智能交通系統(tǒng)、設(shè)備及運行方法
【專利摘要】本申請公開了一種智能交通系統(tǒng)、設(shè)備及運行方法，后臺系統(tǒng)根據(jù)入口0DU、信標站點設(shè)備及出口0DU所記錄的信息形成第一車輛行車路線，并根據(jù)出口0DU從0BU中讀取的信息形成第二車輛行車路線，將第一車輛行車路線與第二車輛行車路線相對比，即可發(fā)現(xiàn)是否存在0BU中記錄的入口信息及信標站點信息被篡改，或者0BU被調(diào)換使用的現(xiàn)象，從而糾正收費，保證收費的正確性。
【專利說明】智能交通系統(tǒng)、設(shè)備及運行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及智能交通領(lǐng)域，尤其涉及一種智能交通系統(tǒng)、設(shè)備及運行方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 人工收費系統(tǒng)（Manual Toll Collection，MTC)是智能交通（Intelligent Transportation System, ITS)的一項具體應(yīng)用。MTC主要由多種MTC設(shè)備組成，如設(shè)于 入口及出口處的桌面單元（〇n-Desktop Unit，0DU)、設(shè)于信標站點的路側(cè)單元（Road-Side Unit，RSU)、車載單元（On-Board Unit，0BU)及后臺系統(tǒng)等。當(dāng)車輛通過入口、信標站點時， 入口 0DU及RSU會將路徑信息(如入口信息及信標站點信息）寫入0BU中，當(dāng)車輛通過出口 時，出口 0DU會從0BU讀取入口信息及信標站點信息，后臺系統(tǒng)根據(jù)出口 0DU讀取的信息結(jié) 合出口信息進行對應(yīng)計費。
[0003] 由于0BU中的入口信息及信標站點信息可被認為篡改，在行車途中，0BU也有可能 被惡意調(diào)換使用，使得0BU記錄信息所表征的車輛行車路線并非車輛實際的行車路線，導(dǎo) 致錯誤收費的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本申請?zhí)峁┮环N智能交通系統(tǒng)、設(shè)備及運行方法，以保證收費的正確性。
[0005] 根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N信標站點設(shè)備，包括：
[0006] 存儲模塊，用于存儲當(dāng)前信標站點信息；
[0007] 發(fā)送模塊，用于與0BU建立第一通信鏈路，并基于所述第一通信鏈路向0BU下發(fā)當(dāng) 前信標站點信息；
[0008] 接收模塊，用于與所述0BU建立第二通信鏈路，并基于所述第二通信鏈路從所述 0BU接收一標識信息；
[0009] 后臺通信模塊，用于向后臺系統(tǒng)發(fā)送標識信息及當(dāng)前信標站點信息，以觸發(fā)所述 后臺系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前信標站點信息與標識信息形成第一車輛行車路線；
[0010] 第一控制模塊，用于在所述發(fā)送模塊下發(fā)完成后，控制所述接收模塊進行處理，并 且在所述接收模塊接收完成后，控制所述后臺通信模塊進行處理。
[0011] 根據(jù)本申請的第二方面，本申請?zhí)峁┮环N0BU，包括：收發(fā)天線、射頻模塊，以及
[0012] 第二控制模塊，用于控制所述射頻模塊通過收發(fā)天線與信標站點設(shè)備建立第一通 信鏈路，并基于所述第一通信鏈路從信標站點設(shè)備接收當(dāng)前信標站點信息，以及控制所述 射頻模塊通過收發(fā)天線與信標站點設(shè)備建立第二通信鏈路，并基于所述第二通信鏈路向信 標站點設(shè)備發(fā)送一標識信息。
[0013] 根據(jù)本申請的第三方面，本申請?zhí)峁┮环N后臺系統(tǒng)，包括：
