CN108010144A - 一种基于物联网的收取拥堵费的***及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的收取拥堵费的***，包括信息接收模块、通信融合定位模块、其他数据库、操作管理中心、基站控制器、OMC、广播数据库、计费***、位置注册、白频谱数据库、数据处理模块、互联网、第三方app服务器、客户、基站、空中接口模块和终端。本发明采用物联网定位技术，在每辆车上装配一个带定位的终端模块，通过车辆的定位，可以实现按照时段、里程、区域收取拥堵费；同时，在不同的时间，由于拥堵的路段不一样，在电子地图上，可以随时设置拥堵路段；其次，通过物联网终端的通信功能，可以下发路况等信息，提醒司机；由于可以实现室内室外定位功能，除此之外，由于终端成本低，可以用于电动车防盗等。

Description

一种基于物联网的收取拥堵费的***及其方法
技术领域
本发明涉及智能交通和信息技术技术领域，尤其涉及一种基于物联网的收取拥堵费的***。
背景技术
近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大的压力，城市道路建设由于历史等各种原因对滞后，特别是十字路口，更成为交通网中通行能力的隘口和交通事故的源。为保证交通安全，防止交通阻塞，是交通井然有序，对交通拥堵情况提出了很多改善措施。通过对道路交通信息进行检测，采用智能交通控制方式对道路进行控制。随着汽车使用量不断增加，道路拥堵情况严重，如何改善增长的交通拥堵，是一件长期需要解决的问题。交通拥堵费是指在交通拥挤时段，对部分区域道路使用者收取一定的费用，其本质上是一种交通需求管理的经济手段，目的是利用价格机制来限制城市道路高峰期的车流密度，达到缓解城市交通拥挤的目的，提高整个城市交通的运营效率。
为进一步缓解北京交通拥堵，方便广大市民出行，北京市治理交通拥堵综合措施从2010年12月13日起开始征求民意。据悉，缓解交通拥堵综合措施主要包括六个方面：完善规划、疏解中心城功能和人口；加快道路交通基础设施建设；加大优先发展公共交通力度；改善自行车步行交通***和驻车换乘条件；进一步加强机动车管理；提高交通管理和运输服务水平等。北京“治堵”六大手段中没有收取“拥堵费”这一条，但一句“研究重点拥堵路段或区域交通拥堵收费，择机实施”，让舆论关注重点都放在了“拥堵费”上面。而且网友几乎是一边倒地反对收取“拥堵费”。与广州有同样征收拥堵费意愿的城市，还有上海、北京、杭州、南京等城市政府，都曾经释放出收取拥堵费的信息，试探公众的反应。收取“道路拥堵费”的做法最初来自于上世纪70年代的新加坡，它在近600公顷的“控制区域”征收“交通拥挤费”；英国伦敦从2003年2月也开始采取类似的措施。在外国，有的采取的是电子公路收费制度，主要针对进入中心城区的车辆，不同地点和时间段收费不一样；有的是根据通行时间及载客量多少来决定是否收费。
随着社会经济发展，我国机动车的数量大幅上升，各大城市出现严重的交通拥堵问题。如何有效管理成为了重要课题。国外已有采用拥堵收费进行资源优化缓堵的案例，新加坡，伦敦已经成功实施拥堵收费多年。国内很多城市开始论证城区拥堵收费方案，比如北京去年就出台了《北京市人民政府关于进一步推进首都交通科学发展加大力度缓解交通拥堵工作的意见》，明确提出要建设交通拥堵收费管理***。国外新加坡和伦敦的现有方案采用RFID或车牌自动识别的方法进行车辆身份和路径识别。这两种方案在安全性，隐私保护，可靠性等方面存在一些不足，并不能很好的适应中国国情。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的用于一种基于物联网的收取拥堵费的***。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于物联网的收取拥堵费的***，包括信息接收模块、通信融合定位模块、其他数据库、操作管理中心、基站控制器、OMC、广播数据库、计费***、位置注册、白频谱数据库、数据处理模块、互联网、第三方app服务器、客户、基站、空中接口模块和终端，所述基站控制器、信息接收模块均与操作管理中心电连接，所述信息接收模块与通信融合定位模块电连接，所述互联网分别与操作管理中心、数据处理模块和第三方app服务器电连接，所述第三方app服务器与客户无线连接，所述数据处理模块分别与OMC、广播数据库、计费***和基站控制器电连接，所述基站控制器分别与OMC、广播数据库、计费***、位置注册、白频谱数据库、数据处理模块、基站和通信融合定位模块电连接，所述白频谱数据库与互联网无线连接，所述基站与空中接口模块无线连接，所述空中接口模块与终端无线连接。
