CN108520626A - V2x车载终端、路侧基站、路况信息获取方法及系统 - Google Patents
V2x车载终端、路侧基站、路况信息获取方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及了一种V2X车载终端、路侧基站、路况信息获取方法及系统，该实施例的路况信息获取方法包括：当安装有ETC电子标签的第一车辆经过路侧基站时，通过与所述ETC电子标签进行通信来获取所述第一车辆的车辆信息；对多个所述第一车辆的所述车辆信息进行处理，以获取当前路段的路况信息；将当前路段的所述路况信息封装成V2X数据包，并基于车联网技术广播所述V2X数据包，以使安装有V2X车载终端的第二车辆接收并输出所述路况信息。实施本发明的技术方案，只需对路侧基站设备进行智能化改造，即可实现道路信息收集和下发，减少路侧设备投入，实现收益最大化，同时，也推进V2X产业化进程。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通(Intelligent Transportation System，ITS)领域，尤其涉及一种V2X车载终端、路侧基站、路况信息获取方法及系统。
背景技术
ETC(Electronic Toll Collection，不停车电子收费)与V2X(Vehicle to X)都是智能交通领域的典型技术，二者都是利用DSRC(Dedicated Short Range Communication，专用短程通信技术)进行车辆识别、车辆数据的上传和分发以及道路信息的收集处理等技术操作，并与实际场景相结合，实现车辆验证、电子不停车收费、危险状况预警、道路路况提醒等应用场景。
ETC是目前世界上最先进的路桥收费方式，其通过安装在车辆挡风玻璃上的ETC电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。后台计算机可以通过专用短程通信技术读取车载电子标签中存放的有关车辆的固有信息(如车辆类别、车主、车牌号等)、车辆运行信息、征费状态信息。按照既定的收费标准，通过计算，从IC卡中扣除本次道路使用通行费。ETC也可以实现对车辆进行自动检测和自动车辆分类。
V2X技术是车联网的核心技术，也是未来智能交通运输系统的关键技术。V2X即指“车对外界”的无线信息交换技术的统称，这种技术在一般情况下不通过基站，是车与车或者路侧设备直接信息交换，因而可以实现近场(1000m以内)、短时延(100ms内)的通信，并且在无网络覆盖的区域也可以正常工作。目前标准完备的V2X技术实现是基于美国IEEE802.11p标准的DSRC技术，是在wifi技术的基础发展而来。另还有一种V2X的技术实现是基于LTE在车载环境下的通信技术—LTE-V，既可以实现端到端之间的直接通信(LTE-V-Direct)，也可以通过基站，扩大通信范围，获取更多信息和数据(LTE-V-Cell)。V2X技术使得车与车、车与道路之间能够直接通信，无需通过基站。实现车车通信需要两车都装有匹配的车载单元(On-Board Unit，OBU)，实现车与道路之间的通信需要在道路装有匹配的路侧设备(Road Side Unit，RSU)，从而获得行驶车辆信息、实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息，提高驾驶安全性、减少拥堵、提高交通效率、提供车载娱乐信息等。
目前ETC技术在国内已经日趋成熟，到2016年年底已基本实现全国ETC联网，主线收费站ETC覆盖率达到100％，全国ETC用户数量突破4700万，专用车道数量超过1.4万条。而V2X技术现阶段还处于准备期，尽管前景开阔，但距离落地还需要一定的准备时间。因此，未来市场迫切需要将V2X和ETC技术结合，借助ETC系统目前成熟的路网路侧系统去推进V2X技术的发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的目前还未出现V2X与ETC技术结合的缺陷，提供一种V2X车载终端、路侧基站、路况信息获取方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种路况信息获取方法，包括：