[0014] 獲取單元，用于從入口 0DU獲得其從0BU讀取的一標識信息及當(dāng)前入口信息；從信 標站點設(shè)備獲得其從0BU讀取的標識信息及當(dāng)前信標站點信息；從出口 0DU獲得其從0BU 讀取的標識信息及當(dāng)前出口信息；并且從所述出口 0DU獲得其從0BU讀取的標識信息、入口 信息及信標站點信息記錄；
[0015] 形成單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前入口信息、當(dāng)前信標站點信息、當(dāng)前出口信息與標識 信息形成第一車輛行車路線；并且根據(jù)所述入口信息及信標站點信息記錄、當(dāng)前出口信息 與標識信息形成用于與第一車輛行車路線對比的第二車輛行車路線。
[0016] 根據(jù)本申請的第四方面，本申請?zhí)峁┮环N智能交通系統(tǒng)，包括入口 0DU、出口 0DU、 上述信標站點設(shè)備、0BU，以及后臺系統(tǒng)。
[0017] 根據(jù)本申請的第五方面，本申請?zhí)峁┮环N智能交通系統(tǒng)的運行方法，包括：
[0018] 入口處，入口 0DU從0BU讀取一標識信息，向所述0BU發(fā)送當(dāng)前入口信息，并向后 臺系統(tǒng)發(fā)送所述當(dāng)前入口信息及標識信息；
[0019] 路途中，每一信標站點設(shè)備均進行如下處理：與所述0BU建立第一通信鏈路；基于 第一通信鏈路向0BU下發(fā)當(dāng)前信標站點信息；下發(fā)完成后，與所述0BU建立第二通信鏈路； 基于所述第二通信鏈路從0BU接收標識信息；向所述后臺系統(tǒng)發(fā)送標識信息及當(dāng)前信標站 點信息；
[0020] 出口處，出口 0DU從所述0BU讀取標識信息、入口信息及信標站點信息記錄，并向 所述后臺系統(tǒng)發(fā)送當(dāng)前出口信息，所述后臺系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前入口信息、當(dāng)前信標站點信息、當(dāng) 前出口信息與標識信息形成第一車輛行車路線；所述后臺系統(tǒng)根據(jù)標識信息、入口信息及 信標站點信息記錄及當(dāng)前出口信息，形成用于與第一車輛行車路線進行對比的第二車輛行 車路線。
[0021] 本申請的有益效果是：
[0022] 通過提供一種智能交通系統(tǒng)、設(shè)備及運行方法，后臺系統(tǒng)根據(jù)入口 0DU、信標站點 設(shè)備及出口 0DU所記錄的信息形成第一車輛行車路線，并根據(jù)出口 0DU從0BU中讀取的信 息形成第二車輛行車路線，將第一車輛行車路線與第二車輛行車路線相對比，即可發(fā)現(xiàn)是 否存在0BU中記錄的入口信息及信標站點信息被篡改，或者0BU被調(diào)換使用的現(xiàn)象，從而糾 正收費，保證收費的正確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1為本申請實施例一的MTC系統(tǒng)的運行方法的流程圖；
[0024] 圖2為本申請實施例一的MTC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0025] 圖3為本申請實施例一的信標站點設(shè)備202的結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖4為本申請實施例一的0BU205的結(jié)構(gòu)圖；
[0027] 圖5為本申請實施例一的后臺系統(tǒng)204的結(jié)構(gòu)圖；
[0028] 圖6為本申請實施例四的信標站點設(shè)備202的結(jié)構(gòu)圖；
[0029] 圖7為本申請實施例中信標站點設(shè)備包含兩個物理實體的裝配圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本申請作進一步詳細說明。
[0031] 實施例一：
