CN106846517A

CN106846517A - 一种基于路径识别的高速公路收费方法

Info

Publication number: CN106846517A
Application number: CN201710082329.0A
Authority: CN
Inventors: 金善朝; 孔凡超; 陈宁
Original assignee: Jiangsu I-Front Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu I-Front Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2017-02-15
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2017-06-13
Anticipated expiration: 2037-02-15
Also published as: CN106846517B

Abstract

本发明提出一种基于路径识别的高速公路收费方法，该方法在“驶入高速公路”、“高速公路途中”以及“驶出高速公路”三个阶段，利用移动通信终端的GPS定位功能和高速高清图片拍摄技术，不断采集车辆的位置信息，并根据两种不同的位置信息采集技术得到的位置信息分别计算车辆的行车路径，选取合适的行车路径作为车辆高速公路通行费的计费依据。本发明可实现车辆在高速公路出入口快速通行，同时极大提升了高速公路的运转效率和经济效益，避免最短路径带来的巨大损失。

Description

一种基于路径识别的高速公路收费方法

技术领域

本发明涉及智能交通收费领域，尤其是一种基于路径识别的高速公路收费方法。

背景技术

目前我国的高速公路收费一般通过两种方式：

1、人工收费方式：即车辆在高速公路入口车道取卡，在出口车道通过现金或手机扫码的方式完成缴费支付。

2、ETC不停车收费方式：首先车辆需要加装OBU单元，并预充值。车辆需要从ETC专用车道进入并从ETC专用车道驶出。驶出高速公路的时候自动扣费，无需停车。

上述两种收费方式具有以下缺点：

据统计，我国高速公路采用上述收费方式的入口收费车道的处理时间一般为6-8秒，出口车道处理时间一般为18-20秒。当车流量较大时，采用现有技术进行高速公路通行费收取，会消耗较多时间。

另一方面，对于进行联网收费的高速公路网来说，不可避免的存在有高速公路环路情况，即车辆可以在网络内由一点出发通过一定线路又回到该点而无需驶出高速公路。这种环路现象造成了高速公路收费运营中的一个难题，即“路径二义性问题”，据统计数据可知，按最短路径收费将流失掉总收费额的3％-4％。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以节省出/入口收费站收费效率，且同时可识别车辆行车路径，避免按最短路径收费导致交通费应收额流失的收费方法。

为实现上述技术效果，本发明所采用的技术方案为：

一种基于路径识别的高速公路收费方法，包括步骤：

(1)车主预先将移动通信终端的ID与车辆信息绑定为注册信息后上传至高速公路管理中心服务器；高速公路管理中心服务器审核注册信息，审核通过后，分配给对应移动通信终端访问高速公路管理中心服务器和部署于高速公路管理中心的中心平台数据库的权限，移动通信终端由车主在行驶时携带，与高速公路管理中心服务器和中心平台数据库通过无线网络通信；车辆信息包括：车辆型号、车牌号、车主个人信息；

(2)根据高速公路拓扑图，获取所有具有二义性的路径交叉点坐标；从高速公路拓扑图中选取所有满足以下条件的路径：

路径的起点和终点均为存在二义性的路径交叉点，且路径中除起点和终点外不存在其他具有二义性的路径交叉点；

(3)在步骤(2)得到的所有路径的起点和终点之间安装车牌识别设备；当检测到车辆经过时，车牌识别设备采集车辆图像并生成车牌识别信息，然后将车牌识别信息上传给高速公路管理中心服务器；高速公路管理中心服务器将车牌识别信息保存在中心平台数据库内，并将车牌识别信息分发给该车辆有可能驶离高速的各个出口收费站；对应的出口收费站将接收到的车牌识别信息存储在本地的动态实时数据库中；

车牌识别信息包括：识别车牌信息的车牌识别设备坐标、识别时间和车牌号；

(4)注册成功的车辆在行驶过程中，通过移动通信终端内置的GPS单元进行GPS定位，实时获取车辆坐标；移动通信终端根据辆坐标生成实时位置信息并上传给中心平台数据库；实时位置信息包括：移动通信终端ID、车辆坐标、车辆坐标生成时刻和车牌号；