当安装有ETC电子标签的第一车辆经过路侧基站时，通过与所述ETC电子标签进行通信来获取所述第一车辆的车辆信息；
对多个所述第一车辆的所述车辆信息进行处理，以获取当前路段的路况信息；
将当前路段的所述路况信息封装成V2X数据包，并基于车联网技术广播所述V2X数据包，以使安装有V2X车载终端的第二车辆接收并输出所述路况信息。
优选地，获取当前路段的路况信息，之后，还包括：
将所述路况信息发送至云端服务器，以使云端服务器对所接收的各个路段的路况信息进行处理，并分别下发至设置在相应道路监测点处的监测终端。
优选地，所述路况信息包括车辆的流量信息、流速信息、流向信息。
本发明还构造一种路况信息获取方法，包括：
安装有V2X车载终端的第二车辆在经过路侧基站时，接收路侧基站基于车联网技术广播的V2X数据包，其中，路侧基站通过与多个第一车辆上的ETC电子标签进行通信而分别获取每个第一车辆的车辆信息，并将所述车辆信息处理成当前路段的路况信息，且将所述路况信息封装成V2X数据包；
对所接收的所述V2X数据包进行解析并获取所述路况信息；
输出所述路况信息。
优选地，输出所述路况信息，包括：
判断所述路况信息是否满足预设条件；
若满足预设条件，则显示预设的预警图标和/或播放预设的提示音。
本发明还构造一种V2X车载终端，包括：
接收模块，用于接收路侧基站基于车联网技术广播的V2X数据包，其中，路侧基站通过与多个第一车辆上的ETC电子标签进行通信而分别获取每个第一车辆的车辆信息，并将所述车辆信息处理成当前路段的路况信息，且将所述路况信息封装成V2X数据包；
解析模块，用于对所接收的所述V2X数据包进行解析并获取所述路况信息；
输出模块，用于输出所述路况信息。
优选地，还包括判断模块，而且，
所述判断模块，用于判断所述路况信息是否满足预设条件；
所述输出模块，用于在满足预设条件时，显示预设的预警图标和/或播放预设的提示音。
本发明还构造一种路侧基站，包括：
ETC模块，用于当安装有ETC电子标签的第一车辆经过路侧基站时，通过与所述ETC电子标签进行通信来获取所述第一车辆的车辆信息；
处理模块，用于对多个所述第一车辆的所述车辆信息进行处理，以获取当前路段的路况信息；
V2X模块，用于将当前路段的所述路况信息封装成V2X数据包，并基于车联网技术广播所述V2X数据包，以使安装有V2X车载终端的第二车辆接收并输出所述路况信息。
优选地，还包括：
发送模块，用于将所述路况信息发送至云端服务器，以使云端服务器对所接收的各个路段的路况信息进行处理，并分别下发至设置在相应道路监测点处的监测终端。
本发明还构造一种路况信息获取系统，包括：
以上所述的路侧基站；
多个分别安装在多个第一车辆上的ETC电子标签；
多个分别安装在多个第二车辆上的V2X车载终端，所述V2X车载终端为以上所述的V2X车载终端。
实施本发明的技术方案，通过将ETC技术和V2X技术相结合，一方面，利用现有的接近5000万的ETC用户终端，收集大量车辆的通行和道路数据，并将这些数据信息进行处理和利用，呈现给车辆驾驶员，便于管理和提前采取措施；另一方面，利用车联网通信进行车辆通行信息上传和下发，无需通过基站，保证了数据传输的实时性和可靠性。因此，无需ETC用户加装其他设备，只需对路侧基站设备进行智能化改造，即可实现道路信息收集和下发，减少路侧设备投入，实现收益最大化，同时，也鼓励广大车主安装V2X车载终端，推进V2X产业化进程，是未来智能交通发展的重要一环。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
图1是本发明路况信息获取方法实施例一的流程图；
图2是本发明路况信息获取方法实施例二的流程图；
图3是本发明路侧基站实施例一的逻辑结构图；
