CN102436684B

CN102436684B - 防止多个obu对etc交易造成干扰的方法和系统

Info

Publication number: CN102436684B
Application number: CN2011102796271A
Authority: CN
Inventors: 戴连贵; 杨源; 吴穗湘; 邢万勇; 刘正东; 周玲; 李从凡; 唐熙璨
Original assignee: Guangzhou Newsoft Technology Co ltd
Current assignee: Guangdong Litong Science And Technology Investment Co Ltd
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2031-09-20
Also published as: CN102436684A

Abstract

本发明公开了一种防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法和系统，其中方法包括以下至少一种处理方式：结合车辆检测器的防干扰处理、结合车牌识别仪的防干扰处理、主控机逻辑处理的防干扰处理和路侧读写设备的防干扰处理。采用本发明的方法和系统，可以采用上述一种处理方式或者多种方式的组合，有效防止同多个OBU对ETC交易流程的干扰，解决了兼容性问题，方便使用，并节约了系统制造成本。

Description

防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法和系统

技术领域

本发明涉及电子不停车收费（ETC）技术领域，具体是指一种能够防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法和系统。

背景技术

电子不停车收费（Electronic Toll Collection，简称ETC）：是指利用安装在车辆上的车载设备与安装在路侧的路边设备，在需要收费的地点在车辆行驶过程中进行信息交换，从而全自动不停车完成整个收费过程。

路侧读写设备（RSU）：是指安装在收费站等处，通过无线微波通信读写电子标签（即：车载单元装置）所存储信息的装置。

车载单元装置（OBU）：是指安装在车辆上、存储车辆信息，用以标记车辆的设备。

专用短程通信技术（DSRC）：是指ITS智能运输系统领域中专门用于机动车辆在高速公路等收费点实现不停车自动收费的通信技术。

密钥体系：包括发行总控卡、业务总控卡、中心主密钥卡、中心主密钥分散卡、通行母卡、身份母卡、公务母卡、粤通卡母卡、PSAM母卡、ISAM母卡、PSAM卡、通行卡。

目前市场上的OBU大部分为电池供电，OBU灵敏度会随着电池的电量水平慢慢变弱。不同的车辆挡风玻璃对DSRC信号的衰减能力也不一样。这样就造成了不同车辆的OBU的灵敏度对RSU来说有明显的差异。

第一种容易出现干扰的情况，车辆上报OBU的顺序与进入车道的顺序不一致。比如在同一ETC车道，当两台车辆前后距离较近时，有可能后车的OBU先于前车的OBU上报数据，对正常的ETC交易次序造成干扰。本来有异常不能正常交易的车（如：余额不足等）会匹配上正常的信息而被放走。

受限于目前RSU制造工艺和DSRC的无线特性，RSU的无线信号除了保证本车道的覆盖率和信号强度外，不可避免地在相邻车道覆盖了部分信号较弱的区域。第二种容易出现干扰的情况，非本车道的OBU信息上报。比如当相邻车道有一辆OBU较灵敏的车辆驶过时，可能会被本车道的RSU激活上报数据。一是对本车道的ETC交易造成干扰，二是相邻车道车辆的OBU可能被误扣费。

第三种容易出现干扰的情况，同一台车上安装有多个标准的OBU。目前的全国电子不停车收费的形势是各省自成一个ETC系统，实行一套ETC标准。广东是实行的广东地标，其它省份是实行的国标。一套ETC标准包括卡片格式、OBU格式、OBU与RSU的通信格式、密钥体系。多个标准之间，在标准的各个组成部分上都可能会有差异，如：

（1）多个标准之间，卡片格式不一样（如：广东地标与国标）或部分字段定义不一样（如：不同省份的国标之间）。

（2）多个标准之间，OBU格式不一样（如：广东地标与国标）。

（3）多个标准之间，密钥体系不一样。

（4）多个标准之间，RSU与OBU通信的协议不一样。

长远地看，ETC会形成全国统一联网的局面。那么在以后的发展过程中，就肯定会出现，地标向国标切换过渡、各省独立向跨省联网收费切换过渡等情况。在上述切换过渡过程中，会遇到如下问题：（1）各个ETC标准之间的差异兼容性；（2）出现各个ETC标准共存的情况。（3）在多标准切换过渡期间，会出现同一台车上安装有多个标准的OBU的情况，这种情况会干扰ETC的交易流程，影响交易的准确性。