[0032] 請參考圖1，本實施例提供了一種MTC系統(tǒng)的運行方法，該方法基于如圖2所示的 MTC系統(tǒng)，該MTC系統(tǒng)主要包括入口 0DU201、信標站點設(shè)備202、出口 0DU203、后臺系統(tǒng)204 及車輛上裝載的0BU205。上述運行方法主要包括如下流程：
[0033] 步驟101，當(dāng)車輛經(jīng)過入口處時，入口 0DU201從0BU205讀取一標識信息，入口 0DU201向0BU205發(fā)送當(dāng)前入口信息，并向后臺系統(tǒng)204發(fā)送當(dāng)前入口信息及標識信息，具 體地，0BU205可工作在第一頻點（如433MHz )，上述標識信息可以是每個0BU205中所燒錄的 OBU ID ；
[0034] 步驟102,當(dāng)車輛在路途中時，路途中每一信標站點設(shè)備202及0BU205均進行如下 處理：
[0035] 步驟301，0BU205進入信標站點區(qū)域前工作在低功耗路上間歇工作模式，當(dāng) 0BU205進入信標站點區(qū)域時，信標站點設(shè)備202以第一頻點發(fā)射載波，該載波承載當(dāng)前信 標站點信息，0BU205的喚醒機制檢測到該載波時，進入接收模式，并且與信標站點設(shè)備202 之間建立第一通信鏈路，具體地，第一通信鏈路工作頻點可以為433MHz或其他頻點；
[0036] 步驟302,信標站點設(shè)備202基于第一通信鏈路向0BU205下發(fā)當(dāng)前信標站點信息， 具體地，當(dāng)前信標站點信息是能夠在MTC系統(tǒng)中唯一表示信標站點設(shè)備202的信息，例如信 標站點標識信息或位置信息等，當(dāng)然，信標站點設(shè)備202還可以下發(fā)數(shù)據(jù)幀序列號及用于 后續(xù)建立第二通信鏈路的RSU ID ;隨后，0BU205可進行接收信息的合法性校驗和完整性校 驗，并保存當(dāng)前信標站點信息及RSU ID，也可以對保存的信息進行加密；
[0037] 步驟303,下發(fā)完成后，信標站點設(shè)備202與0BU205建立第二通信鏈路，具體地，第 二通信鏈路工作頻點可以為315MHz、403MHz或915MHz等，主要是與第一通信鏈路工作頻點 具有明顯區(qū)別；
[0038] 步驟304,信標站點設(shè)備202基于第二通信鏈路從0BU205接收標識信息；
[0039] 步驟305,信標站點設(shè)備202可對標識信息進行解密及有效性校驗后，向后臺系統(tǒng) 204發(fā)送標識信息及當(dāng)前信標站點信息，并且基于第二通信鏈路向0BU205下發(fā)標識信息接 收確認信息，
[0040] 步驟103,當(dāng)車輛經(jīng)過出口處時，出口 0DU203從0BU205讀取標識信息、入口信息 及信標站點信息記錄，并向后臺系統(tǒng)204發(fā)送當(dāng)前出口信息，后臺系統(tǒng)204根據(jù)當(dāng)前入口信 息、當(dāng)前信標站點信息、當(dāng)前出口信息與標識信息形成第一車輛行車路線；后臺系統(tǒng)204根 據(jù)出口 0DU203讀取的標識信息、入口信息及信標站點信息記錄，以及當(dāng)前出口信息，形成 用于與第一車輛行車路線進行對比的第二車輛行車路線，這樣，后臺系統(tǒng)204可將第一車 輛行車路線與第二車輛行車路線顯示出來，從而收費操作員可對比第一車輛行車路線與第 二車輛行車路線，發(fā)現(xiàn)是否存在0BU中的入口信息及信標站點信息被篡改，或在行車途中， 0BU被惡意調(diào)換使用等情況，從而糾正收費，保證了收費的正確性。
[0041] 相應(yīng)地，本實施例的信標站點設(shè)備202主要包括如圖3所示的結(jié)構(gòu)：
[0042] 存儲模塊401，用于存儲當(dāng)前信標站點信息；
[0043] 發(fā)送模塊402,用于與0BU205建立第一通信鏈路，并基于第一通信鏈路向0BU205 下發(fā)當(dāng)前信標站點信息；
[0044] 接收模塊403,用于與0BU205建立第二通信鏈路，并基于第二通信鏈路從0BU205 接收一標識信息；
