CN212160932U - 用于实现城市道路车路协同的etc-x*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种用于实现城市道路车路协同的ETC‑X***，该ETC‑X***包括：分别安装在不同车辆上的多个ETC电子标签；与多个设置在城市道路不同路段的ETC路侧设备通信连接的交通云平台，用于根据所述ETC路侧设备发送的城市道路交通信息，生成交通调度信息，并将所述交通调度信息发送至相应的ETC路侧设备；分别设置在城市道路不同路段的多个ETC路侧设备，用于从所述交通云平台接收交通调度信息，并将所述交通调度信息发送至其通信范围内的相应ETC电子标签。实施本实用新型的技术方案，实施成本较低，方案可行度高，是ETC向V2X发展的过渡形态，可满足当前车路协同的基本要求。

Description

用于实现城市道路车路协同的ETC-X***

技术领域

本实用新型涉及智能交通领域，尤其涉及一种用于实现城市道路车路协同的ETC-X***。

背景技术

车路协同是智能交通的新一代关键技术。通过V2X(Cellular Vehicle toeverything)技术进行车与车、车与路侧设备之间的直接、快速、可靠的数据交换和传输，可以帮助驾驶员在非视距或是视线受阻的情况下得知前方道路状况，达到提醒和警示驾驶员的效果，保证通行效率和行车安全。目前国内车路协同产业发展火热，参与者众多，但是，在我国主推的C-V2X技术路线商业模式不甚清晰、运营管理主体与模式未定等情况下，产业还未能形成大规模的推广应用。

目前ETC技术主要应用于高速公路收费和路径识别，覆盖范围如此广泛的ETC通信网络仅仅用于高速收费和路径识别是远远不够的。如何充分挖掘ETC技术，并对其进行充分的拓展，从而实现基于ETC技术的城市智慧交通，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于实现城市道路车路协同的ETC-X***。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于实现城市道路车路协同的ETC-X***，包括：

分别安装在不同车辆上的多个ETC电子标签；

与多个设置在城市道路不同路段的ETC路侧设备通信连接的交通云平台，用于根据所述ETC路侧设备发送的城市道路交通信息，生成交通调度信息，并将所述交通调度信息发送至相应的ETC路侧设备；

分别设置在城市道路不同路段的多个ETC路侧设备，用于从所述交通云平台接收交通调度信息，并将所述交通调度信息发送至其通信范围内的相应ETC电子标签。

优选地，所述交通调度信息包括交通标牌信息；

所述ETC路侧设备还用于，通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆信息，并根据所述车辆信息向相应的ETC电子标签发送交通标牌信息。

优选地，所述交通调度信息包括拥堵预警信息；

所述ETC路侧设备还用于，通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来判断是否发生道路拥堵，并在发生道路拥堵的情况下，将道路拥堵信息及自身的位置信息整合处理成交通拥堵信息，且向所述交通云平台发送所述交通拥堵信息，以使所述交通云平台根据所接收的交通拥堵信息生成所述拥堵预警信息。

优选地，所述ETC路侧设备还用于，通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆标识信息，并根据预设时段内其通信范围内的ETC电子标签的变化量判断是否发生道路拥堵；或者，

所述ETC路侧设备还用于，通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆位置信息，并根据两次通信得到的车辆位置信息和时间间隔计算车辆速度信息，且根据所述车辆速度信息判断是否发生道路拥堵。

优选地，所述ETC路侧设备包括相控阵天线；

所述相控阵天线用于，对其通信范围内的ETC电子标签进行实时定位以获得所述车辆位置信息，若在预设时间内，所述车辆位置信息移动范围小于第一距离，则判断发生道路拥堵。

优选地，所述交通云平台还用于，根据所述交通拥堵信息生成所述拥堵预警信息及确定预警范围，并根据所述预警范围从多个ETC路侧设备中确定目标ETC路侧设备，且将所述拥堵预警信息发送至所述目标ETC路侧设备，以使其向周边的ETC电子标签广播所述拥堵预警信息。