图4是本发明V2X车载终端实施例一的逻辑结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明路况信息获取方法实施例一的流程图，该实施例的路况信息获取方法应用在路侧基站中，且可包括以下步骤：
S11.当安装有ETC电子标签的第一车辆经过路侧基站时，通过与所述ETC电子标签进行通信来获取所述第一车辆的车辆信息；
在该步骤中，首先说明的是，第一车辆上的ETC电子标签通常安装在汽车的挡风玻璃内侧，该ETC电子标签存放的有关车辆基本(如车辆类别、车主、车牌号等)信息和车辆通行信息，且可与路侧基站中的ETC模块进行远距离双向通讯。
还需说明的是，路侧基站可实现现有技术中的ETC收费功能，当装载有ETC电子标签的第一车辆在通过路桥收费站或其他道路信息收集点时，路侧基站中的ETC模块通过DSRC与现有存量车上已经具备的ETC电子标签进行通信，获取车辆的车辆信息，车辆信息包括车辆基本信息和车辆通行信息，并完成缴费，使ETC用户的通行及扣费过程照常。具体地，ETC车主驾车行驶在高速公路上，若即将驶离高速公路，则会将车辆减速通过ETC收费路口，ETC电子标签与收费站的ETC路侧基站设备通信交互成功后发出“滴”声响，收费站显示屏幕提示车主缴费成功，车辆信息上传ETC路侧基站设备存储并处理，然后ETC车主驾驶车辆驶离高速公路。
最后需说明的是，对于所获取的车辆信息，路侧基站除了将其用于计算费用及扣费，还会将这些信息进行收集及汇总。
S12.对多个所述第一车辆的所述车辆信息进行处理，以获取当前路段的路况信息；
在该步骤中，当路侧基站的ETC模块获取到每个经过车辆的车辆信息后，通过有线方式传输给处理模块，由处理模块对这些信息进行处理，从而计算出当前路段的路况信息，例如，可包括车辆的流量信息、流速信息、流向信息。具体地，路侧基站根据所接收的与第一车辆的交易信号可计算出该第一车辆的实时位置，并根据两相邻时刻所检测的位置计算该第一车辆的实时速度。然后可根据当前路段内多个第一车辆的实时速度计算当前路段的平均速度，及计算当前路段内的总车辆数，从而可确定车辆的流量、流速及流向。
S13.将当前路段的所述路况信息封装成V2X数据包，并基于车联网技术广播所述V2X数据包，以使安装有V2X车载终端的第二车辆接收并输出所述路况信息。
在该步骤中，路侧基站中的处理模块在确定了当前路段的路况信息后，将其按照V2X数据包格式处理封装，然后将封装后的V2X数据包通过路侧基站中的V2X模块下发到装有V2X车载终端的第二车辆，让这部分车辆提前知道高速公路收费站附近和道路信息收集点附近的路况信息，提前采取行车措施。
另外还需说明的是，路侧基站的V2X模块可基于车联网技术广播封装好的V2X数据包，其中，车联网通信指的是基于IEEE 802.11p标准或者基于LTE-V-Driect的端到端直接通信，无需经过基站，在无网络连接的情况下也可以使用。
实施该实施例的技术方案，相比现有技术都是将ETC技术作为电子不停车收费单独使用，将V2X技术作为车辆驾驶辅助，本实施例通过将日趋成熟的ETC技术和日渐发展的V2X技术相结合，一方面，由于现有ETC用户接近5000万，而每位车主用户都是一个信息点，在经过ETC收费站时都会上传数据，通过利用现有的接近5000万的ETC用户终端，收集大量车辆的通行和道路数据，并将这些数据信息进行处理和利用，呈现给车辆驾驶员，便于管理和提前采取措施；另一方面，由于突破了现有路况信息都是通过无线网络收集和下发的问题，利用车联网通信进行车辆通行信息上传和下发，无需通过基站，保证了数据传输的实时性和可靠性。因此，无需ETC用户加装其他设备，只需对路侧基站设备进行智能化改造，即可实现道路信息收集和下发，减少路侧设备投入，实现收益最大化，同时，也鼓励广大车主安装V2X车载终端，推进V2X产业化进程，是未来智能交通发展的重要一环。
在上述实施例的基础上，进一步地，在获取当前路段的路况信息，之后，还包括：
将所述路况信息发送至云端服务器，以使云端服务器对所接收的各个路段的路况信息进行处理，并分别下发至设置在相应道路监测点处的监测终端。