[0045] 后臺通信模塊404,用于向后臺系統(tǒng)204發(fā)送標識信息及當(dāng)前信標站點信息，以觸 發(fā)后臺系統(tǒng)204根據(jù)當(dāng)前信標站點信息與標識信息形成第一車輛行車路線；
[0046] 第一控制模塊405，用于在發(fā)送模塊402下發(fā)完成后，控制接收模塊403進行處理， 并且在接收模塊403接收完成后，控制后臺通信模塊404進行處理。
[0047] 上述信標站點設(shè)備在應(yīng)用時為一個物理實體。
[0048] 相應(yīng)地，本實施例的0BU205主要包括如圖4所示的結(jié)構(gòu)：
[0049] 收發(fā)天線501、射頻模塊502,以及
[0050] 第二控制模塊503,用于控制射頻模塊502通過收發(fā)天線501與信標站點設(shè)備202 建立第一通信鏈路，并基于第一通信鏈路從信標站點設(shè)備202接收當(dāng)前信標站點信息，以 及控制射頻模塊502通過收發(fā)天線501與信標站點設(shè)備202建立第二通信鏈路，并基于第 二通信鏈路向信標站點設(shè)備202發(fā)送一標識信息。
[0051] 相應(yīng)地，本實施例的后臺系統(tǒng)204主要包括如圖5所示的結(jié)構(gòu)：
[0052] 獲取單元601，用于從入口 0DU201獲得其從0BU205讀取的一標識信息及當(dāng)前入 口信息；從信標站點設(shè)備202獲得其從0BU205讀取的標識信息及當(dāng)前信標站點信息；從出 口 0DU203獲得其從0BU205讀取的標識信息及當(dāng)前出口信息；并且從出口 0DU205獲得其從 0BU205讀取的標識/[目息、入口彳目息及/[目標站點彳目息記錄；
[0053] 形成單元602,用于根據(jù)當(dāng)前入口信息、當(dāng)前信標站點信息、當(dāng)前出口信息與標識 信息形成第一車輛行車路線；并且根據(jù)入口信息及信標站點信息記錄、當(dāng)前出口信息與標 識信息形成用于與第一車輛行車路線對比的第二車輛行車路線。
[0054] 實施例二：
[0055] 本實施例與實施例一的區(qū)別主要在于：0BU205中的標識信息可以為車牌號等表 征車輛唯一性的信息。車牌號可以收費操作員人工錄入入口 0DU201中，并且由入口 0DU201 下發(fā)到0BU205中，也可以通過攝像頭拍攝車牌并通過圖像識別技術(shù)提取車牌號保存在入 口 0DU201中，并由入口 0DU201下發(fā)到0BU205中。
[0056] 實施例三：
[0057] 本實施例與實施例一的區(qū)別主要在于：0BU205中的標識信息不僅可為OBU ID，還 可以為車牌號等表征車輛唯一性的信息。
[0058] 實施例四：
[0059] 本實施例的MTC系統(tǒng)的運行方法與實施例一的區(qū)別主要在于：步驟305之后，信標 站點設(shè)備202與0BU205釋放第一通信鏈路及第二通信鏈路，具體地，步驟305之后，信標站 點設(shè)備202可將OBU ID放入自身解除鏈路數(shù)據(jù)隊列，并通過第二通信鏈路向0BU205下發(fā) 通信鏈路釋放命令，該通信鏈路釋放命令中可包含RSU ID、OBU ID及當(dāng)前信標站點信息， 0BU205收到通信鏈路釋放命令后，解除與信標站點設(shè)備202的第一通信鏈路及第二通信鏈 路，并不再響應(yīng)該信標站點設(shè)備202的命令，直至進入下一個信標站點設(shè)備202。
[0060] 相應(yīng)地，本實施例的信標站點設(shè)備202中，第一控制模塊503可具體包括如圖6所 示的結(jié)構(gòu)：
[0061] 主控模塊701，用于控制接收模塊403從0BU205接收到標識信息之后，控制接收模 塊403與0BU205釋放第二通信鏈路；
[0062] 從控模塊702,用于在主控模塊701控制接收模塊403從0BU205接收到標識信息 之后，受主控模塊701控制控制發(fā)送模塊402與0BU205釋放第一通信鏈路。
