本發(fā)明屬于高速公路收費(fèi)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于移動(dòng)支付的高速公路收費(fèi)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，現(xiàn)有的不停車收費(fèi)技術(shù)為etc技術(shù)，該技術(shù)要求用戶到制定地點(diǎn)提交申請(qǐng)，現(xiàn)場(chǎng)審核通過后由專業(yè)人員將用戶車輛信息錄入車載設(shè)備，并將車載設(shè)備安裝在用戶車輛前客戶端，在收費(fèi)站路口處設(shè)置微波天線，當(dāng)車輛通過收費(fèi)站時(shí)，路側(cè)設(shè)備通過微波檢測(cè)到車載設(shè)備并獲知車輛相關(guān)信息。在收費(fèi)站安裝車牌識(shí)別攝像頭識(shí)別通行車輛，當(dāng)檢測(cè)到的通行車輛與路側(cè)設(shè)備檢測(cè)到的車載信息一致時(shí)，放行車輛。

etc技術(shù)存在的問題主要體現(xiàn)在以下方面：

(1)時(shí)間自由度低。用戶必須在工作日到指定地點(diǎn)完成申請(qǐng)，設(shè)備安裝等；

(2)資源浪費(fèi)。當(dāng)用戶擁有多輛車時(shí)，每輛車都必須完成申請(qǐng)，安裝車載設(shè)備方能使用該系統(tǒng)；

(3)資金充值不便。必須辦理特定的etc卡，且需要到指定地點(diǎn)完成資金充值，一方面占用了客戶資金，一方面客戶充值資金也需要在工作日內(nèi)方能完成充值。

(4)車輛由道路漸變處行駛至收費(fèi)站時(shí)，隨意變道，極易造成交通擁堵，導(dǎo)致通行效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于移動(dòng)支付的高速公路收費(fèi)系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于移動(dòng)支付的高速公路收費(fèi)系統(tǒng)，包括：高速公路收費(fèi)云中心、區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器、交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控模塊、車牌號(hào)碼識(shí)別模塊、ibeacon藍(lán)牙定位節(jié)點(diǎn)、手機(jī)客戶端。

所述手機(jī)客戶端通過通信商網(wǎng)絡(luò)與高速公路收費(fèi)云中心實(shí)現(xiàn)用戶車輛信息數(shù)據(jù)的上傳與審核，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)明細(xì)及扣費(fèi)相關(guān)數(shù)據(jù)的交互；所述高速公路收費(fèi)云中心與區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器、區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器與車牌識(shí)別模塊、交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控模塊通過光纖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；所述ibeacon定位節(jié)點(diǎn)與區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器、手機(jī)客戶端通過藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息交互。

進(jìn)一步，所述高速公路收費(fèi)云中心模塊包括工作站和服務(wù)器；

所述區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器包括：lcd顯示器和服務(wù)器；

所述車牌識(shí)別模塊包括車牌號(hào)碼識(shí)別攝像頭和后端分析處理軟件；

所述交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控模塊包括交通調(diào)試監(jiān)控?cái)z像頭和后端分析處理軟件。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述基于移動(dòng)支付的高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的基于移動(dòng)支付的高速公路收費(fèi)方法，所述基于移動(dòng)支付的高速公路收費(fèi)方法包括：使用者通過下載手機(jī)客戶端完成車輛信息錄入，關(guān)聯(lián)扣費(fèi)方式；通行時(shí)，自動(dòng)扣費(fèi)，扣費(fèi)后高速公路收費(fèi)云中心根據(jù)通行路徑推送收費(fèi)明細(xì)。

進(jìn)一步包括：車輛所有人通過手機(jī)客戶端注冊(cè)車輛信息，包括：車輛所有人身份信息、車輛品牌類型，車牌號(hào)碼、車輛識(shí)別代號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)碼、支付方式及通行費(fèi)發(fā)票地址。

進(jìn)一步包括：根據(jù)ibeacon輻射范圍，在收費(fèi)站入口處呈s型布設(shè)ibeacon基站，采用定位算法加權(quán)三環(huán)定位算法實(shí)現(xiàn)車輛的準(zhǔn)確定位。

