CN104867195B - 货车etc动态称重数据综合预判系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种货车ETC动态称重数据综合预判系统，包括车辆动态称重区、称重数据综合预判区和交易区，所述称重数据综合预判区设置于车辆动态称重区和交易区之间；所述车辆动态称重区完成车辆动态称重，并获得称重数据；所述称重数据综合预判区根据称重数据生成相关收费信息，所述称重数据综合预判区用于检测交易金额是否充足，车辆司机根据收费信息和交易金额等选择收费车道，所述收费车道包括ETC车道和MTC车道；所述交易区完成车辆扣费。本发明的既可以显著改善收费站由于货车收费引起的拥堵问题，增强交通运输保障能力，还可以通过大量动态称重数据的综合预判解决收费争议，有效解决货车换卡等问题，全面提升交通运输服务水平。

Description

货车ETC动态称重数据综合预判系统

技术领域

本发明涉及智能交通领域，具体涉及一种货车ETC动态称重数据综合预判系统。

背景技术

交通运输业的发展对国民经济建设起到了积极的推动作用，但是公路运输车辆超限超载现象也较为普遍，尤其是货车超限超载运输给道路、交通安全、运输市场及汽车生产秩序带来极大危害。目前，在高速公路广泛应用的动态称重系统(Weigh in Motion，简称WIM)能有效治理货车超限超载,但是该应用对车辆的通行速度有一定的限制，如果在道路的入口处设置人工检测点，对将要上路的货车逐一进行检测，若遇车辆高峰，将会造成严重的堵车现象。

电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection，简称ETC)是一种先进的道路收费系统，其能迅速完成收费，减少因缴费而产生的交通延误与拥堵。但在国内将动态称重与ETC技术相结合应用于货车不停车收费的案例非常罕见。因此，加大力度开展相关货车ETC研究可以实现货车识别、称重、不停车收费的完美结合，提高货车通行速率，具有巨大的应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种货车ETC动态称重数据综合预判系统。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种货车ETC动态称重数据综合预判系统，包括车辆动态称重区、称重数据综合预判区和交易区，所述称重数据综合预判区设置于车辆动态称重区和交易区之间；

所述车辆动态称重区完成车辆动态称重，并获得称重数据；

所述称重数据综合预判区根据称重数据生成相关收费信息，所述称重数据综合预判区用于检测交易金额是否充足，车辆司机根据收费信息和交易金额选择收费车道，所述收费车道包括ETC车道和MTC车道；

所述交易区完成车辆扣费。

优选的，所述车辆动态称重区包括N个顺序设置的动态称重子区，车辆经过一个动态称重子区，获得一个称重数据，所述称重数据存储于车辆的OBU设备中或通过后台传送到数据处理中心，所述动态称重子区包括车辆检测设备、称重平台和智能称重仪，所述称重平台、车辆检测设备分别与智能称重仪连接。

优选的，所述称重数据综合预判区包括预判控制器、预读RSU天线；所述预判控制器通过预读RSU天线与OBU设备通信；所述预判控制器用于读取车辆经过动态称重子区的所有称重数据，并将所有称重数据融合为一条称重数据并将称重数据予以显示，预判控制器根据融合后的称重数据生成相关收费信息，所述预判控制器用于检测交易金额是否充足，车辆司机根据收费信息和交易金额选择收费车道。

优选的，所述交易区包括车道控制器、车辆检测设备和交易设备，所述车辆检测设备、交易设备分别与车道控制器连接，所述交易设备与OBU设备通信。

优选的，所述车辆动态称重区或/和称重数据综合预判区或/和交易区还包括车辆辅助鉴证系统，所述车辆辅助鉴证系统包括控制器单元、摄像机和车自牌识别模块，所述车牌识别模块和摄像机分别与控制器单元连接，所述摄像机用于抓拍通过控制区的车辆，所述车牌识别模块用于获取车牌信息。

优选的，所述预判控制器还用于检测车辆是否装载OBU设备，当检测到车辆没有装载OBU设备时，称重数据综合预判区自动引导货车进入MTC收费车道。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

1、充分利用了已建动态称重区域，无需专门在ETC车道安装动态称重设备，有效节约了建设资源；

2、通过对同一辆车的大量称重数据进行智能融合和计算，可以大大提高称重数据准确性；

3、提前告知货车车主称重数据，由车主自行选择ETC方式收费或MTC方式，既减少了现实中的收费争议，还可以提高货车通行效率。

4、由于有车辆通过各路段的重量数据，杜绝了换卡现象的发生，有效防止了通行费的流失。

5、由于有车辆通过各路段的重量数据，时间充裕，可在线与银行或其他后台系统对接验证，有效减少甚至杜绝金额不足车辆通过ETC车道，有效减少通行费的流失。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明结构图；