发明内容

本发明的目的在于克服多个OBU对ETC交易流程产生的干扰，提供一种防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法，包括以下至少一种处理方式：

A、结合车辆检测器的防干扰处理，通过车辆检测器分析进入车道的车辆的数量和车型、车辆轮廓，再根据对多个OBU信息的分析比较，选择其中与所述车辆检测器的分析结果相匹配的OBU信息；

B、结合车牌识别仪的防干扰处理，分析进入车道的车辆的车牌，通过对多个OBU信息数据进行智能模糊匹配，选择其中匹配成功的OBU的信息；

C、通过主控机交易逻辑的防干扰处理，比较多个OBU信息中车辆部分的信息是否一致来判断是否为同一辆车上的不同OBU，并选择其中一个OBU的信息；

D、通过路侧读写设备的防干扰处理，比较多个OBU信息中车辆部分的信息是否一致来判断是否是同一辆车上的不同OBU，并选择其中一个OBU的信息。

具体的，所述处理方式A中，采用多台具有识别功能的车辆检测器，自动分析车道中车辆的数量、车型、车辆轮廓的处理，将上报的多个OBU信息与车辆检测器分析得到的车辆的车型、车辆轮廓信息比较，进行智能匹配，选择其中与所述车辆检测器的分析结果匹配一致的OBU信息，忽略其它OBU的信息。

所述处理方式B中，在车道上部署车牌识别仪，当上报多个OBU信息时，与车牌识别仪读取的车牌数据进行智能模糊匹配，选择其中匹配成功的OBU的信息，忽略其它OBU的信息。

所述处理方式C中，在主控机收到RSU发回的数据后，采用比较多个OBU信息中包括车牌、车型的信息是否一致来判断是否是同一辆车上的不同OBU，如果一致，则选择其中一个OBU的信息，忽略其它OBU的信息。

所述处理方式D中，在路侧读写设备收到多个OBU的信息后，采用比较多个OBU信息中包括车牌、车型的信息是否一致来判断是否为同一辆车上的不同OBU，如果一致，则选择其中一个OBU的信息，忽略其它OBU的信息。

以上处理方式A、B、C、D中可选择将任意二种或三种处理方式结合在一起，同时应用于车道系统，增强防干扰的效果。

本发明还提供一种防止多个OBU对ETC交易造成干扰的系统,包括

车辆检测器，用于分析进入车道的车辆的位置和车型、车辆轮廓，根据对多个OBU信息的分析比较，选择其中与所述车辆检测器的分析结果相匹配的OBU信息，进行防干扰的扣费交易处理，忽略其它OBU的信息；

主控机，用于比较多个OBU信息中包括车牌、车型的信息是否一致来判断是否为同一辆车上的不同OBU，如果一致，则选择其中一个OBU的信息，进行防干扰的扣费交易处理，忽略其它OBU的信息；

路侧读写设备，用于比较多个OBU信息中包括车牌、车型的信息是否一致来判断是否是同一辆车上的不同OBU，如果一致，则选择其中一个OBU的信息，进行防干扰的扣费交易处理，忽略其它OBU的信息。

所述车辆检测器包括地感线圈、红外光栅探测装置、超声波雷达。

系统还包括车牌识别仪，用于分析进入车道的车辆的车牌，通过对OBU信息数据进行智能模糊匹配，选择其中匹配成功的OBU的信息，进行防干扰的扣费交易处理，忽略其它OBU的信息。

采用本发明的方法和系统，可以采用上述一种处理方式或者多种方式的组合，有效防止多个OBU对ETC交易流程的干扰，解决了兼容性和互相干扰性的问题，系统功能强，建设成本低。