优选地，若所述目标ETC路侧设备为城市道路入口处的路侧设备；

所述目标ETC路侧设备，还用于在其周边的ETC电子标签接收到所述拥堵预警信息之后，若该ETC电子标签对应的车辆继续进入该城市道路入口，则对该ETC电子标签进行拥堵扣费交易。

优选地，所述目标ETC路侧设备，还用于获取所述ETC电子标签的车辆信息以确定车型，并根据所述车型对所述ETC电子标签进行拥堵扣费交易。

优选地，还包括分别设置在不同路段的多个电子路牌，而且，所述交通云平台还用于，根据所述预警范围从多个电子路牌中确定目标电子路牌，且将所述拥堵预警信息发送至所述目标电子路牌，以使所述目标电子路牌输出所述拥堵预警信息。

优选地，所述ETC路侧设备还用于通过移动通讯网络从所述交通云平台接收交通调度信息。

实施本实用新型的技术方案，充分利用了当前覆盖广泛的ETC网络资源，仅需对已有ETC设备进行适度的改造，并增设ETC路侧设备以及对各道路的交通状态进行协同处理的交通云平台，即可构造一种新的车路协同***。因此，实施成本较低，方案可行度高，是ETC向V2X发展的过渡形态，可满足当前车路协同的基本要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是本实用新型用于实现城市道路车路协同的ETC-X***实施例一的逻辑结构图；

图2是本实用新型用于实现城市道路车路协同的ETC-X***实施例二的应用场景图；

图3是本实用新型用于实现城市道路车路协同的ETC-X***实施例三的应用场景图；

图4是本实用新型用于实现城市道路车路协同的ETC-X***实施例四的应用场景图；

图5是本实用新型用于实现城市道路车路协同的ETC-X***实施例五的应用场景图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在促进ETC发展的政策推动下，目前国内ETC用户规模已经很庞大了，门架***、ETC车道、通信网络等基础设施的建设也逐步完善。利用ETC底层的车路通信技术，以及已构建的ETC生态，能够实现基于ETC的车路交互初级应用。

DSRC(Dedicated Short Range Communication，专用短程通信技术)是实现OBU(On-Board Unit，车载单元)与RSU(Road Side Unit，路侧单元)之间信息传输、交换的无线通信***，并且能保证通信链路的低时延和***的可靠性，提供了车辆信息与路侧设备互联互信的传输协议。DSRC的通信协议是参照开放式***互联参考模型OSI通信协议的第1、2、7层架构，分别包含物理层(PHY)、数据链路层(LLC)和应用层(Application)。其中，应用层是在数据链路层提供服务的基础上提供特定的应用服务，诸如实现通信初始化和释放程序、广播服务支持、远程应用相关操作等。

目前，ETC***由前端***和后台数据库***组成，其前端***包括主要包括车道控制***、车载单元、路侧单元。本实用新型在已有ETC网络和门架***基础上，通过增设城市道路ETC路侧设备及交通云平台，并通过对消息集进行全新编码，即可构建基于ETC的车路协同***。

图1是本实用新型用于实现城市道路车路协同的ETC-X***实施例一的逻辑结构图，该实施例的ETC-X***包括：交通云平台10、分别设置在城市道路不同路段的多个ETC路侧设备21、…、22、及分别安装在不同车辆上的多个ETC电子标签31、…、32。其中，交通云平台10与多个路侧设备21、…、22通信连接，且用于根据多个ETC路侧设备21、…、22发送的城市道路交通信息，生成交通调度信息，并将交通调度信息发送至相应的ETC路侧设备。多个ETC路侧设备，以ETC路侧设备21为例，其用于从交通云平台10接收交通调度信息，并将交通调度信息发送至其通信范围内的相应ETC电子标签31、…、32。交通调度信息例如包括：交通标牌信息、拥堵预警等。