進(jìn)一步，ibeacon基站的坐標(biāo)為i1＝(i1x,i1y)；i2＝(i2x,i2y)；i3＝(i3x,i3y)……in＝(inx,ny),車輛位置坐標(biāo)為(x,y)；定位的具體步驟為：通過藍(lán)牙找到距離車輛最近的兩個(gè)ibeacon基站i1，i2，并通過藍(lán)牙功率測(cè)算出其距離r1,r2，真實(shí)距離為r1±t,r2±t，以基站i1，i2的位置為圓心，以r1±t,r2±t為半徑畫圓，交叉區(qū)域d1,d2，為車輛在高速路上可能位置；判別出可能位置后，通過藍(lán)牙找到功率最強(qiáng)的第三個(gè)ibeacon基站r3，并通過功率測(cè)算其距離r3±t，以第三個(gè)基站r3為圓心，以r3±t為半徑畫圓與前兩圓的交集d1，d2中的一個(gè)必然發(fā)生交集d，交集d為車輛在高速路上的實(shí)際位置。

進(jìn)一步包括：車輛駛出高速識(shí)別方法，在車道上設(shè)置龍門架按3m均勻布設(shè)ibeacon藍(lán)牙，當(dāng)使用手機(jī)客戶端的用戶通過該區(qū)域時(shí)，手機(jī)客戶端藍(lán)牙與龍門架的ibeacon藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，ibeacon藍(lán)牙將采集到的車輛信息發(fā)送至前方區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器，區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器將車輛信息傳輸至高速公路收費(fèi)云中心，高速公路收費(fèi)云中心，根據(jù)通行車輛進(jìn)入高速公路的起始站計(jì)算其通行路徑，生成收費(fèi)信息發(fā)送至區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器；

設(shè)置在收費(fèi)車道正上方的交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控?cái)z像頭對(duì)各條收費(fèi)車道的交通實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器，在結(jié)合歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析研判每條車道的通行時(shí)間，通過布設(shè)在a處的ibeacon藍(lán)牙將通行時(shí)間最少的車道發(fā)送給達(dá)到車道漸變處的手機(jī)客戶端。

進(jìn)一步包括：通行費(fèi)支付方法，車輛使用者通過客戶端請(qǐng)求登陸車輛所有人賬戶及密碼時(shí)，車輛所有人收到的確認(rèn)授權(quán)登陸頁面可選擇使用者支付通行費(fèi)用選項(xiàng)，選擇后由車輛使用者支付費(fèi)用；通過收費(fèi)站后，高速公路收費(fèi)云中心推送付費(fèi)信息至其手機(jī)客戶端，手機(jī)客戶端自動(dòng)關(guān)聯(lián)使用者手機(jī)上的快捷支付方式，由使用者點(diǎn)擊確認(rèn)付費(fèi)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果為：(1)本系統(tǒng)采用用戶通過客戶端注冊(cè)車輛相關(guān)信息，后端系統(tǒng)審核，相對(duì)于傳統(tǒng)etc車主現(xiàn)場(chǎng)申請(qǐng)，人工審核方式，節(jié)約了現(xiàn)場(chǎng)人力、管理用房的所有成本支出；(2)本系統(tǒng)采用通過手機(jī)客戶端與路側(cè)ibeacon藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交互，代替了傳統(tǒng)etc需要在工作日到指定地點(diǎn)安裝車載設(shè)備，一方面完全釋放了用戶申請(qǐng)的時(shí)間自由度；一方面，無需安裝車載硬件設(shè)備；(3)采用ibeacon藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛是否進(jìn)入收費(fèi)區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確定位，提高了系統(tǒng)的車輛通過收費(fèi)站的識(shí)別率及通過速度；(4)傳統(tǒng)etc需要到指定地點(diǎn)辦理特制通行卡，并需要往特定通行卡上充值資金冗余的手續(xù)步驟，本系統(tǒng)通過手機(jī)客戶端直接關(guān)聯(lián)付費(fèi)方式，通過通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)與高速公路收費(fèi)中心實(shí)現(xiàn)通信費(fèi)收取，完全不需要特定的通行卡，節(jié)省了制卡資源；本系統(tǒng)不需要用戶充值資金，只需要關(guān)聯(lián)付費(fèi)方式，節(jié)約了用戶大量時(shí)間；(5)高速公路收費(fèi)云中心根據(jù)用戶的通行路徑生成通行費(fèi)明細(xì)(即通過道路的橋隧比)推送給到用戶手機(jī)客戶端，有效減少了通行費(fèi)爭(zhēng)議，普及高速公路計(jì)費(fèi)方式；(6)通過設(shè)置在收費(fèi)站出口處的交通態(tài)勢(shì)攝像機(jī)，對(duì)收費(fèi)站每條出口的通行時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，推送最短時(shí)間出口給用戶，系統(tǒng)有效減少了怠速、低速工況的運(yùn)行狀況，對(duì)于減少尾氣排放，提高燃油燃燒效率，減輕環(huán)境污染具有重要意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于移動(dòng)支付的高速公路收費(fèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的ibeacon基站布設(shè)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的車輛在高速上位置示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的車輛在高速實(shí)際位置示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控?cái)z像頭和車牌號(hào)碼識(shí)別攝像頭；