附图说明

图1是本发明实施例提供的防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法示意图。

图2是本发明防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法中处理方式A的处理流程图。

图3是本发明防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法中处理方式B的处理流程图。

图4是本发明防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法中处理方式C的方框示意图。

图5是本发明防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法中处理方式D的方框示意图。

图6是采用处理方式D的数据流示意图。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面结合附图对本发明作进一步阐述，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

本发明实施例提供一种防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法，包括以下至少一种处理方式：

B、结合车牌识别仪的防干扰处理，运用车牌识别仪分析进入车道的车辆的车牌，通过对多个OBU信息数据进行智能模糊匹配，选择其中匹配成功的OBU的信息；

C、通过主控机交易逻辑的防干扰处理，运用主控机比较多个OBU信息中车辆部分的信息是否一致来判断是否为同一辆车上的不同OBU，并选择其中一个OBU的信息；

D、通过路侧读写设备的防干扰处理，运用路侧读写设备比较多个OBU信息中车辆部分的信息是否一致来判断是否是同一辆车上的不同OBU，并选择其中一个OBU的信息。

上述处理方式A、B是从分辨物理车辆数量方面来解决问题。处理方式C、D是从数据处理优化方面来解决问题。处理方式A，可以分析得到车辆的位置、车型、外形，与OBU信息相比较，直接选择其中与所述车辆检测器的分析结果相匹配的OBU信息进行扣费，将不匹配的OBU信息丢弃，可以解决现有技术中存在的干扰问题情况1、2、3。处理方式B，可以得到车辆的车牌信息，与OBU信息相比较，选择其中匹配成功的OBU的信息进行扣费，将不匹配的OBU信息丢弃，可以解决现有技术中存在的干扰问题情况2。处理方式C、D，核心思想是经过分析，去掉重复的数据，只留下一个OBU信息继续交易，可以解决现有技术中存在的干扰问题情况1、2、3。

上述处理方式A、B、C、D中可选择将任意二种或三种处理方式结合在一起，同时应用于车道系统，增强防干扰的效果。

当然需要根据收费站、收费体系的实际情况确定一个选择ETC标准的优先级排序。比如：当国标OBU与省标OBU都可以交易的情况下，优先交易国标OBU。旧版本ETC标准的OBU和新版本ETC标准的OBU都可以交易的情况下，优先交易新版本ETC标准的OBU。

具体的，如图2所示，所述处理方式A中，采用多台具有识别功能的车辆检测器，自动分析车道中车辆的数量、车型、车辆轮廓的处理，将上报的多个OBU信息与车辆检测器分析得到的车辆的车型、车辆轮廓信息比较，进行智能匹配，选择其中与所述车辆检测器的分析结果匹配一致的OBU信息，完成ETC交易，忽略其它OBU的信息。

如图3所示，所述处理方式B中，在车道上部署车牌识别仪，当上报多个OBU信息时，与车牌识别仪读取的车牌数据进行智能模糊匹配，选择其中匹配成功的OBU的信息，完成ETC交易，忽略其它OBU的信息。

如图4所示，所述处理方式C中，在主控机收到RSU发回的数据后，采用比较多个OBU信息中包括车牌、车型的信息是否一致来判断是否是同一辆车上的不同OBU，如果一致，则选择其中一个OBU的信息，忽略其它OBU的信息，如果不一致，则按照上述ETC标准的优先级排序原则来选择对应OBU进行扣费交易。

如图5所示，所述处理方式D中，在路侧读写设备收到多个OBU的信息后，采用比较多个OBU信息中包括车牌、车型的信息是否一致来判断是否为同一辆车上的不同OBU，如果一致，则选择其中一个OBU的信息，忽略其它OBU的信息，如果不一致，则按照上述ETC标准的优先级排序原则来选择对应OBU进行扣费交易。如图6所示，路侧读写设备将收到的多个车载单元装置信息进行解析，根据车载单元装置中的车牌、车型等数据，自动匹配选择合适ETC标准的车载单元装置，传送数据给主控机。在交易认证时根据ETC标准选择对应的PSAM卡进行密钥计算、安全认证、电子钱包扣款交易认证操作。