优选地，所述计费***包括依次连接的区域检测***、控制中心***和后台处理平台三大部分，所述区域检测***的检测装置包括车辆检测器和摄像机，所述控制中心***包括车牌识别***、数据处理***和拥堵费用计算***，所述后台处理平台包括票据打印机、拥堵详单打印机和短信通知平台，所述车辆检测器和摄像机的输出端分别与车牌识别***的输入端连接，所述车牌识别***的输出端与数据处理***的输入端电连接，所述数据处理***的输出端与拥堵费用计算***的输入端电连接，所述票据打印机、拥堵详单打印机和短信通知平台的输入端与拥堵费用计算***的输出端无线连接。
优选地，所述计费***收取方法包括以下步骤：通过前段区域的检测装置对车辆进行检测抓拍，通过控制中心的数据处理***获取车辆信息，后台处理平台向车主发送短信缴费信息，缴费者进行缴费的同时可以取得票据和费用详单信息，通过车辆检测器对通过该区域的车辆进行检测，同时触发摄像机进行车牌的抓拍，并将抓拍的图片传输到控制中心***，采用车牌识别***对所拍摄的车辆进行识别，将车牌信息存入数据库中，通过拥堵费用计算***对车辆进入该区域的拥堵费进行计算，确定汽车拥有者应该缴纳的拥堵费用，所述后台处理***是面对缴费者设立的平台，包括票据打印***、缴费详单打印***和短信通知平台。
优选地，所述通信融合定位模块的工作方法如下：
S1，若干个物联网终端设备根据物联网平台的需求，采集获取各自周围环境中的各种业务信息，作为物联网实时消息；
S2，物联网终端设备将物联网实时消息通过第一无线通讯模块发送给基站，基站通过第二无线通讯模块将收到的物联网实时消息发送给物联网平台；
S3，物联网平台中设有操作管理中心，操作管理中心接收物联网终端设备发送的物联网实时消息，并将其储存至数据库中，所述物联网实时消息包括物联网实时业务信息、与物联网业务实时信息对应的时空信息；
S4，物联网平台从数据库中调取与物联网实时消息相匹配的物联网历史消息，所述物联网历史消息包括与物联网业务实时业务信息相匹配的物联网历史业务信息，以及与物联网历史业务信息对应的时空信息；
S5，物联网平台将物联网实时消息和物联网历史消息传输给融合模块，融合模块将上述两种消息的业务信息、时空信息进行融合处理，对物联网业务实时业务信息和物联网历史业务信息中相同的参数进行汇总并储存至数据库中；
S6，将融合后的信息通过互联网发送至用户手中的移动终端。
优选地，所述时空信息包括物联网终端设备从自身配置的定位模块中获取当前的位置信息、物联网终端设备从自身配置的时钟模块中获取当前的时间信息。
优选地，所述数据处理模块由客户信息门户、加密模块和MiWIND网关组成，所述互联网的输出端与MiWIND网关的输入端电连接，所述MiWIND网关的输出端与加密模块的输入端电连接，所述加密模块的输出端与客户信息门户的输入端电连接，所述OMC、广播数据库和计费***的输入端与客户信息门户的输出端电连接。
优选地，所述第三方app服务器由门户和网关组成，所述门户和网关均与互联网无线连接，所述门户和网关均与客户无线连接。
本发明中，在各客户车辆处设有终端，终端将拥堵处的多种信息(路况、识别车牌数量、有无交通意外发生等)通过空中接口模块传输给基站，基站反馈输送给基站控制器，基站控制器通信融合定位模块将道路上客户拥堵情况以图像和数据的形式利用卫星反馈给信号接收模块，信号接收模块将信号稳定后急速传输给操作管理中心，操作管理中心将数据信号与其他数据库进行比对后通过互联网输送给数据处理模块，数据处理模块将数据初步处理后分别发送给OMC、广播数据库和计费***，广播数据库对客户进行广播通知处理，计费***根据数据进行拥堵费的计算，拥堵费的相关数据再通过数据处理模块再次传输给互联网，互联网平台将相关数据通过第三方app服务器发送给装有终端车辆的客户，让客户了解拥堵费计费情况，互联网还将拥堵费数据情况输送至白频谱数据库处进行储存和分析，基站控制器将一开始接收到的拥堵处的实际信息也分别发送给OMC、广播数据库、计费***、位置注册和白频谱数据库，使得各模块能得到更多的信息，能做出更加精确及智能化的反馈；计费***主要由区域检测***、控制管理中心***和后台处理***三大部分组成。