关于该实施例的ETC路侧设备，需说明的是，其可通过对现有RSU进行升级，并对消息集进行全新编码，使之实现支持车路协同应用的功能。ETC路侧设备具备DSRC专用短程通信技术，一般布设在危险路段附近或限行区域/路段出入口等，用于接收由交通云平台下发的交通调度信息，并将接收到的信号发送至通信范围类的ETC电子标签。同时，ETC路侧设备也可通过无线网络将城市道路交通信息上传至交通云平台。

关于该实施例的ETC电子标签，需说明的是，其指支持ETC车路协同应用场景的智能OBU，可实现语音播报功能。ETC电子标签安装在车辆上，通过DSRC专用短程通信技术与路侧布设的ETC路侧设备直接通信，获取交通调度信息，并通过语音播报该信息，提醒驾驶员注意。

关于该实施例的交通云平台，需说明的是，其为大数据汇集中心，支持设备状态管理、交通事件管理、大数据分析、交通调度信息发布等。交通云平台可通过移动通讯网络与ETC路侧设备相连，可将区域/路段的路况、限速信息下发至ETC路侧设备。同时，可接收由ETC路侧设备上传的各类城市道路交通数据，方便道路交通管理人员进行管理和处理措施，保障高速公路的通行效率和行车安全。

通过该实施例的技术方案，可达到以下技术效果：

在国家层面上，ETC车路协同的应用和推广可复用ETC基础设施，响应国家已制定的ETC拓展应用策略，巩固ETC政策推广成果；

在管理方层面上，在充分利用现有资源同时，以较低的投入，保障交通安全，提升交通效率，增强交通管控和监测手段，推动智能交通新技术应用；

在产业层面上，吸引行业多方积极参与，推动ETC网络升级改造，共同探索ETC运营新模式；

在用户层面上，通过多渠道多方式加大用户使用ETC频度和广度，增强用户粘性；同时，利于用户以多快好省的方式体验车路协同应用，构建用户生态，为V2X落地奠定基础。

在一个可选实施例中，交通调度信息包括交通标牌信息，而且，ETC路侧设备还用于通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆信息，并根据所述车辆信息向相应的ETC电子标签发送交通标牌信息。

在该实施例中，结合图2，当装载ETC电子标签的车辆经过特定路段时，附近ETC路侧设备会通过天线向覆盖范围的车辆广播该路段道路相应的交通标牌信息(如限速标牌、道路施工等静态信息)，给予驾驶员相应的交通标牌提示，保证车辆的安全行驶。

在一个可选实施例中，交通调度信息包括危险路段安全预警信息，而且，ETC路侧设备还用于通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆信息，并根据所述车辆信息向相应的ETC电子标签发送危险路段安全预警信息。

在该实施例中，结合图3，当道路前方出现弯道盲区、陡坡等危险路况时，ETC路侧设备将该信息通过对外广播，对天线覆盖范围内即将进入危险路段的车辆进行预警，以避免交通事故。而且，由于ETC路侧设备的有效通信距离受限，该类提醒多布设在事故多发处。

在一个可选实施例中，交通调度信息包括交通管制信息，而且，ETC路侧设备还用于通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆信息，并根据所述车辆信息向相应的ETC电子标签发送交通管制信息信息。

在该实施例中，结合图4，ETC路侧设备通过读取ETC电子标签的车辆信息来识别车辆类型(如紧急车辆、两客一危车辆等)，并与被调度车辆分别进行通信，实现按车型、车牌号等信息进行灵活交通管制信息定向下发等应用。

在一个可选实施例中，交通调度信息包括拥堵预警信息，而且，ETC路侧设备还用于通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来判断是否发生道路拥堵，并在发生道路拥堵的情况下，将道路拥堵信息及自身的位置信息整合处理成交通拥堵信息，且向交通云平台发送交通拥堵信息，以使交通云平台根据所接收的交通拥堵信息生成所述拥堵预警信息。