图2为动态称重(WIM)区工作流程；

图3为称重数据综合预判区工作流程；

图4为交易区工作流程。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种货车ETC动态称重数据综合预判系统，包括车辆动态称重区、称重数据综合预判区和交易区，所述称重数据综合预判区设置于车辆动态称重区和交易区之间；所述车辆动态称重区完成车辆动态称重，并获得称重数据；所述称重数据综合预判区根据称重数据生成相关收费信息，所述称重数据综合预判区用于检测交易金额是否充足等，车辆司机根据收费信息和交易金额选择收费车道，所述收费车道包括ETC车道和MTC车道；所述交易区完成车辆不停车扣费。

优选的，所述车辆动态称重区包括N个顺序设置的动态称重子区，这些动态称重子区可能用于超限检测、非现场执法、轴载调查、高速预检不定，从理论上讲每两个收费站之间仅需一套动态称重子区，可有效减少动态称重设备投资。车辆经过一个动态称重子区，获得一个称重数据，所述称重数据存储于车辆的OBU设备中或通过后台传送到数据处理中心，当车辆经过N个动态称重子区后，其OBU设备记录的称重数据形式以“路段1称重数据，路段2称重数据……，路段N称重数据”表示。

所述车辆动态称重区还包括车辆辅助鉴证系统，所述车辆辅助鉴证系统包括控制器单元、摄像机和车自牌识别模块，所述车牌识别模块和摄像机分别与控制器单元连接，所述摄像机用于抓拍通过控制区的车辆，所述车牌识别模块用于获取车牌信息。

图2为动态称重(WIM)区工作流程

当车辆进入WIM区时，车辆检测设备感应到车辆到达，产生一个信号通知智能称重仪进行动态称重。智能称重仪智能综合处理来自称重平台的车辆称重信号和车辆结束信号，同时由独特的逻辑算法判断是否有不同的倒车、溜车等行驶现象，处理后形成称重信息，可包括轴重、轴组重、总重、轴数、轴型、轴距、速度、日期和时间、数据记录序号等，最后将称重信息追加写入货车OBU或通过后台传送到数据处理中心。工作流程如图2所示。

所述动态称重子区包括车辆检测设备1、称重平台2、智能称重仪3和车辆分离装置4，所述称重平台、车辆检测设备、车辆分离装置分别与智能称重仪连接。所述车辆检测设备用于检测车辆是否进入动态称重子区，所述称重平台用于承载被称车辆，所述车辆分离装置用于检测车辆是否完全过称重平台，其中称重平台不限于轴重式(如石英、窄弯板、宽弯板、单秤台、双秤台)与整车式(如整车式动态秤)，主要根据用户需求量身定制。另外，由于整车式秤要求车辆通过速度不能过高，因此，车道若安装整车秤则应提前在相应路段设置车辆限制速度标志。

优选的，所述称重数据综合预判区包括预判控制器6、车辆检测设备5和预读RSU天线7；所述预判控制器通过预读RSU天线与OBU设备通信；所述预判控制器用于读取车辆经过动态称重子区的所有称重数据，并将所极称重数据融合为一条称重数据，然后从货车特征上判断是合法(如车牌、轴型或车型是否与当前行驶车道匹配)，最后将关键特征值(称重数据)显示于重量显示屏8，若货车司机认为称重数据存在争议，可自行选择进入MTC车道，由人工进行收费处理。

所述预判控制器根据融合后的称重数据生成相关收费信息，所述预判控制器用于检测交易金额是否充足等，车辆司机根据收费信息和交易金额选择收费车道。

所述预判控制器还用于检测车辆是否装载OBU设备，当检测到车辆没有装载OBU设备时，称重数据综合预判区自动引导货车进入MTC收费车道。

所述称重数据综合预判区还包括车辆辅助鉴证系统，所述车辆辅助鉴证系统包括控制器单元、摄像机和车自牌识别模块，所述车牌识别模块和摄像机分别与控制器单元连接，所述摄像机用于抓拍通过控制区的车辆，所述车牌识别模块用于获取车牌信息。

图3为称重数据综合预判区工作流程

预判控制器不断获取车辆进入预判区的车辆检测信号，当待检车辆触发车辆检测设备进入预判区时，预读RSU天线开始搜索OBU的回复信号判断电子标签是否合法有效及卡内余额是否充足等。若预读RSU天线没有搜索到OBU的回复信号或其它异常情况，则表明货车未装载合法有效的OBU设备，报警提示货车驶入MTC车道；若货车装载OBU设备合法且卡内余额充足等，则由预判控制器读取货车途经路段的所有动态称重数据，经处理融合后，计算出准确的称重数据，输出显示于路设显示屏。在货车合法(通过鉴证)前提下，货车司机根据称重数据结果，可自行提前选择进入ETC车道或MTC车道。称重数据综合预判区工作流程如图3所示。

交易区主要指ETC车道的不停车收费交易。车辆进入ETC车道后，将进入ETC交易区,并完成货车不停车扣费过程。所述车辆检测设备、交易设备分别与车道控制器连接，所述交易设备的RSU天线13与OBU设备通信。所述车道控制器，负责控制车辆不停车收费及车牌抓拍。车辆检测设备和交易设备RSU均接入车道控制器，交易设备RSU通过交易RSU天线与OBU建立交易过程中的专用短程通信链路。交易完成的收费信息会在费额显示屏14上显示，最后车道控制器控制自动栏杆15机抬起放行当前货车。

