CN105513145B - 基于rfid的车辆电子收费系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子收费系统，其公开了一种基于RFID的车辆电子收费系统，解决传统技术中ETC系统建设和使用成本高的问题，其包括：站台收费系统，在车辆进出站台时，利用RFID读取设备获取车辆上的RFID标签中的车辆相关信息并结合站台信息和当前时间信息生成鉴权信息并上传给云服务平台；移动终端APP应用，设置在车辆用户的移动终端上，绑定了用户的相关信息，用于结合终端当前位置信息生成辅助鉴权信息发送给云服务平台；云服务平台，用于在收到站台收费系统上传的鉴权信息时，结合移动终端APP应用上传的辅助鉴权信息对车辆当前的通行状态进行复合鉴权；RFID标签，设置在车辆的车身底部位置，用于存储车辆相关信息。本发明适用于高速公路上不停车收费。
Description
技术领域
本发明涉及电子收费系统，具体涉及一种基于RFID的车辆电子收费系统。
背景技术
随着物联网技术如火如荼的推广和普及，车联网技术也得以迅速发展。车联网建设的实施和发展一方面给人们的出行带来更多的便利和精彩体验，另一方面在很大程度上改变了道路通行设施建设及车辆相关收费方式。
现在高速公路收费，主要依靠领卡人工缴费或ETC收费。领卡人工缴费缺点十分明显，首先严重影响高速公路通行流量，其次资金流转效率不高。ETC电子收费系统是一个集中了微波无线通信、计算机网络及信息处理、图象识别、传感技术、自动控制等多项高新技术在高速公路收费系统中的应用，实现车辆不停车自动收费的智能交通电子系统。
然而，ETC系统也存在一些不足。首先，ETC专用车道建设费用高昂，只有办理并安装了车载电子标签OBU的车辆才能使用，且一个OBU只针对一辆车，办理或更换OBU均需用户承担相应费用，在一定程度上减少了用户数量。
物联网已被确定为中国战略性新兴产业之一，《物联网“十二五”发展规划》的出台，无疑给正在发展的中国物联网又吹来一股强劲的东风，而RFID技术作为物联网发展的最关键技术，其应用市场必将随着物联网的发展而扩大。
RFID(射频识别：radio frequency identification)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。RFID可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
此外，随着RFID技术的不断成熟，其读写距离也在不断增加，目前市场上已经有了8米左右的成熟的RFID识别方案，完全可以满足在公路收费闸道对车辆信息识别的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于RFID的车辆电子收费系统，解决传统技术中ETC系统建设和使用成本高的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的方案是，一种基于RFID的车辆电子收费系统，包括：站台收费系统，包括站台软件系统及设置在高速公路收费站出/入口道闸地面下的RFID读取设备；所示RFID读取设备用于在车辆进/出收费站时对设置在车身底部位置的RFID标签进行读取，获取车辆的相关信息并传送给站台软件系统；所述站台软件系统将车辆的相关信息结合站台信息和当前时间信息生成鉴权信息并上传给云服务平台；在收到云服务平台反馈的复合鉴权的结果后根据该复合鉴权的结果进行相应处理；
移动终端APP应用，设置在车辆用户的移动终端上，绑定了用户的相关信息，用于结合终端当前位置信息生成辅助鉴权信息发送给云服务平台；
云服务平台，用于在收到站台收费系统上传的鉴权信息时，结合移动终端APP应用上传的辅助鉴权信息对车辆当前的通行状态进行复合鉴权，并将复合鉴权的结果反馈给站台收费系统。
RFID标签，设置在车辆的车身底部位置，用于存储车辆相关信息。
进一步的，所述车辆的相关信息包括车牌号；所述站台信息包括站台所处高速公路的位置信息和站台名称。
进一步的，所述用户的相关信息包括用户驾驶车辆的车牌信息、车型和用于缴费的电子钱包信息。
进一步的，所述终端当前位置信息由移动终端的GPS/北斗定位功能获取。
进一步的，所述云服务平台在收到站台收费系统上传的鉴权信息时，结合移动终端APP应用上传的辅助鉴权信息对车辆当前的通行状态进行复合鉴权的方法是：
当站台收费系统上传鉴权信息至云服务平台时，云服务平台根据鉴权信息中的车牌号，在数据库查询出绑定了该车牌号的用户，并比对该用户移动终端APP应用当前上传的辅助鉴权信息中的位置信息与站台收费系统上传的鉴权信息中的站台位置所处区域是否相符；若不相符，则通知站台收费系统复合鉴权未通过；