(5)高速公路入口收费站识别进站车辆的车牌号后放行车辆，并根据识别出的车牌号检索中心平台数据库；若中心平台数据库中存在对应车辆的注册信息，则入口收费站将对应车辆的实时位置信息引入本地的动态实时数据库中；否则，不作处理；

(6)高速公路出口收费站识别进站车辆的车牌号，并根据识别出的车牌号检索本地的动态实时数据库；若本地的动态实时数据库中存在对应车辆的实时位置信息，则出口收费站根据车辆的实时位置信息和高速公路拓扑生成车辆行车路径；若本地的动态实时数据库中仅存在对应车辆的车牌识别信息，则出口收费站根据车辆车牌识别信息和高速公路拓扑生成车辆行车路径；若本地的动态实时数据库中不存在对应车辆的实时位置信息和车牌识别信息，则生成车辆行车路径为最短路径；

(7)高速公路出口收费按照步骤(6)中识别出的车辆形成路径计费，收取相应费用后放行车辆。

进一步的，所述步骤(1)中，高速公路管理中心服务器审核注册信息的具体步骤为：

高速公路管理中心服务器具备访问公安车辆注册数据库的接口，在接收到注册信息后，高速公路管理中心服务器访问公安车辆注册数据库，核实注册信息与公安车辆注册数据库存储的对应车辆信息是否一致；若一致，则通过对应注册信息的审核；否则，不通过对应注册信息的审核，并向对应的移动通信终端反馈审核不通过信息。

进一步的，该方法还包括步骤：

车主预先通过网络在中心平台数据库存入银行账户信息，并预存一定金额；银行账户信息包括：车主个人信息和付费账户；

当车主行驶至高速公路出口收费站时，高速公路出口收费站根据识别的车牌号检索中心平台数据库中的对应银行账户信息，从账户中的预存金额中划去交通费。

进一步的，所述车牌识别设备包括相连接的高清摄像机和车牌识别仪器；车牌识别仪器通过有线或无线链路与高速公路管理中心服务器交互。

进一步的，所述移动通信终端为智能手机终端。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：

1、本发明可实现车辆在高速公路出入口快速通行，提高收费效率；

2、通过GPS定位和车牌识别技术进行车辆行车路径识别，极大提升了高速公路的运转效率和经济效益，避免最短路径带来的巨大损失，提高了高速运营者的满意度，同时方便了人们的出行。

附图说明

图1为本发明实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明实施例的流程图，在本实施例中，移动通信终端优选为智能手机终端；

该流程的具体步骤如下：

审核的具体步骤为：

在步骤(4)中，识别获取车辆坐标主要采用手机定位原理：手机定位是指通过特定的定位技术来获取移动手机或终端用户的位置信息(经纬度坐标)，在电子地图上标出被定位对象的位置的技术或服务。定位技术有两种，一种是基于GPS的定位，一种是基于移动运营网的基站的定位。

基于GPS的定位方式是利用手机上的GPS定位模块将自己的位置信号发送到定位后台来实现手机定位的。基站定位则是利用基站对手机的距离的测算距离来确定手机位置的。后者不需要手机具有GPS定位能力，但是精度很大程度依赖于基站的分布及覆盖范围的大小，有时误差会超过一公里。前者定位精度较高。此外还有利用Wifi在小范围内定位的方式。

基站定位原理：基站定位一般应用于手机用户，手机基站定位服务又叫做移动位置服务(LBS--Location Based Service)，它是通过电信移动运营商的网络(如GSM网)获取移动终端用户的位置信息(经纬度坐标)，在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务，例如目前***动感地带提供的动感位置查询服务等。其大致原理为：移动电话测量不同基站的下行导频信号，得到不同基站下行导频的TOA(Time of Arrival，到达时刻)，根据该测量结果并结合基站的坐标，一般采用三角公式估计算法，就能够计算出移动电话的位置。实际的位置估计算法需要考虑多基站(3个或3个以上)定位的情况，因此算法要复杂很多。一般而言，移动台测量的基站数目越多，测量精度越高，定位性能改善越明显。基站由电信运营商投资搭建，在通讯网络中覆盖区域化的网络信号，连接无线传输和固件***。每个基站都有一个唯一的基站id(Cell ID)。在手机启动入网后，会有一块内存空间存储cell id的信息，同时还包括地区码、网络码等，通过程序可以读取这些信息，查找到数据库中映射的具体基站位置。