其中区域检测***有进入该区域的检测装置进行信息的收集。区域检测***的检测装置包括车辆检测器和摄像机，通过车辆检测器对通过该区域的车辆进行检测，同时触发摄像机进行车牌的抓拍，并将抓拍的图片传输到控制中心。控制中心***包括车牌识别***、数据处理***和拥堵费用计算***，控制中心***主要对前端区域检测的信息进行分析处理，采用车牌识别***对所拍摄的车辆进行识别，将车牌信息存入数据库中，通过拥堵费用计算***对车辆进入该区域的拥堵费进行计算，确定汽车拥有者应该缴纳的拥堵费用。后台处理***是面对缴费者设立的平台，包括票据打印***、缴费详单打印***和短信通知平台。通过前段区域的检测装置对车辆进行检测抓拍，通过控制中心的数据处理***获取车辆信息，通过后台处理平台向车主发送短信缴费信息，缴费者进行缴费的同时可以取得票据和费用详单信息。本发明采用物联网定位技术，在每辆车上装配一个带定位的终端模块，通过车辆的定位，可以实现按照时段、里程、区域收取拥堵费；同时，在不同的时间，由于拥堵的路段不一样，在电子地图上，可以随时设置拥堵路段；其次，通过物联网终端的通信功能，可以下发路况等信息，提醒司机；由于可以实现室内室外定位功能，除此之外，由于终端成本低，可以用于电动车防盗等。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于物联网的收取拥堵费的***原理图；
图2为本发明提出的一种基于物联网的收取拥堵费的***中数据处理模块的原理图；
图3为本发明提出的一种基于物联网的收取拥堵费的***中第三app服务器原理图；
图4为本发明提出的一种基于物联网的收取拥堵费的***中计费***的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种基于物联网的收取拥堵费的***，包括信息接收模块、通信融合定位模块、其他数据库、操作管理中心、基站控制器、OMC、广播数据库、计费***、位置注册、白频谱数据库、数据处理模块、互联网、第三方app服务器、客户、基站、空中接口模块和终端，基站控制器、信息接收模块均与操作管理中心电连接，信息接收模块与通信融合定位模块电连接，互联网分别与操作管理中心、数据处理模块和第三方app服务器电连接，第三方app服务器与客户无线连接，数据处理模块分别与OMC、广播数据库、计费***和基站控制器电连接，基站控制器分别与OMC、广播数据库、计费***、位置注册、白频谱数据库、数据处理模块、基站和通信融合定位模块电连接，白频谱数据库与互联网无线连接，基站与空中接口模块无线连接，空中接口模块与终端无线连接；数据处理模块由客户信息门户、加密模块和MiWIND网关组成，互联网的输出端与MiWIND网关的输入端电连接，MiWIND网关的输出端与加密模块的输入端电连接，加密模块的输出端与客户信息门户的输入端电连接，OMC、广播数据库和计费***的输入端与客户信息门户的输出端电连接；第三方app服务器由门户和网关组成，门户和网关均与互联网无线连接，门户和网关均与客户无线连接。
本发明中，计费***包括依次连接的区域检测***、控制中心***和后台处理平台三大部分，区域检测***的检测装置包括车辆检测器和摄像机，控制中心***包括车牌识别***、数据处理***和拥堵费用计算***，后台处理平台包括票据打印机、拥堵详单打印机和短信通知平台，车辆检测器和摄像机的输出端分别与车牌识别***的输入端连接，车牌识别***的输出端与数据处理***的输入端电连接，数据处理***的输出端与拥堵费用计算***的输入端电连接，票据打印机、拥堵详单打印机和短信通知平台的输入端与拥堵费用计算***的输出端无线连接，通过前段区域的检测装置对车辆进行检测抓拍，通过控制中心的数据处理***获取车辆信息，后台处理平台向车主发送短信缴费信息，缴费者进行缴费的同时可以取得票据和费用详单信息，区域检测***的检测装置包括车辆检测器和摄像机，通过车辆检测器对通过该区域的车辆进行检测，同时触发摄像机进行车牌的抓拍，并将抓拍的图片传输到控制中心***，控制中心***包括车牌识别***、数据处理***和拥堵费用计算***，采用车牌识别***对拍摄的车辆进行识别，将车牌信息存入数据库中，通过拥堵费用计算***对车辆进入该区域的拥堵费进行计算，确定汽车拥有者应该缴纳的拥堵费用，后台处理***是面对缴费者设立的平台，包括票据打印***、缴费详单打印***和短信通知平台。