[0063] 需要說明的是，上述0BU205中的標識信息可以是OBU ID、車牌號，還可以是其 他唯一性標識。而上述信標站點設(shè)備、OBU及后臺系統(tǒng)還可以應(yīng)用于電子不停車收費 (Electronic Toll Collection，ETC)系統(tǒng)等其他 ITS 系統(tǒng)中。
[0064] 如圖7所示，本實施例的信標站點設(shè)備可包含兩個物理實體，分別為第一 RSU (副 基站)及第二RSU (主基站)，其中，主控模塊701、存儲模塊401、接收模塊403及后臺通信模 塊404集成于副基站中，從控模塊702及發(fā)送模塊402集成于主基站中。基于上述配置，下 面通過一個具體的通信協(xié)議，說明本發(fā)明的應(yīng)用：
[0065] 1.文檔介紹
[0066] 雙向通訊RFID路側(cè)信標基站通訊協(xié)議說明。
[0067] 1. 1文檔目的
[0068] 為雙向通訊多義性路徑項目中，后臺關(guān)系系統(tǒng)軟件與路側(cè)信標基站通訊程序設(shè) 計，標簽與路側(cè)信標基站通訊，車道收費軟件系統(tǒng)與桌面雙頻讀卡器，桌面讀卡器與電子標 簽之間程序設(shè)計提供依據(jù)。
[0069] 1. 2文檔范圍
[0070] 雙向通訊RFID路側(cè)信標基站與后臺管理系統(tǒng)以及車載標簽通訊幀格式說明，桌 面雙頻讀卡器與電子標簽以及收費系統(tǒng)軟件之間的通訊幀格式說明。
[0071] 2.協(xié)議概述
[0072] 雙向通訊RFID路側(cè)信標基站通訊協(xié)議主要包含兩部分：與RFID標簽通訊協(xié)議和 與后臺管理系統(tǒng)通訊協(xié)議。
[0073] 雙頻讀卡器通訊協(xié)議主要包含兩部分：雙頻讀卡器與RFID標簽的通訊協(xié)議，雙頻 讀卡器與計算機收費系統(tǒng)軟件之間的通訊協(xié)議。
[0074] 2. 1基站與RFID標簽通訊鏈路
[0075] 基站分為王基站和副基站。王基站的功能：
[0076] (1)廣播433MHz路徑信息，數(shù)據(jù)格式與浙江，四川項目一致，這樣可以兼容以前浙 江四川項目中的RFID標簽；
[0077] (2)為了防止出口丟卡等，在出口收費設(shè)置一個主基站，發(fā)送不同路面標識站的幀 格式，主要功能是檢測出口車輛內(nèi)是否有RFID標簽；
[0078] (3)副基站的功能為接收具有與基站雙向通訊的RFID標簽回復(fù)主基站的/[目息中貞 和發(fā)送收到標簽信息確認幀。
[0079] 方案示意圖如圖7所示：
[0080] (1)主基站與RFID標簽通訊鏈路，物理鏈路為下行鏈路(基站到標簽）載波頻率為 433MHz，物理鏈路的各參數(shù)見下表一：
[0081]
【權(quán)利要求】
1. 一種信標站點設(shè)備，其特征在于，包括： 存儲模塊，用于存儲當(dāng)前信標站點信息； 發(fā)送模塊，用于與OBU建立第一通信鏈路，并基于所述第一通信鏈路向OBU下發(fā)當(dāng)前信 標站點信息； 接收模塊，用于與所述OBU建立第二通信鏈路，并基于所述第二通信鏈路從所述OBU接 收一標識信息； 后臺通信模塊，用于向后臺系統(tǒng)發(fā)送標識信息及當(dāng)前信標站點信息，以觸發(fā)所述后臺 系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前信標站點信息與標識信息形成第一車輛行車路線； 第一控制模塊，用于在所述發(fā)送模塊下發(fā)完成后，控制所述接收模塊進行處理，并且在 所述接收模塊接收完成后，控制所述后臺通信模塊進行處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的信標站點設(shè)備，其特征在于，所述第一控制模塊包括： 主控模塊，用于控制所述接收模塊從所述OBU接收到標識信息之后，控制所述接收模 塊與OBU釋放第二通信鏈路； 從控模塊，用于在所述主控模塊控制所述接收模塊從所述OBU接收到標識信息之后， 受所述主控模塊控制控制所述發(fā)送模塊與OBU釋放第一通信鏈路。