交易设备RSU的安装位置与交易RSU天线的角度、检测设备的位置、无线通信区域覆盖范围有关，需要在现场进行调整。单天线ETC车道的通信区长度为10m左右，《收费公路联网电子不停车收费技术要求》建议的ETC车道通过速度为20km/h。

所述交易区还包括车辆辅助鉴证系统，所述车辆辅助鉴证系统包括控制器单元、摄像机11和车自牌识别模块10，所述车牌识别模块和摄像机分别与控制器单元连接，所述摄像机用于抓拍通过控制区的车辆，所述车牌识别模块用于获取车牌信息。

通过交易区的车辆还将接受高清摄像机抓拍，并由车牌识别模块获取车牌信息，作为非法车辆闯入等取证需要。车牌识别模块与车道控制器相连接。为了避免前车对后车的遮挡，并满足车牌识别的功能要求，设置位置一般距离触发检测设备前沿4～7米。

图4为交易区工作流程

车道控制器通过交易区车辆检测设备检测到货车的到来，通知交易RSU设备读取货车OBU车辆信息，专用短程通信链路建立以后，交易RSU设备读取OBU的车辆信息、过站信息，然后车道控制器根据OBU信息及称重信息计算货车应收费额并在费额显示屏上显示。交易RSU天线获取消费信息后，通过微波信号发送消费指令至OBU，进行卡片的消费和过站信息更新等操作，并将消费结果上传至车道控制器。车道控制器收到消费结果后，判断消费是否成功，若成功则由车道控制器控制自动拦杆机抬杆放行；若交易不成功，车道控制器处理软件将自动切换为MTC人工收费模式，此时由收费亭工作人员进行传统方式收费。由于在预判区已处理货车非法装载OBU等情况，因此，交易不成功的情况很少见。

在前述实施例中，在车辆动态称重区、称重数据综合预判区和交易区各设置了一个车辆辅助鉴证系统，本领域技术人员也可以根据不同情况设置车辆辅助鉴证系统。

比如，称重数据综合预判区和交易区、称重数据综合预判区三者共用一个车辆辅助鉴证系统；或称重数据综合预判区、交易区共用一个车辆辅助鉴证系统；或称重数据综合预判区、车辆动态称重区共用一个车辆辅助鉴证系统；或交易区、称重数据综合预判区共用一个车辆辅助鉴证系统；或交易区、车辆动态称重区共用一个车辆辅助鉴证系统。

本发明中动态称重区域与收费区域相分离的货车ETC不停车收费系统，既可以显著改善收费站由于货车收费引起的拥堵问题，增强交通运输保障能力，还可以通过大量动态称重数据的综合预判解决收费争议，全面提升交通运输服务水平。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种货车ETC动态称重数据综合预判系统，其特征在于：包括车辆动态称重区、称重数据综合预判区和交易区，所述称重数据综合预判区设置于车辆动态称重区和交易区之间；

所述车辆动态称重区完成车辆动态称重，并获得称重数据；

所述称重数据综合预判区根据称重数据生成相关收费信息，所述称重数据综合预判区用于检测交易金额是否充足，车辆司机根据收费信息和交易金额选择收费车道，所述收费车道包括ETC车道和MTC车道；

所述交易区完成车辆扣费；所述车辆动态称重区包括N个顺序设置的动态称重子区，车辆经过一个动态称重子区，获得一个称重数据，所述称重数据存储于车辆的OBU设备中，当车辆经过N个动态称重子区后，OBU设备记录的称重数据形式以“路段1称重数据，路段2称重数据……，路段N称重数据”表示；

所述动态称重子区包括车辆检测设备、称重平台和智能称重仪，所述称重平台、车辆检测设备分别与智能称重仪连接；所述称重数据综合预判区包括预判控制器、预读RSU天线；所述预判控制器通过预读RSU天线与OBU设备通信；

所述预判控制器用于读取车辆经过动态称重子区的所有称重数据，并将所有称重数据融合为一条称重数据并将称重数据予以显示，预判控制器根据融合后的称重数据生成相关收费信息，所述预判控制器用于检测交易金额是否充足，车辆司机根据收费信息和交易金额选择收费车道；

所述交易区包括车道控制器、车辆检测设备和交易设备，所述车辆检测设备、交易设备分别与车道控制器连接，所述交易设备与OBU设备通信；

所述车辆动态称重区或/和称重数据综合预判区或/和交易区还包括车辆辅助鉴证系统，所述车辆辅助鉴证系统包括控制器单元、摄像机和车自牌识别模块，所述车牌识别模块和摄像机分别与控制器单元连接，所述摄像机用于抓拍通过控制区的车辆，所述车牌识别模块用于获取车牌信息。

2.根据权利要求1所述的货车ETC动态称重数据综合预判系统，其特征在于：所述预判控制器还用于检测车辆是否装载OBU设备，当检测到车辆没有装载OBU设备时，称重数据综合预判区自动引导货车进入MTC收费车道。