[發(fā)明專利]路側(cè)單元處理多個(gè)車載單元的并發(fā)操作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310040956.X
• 申請(qǐng)日: 2013-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN103198526A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張繼峰;曾致遠(yuǎn);王杜榮;黎育紅;房柱;楊峰;毛政權(quán);楊文麗;潘沛;周光杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);武漢市城市路橋收費(fèi)管理中心
• 主分類號(hào): G07B15/06
• 分類號(hào): G07B15/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市智能交通應(yīng)用領(lǐng)域中基于城市路橋自由流電子收費(fèi)的RSU處理多個(gè)OBU的并發(fā)操作機(jī)制技術(shù)方案。

背景技術(shù)

目前，城市路橋自由流收費(fèi)技術(shù)是世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)技術(shù)之一。它是一種沒有設(shè)置任何收費(fèi)路障的快速電子收費(fèi)系統(tǒng)。這種收費(fèi)系統(tǒng)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)相當(dāng)成熟，但由于中國(guó)的應(yīng)用市場(chǎng)與國(guó)外的應(yīng)用市場(chǎng)存在很大的差異，所以直接運(yùn)用國(guó)際現(xiàn)有的成熟技術(shù)會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)；在國(guó)內(nèi)這種收費(fèi)系統(tǒng)還處在研究階段，尚未有應(yīng)用案例。

電子收費(fèi)系統(tǒng)（Electronic?Toll?Collection，簡(jiǎn)稱ETC）是國(guó)際上正在努力開發(fā)并推廣的用于公路、大橋和隧道的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，特別適于高速公路或交通繁忙的橋梁和隧道采用。在電子收費(fèi)系統(tǒng)中，車輛需安裝具有唯一標(biāo)識(shí)的電子標(biāo)簽（即OBU，On?Board?Unit車載單元），而在收費(fèi)站的車道或公路的龍門架上安裝可讀寫對(duì)應(yīng)電子標(biāo)簽的路側(cè)讀寫器（即RSU，Road?Side?Unit，路側(cè)單元）和車道控制器。

目前中國(guó)電子收費(fèi)系統(tǒng)的DSRC（Dedicated?Short?Range?Communications，專用短程通信）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20851-2007《電子收費(fèi)專用短程通信》的應(yīng)用領(lǐng)域局限于一些省市的高速公路電子收費(fèi)，其特點(diǎn)是采用雙片式電子標(biāo)簽，帶有IC卡電子錢包，采用現(xiàn)場(chǎng)消費(fèi)模式，雖然功能較多，但是交易時(shí)間較長(zhǎng)，而且車速通常需要控制在30公里/小時(shí)以下，成本和故障率均較高。而根據(jù)城市路橋電子收費(fèi)的實(shí)際需求，要求車輛能夠在高速通行下實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)，即多車道自由流收費(fèi)模式，要求RSU能夠處理多個(gè)OBU的并發(fā)情況，其工作性能和指標(biāo)要求較高，現(xiàn)有國(guó)內(nèi)的技術(shù)規(guī)范無法滿足城市路橋自由流電子收費(fèi)的應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種路側(cè)單元處理多個(gè)車載單元的并發(fā)操作方法，本發(fā)明使得RSU具備應(yīng)對(duì)多車道多個(gè)OBU的并發(fā)處理能力。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：路側(cè)單元處理多個(gè)車載單元的并發(fā)操作方法，包括：首先路側(cè)單元向多個(gè)車載單元廣播信標(biāo)服務(wù)表，相應(yīng)的車載單元收到信標(biāo)服務(wù)表后，向路側(cè)單元發(fā)送專用窗口請(qǐng)求，路側(cè)單元進(jìn)行專用窗口分配并向車載單元發(fā)送車輛服務(wù)表請(qǐng)求，最后車載單元上傳車輛服務(wù)表給路側(cè)單元。

所述的方法，車載單元向路側(cè)單元發(fā)送專用窗口請(qǐng)求的MAC幀的控制域結(jié)構(gòu)見下表：

所述的方法，路側(cè)單元進(jìn)行專用窗口分配后向車載單元發(fā)送MAC幀，該MAC幀的控制域結(jié)構(gòu)見下表：

所述的方法，路側(cè)單元分配的專用窗口包括專用上行鏈路窗口和公共上行鏈路窗口。

所述的方法，路側(cè)單元分配專用上行鏈路窗口時(shí)，分配該專用上行鏈路窗口的路側(cè)單元的下行鏈路窗口結(jié)束160μs后，開始專用上行鏈路窗口；如果專用上行鏈路窗口開始320μs之后沒有車載單元開始發(fā)送車輛服務(wù)表信息，則結(jié)束專用上行鏈路窗口。

所述的方法，路側(cè)單元分配公共上行鏈路窗口時(shí)，路側(cè)單元發(fā)送的一個(gè)下行鏈路幀最多分配5個(gè)連續(xù)的公共上行鏈路窗口。

所述的方法，車載單元通過隨機(jī)延時(shí)計(jì)數(shù)器分配公共上行鏈路窗口，最多分配5個(gè)窗口。

所述的方法，路側(cè)單元分配公共上行鏈路窗口時(shí)，分配該公共上行鏈路窗口的路側(cè)單元的下行鏈路窗口結(jié)束160μs后，開始公共上行鏈路窗口；如果公共上行鏈路窗口開始320μs之后沒有車載單元開始發(fā)送車輛服務(wù)表信息，則結(jié)束公共上行鏈路窗口。

本發(fā)明充分考慮國(guó)內(nèi)城市路橋收費(fèi)特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)外電子收費(fèi)技術(shù)的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建立一種基于城市路橋自由流收費(fèi)應(yīng)用的RSU處理多個(gè)OBU的并發(fā)操作機(jī)制技術(shù)方案，其具有以下的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：本發(fā)明綜合運(yùn)用了智能交通電子收費(fèi)技術(shù)、專用短程通信技術(shù)、ETC關(guān)鍵設(shè)備通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，屬城市智能交通應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明是基礎(chǔ)性的重大突破，針對(duì)目前城市路橋收費(fèi)現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種基于城市路橋自由流電子收費(fèi)的RSU處理多個(gè)OBU的并發(fā)操作機(jī)制技術(shù)方案。本發(fā)明設(shè)計(jì)采用時(shí)間窗口管理機(jī)制，并增加了專用鏈路建立機(jī)制，在原國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)和完善，用于實(shí)現(xiàn)RSU應(yīng)對(duì)多個(gè)OBU并發(fā)處理功能，主要用于城市路橋自由流電子收費(fèi)通信，包括設(shè)計(jì)專用鏈路窗口請(qǐng)求和分配機(jī)制、鏈路幀的序列控制、專用上行鏈路窗口和公共上行鏈路窗口管理機(jī)制等，使得在RSU具備應(yīng)對(duì)多車道多個(gè)OBU的并發(fā)處理能力，同時(shí)也提高了其交易成功率，更好的滿足城市路橋自由流收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用需求。