若相符，则根据用户移动终端APP应用最近1分钟位置点数据与站台入口和出口采样区进行比对，以确认车辆是进入高速公路还是驶离高速公路；
若车辆是进入高速公路，则记录该信息后进行暂存，并通知站台收费系统：复合鉴权通过，当前车辆为进入高速公路状态；
若车辆是驶出高速公路，则结合记录的其进入高速公路的信息，核算车辆通行费用并在用户绑定的电子钱包上扣费成功后，通知站台收费系统：复合鉴权通过，当前车辆为驶出高速公路状态，已成功扣费。
进一步的，所述站台收费系统根据在收到云服务平台反馈的复合鉴权的结果后根据该复合鉴权的结果进行相应处理包括：
当收到云服务平台复合鉴权未通过的通知时，站台收费系统发出警报声，提示站台工作人员进行处理；
当收到云服务平台复合鉴权通过，当前车辆为进入高速公路状态的通知时，站台收费系统通知收费站入口道闸放行；
当收到云服务平台复合鉴权通过，当前车辆为驶出高速公路状态，已成功扣费的通知时，站台收费系统通知收费站出口道闸放行。
进一步的，所述移动终端APP应用还用于根据用户当前在高速公路上行驶的累计里程数定时/实时核算费用，并与用户绑定的电子钱包进行校验，若判定电子钱包当前余额不足则提示用户充值或出站时人工缴费。
本发明的有益效果是：基于RFID技术实现高速公路车辆不停车收费，相对于传统ETC系统建设和使用成本更低，更加容易被用户接受。
具体实施方式
本发明旨在提出一种基于RFID的车辆电子收费系统，解决传统技术中ETC系统建设和使用成本高的问题。
该电子收费系统包括以下四个组成部分：
站台收费系统，包括站台软件系统及设置在高速公路收费站出/入口道闸地面下的RFID读取设备；所示RFID读取设备用于在车辆进/出收费站时对设置在车身底部位置的RFID标签进行读取，获取车辆的相关信息并传送给站台软件系统；所述站台软件系统将车辆的相关信息结合站台信息和当前时间信息生成鉴权信息并上传给云服务平台；在收到云服务平台反馈的复合鉴权的结果后根据该复合鉴权的结果进行相应处理；
移动终端APP应用，设置在车辆用户的移动终端上，绑定了用户的相关信息，用于结合终端当前位置信息生成辅助鉴权信息发送给云服务平台；
云服务平台，用于在收到站台收费系统上传的鉴权信息时，结合移动终端APP应用上传的辅助鉴权信息对车辆当前的通行状态进行复合鉴权，并将复合鉴权的结果反馈给站台收费系统。
RFID标签，设置在车辆的车身底部位置，用于存储车辆相关信息。
在具体实施上，所述云服务平台在收到站台收费系统上传的鉴权信息时，结合移动终端APP应用上传的辅助鉴权信息对车辆当前的通行状态进行复合鉴权的方法是：
当站台收费系统上传鉴权信息至云服务平台时，云服务平台根据鉴权信息中的车牌号，在数据库查询出绑定了该车牌号的用户，并比对该用户移动终端APP应用当前上传的辅助鉴权信息中的位置信息与站台收费系统上传的鉴权信息中的站台位置所处区域是否相符；若不相符，则通知站台收费系统复合鉴权未通过；
若相符，则根据用户移动终端APP应用最近1分钟位置点数据与站台入口和出口采样区进行比对，以确认车辆是进入高速公路还是驶离高速公路；
若车辆是进入高速公路，则记录该信息后进行暂存，并通知站台收费系统：复合鉴权通过，当前车辆为进入高速公路状态；
若车辆是驶出高速公路，则结合记录的其进入高速公路的信息，核算车辆通行费用并在用户绑定的电子钱包上扣费成功后，通知站台收费系统：复合鉴权通过，当前车辆为驶出高速公路状态，已成功扣费。
所述站台收费系统根据在收到云服务平台反馈的复合鉴权的结果后根据该复合鉴权的结果进行相应处理包括：
当收到云服务平台复合鉴权未通过的通知时，站台收费系统发出警报声，提示站台工作人员进行处理；
当收到云服务平台复合鉴权通过，当前车辆为进入高速公路状态的通知时，站台收费系统通知收费站入口道闸放行；
当收到云服务平台复合鉴权通过，当前车辆为驶出高速公路状态，已成功扣费的通知时，站台收费系统通知收费站出口道闸放行。
所述移动终端APP应用还用于根据用户当前在高速公路上行驶的累计里程数定时/实时核算费用，并与用户绑定的电子钱包进行校验，若判定电子钱包当前余额不足则提示用户充值或出站时人工缴费。
实施例：
首先车辆用户(驾驶员)使用智能手机，在云服务平台下载“高速公路自助通行”APP应用，注册并开通用户，然后进行基本的用户设置，包括：车型、车牌号、用户电子钱包信息等；云服务平台对这些信息进行存储并绑定；此外，在云服务平台中还存储了各个收费站点的相关信息：如站点名称、编号及在高速公路上的位置信息。