在该实施例中，当道路前方出现拥堵时，ETC路侧设备将该信息通过对外广播，对天线覆盖范围内即将进入拥堵路段的车辆进行预警，以使驾驶员及时选择其他路径。

在一个具体实施例中，ETC路侧设备还用于通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆标识信息，并根据预设时段内其通信范围内的ETC电子标签的变化量判断是否发生道路拥堵。

在该实施例中，如因交通事故(例如追尾)而造成了道路拥堵，在预设时段内，ETC路侧设备获得的是几乎相同的车辆标识信息，所以可根据根据预设时段内其通信范围内的ETC电子标签的变化量判断是否发生道路拥堵。

在另一个具体实施例中，ETC路侧设备还用于通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆位置信息，并根据两次通信得到的车辆位置信息和时间间隔计算车辆速度信息，且根据所述车辆速度信息判断是否发生道路拥堵。

在该实施例中，在车辆经过ETC路侧设备时，ETC路侧设备与车辆上的ETC电子标签通讯两次，通过对ETC电子标签进行定位而获得车辆的位置信息(经纬度)，然后ETC路侧设备根据两次通信得到的位置信息和时间间隔计算得到车辆速度信息，再根据速度信息判断是否发生道路拥堵。

进一步地，ETC路侧设备包括相控阵天线，且相控阵天线用于对其通信范围内的ETC电子标签进行实时定位以获得所述车辆位置信息，若在预设时间内，所述车辆位置信息移动范围小于第一距离，则判断发生道路拥堵。

在一个可选实施例中，交通云平台还用于根据所述交通拥堵信息生成拥堵预警信息及确定预警范围，并根据所述预警范围从多个ETC路侧设备中确定目标ETC路侧设备，且将所述拥堵预警信息发送至所述目标ETC路侧设备，以使其向周边的ETC电子标签广播所述拥堵预警信息。

在该实施例中，交通云平台根据道路的拥堵程度来确定需要开始预警的最大范围，而且，由于需要对车辆进行提前预警，所以，拥堵发生地与预警地(目标ETC路侧单元的安装位置点)通常是不同的。以前方拥堵的场景进行举例说明，高速公路A地点的ETC路侧设备检测到当前路段拥堵，如果交通云平台控制A地点的ETC路侧设备对外广播预警信息，此时已经无济于事，因为车辆已经进入拥堵地段，没有其他路径可以选择。因此，需要交通云平台根据交通拥堵信息确定一预警范围，控制拥堵地点A来车方向的前一个或几个岔路口处的ETC路侧设备对外广播交通调度信息，这样，车主可根据拥堵情况选择其他路径。另外，交通云平台还可根据拥堵程度的不同，向距离拥堵发生地远近不同的多个目标ETC路侧单元发送不同的交通调度信息。

在一个可选实施例中，若所述目标ETC路侧设备为城市道路入口处的路侧设备，目标ETC路侧设备还用于在其周边的ETC电子标签接收到所述拥堵预警信息之后，若该ETC电子标签对应的车辆继续进入该城市道路入口，则对该ETC电子标签进行拥堵扣费交易。

在该实施例中，结合图5，若收到拥堵预警信息的车辆没有选择更换路径，依然进入了拥堵发生地，则ETC路侧设备可对该车辆的ETC电子标签进行扣费。

而且，进一步地，目标ETC路侧设备还用于获取所述ETC电子标签的车辆信息以确定车型，并根据所述车型对所述ETC电子标签进行拥堵扣费交易。结合图5，由于ETC电子标签内的车辆信息包括车辆类型(货车、客车、小轿车)，所以ETC路侧设备在对进入拥堵发生地的车辆进行拥堵扣费时，还会结合车辆类型进行不同的扣费，例如，小轿车扣费20元，货车扣费30元，等。

在一个可选实施例中，本实用新型的ETC-X***还包括分别设置在不同路段的多个电子路牌，例如设置在隧道入口。而且，交通云平台还用于根据所述预警范围从多个电子路牌中确定目标电子路牌，且将所述拥堵预警信息发送至所述目标电子路牌，以使所述目标电子路牌输出所述拥堵预警信息。