在该实施例中，路侧基站中的处理模块在确定了当前路段的路况信息后，还会将路况信息上传到云端服务器，再由云端服务器分发到各个道路监测点处的监测终端，以使监测终端通过可视化界面显示车流量、流向、流速等状况，从而供道路信息监测点内的道路交通管理人员监测高速公路、桥、其他道路的流量、流速、流向等情况。
图2是本发明路况信息获取方法实施例二的流程图，该实施例的路况信息获取方法应用在V2X车载终端中，且可包括以下步骤：
S21.安装有V2X车载终端的第二车辆在经过路侧基站时，接收路侧基站基于车联网技术广播的V2X数据包，其中，路侧基站通过与多个第一车辆上的ETC电子标签进行通信而分别获取每个第一车辆的车辆信息，并将所述车辆信息处理成当前路段的路况信息，且将所述路况信息封装成V2X数据包；
在该步骤中，若第二车辆安装有V2X车载终端，当其经过路侧基站时，例如，与路侧基站的距离小于1000米时，该V2X车载终端便可接收到路侧基站基于车联网技术广播的V2X数据包。
S22.对所接收的所述V2X数据包进行解析并获取所述路况信息；
在该步骤中，在接收到该V2X数据包后，按照V2X数据包的格式进行解析，从而获取到当前路段的路况信息。
S23.输出所述路况信息。
在该步骤中，可通过车机或者仪表显示该路况信息，或通过语音播放该路况信息。
在上述实施例的基础上，进一步地，步骤S23可具体包括以下步骤：
S231.判断所述路况信息是否满足预设条件；
S232若满足预设条件，则显示预设的预警图标和/或播放预设的提示音。
在该实施例中，对于解析出的路况信息，可将其与阈值进行比较，从而可确定当前路段的车辆流量是正常还是拥堵。若该路段的流量超阈值，则说明车流密集，此时，会在车机和仪表上显示相应的预警图标或播放提示声音，提醒车主提前选择行车路线；若该路段车流流量正常，则不提醒V2X车主，车辆正常通过。另外，还可在拥堵时确定拥堵等级。
图3是本发明路侧基站实施例一的逻辑结构图，该实施例的路侧基站包括ETC模块11、处理模块12和V2X模块13，其中，处理模块12可分别通过有线方式与ETC模块11及V2X模块13连接。而且，ETC模块11包含有ETC通信的所有模块，例如，路侧设备(带有微波通信天线)、摄像机、控制器等，其可与ETC电子标签进行通信，获取车辆信息。V2X模块13包含V2X通信的所有模块，例如，路侧设备(带有微波通信天线)，且可从处理模块12获取到V2X数据包信息，通过路侧设备下发到V2X车载终端。
在该实施例中，ETC模块11用于当安装有ETC电子标签的第一车辆经过路侧基站时，通过与所述ETC电子标签进行通信来获取所述第一车辆的车辆信息；处理模块12用于对多个所述第一车辆的所述车辆信息进行处理，以获取当前路段的路况信息；V2X模块13用于将当前路段的所述路况信息封装成V2X数据包，并基于车联网技术广播所述V2X数据包，以使安装有V2X车载终端的第二车辆接收并输出所述路况信息。
进一步地，本发明的路侧基站还包括发送模块，该发送模块用于将所述路况信息发送至云端服务器，以使云端服务器对所接收的各个路段的路况信息进行处理，并分别下发至设置在相应道路监测点处的监测终端。在该实施例中，云端服务器通过移动网络与处理模块相连，从多个路桥收费站或其他道路信息收集点的处理模块获取路况信息，并下发到各个道路信息监测点内的监测终端，以将路况信息呈现给道路管理人员。
图4是本发明V2X车载终端实施例一的逻辑结构图，该实施例的V2X车载终端包括接收模块21、解析模块22和输出模块23，其中，接收模块21用于接收路侧基站基于车联网技术广播的V2X数据包，其中，路侧基站通过与多个第一车辆上的ETC电子标签进行通信而分别获取每个第一车辆的车辆信息，并将所述车辆信息处理成当前路段的路况信息，且将所述路况信息封装成V2X数据包；解析模块22用于对所接收的所述V2X数据包进行解析并获取所述路况信息；输出模块23用于输出所述路况信息。