圖中：1、高速公路收費(fèi)云中心模塊；2、區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器；3、車牌識(shí)別交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控模塊；4、ibeancon定位節(jié)點(diǎn)；5、手機(jī)客戶端。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于移動(dòng)支付的高速公路收費(fèi)系統(tǒng)包括：高速公路收費(fèi)云中心模塊1、區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器2、車牌識(shí)別交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控模塊3、ibeancon定位節(jié)點(diǎn)4、手機(jī)客戶端5。

高速公路收費(fèi)云中心模塊1通過光纖與區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器2連接，區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器2通過光纖與車牌識(shí)別交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控模塊3和beancon定位節(jié)點(diǎn)4連接，beancon定位節(jié)點(diǎn)4通過藍(lán)牙與手機(jī)客戶端5交互。

高速公路收費(fèi)云中心模塊1包括工作站和服務(wù)器。

區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器2包括：lcd顯示器和服務(wù)器。

車牌識(shí)別交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控模塊3包括：交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控?cái)z像頭和車牌號(hào)碼識(shí)別攝像頭。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步的描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的基于移動(dòng)支付的高速公路收費(fèi)方法包括以下步驟：

1、注冊(cè)

手機(jī)客戶端：車輛所有人通過手機(jī)客戶端注冊(cè)車輛信息，包括：車輛所有人身份信息、車輛品牌類型，車牌號(hào)碼、車輛識(shí)別代號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)碼、支付方式及通行費(fèi)發(fā)票地址。

一輛車只具備唯一登陸賬號(hào)、密碼，同一個(gè)賬號(hào)支持n個(gè)客戶端同時(shí)登陸(車輛所有人通過手機(jī)客戶端管理使用其賬號(hào)及密碼的其他手機(jī)客戶端)。

2、車輛信息確認(rèn)

高速公路收費(fèi)云中心收到車輛所有人提交注冊(cè)信息后，與車輛管理中心(車管所)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，核實(shí)注冊(cè)信息的真實(shí)型，并判定其車型，并記錄進(jìn)入高速公路收費(fèi)云中心。

3、賬號(hào)登陸使用

(1)公用車輛

不固定駕駛員的公司車輛，一個(gè)駕駛員可能在不同時(shí)間段，駕駛不同車輛。

采用授權(quán)登陸密碼的方式(功能類似于微信電腦登陸/或qq在不常用電腦登陸需要在手機(jī)上確認(rèn))。具體實(shí)現(xiàn)方式：公司車輛由公司車輛管理中心在手機(jī)客戶端統(tǒng)一注冊(cè)登記，各駕駛員均在手機(jī)上下載手機(jī)客戶端并使用公司賬號(hào)及密碼進(jìn)行登陸。登陸后，駕駛員點(diǎn)擊所需駕駛車輛，發(fā)送確認(rèn)登陸信息至車輛管理中心管理員手機(jī)客戶端，由管理員判斷確認(rèn)其登陸權(quán)限。

