[發(fā)明專利]基于北斗的高速公路車輛自由流電子收費(fèi)方法、系統(tǒng)及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310287841.0
• 申請(qǐng)日: 2013-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN104008576A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏國(guó)洪;呂昱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 易通星云（北京）科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G07B15/06
• 分類號(hào): G07B15/06;H04L29/08;G01S19/42
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息技術(shù)，尤其涉及一種基于北斗的高速公路車輛自由流電子收方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前，高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)(Electronic?Toll?Collection，簡(jiǎn)稱ETC)主要采用兩種技術(shù)方案，即專用短程通信(Dedicated?Short?Range?Communications，簡(jiǎn)稱DSRC)電子標(biāo)簽技術(shù)方案的電子收費(fèi)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱DSRC?ETC系統(tǒng))和采用自動(dòng)車牌識(shí)別(Automatic?Number?Plate?Recognition，簡(jiǎn)稱ANPR)技術(shù)方案的電子收費(fèi)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱ANPR?ETC系統(tǒng))，現(xiàn)有背景技術(shù)說(shuō)明如下：

1、DSRC?ETC技術(shù)方案

DSRC?ETC方案主要涉及路側(cè)設(shè)備(Rate-Sensor?Unit，簡(jiǎn)稱RSU)、車載設(shè)備(On?board?Unit，簡(jiǎn)稱OBU)以及攔截車輛的自動(dòng)欄桿等車道設(shè)備，每一個(gè)車道上都要安裝RSU在路側(cè)對(duì)車輛進(jìn)行檢測(cè)，即檢測(cè)到OBU信號(hào)時(shí)讀取數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷是否能對(duì)車輛進(jìn)行放行，如果可以放行，則打開自動(dòng)欄桿對(duì)車輛放行，該技術(shù)方案的缺陷和不足表現(xiàn)在：

1)長(zhǎng)通信區(qū)DSRC?ETC系統(tǒng)跟車干擾嚴(yán)重，具體地，對(duì)于長(zhǎng)通信區(qū)的DSRC?ETC的通信區(qū)約為自動(dòng)欄桿前2～10米范圍內(nèi)，由于長(zhǎng)通信區(qū)的通信區(qū)域范圍大，經(jīng)常有多輛車同時(shí)處于天線通信區(qū)內(nèi)的現(xiàn)象，當(dāng)前面的車輛不能正常交易而后車可進(jìn)行交易時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)前車被放行而后車被攔截的錯(cuò)誤，也就是出現(xiàn)跟車干擾問(wèn)題。

2)短通信區(qū)DSRC?ETC車輛通行速度低，具體地，對(duì)于短通信區(qū)的DSRC?ETC的通信區(qū)域約為自動(dòng)欄桿前1～6.5米之間，進(jìn)行交易時(shí)，車輛離自動(dòng)欄桿較近，車輛只能慢速通過(guò)，而導(dǎo)致車道的通行效率低下。

3)自動(dòng)欄桿附近存在通信盲區(qū)，具體地，現(xiàn)有的車道布局中，天線位于自動(dòng)欄桿前2米左右，由于RSU的天線和安裝在車上的OBU的方向特性，OBU在到達(dá)RSU的天線下方時(shí)，即離RSU的天線過(guò)近時(shí)已不能正常通信。因此欄桿前約有2米以上的通信盲區(qū)，當(dāng)車輛在通信區(qū)內(nèi)沒有完成交易而行駛到自動(dòng)欄桿前時(shí)，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行交易，從而影響車輛通行。

4)DSRC?ETC車道內(nèi)出現(xiàn)倒車的情況嚴(yán)重：由于上述OBU的性能差異及車輛行駛行為的復(fù)雜性，實(shí)際應(yīng)用中頻繁出現(xiàn)需要車輛在DSRC?ETC車道中倒車的情況。交通繁忙時(shí)，倒車十分困難，且容易引起DSRC?ETC車道堵塞。

5)存在惡意旁道插隊(duì)逃費(fèi)現(xiàn)象：惡意車輛停留于DSRC?ETC車道與相鄰車道間的隔離帶缺口處，當(dāng)DSRC?ETC車道自動(dòng)欄桿抬起時(shí)，該惡意車輛快速插入到DSRC?ETC車道中搶先通過(guò)，達(dá)到逃費(fèi)的目的。由于此隔離帶缺口是為引導(dǎo)不能正常交易的車輛離開DSRC?ETC車道所用，不可以封閉，所以現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法有效阻止這種惡意插隊(duì)的逃費(fèi)現(xiàn)象。

6)DSRC?ETC技術(shù)方案需要在道路上安裝車道設(shè)備或龍門架，一方面一次性投資巨大，另一方面也存在影響交通等問(wèn)題。

2、ANPR?ETC技術(shù)方案

ANPR?ETC技術(shù)方案車輛主要涉及抓拍攝像頭、自動(dòng)欄桿、固定安裝的車輛感應(yīng)器(包括：紅外、雷達(dá)和感應(yīng)線圈等)和圖像識(shí)別軟件等車道設(shè)備，該圖像識(shí)別軟件可以為光學(xué)字符識(shí)別(Optical?Character?Recognition，簡(jiǎn)稱OCR)軟件。該車輛號(hào)牌識(shí)別技術(shù)的主要工作流程為：固定安裝的車輛感應(yīng)器發(fā)現(xiàn)車輛進(jìn)入攝像區(qū)，觸發(fā)攝像頭自動(dòng)拍照，并將圖片自動(dòng)轉(zhuǎn)換成文字，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行各種收費(fèi)數(shù)據(jù)處理。

車輛號(hào)牌識(shí)別技術(shù)，存在識(shí)別率和穩(wěn)定性不高的問(wèn)題，特別地，天氣對(duì)該技術(shù)方案中的攝像機(jī)捕獲圖像質(zhì)量的影響比較大，因此，會(huì)對(duì)高速公路環(huán)境下的收費(fèi)準(zhǔn)確率影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于北斗的高速公路車輛自由流電子收費(fèi)方法、系統(tǒng)及裝置，用于緩解傳統(tǒng)ETC系統(tǒng)對(duì)車輛進(jìn)行收費(fèi)的建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程投入人力物力大且不能靈活設(shè)置收費(fèi)站的問(wèn)題，以及收費(fèi)過(guò)程中ETC跟車干擾嚴(yán)重、影響車輛通行速度、ETC收費(fèi)車道存在倒車、存在惡意逃費(fèi)等問(wèn)題。

本發(fā)明第一方面提供一種基于北斗的高速公路車輛自由流電子收費(fèi)系統(tǒng)，包括：

車載裝置、高速公路無(wú)線通信子系統(tǒng)、高速公路計(jì)費(fèi)結(jié)算服務(wù)中心以及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；

所述車載裝置，包括：

北斗定位單元，與所述北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通信連接，用于接收所述北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送的所述車載裝置的第一定位信息；