通信融合定位模块的工作方法：
S1，若干个物联网终端设备根据物联网平台的需求，采集获取各自周围环境中的各种业务信息，作为物联网实时消息；
S2，物联网终端设备将物联网实时消息通过第一无线通讯模块发送给基站，基站通过第二无线通讯模块将收到的物联网实时消息发送给物联网平台；
S3，物联网平台中设有操作管理中心，操作管理中心接收物联网终端设备发送的物联网实时消息，并将其储存至数据库中，所述物联网实时消息包括物联网实时业务信息、与物联网业务实时信息对应的时空信息；
S4，物联网平台从数据库中调取与物联网实时消息相匹配的物联网历史消息，所述物联网历史消息包括与物联网业务实时业务信息相匹配的物联网历史业务信息，以及与物联网历史业务信息对应的时空信息；
S5，物联网平台将物联网实时消息和物联网历史消息传输给融合模块，融合模块将上述两种消息的业务信息、时空信息进行融合处理，对物联网业务实时业务信息和物联网历史业务信息中相同的参数进行汇总并储存至数据库中；
S6，将融合后的信息通过互联网发送至用户手中的移动终端。
时空信息包括物联网终端设备从自身配置的定位模块中获取当前的位置信息、物联网终端设备从自身配置的时钟模块中获取当前的时间信息。本发明中：
如图1所示，在各客户车辆处设有终端，终端将拥堵处的多种信息(路况、识别车牌数量、有无交通意外发生等)通过空中接口模块传输给基站，基站反馈输送给基站控制器，基站控制器通信融合定位模块将道路上客户拥堵情况以图像和数据的形式利用卫星反馈给信号接收模块，信号接收模块将信号稳定后急速传输给操作管理中心，操作管理中心将数据信号与其他数据库进行比对后通过互联网输送给数据处理模块，数据处理模块将数据初步处理后分别发送给OMC、广播数据库和计费***，广播数据库对客户进行广播通知处理，计费***根据数据进行拥堵费的计算，拥堵费的相关数据再通过数据处理模块再次传输给互联网，互联网平台将相关数据通过第三方app服务器发送给装有终端车辆的客户，让客户了解拥堵费计费情况，互联网还将拥堵费数据情况输送至白频谱数据库处进行储存和分析，基站控制器将一开始接收到的拥堵处的实际信息也分别发送给OMC、广播数据库、计费***、位置注册和白频谱数据库，使得各模块能得到更多的信息，能做出更加精确及智能化的反馈。
如图2所示，数据处理模块由客户信息门户、加密模块和MiWIND网关组成，将注册过的客户组成一个数据库，通过客户信息门户可将客户信息进行快速比对，在计费前进行一个比对，起验证作用，MiWIND网关起中转作用，加密模块加强对客户信息的保护，提高整个***的安全性。
如图3所示，第三方app服务器可采用门户，也可采用网关，门户和网关均起一定的中转作用，门户和网关可同时使用，提高信息的准确性。
如图4所示，计费***主要由区域检测***、控制管理中心***和后台处理***三大部分组成。其中区域检测***有进入该区域的检测装置进行信息的收集。区域检测***的检测装置包括车辆检测器和摄像机，通过车辆检测器对通过该区域的车辆进行检测，同时触发摄像机进行车牌的抓拍，并将抓拍的图片传输到控制中心。控制中心***包括车牌识别***、数据处理***和拥堵费用计算***，控制中心***主要对前端区域检测的信息进行分析处理，采用车牌识别***对所拍摄的车辆进行识别，将车牌信息存入数据库中，通过拥堵费用计算***对车辆进入该区域的拥堵费进行计算，确定汽车拥有者应该缴纳的拥堵费用。后台处理***是面对缴费者设立的平台，包括票据打印***、缴费详单打印***和短信通知平台。通过前段区域的检测装置对车辆进行检测抓拍，通过控制中心的数据处理***获取车辆信息，通过后台处理平台向车主发送短信缴费信息，缴费者进行缴费的同时可以取得票据和费用详单信息。