本发明实施例一参考处理方式A提供一种兼容多种ETC标准的电子不停车收费车道系统，包括：主控机、自动栏杆机、费额显示器、兼容多种ETC标准的RSU、车辆检测器；其中自动栏杆机、费额显示器、RSU、车辆检测器均与主控机连接通信。当装有多辆OBU灵敏度不一致的车辆通过时，交易流程描述如下：

1、车辆驶入车道，触发车辆检测器，RSU打开。

2、主控机根据车辆检测器的感应变化，分辨出车辆的数量、位置、车型、轮廓，构造车辆队列。

3、RSU可以自动分析，选择合适的协议与不同标准的OBU进行通信。RSU依次将数据发送给主控机。

4、主控机收到RSU发送的OBU数据后，根据车辆检测器分析得出的车辆的车型、轮廓与接收的OBU数据进行智能匹配，同时参考车辆队列中添加车辆的时间和接收OBU数据的时间。当车辆队列中一台车匹配的OBU数据结果多于一组时，根据选择ETC标准的优先级排序选择一组数据。不能匹配的视作无效数据。（匹配结果多于一组常常是因为同一辆车上装有多个不同标准的OBU）

5、主控机根据ETC标准的不同，经过不同的交易逻辑处理，向RSU发送操作OBU的数据，RSU选择合适的协议与OBU进行通信，下发操作数据。

6、对于无线通信交易流程完成的车辆，主控机记录在车辆队列中。

7、主控机根据车辆队列依次抬杆放行交易完成的车辆。

本发明实施例二参考处理方式B提供一种兼容多种ETC标准的电子不停车收费车道系统，包括：主控机、自动栏杆机、费额显示器、多个RSU、车牌识别仪、车辆检测器；其中自动栏杆机、费额显示器、RSU、车牌识别仪、车辆检测器均与主控机连接通信。当相邻车道正好有ETC车辆经过天线范围时，交易流程描述如下：

1、当车辆驶入车道时，触发车辆检测器，将全部RSU打开。

2、RSU以自己所属ETC标准的协议寻找匹配的OBU进行通信。RSU将OBU的数据发送给主控机。

3、有多台车辆经过天线信号范围，这些车辆上的OBU的信息都会经各自匹配的RSU发送给主控机。

4、主控机收到OBU的数据后，再调取车牌识别仪的识别结果，与OBU数据中的车牌进行智能模糊匹配，只留下一组匹配成功的数据继续处理，将其它的视作无效数据。当车牌匹配多于一组时，根据选择ETC标准的优先级排序选择一组数据，将其它的视作无效数据。（匹配结果多于一组常常是因为同一辆车上装有多个不同标准的OBU）

5、经过标准ETC交易逻辑的处理，主控机选用符合OBU的标准的RSU发送操作OBU的数据，RSU与OBU进行通信，下发操作数据。

7、主控机根据车辆队列依次抬杆放行交易完成的车辆。

本发明实施例三参考处理方式C提供一种兼容多种ETC标准的电子不停车收费车道系统，包括：主控机、自动栏杆机、费额显示器、RSU、车辆检测器；其中自动栏杆机、费额显示器、兼容多种ETC标准的RSU、车辆检测器均与主控机连接通信。当有多个标准的OBU的车辆通过时，交易流程描述如下：

1、当车辆驶入车道时，触发车辆检测器，将RSU打开。

2、RSU以自己所属ETC标准的协议寻找匹配的OBU进行通信。RSU将OBU的数据发送给主控机。如果车辆装载有多个OBU，这些OBU的信息都会经RSU发送给主控机。

3、主控机收到RSU发送的OBU数据后，依次与构造的车辆队列一一匹配。

4、主控机在依次解析OBU的数据时，与已经收到的数据进行比较，如果发现车牌、车型一样的数据，只留下一组继续处理，将其它的视作无效数据。当数据比较结果多于一组时，根据选择ETC标准的优先级排序选择一组数据，将其它的视作无效数据。

7、主控机根据车辆队列依次抬杆放行交易完成的车辆。

本发明实施例四参考处理方式D提供一种兼容多种ETC标准的电子不停车收费车道系统，包括：主控机、自动栏杆机、费额显示器、兼容多种ETC标准的RSU、车辆检测器；其中自动栏杆机、费额显示器、RSU、车辆检测器均与主控机连接通信。当一台车辆中装有多个标准的OBU时，交易流程描述如下：