在该实施例中，交通云平台还通过电子路牌发布交通调度信息，例如，提醒即将进入隧道的车辆提前变道、减速慢行或禁止进入隧道，以避免发生事故。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于实现城市道路车路协同的ETC-X***，其特征在于，包括：

分别安装在不同车辆上的多个ETC电子标签；

与多个设置在城市道路不同路段的ETC路侧设备通信连接的交通云平台，用于根据所述ETC路侧设备发送的城市道路交通信息，生成交通调度信息，并将所述交通调度信息发送至相应的ETC路侧设备；

分别设置在城市道路不同路段的多个ETC路侧设备，用于从所述交通云平台接收交通调度信息，并将所述交通调度信息发送至其通信范围内的相应ETC电子标签。

2.根据权利要求1所述的ETC-X***，其特征在于，所述交通调度信息包括交通标牌信息；

所述ETC路侧设备还用于，通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆信息，并根据所述车辆信息向相应的ETC电子标签发送交通标牌信息。

3.根据权利要求1所述的ETC-X***，其特征在于，所述交通调度信息包括拥堵预警信息；

所述ETC路侧设备还用于，通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来判断是否发生道路拥堵，并在发生道路拥堵的情况下，将道路拥堵信息及自身的位置信息整合处理成交通拥堵信息，且向所述交通云平台发送所述交通拥堵信息，以使所述交通云平台根据所接收的交通拥堵信息生成所述拥堵预警信息。

4.根据权利要求3所述的ETC-X***，其特征在于，

所述ETC路侧设备还用于，通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆标识信息，并根据预设时段内其通信范围内的ETC电子标签的变化量判断是否发生道路拥堵；或者，

所述ETC路侧设备还用于，通过与其通信范围内的ETC电子标签进行通信来获取车辆位置信息，并根据两次通信得到的车辆位置信息和时间间隔计算车辆速度信息，且根据所述车辆速度信息判断是否发生道路拥堵。

5.根据权利要求4所述的ETC-X***，其特征在于，所述ETC路侧设备包括相控阵天线；

所述相控阵天线用于，对其通信范围内的ETC电子标签进行实时定位以获得所述车辆位置信息，若在预设时间内，所述车辆位置信息移动范围小于第一距离，则判断发生道路拥堵。

6.根据权利要求3所述的ETC-X***，其特征在于，所述交通云平台还用于，根据所述交通拥堵信息生成所述拥堵预警信息及确定预警范围，并根据所述预警范围从多个ETC路侧设备中确定目标ETC路侧设备，且将所述拥堵预警信息发送至所述目标ETC路侧设备，以使其向周边的ETC电子标签广播所述拥堵预警信息。

7.根据权利要求6所述的ETC-X***，其特征在于，若所述目标ETC路侧设备为城市道路入口处的路侧设备；

所述目标ETC路侧设备，还用于在其周边的ETC电子标签接收到所述拥堵预警信息之后，若该ETC电子标签对应的车辆继续进入该城市道路入口，则对该ETC电子标签进行拥堵扣费交易。

8.根据权利要求7所述的ETC-X***，其特征在于，所述目标ETC路侧设备，还用于获取所述ETC电子标签的车辆信息以确定车型，并根据所述车型对所述ETC电子标签进行拥堵扣费交易。

9.根据权利要求6所述的ETC-X***，其特征在于，还包括分别设置在不同路段的多个电子路牌，而且，所述交通云平台还用于，根据所述预警范围从多个电子路牌中确定目标电子路牌，且将所述拥堵预警信息发送至所述目标电子路牌，以使所述目标电子路牌输出所述拥堵预警信息。

10.根据权利要求1-9任一项所述的ETC-X***，其特征在于，所述ETC路侧设备还用于通过移动通讯网络从所述交通云平台接收交通调度信息。

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