进一步地，本发明的V2X车载终端还包括判断模块，其中，该判断模块用于判断所述路况信息是否满足预设条件；而且，输出模块用于在满足预设条件时，显示预设的预警图标和/或播放预设的提示音。
本发明还构造一种路况信息获取系统，包括路侧基站、多个分别安装在多个第一车辆上的ETC电子标签、多个分别安装在多个第二车辆上的V2X车载终端，其中，路侧基站及V2X车载终端的逻辑结构可参照前文所述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种路况信息获取方法，其特征在于，包括：
当安装有ETC电子标签的第一车辆经过路侧基站时，通过与所述ETC电子标签进行通信来获取所述第一车辆的车辆信息；
对多个所述第一车辆的所述车辆信息进行处理，以获取当前路段的路况信息；
将当前路段的所述路况信息封装成V2X数据包，并基于车联网技术广播所述V2X数据包，以使安装有V2X车载终端的第二车辆接收并输出所述路况信息。
2.根据权利要求1所述的路况信息获取方法，其特征在于，获取当前路段的路况信息，之后，还包括：
将所述路况信息发送至云端服务器，以使云端服务器对所接收的各个路段的路况信息进行处理，并分别下发至设置在相应道路监测点处的监测终端。
3.根据权利要求1所述的路况信息获取方法，其特征在于，所述路况信息包括车辆的流量信息、流速信息、流向信息。
4.一种路况信息获取方法，其特征在于，包括：
安装有V2X车载终端的第二车辆在经过路侧基站时，接收路侧基站基于车联网技术广播的V2X数据包，其中，路侧基站通过与多个第一车辆上的ETC电子标签进行通信而分别获取每个第一车辆的车辆信息，并将所述车辆信息处理成当前路段的路况信息，且将所述路况信息封装成V2X数据包；
对所接收的所述V2X数据包进行解析并获取所述路况信息；
输出所述路况信息。
5.根据权利要求4所述的路况信息获取方法，其特征在于，输出所述路况信息，包括：
判断所述路况信息是否满足预设条件；
若满足预设条件，则显示预设的预警图标和/或播放预设的提示音。
6.一种V2X车载终端，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收路侧基站基于车联网技术广播的V2X数据包，其中，路侧基站通过与多个第一车辆上的ETC电子标签进行通信而分别获取每个第一车辆的车辆信息，并将所述车辆信息处理成当前路段的路况信息，且将所述路况信息封装成V2X数据包；
解析模块，用于对所接收的所述V2X数据包进行解析并获取所述路况信息；
输出模块，用于输出所述路况信息。
7.根据权利要求6所述的V2X车载终端，其特征在于，还包括判断模块，而且，
所述判断模块，用于判断所述路况信息是否满足预设条件；
所述输出模块，用于在满足预设条件时，显示预设的预警图标和/或播放预设的提示音。
8.一种路侧基站，其特征在于，包括：
ETC模块，用于当安装有ETC电子标签的第一车辆经过路侧基站时，通过与所述ETC电子标签进行通信来获取所述第一车辆的车辆信息；
处理模块，用于对多个所述第一车辆的所述车辆信息进行处理，以获取当前路段的路况信息；
V2X模块，用于将当前路段的所述路况信息封装成V2X数据包，并基于车联网技术广播所述V2X数据包，以使安装有V2X车载终端的第二车辆接收并输出所述路况信息。
9.根据权利要求8所述的路侧基站，其特征在于，还包括：
发送模块，用于将所述路况信息发送至云端服务器，以使云端服务器对所接收的各个路段的路况信息进行处理，并分别下发至设置在相应道路监测点处的监测终端。
10.一种路况信息获取系统，其特征在于，包括：
权利要求8或9所述的路侧基站；
多个分别安装在多个第一车辆上的ETC电子标签；
多个分别安装在多个第二车辆上的V2X车载终端，所述V2X车载终端为权利要求6或7所述的V2X车载终端。
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Publications (1)
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