1、当车辆驶入车道时，触发车辆检测器，路侧读写设备打开。

2、RSU可以自动分析，选择合适的协议与不同标准的OBU进行通信。

3、车辆装载有多个OBU，这些OBU的信息都会与RSU通信。

4、RSU解析收到的OBU数据，如果发现车牌、车型一样的数据，只留下一组发送给主控机继续处理，将其它的视作无效数据。当数据比较结果多于一组时，根据选择ETC标准的优先级排序选择一组数据，将其它的视作无效数据。

5、经过标准ETC交易逻辑的处理，主控机向RSU发送操作OBU的数据，RSU选择合适的协议与OBU进行通信，下发操作数据。

7、主控机根据车辆队列依次抬杆放行交易完成的车辆。

本发明实施例五还提供一种防止多个OBU对ETC交易造成干扰的系统,包括微波天线、主控机、自动栏杆机、费额显示器、路侧读写设备、车辆检测器、车牌识别仪；自动栏杆机、费额显示器、路侧读写设备、车辆检测器、车牌识别仪均与主控机连接通信。

其中车辆检测器，用于分析进入车道的车辆的位置和车型、车辆轮廓，根据对多个OBU信息的分析比较，选择其中与所述车辆检测器的分析结果相匹配的OBU信息，进行防干扰处理；所述车辆检测器包括地感线圈、红外光栅探测装置、超声波雷达；

路侧读写设备，用于比较多个OBU信息中包括车牌、车型的信息是否一致来判断是否是同一辆车上的不同OBU，如果一致，则选择其中一个OBU的信息，进行防干扰的扣费交易处理，忽略其它OBU的信息；

车牌识别仪，用于分析进入车道的车辆的车牌，通过对OBU信息数据进行智能模糊匹配，选择其中匹配成功的OBU的信息，进行防干扰的扣费交易处理，忽略其它OBU的信息。

以上所述是本发明的实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims

1.防止多个OBU对ETC交易造成干扰的方法，其特征在于，包括以下至少一种处理方式：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述处理方式A中，采用多台具有识别功能的车辆检测器，自动分析车道中车辆的数量、车型、车辆轮廓的处理，将上报的多个OBU信息与车辆检测器分析得到的车辆的车型、车辆轮廓信息比较，进行智能匹配，选择其中与所述车辆检测器的分析结果匹配一致的OBU信息，忽略其它OBU的信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述处理方式B中，在车道上部署车牌识别仪，当上报多个OBU信息时，与车牌识别仪读取的车牌数据进行智能模糊匹配，选择其中匹配成功的OBU的信息，忽略其它OBU的信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述处理方式C中，在主控机收到路侧读写设备发回的数据后，采用比较多个OBU信息中包括车牌、车型的信息是否一致来判断是否是同一辆车上的不同OBU，如果一致，则选择其中一个OBU的信息，忽略其它OBU的信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述处理方式D中，在路侧读写设备收到多个OBU的信息后，采用比较多个OBU信息中包括车牌、车型的信息是否一致来判断是否为同一辆车上的不同OBU，如果一致，则选择其中一个OBU的信息，忽略其它OBU的信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：处理方式A、B、C、D中可选择将任意二种或三种处理方式结合在一起，同时应用于车道系统，增强防干扰的效果。

7.防止多个OBU对ETC交易造成干扰的系统,其特征在于，包括

车辆检测器，用于分析进入车道的车辆的位置和车型、车辆轮廓，根据对多个OBU信息的分析比较，选择其中与所述车辆检测器的分析结果相匹配的OBU信息，进行防干扰的扣费交易处理；

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述车辆检测器包括地感线圈、红外光栅探测装置、超声波雷达。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：还包括车牌识别仪，用于分析进入车道的车辆的车牌，通过对OBU信息数据进行智能模糊匹配，选择其中匹配成功的OBU的信息，进行防干扰的扣费交易处理，忽略其它OBU的信息。