优选的，上述技术方案中还包括步骤：

上述技术方案相对于现有技术，主要包括以下几个方面的改进：

(一)数据库建设

数据库建设主要包括中心平台数据库和各收费站实时动态数据库两部分。

中心平台数据库：部署于高速公路管理中心，主要用于存储所有注册信息，包括车牌、车型、发动机号、车身颜色、车主个人信息(手机号码、驾驶证类型、驾驶证号码)，该数据库还需要与公安车辆注册数据库进行对接，以确保注册车辆信息与公安车管资料匹配。

动态实时数据库：部署于各收费站管理中心，主要与中心平台数据库进行通讯交互，当车辆驶入收费站检测区域，动态实时数据库会在中心平台数据库中检索相关信息(包括车牌号、颜色、预留账户信息、是否黑名单等)，并将相关信息引入收费站本地的实时动态数据库。

通过两大数据库之间高效实时的通讯，保证了数据的实时传达，和车辆行驶路径的准确性，提高了高速公路各项效率。

(二)移动通信终端建设

本实施例中，移动通信终端优选为智能手机，智能手机是整个平台的客户接触点、业务数据的呈现及客户人机交互的窗口，其应用功能由后台管理***进行实现，移动通信终端主要实现以下功能：用户注册和管理、车辆信息绑定、支付绑定和充值、账户查询、结算和扣费、路径查询和导航、路况提醒及智能诱导、位置反馈、业务查询等。

(三)高速高清图片拍摄点的布设方法

高速高清图片拍摄是在高速公路主线上布设车牌识别设备。

从高速公路拓扑图中选取所有满足以下条件的路径：

路径的起点和终点均为存在二义性的路径交叉点，且路径中除起点和终点外不存在其他具有二义性的路径交叉点；在得到的所有路径的起点和终点之间的路径断面上设立门架，在门架上车牌识别设备，根据车道的数量确定需要安装摄像机的数量，每个方向至少设置2台，为提高***的可靠性，采用热备方式工作。车牌识别设备包括：固定在护罩内的摄像机、镜头、补光灯和车牌识别仪，当汽车经过路径识别点时，高清摄像机抓拍车辆图像，车牌识别仪生成车牌识别信息；车牌识别设备将车牌识别信息向高速公路管理中心服务器上传；高速公路管理中心服务器根据高速公路网拓扑结构，按照预先设定的分发规则，将该车牌信息分发给该车辆有可能驶离高速的各个出口收费站。相关出口收费站接收车牌识别信息并存储在本地动态实时数据库中。车辆从出口收费站出来时，收费站工作人员查询本地动态实时数据库中存储的车辆路径信息，如果在本地无法检索到信息，则按最短路径降级收费。

安装摄像机的龙门架路侧安装设备柜一套，内放置交换机、UPS、配电箱、防雷器等。

(四)高速公路管理中心服务器的后台服务建设

后台服务主要包括用户管理、收费管理、结算管理、资源管理以及***管理等几部分，实现与移动通信终端相关的人、财、物的统一管理。

用户管理主要包括：用户的增删改查、权限管理、密码管理、角色管理等；

路径管理主要包括：包括基于GPS定位识别的车辆行车路径和车牌识别设备确定的路径；

收费管理主要包括：车辆通行管理、充值管理、预付卡管理、会员管理、资源管理等；

结算管理主要包括：费用管理、票据管理、对账管理、账单管理、结算管理等；

资源管理主要包括：基础信息管理、设备管理、资源管理等；

***管理主要包括：权限管理、人员管理、组织机构管理、角色管理、日志管理等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于路径识别的高速公路收费方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于路径识别的高速公路收费方法，其特征在于，所述步骤(1)中，高速公路管理中心服务器审核注册信息的具体步骤为：

3.根据权利要求2所述的一种基于路径识别的高速公路收费方法，其特征在于，该方法还包括步骤：

4.根据权利要求3所述的一种基于路径识别的高速公路收费方法，其特征在于，所述车牌识别设备包括相连接的高清摄像机和车牌识别仪器；车牌识别仪器通过有线或无线链路与高速公路管理中心服务器交互。

5.根据权利要求4所述的一种基于路径识别的高速公路收费方法，其特征在于，所述移动通信终端为智能手机终端。