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于物联网的收取拥堵费的***，包括信息接收模块、通信融合定位模块、其他数据库、操作管理中心、基站控制器、OMC、广播数据库、计费***、位置注册、白频谱数据库、数据处理模块、互联网、第三方app服务器、客户、基站、空中接口模块和终端，其特征在于，所述基站控制器、信息接收模块均与操作管理中心电连接，所述信息接收模块与通信融合定位模块电连接，所述互联网分别与操作管理中心、数据处理模块和第三方app服务器电连接，所述第三方app服务器与客户无线连接，所述数据处理模块分别与OMC、广播数据库、计费***和基站控制器电连接，所述基站控制器分别与OMC、广播数据库、计费***、位置注册、白频谱数据库、数据处理模块、基站和通信融合定位模块电连接，所述白频谱数据库与互联网无线连接，所述基站与空中接口模块无线连接，所述空中接口模块与终端无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的收取拥堵费的***，其特征在于，所述计费***包括依次连接的区域检测***、控制中心***和后台处理平台三大部分，所述区域检测***的检测装置包括车辆检测器和摄像机，所述控制中心***包括车牌识别***、数据处理***和拥堵费用计算***，所述后台处理平台包括票据打印机、拥堵详单打印机和短信通知平台，所述车辆检测器和摄像机的输出端分别与车牌识别***的输入端连接，所述车牌识别***的输出端与数据处理***的输入端电连接，所述数据处理***的输出端与拥堵费用计算***的输入端电连接，所述票据打印机、拥堵详单打印机和短信通知平台的输入端与拥堵费用计算***的输出端无线连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的收取拥堵费的***，其特征在于，所述数据处理模块由客户信息门户、加密模块和MiWIND网关组成，所述互联网的输出端与MiWIND网关的输入端电连接，所述MiWIND网关的输出端与加密模块的输入端电连接，所述加密模块的输出端与客户信息门户的输入端电连接，所述OMC、广播数据库和计费***的输入端与客户信息门户的输出端电连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的收取拥堵费的***，其特征在于，所述第三方app服务器由门户和网关组成，所述门户和网关均与互联网无线连接，所述门户和网关均与客户无线连接。
5.一种基于根据权利要求1-4中任意一项所述的物联网的收取拥堵费的***的收取方法，其特征在于包括以下步骤：通过前段区域的检测装置对车辆进行检测抓拍，通过控制中心的数据处理***获取车辆信息，后台处理平台向车主发送短信缴费信息，缴费者进行缴费的同时可以取得票据和费用详单信息，通过车辆检测器对通过该区域的车辆进行检测，同时触发摄像机进行车牌的抓拍，并将抓拍的图片传输到控制中心***，采用车牌识别***对所拍摄的车辆进行识别，将车牌信息存入数据库中，通过拥堵费用计算***对车辆进入该区域的拥堵费进行计算，确定汽车拥有者应该缴纳的拥堵费用，所述后台处理***是面对缴费者设立的平台，包括票据打印***、缴费详单打印***和短信通知平台。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种基于物联网的收取拥堵费的***，其特征在于，所述通信融合定位模块的工作方法如下：
S1，若干个物联网终端设备根据物联网平台的需求，采集获取各自周围环境中的各种业务信息，作为物联网实时消息；
S2，物联网终端设备将物联网实时消息通过第一无线通讯模块发送给基站，基站通过第二无线通讯模块将收到的物联网实时消息发送给物联网平台；
S3，物联网平台中设有操作管理中心，操作管理中心接收物联网终端设备发送的物联网实时消息，并将其储存至数据库中，所述物联网实时消息包括物联网实时业务信息、与物联网业务实时信息对应的时空信息；
S4，物联网平台从数据库中调取与物联网实时消息相匹配的物联网历史消息，所述物联网历史消息包括与物联网业务实时业务信息相匹配的物联网历史业务信息，以及与物联网历史业务信息对应的时空信息；
S5，物联网平台将物联网实时消息和物联网历史消息传输给融合模块，融合模块将上述两种消息的业务信息、时空信息进行融合处理，对物联网业务实时业务信息和物联网历史业务信息中相同的参数进行汇总并储存至数据库中；
S6，将融合后的信息通过互联网发送至用户手中的移动终端。
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