3. 如權(quán)利要求2所述的信標站點設(shè)備，其特征在于，所述主控模塊、存儲模塊、接收模 塊及后臺通信模塊集成于第一 RSU中，所述從控模塊及發(fā)送模塊集成于第二RSU中。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的信標站點設(shè)備，其特征在于，所述第一通信鏈路工 作頻點為433MHz，所述第二通信鏈路工作頻點為315MHz、403MHz或915MHz。
5. -種OBU，其特征在于，包括：收發(fā)天線、射頻模塊，以及 第二控制模塊，用于控制所述射頻模塊通過收發(fā)天線與信標站點設(shè)備建立第一通信鏈 路，并基于所述第一通信鏈路從信標站點設(shè)備接收當(dāng)前信標站點信息，以及控制所述射頻 模塊通過收發(fā)天線與信標站點設(shè)備建立第二通信鏈路，并基于所述第二通信鏈路向信標站 點設(shè)備發(fā)送一標識信息。
6. -種后臺系統(tǒng)，其特征在于，包括： 獲取單元，用于從入口 ODU獲得其從OBU讀取的一標識信息及當(dāng)前入口信息；從信標站 點設(shè)備獲得其從OBU讀取的標識信息及當(dāng)前信標站點信息；從出口 ODU獲得其從OBU讀取 的標識信息及當(dāng)前出口信息；并且從所述出口 ODU獲得其從OBU讀取的標識信息、入口信息 及信標站點信息記錄； 形成單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前入口信息、當(dāng)前信標站點信息、當(dāng)前出口信息與標識信息 形成第一車輛行車路線；并且根據(jù)所述入口信息及信標站點信息記錄、當(dāng)前出口信息與標 識信息形成用于與第一車輛行車路線對比的第二車輛行車路線。
7. -種智能交通系統(tǒng)，其特征在于，包括入口 ODU、出口 ODU、如權(quán)利要求1-4中任一項 所述的信標站點設(shè)備、如權(quán)利要求5所述的OBU，以及如權(quán)利要求6所述的后臺系統(tǒng)。
8. -種智能交通系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，包括： 入口處，入口 ODU從OBU讀取一標識信息，向所述OBU發(fā)送當(dāng)前入口信息，并向后臺系 統(tǒng)發(fā)送所述當(dāng)前入口信息及標識信息； 路途中，每一信標站點設(shè)備均進行如下處理：與所述OBU建立第一通信鏈路；基于第一 通信鏈路向OBU下發(fā)當(dāng)前信標站點信息；下發(fā)完成后，與所述OBU建立第二通信鏈路；基于 所述第二通信鏈路從OBU接收標識信息；向所述后臺系統(tǒng)發(fā)送標識信息及當(dāng)前信標站點信 息； 出口處，出口 0DU從所述0BU讀取標識信息、入口信息及信標站點信息記錄，并向所述 后臺系統(tǒng)發(fā)送當(dāng)前出口信息，所述后臺系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前入口信息、當(dāng)前信標站點信息、當(dāng)前出 口信息與標識信息形成第一車輛行車路線；所述后臺系統(tǒng)根據(jù)標識信息、入口信息及信標 站點信息記錄及當(dāng)前出口信息，形成用于與第一車輛行車路線進行對比的第二車輛行車路 線。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述標識信息為0BUID和/或車牌號。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述第二通信鏈路從0BU獲得標識信 息之后，所述信標站點設(shè)備與0BU釋放第一通信鏈路及第二通信鏈路。
【文檔編號】G07B15/00GK104217463SQ201310213685
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】楊成, 鐘勇, 趙鵬軍, 鄧忠平, 何向軍, 羅浩 申請人:深圳市金溢科技股份有限公司