(2)私有車輛

車輛所有者擁有不止一輛車的情況。當(dāng)車輛所有人將車輛出借給其他人駕駛或家人進(jìn)行駕駛時(shí)，采用如下的手機(jī)客戶端登陸方式：

車輛所有人登陸手機(jī)客戶端，選擇要駕駛的車輛。同理，當(dāng)車輛所有者將車輛出借給其他人或家人駕駛時(shí)，同樣采取授權(quán)登陸的方式。

4、車輛駛?cè)敫咚僮R(shí)別方式

(1)車輛定位

隨著路網(wǎng)的逐步發(fā)展，大多數(shù)高速收費(fèi)站處于市政道路集匯處，由于gps定位精度較差，不能準(zhǔn)確定位車輛是否達(dá)到收費(fèi)站入口處，因此需要一套系統(tǒng)準(zhǔn)確識(shí)別車輛的實(shí)時(shí)位置。本發(fā)明提出了基于ibeacon的定位技術(shù)。根據(jù)ibeacon輻射范圍，在收費(fèi)站入口處呈s型布設(shè)ibeacon基站，如圖2。該系統(tǒng)采用定位算法加權(quán)三環(huán)定位算法實(shí)現(xiàn)車輛的準(zhǔn)確定位。以下例作為說明定位原理，已知各ibeacon基站的坐標(biāo)為i1＝(i1x,i1y)；i2＝(i2x,i2y)；i3＝(i3x,i3y)……in＝(inx,ny),假定車輛位置坐標(biāo)為(x,y)。具體步驟為：通過藍(lán)牙找到距離車輛最近的兩個(gè)ibeacon基站i1，i2,并通過藍(lán)牙功率測(cè)算出其距離r1,r2，由于測(cè)算的距離存在誤差±t,因此其真實(shí)距離為r1±t,r2±t，以基站i1，i2的位置為圓心，以r1±t,r2±t為半徑畫圓，交叉區(qū)域d1,d2，即為車輛在高速路上可能位置，如圖3。判別出可能位置后，通過藍(lán)牙找到功率最強(qiáng)的第三個(gè)ibeacon基站r3，并通過功率測(cè)算其距離r3±t，以第三個(gè)基站r3為圓心，以r3±t為半徑畫圓與前兩圓的交集d1，d2中的一個(gè)必然發(fā)生交集d，如圖4，交集d即為車輛在高速路上的實(shí)際位置。

(2)信息交互

1)車型確認(rèn)。手機(jī)客戶端將車輛注冊(cè)的相關(guān)信息如車輛品牌、車型、車牌號(hào)碼等信息通過手機(jī)藍(lán)牙傳輸?shù)叫盘?hào)最強(qiáng)的收費(fèi)站入口藍(lán)牙基站處，藍(lán)牙基站將相關(guān)信息傳輸至區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器，再通過光纖傳輸至高速公路收費(fèi)云中心，高速公路云中心將信息進(jìn)行車型匹配后，將車型信息推送至收費(fèi)站服務(wù)器。

2)車輛確認(rèn)。收費(fèi)站車牌識(shí)別攝像機(jī)將進(jìn)入收費(fèi)道的車輛車牌號(hào)碼信息采集提交至收費(fèi)站服務(wù)器，服務(wù)器對(duì)攝像機(jī)采集到的車牌信息與藍(lán)牙交付的信息進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)無誤后，下發(fā)欄桿機(jī)抬起命令，車輛駛?cè)敫咚佟?/p>

5、車輛駛出高速識(shí)別方式

(1)信息交互

1)車輛確認(rèn)

在高速公路出口車道漸變寬區(qū)域，即圖5中a處，在車道上設(shè)置龍門架按3m均勻布設(shè)ibeacon藍(lán)牙，當(dāng)使用手機(jī)客戶端的用戶通過該區(qū)域時(shí)，手機(jī)客戶端藍(lán)牙與龍門架的ibeacon藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，ibeacon藍(lán)牙將采集到的車輛信息發(fā)送至前方區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器，區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器將車輛信息傳輸至高速公路收費(fèi)云中心，高速公路收費(fèi)云中心，根據(jù)通行車輛進(jìn)入高速公路的起始站計(jì)算其通行路徑，生成收費(fèi)信息發(fā)送至區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器。

