（420）读出所述5.8GHz多路径复合卡（520）上的入口信息、多路径标识信息和自检的状态信息，并由所述出口MTC车道计算机（410）生成通行费信息和收取通行费，并将该通行费信息上报所述高速公路收费结算***(110) ；⑤MTC车道出口工作人员将收回的所述5.8GHz多路径复合卡（520）设置为存放状态，并隔一段时间将所有收回的所述5.8GHz多路径复合卡（520）返回到高速公路入口处。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yan Linshou Inventor before: Li Zujian |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160429 Address after: Dragon Street Longgang Huangge Road District of Shenzhen City, Guangdong province 518000 No. 441 Longgang Tian An Digital Innovation Park plant No. two A503 Applicant after: SHENZHEN CHENGGU TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 518057 No. 1, FA FA Road, Nanshan District science and Technology Park, Guangdong, Shenzhen Applicant before: Li Zujian |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150318 |