驶入准备：在准备进入高速公路前，用户打开APP应用的“通行标签”功能，该标签包含了常用车牌信息、当前位置信息(可通过手机GPS/北斗定位获取)，并通过手机3G/4G通信，实时与云服务平台进行同步。
驶入高速公路：当车辆进入收费站点入口道闸，站台软件通过RFID读取设备获得车辆信息，连同站点信息及时间信息一同上传至云服务平台与绑定该牌照的用户“通行标签”进行位置比对，若“通行标签”所含用户(驾驶员)位置信息与车辆所在站点有效区域一致，本次识别有效，站台软件进行提示后自动开闸放行。若在高速入口RFID未被正确识别，则无法使用自助通行功能，站台软件做出相应提示，采取人工发卡方式通过。
正常行驶：车辆在高速公路上行驶，用户“通行标签”会根据行驶的累计里程数实时/定时核算费用，并与用户绑定的电子钱包进行校验，若出现余额不足则提示用户充值或出站时人工全额缴费。
出口缴费：到达收费站出口道闸，RFID识别系统识别出车辆信息连同站点信息和时间信息一起上传云服务平台，与用户(驾驶员)“通行标签”内的当前位置进行核对无误后，在用户绑定的电子钱包上扣费，站台软件提示缴费成功并自动开闸放行，云服务平台还可向用户发送支付信息。
Claims (6)
1.一种基于RFID的车辆电子收费系统，其特征在于，包括：
站台收费系统，包括站台软件系统及设置在高速公路收费站出/入口道闸地面下的RFID读取设备；所示RFID读取设备用于在车辆进/出收费站时对设置在车身底部位置的RFID标签进行读取，获取车辆的相关信息并传送给站台软件系统；所述站台软件系统将车辆的相关信息结合站台信息和当前时间信息生成鉴权信息并上传给云服务平台；在收到云服务平台反馈的复合鉴权的结果后根据该复合鉴权的结果进行相应处理；
移动终端APP应用，设置在车辆用户的移动终端上，绑定了用户的相关信息，用于结合终端当前位置信息生成辅助鉴权信息发送给云服务平台；
云服务平台，用于在收到站台收费系统上传的鉴权信息时，结合移动终端APP应用上传的辅助鉴权信息对车辆当前的通行状态进行复合鉴权，并将复合鉴权的结果反馈给站台收费系统；
RFID标签，设置在车辆的车身底部位置，用于存储车辆相关信息；
所述云服务平台在收到站台收费系统上传的鉴权信息时，结合移动终端APP应用上传的辅助鉴权信息对车辆当前的通行状态进行复合鉴权的方法是：
当站台收费系统上传鉴权信息至云服务平台时，云服务平台根据鉴权信息中的车牌号，在数据库查询出绑定了该车牌号的用户，并比对该用户移动终端APP应用当前上传的辅助鉴权信息中的位置信息与站台收费系统上传的鉴权信息中的站台位置所处区域是否相符；若不相符，则通知站台收费系统复合鉴权未通过；
若相符，则根据用户移动终端APP应用最近1分钟位置点数据与站台入口和出口采样区进行比对，以确认车辆是进入高速公路还是驶离高速公路；
若车辆是进入高速公路，则记录该信息后进行暂存，并通知站台收费系统：复合鉴权通过，当前车辆为进入高速公路状态；
若车辆是驶出高速公路，则结合记录的其进入高速公路的信息，核算车辆通行费用并在用户绑定的电子钱包上扣费成功后，通知站台收费系统：复合鉴权通过，当前车辆为驶出高速公路状态，已成功扣费。
2.如权利要求1所述的一种基于RFID的车辆电子收费系统，其特征在于，所述车辆的相关信息包括车牌号；所述站台信息包括站台所处高速公路的位置信息和站台名称。
3.如权利要求1所述的一种基于RFID的车辆电子收费系统，其特征在于，所述用户的相关信息包括用户驾驶车辆的车牌信息、车型和用于缴费的电子钱包信息。
4.如权利要求1所述的一种基于RFID的车辆电子收费系统，其特征在于，所述终端当前位置信息由移动终端的GPS/北斗定位功能获取。
5.如权利要求1所述的一种基于RFID的车辆电子收费系统，其特征在于，所述站台收费系统根据在收到云服务平台反馈的复合鉴权的结果后根据该复合鉴权的结果进行相应处理包括：
当收到云服务平台复合鉴权未通过的通知时，站台收费系统发出警报声，提示站台工作人员进行处理；
当收到云服务平台复合鉴权通过，当前车辆为进入高速公路状态的通知时，站台收费系统通知收费站入口道闸放行；
当收到云服务平台复合鉴权通过，当前车辆为驶出高速公路状态，已成功扣费的通知时，站台收费系统通知收费站出口道闸放行。
6.如权利要求5所述的一种基于RFID的车辆电子收费系统，其特征在于，所述移动终端APP应用还用于根据用户当前在高速公路上行驶的累计里程数定时/实时核算费用，并与用户绑定的电子钱包进行校验，若判定电子钱包当前余额不足则提示用户充值或出站时人工缴费。
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