2)收費(fèi)車道實(shí)時(shí)最優(yōu)分配

設(shè)置在收費(fèi)車道正上方的交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控?cái)z像頭對(duì)各條收費(fèi)車道的交通實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過區(qū)域收費(fèi)站服務(wù)器，在結(jié)合歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析研判每條車道的通行時(shí)間，通過布設(shè)在a處的ibeacon藍(lán)牙將通行時(shí)間最少的車道發(fā)送給達(dá)到車道漸變處的手機(jī)客戶端，提醒駕駛員選擇最優(yōu)車道通行，從而達(dá)到優(yōu)化收費(fèi)站交通通行狀況，提高通行效率，為提高高速公路收費(fèi)站通行體驗(yàn)提供基礎(chǔ)支持。

6、通行費(fèi)支付

(1)通行費(fèi)明細(xì)

高速公路收費(fèi)云中心發(fā)送車輛行駛路徑，通行的路段、橋梁、隧道具體長(zhǎng)度，并生成橋隧比明細(xì)發(fā)送至使用者手機(jī)客戶端。讓使用者指導(dǎo)高速公路的收費(fèi)原則，保證收費(fèi)信息的對(duì)成性。

(2)公用車輛

當(dāng)駕駛員駕駛車輛通過收費(fèi)(出站)站后，通過賬號(hào)注冊(cè)時(shí)關(guān)聯(lián)的公司車輛管理中心管理者的銀行卡/微信/支付寶進(jìn)行扣費(fèi)。

(3)私有車輛

當(dāng)車輛所有人駕駛車輛通過收費(fèi)站后，通過關(guān)聯(lián)的支付方式(微信/支付寶/銀行卡)實(shí)現(xiàn)一鍵付費(fèi)。當(dāng)車輛為他人駕駛時(shí)，可有車輛所有人確認(rèn)支付主體，即：由車輛所有人支付或由使用者支付。

具體的實(shí)現(xiàn)方式：車輛使用者通過客戶端請(qǐng)求登陸車輛所有人賬戶及密碼時(shí)，車輛所有人收到的確認(rèn)授權(quán)登陸頁面可選擇“使用者支付通行費(fèi)用”選項(xiàng)，選擇后由車輛使用者支付費(fèi)用。通過收費(fèi)站后，高速公路收費(fèi)云中心推送付費(fèi)信息至其手機(jī)客戶端，手機(jī)客戶端自動(dòng)關(guān)聯(lián)使用者手機(jī)上的微信/支付寶等快捷支付方式，由使用者點(diǎn)擊確認(rèn)付費(fèi)。

7、發(fā)票寄送

根據(jù)用戶的個(gè)性化需求，可選擇是否需要寄送發(fā)票。同時(shí)可選擇發(fā)票寄送周期如“月、季度、半年、年”，發(fā)票標(biāo)注通行明細(xì)。與etc相比，特別是對(duì)于公用車輛，增加了通行費(fèi)用的透明性；與傳統(tǒng)人工方式相比，節(jié)約了發(fā)票打印紙張。

使用者通過下載手機(jī)客戶端完成車輛信息錄入，關(guān)聯(lián)扣費(fèi)方式(微信/支付寶/銀行卡等)，通行時(shí)，自動(dòng)扣費(fèi)，扣費(fèi)后高速公路收費(fèi)云中心根據(jù)通行路徑推送收費(fèi)明細(xì)，解決了傳統(tǒng)etc需要到指定地點(diǎn)錄入車輛信息，由專業(yè)人士安裝車載設(shè)備，裝置特定通行卡片完成扣費(fèi)等存在的不便捷、資源浪費(fèi)等問題。此外，通過在收費(fèi)站出口處裝置交通態(tài)勢(shì)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)分析收費(fèi)車道通行時(shí)間，提高了收費(fèi)站出入口處車輛的通行效率，有效緩解交通擁堵，降低空轉(zhuǎn)、低速等工況，對(duì)改善交通出行環(huán)境、降低環(huán)境污染大為有益。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。