CN110853168B - 用于etc路侧单元端的通信方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于ETC路侧单元端的通信方法、装置及存储介质，在与车道控制机的通信过程中，通过调整和配置数据传输过程中的硬件参数以及信息帧的参数，主动配置业务类型和车道工作类型，防止不同省份以及不同类型的ETC设备之间的通讯障碍，能够协调通信时间和交易成本，并进一步协调装载ETC设备的车辆在各省份之间的业务结算。

Description

用于ETC路侧单元端的通信方法、装置及存储介质

技术领域

本发明属于ETC技术领域，尤其涉及一种用于ETC路侧单元端的通信方法、装置及存储介质。

背景技术

高速公路ETC(Electronic Toll Collection，不停车收费系统)是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载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。

现阶段全国各省份所采用的高速公路ETC系统以及相关硬件设备之间通讯存在障碍，业务类型以及结算方式也有区别。实际应用中，装载有ETC设备的车辆在不同省份之间行驶并结算业务时，经常出现各省ETC系统及设备通信不流畅、数据传输慢、数据阻塞甚至业务无法结算的问题。

解决上述问题的一种方案是统一各省的ETC设备，但是在ETC已经广泛普及应用的前提下，大量更换ETC设备成本高，实用性差，不利于实施。为了能够实现各省之间高速公路ETC系统流畅通信并结算业务，需要一种通信方法能够协调全国各省高速公路ETC系统，实现流畅通信和结算。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于ETC路侧单元端的通信方法、路侧单元装置及计算机存储介质，以提升各省ETC系统通信流畅度，实现通过ETC实现对全国高速公路统一收费。

本发明解决问题的技术方案是：

一方面，提供一种用于ETC路侧单元端的通信方法，包括：

接收车道控制机发送的初始化指令，根据所述初始化指令进行业务类型和车道工作类型初始化；

在搜索到车载单元的情况下，将包含车载单元物理地址的车载单元信息帧发送至所述车道控制机；

接收到所述车道控制机根据所述车载单元信息帧返回的第一继续交易指令时，采集车辆ETC信息，并根据所述车辆ETC信息生成车辆信息帧；

发送所述车辆信息帧至所述车道控制机，用于确认是否包含有效车辆ETC信息；

接收到所述车道控制机在判断所述车辆信息帧不包含有效车辆ETC信息的情况下返回的第一停止交易指令时，停止本次交易流程；

接收到所述车道控制机在判断所述车辆信息帧包含有效车辆ETC信息的情况下返回的第二继续交易指令时，根据所述车载单元物理地址从所述车载单元提取IC卡信息，并根据所述IC卡信息生成IC卡信息帧；

发送所述IC卡信息帧至所述车道控制机，用于判断是否包含有效所述IC卡信息；

接收所述车道控制机在判断所述IC卡信息帧不包含有效IC卡信息的情况下返回的第二停止交易指令时，停止本次交易流程；

接收所述车道控制机在判断所述IC卡信息帧包含有效IC卡信息的情况下返回的消费交易指令时，与所述车载单元进行交易，并根据交易结果生成交易信息帧；

发送所述交易信息帧至所述车道控制机，以确认交易完成；

其中，所述初始化指令、所述车载单元信息帧所述、第一继续交易指令、所述车辆信息帧、所述第一停止交易指令、所述第二继续交易指令、所述第二停止交易指令、所述消费交易指令、所述交易信息帧的数据帧包括：帧开始标志字段、协议版本号字段、帧序列号字段、帧数据长度字段、帧数据内容字段和校验值字段。

在一些实施例中，将包含所述车载单元物理地址的所述车载单元信息帧发送至所述车道控制机之前，还包括：

提取设备信息并生成设备状态信息帧，发送所述设备状态信息帧至所述车道控制机，以反馈初始化状态。

在一些实施例中，将包含所述车载单元物理地址的所述车载单元信息帧发送至所述车道控制机之前，还包括：

所述路侧单元每间隔设定时长发送一次无数据的所述车载单元信息帧至所述车道控制机，用于确认连接状态。

在一些实施例中，所述路侧单元接收到所述第一停止继续交易指令后，重新发送所述车辆信息帧或重新搜索车载单元。

在一些实施例中，所述路侧单元接收到所述第二停止交易指令后，重新发送所述IC卡信息帧或重新搜索车载单元。

在一些实施例中，还包括：

所述路侧单元将所述初始化指令中的帧数据长度字段值与所述初始化指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述初始化指令中的帧数据内容的完整性；和/或

所述路侧单元将所述第一继续交易指令中的帧数据长度字段值与所述第一继续交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述第一继续交易指令中的帧数据内容的完整性；和/或

所述路侧单元将所述第一停止交易指令中的帧数据长度字段值与所述第一停止交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述第一停止交易指令中的帧数据内容的完整性；和/或

所述路侧单元将所述第二继续交易指令中的帧数据长度字段值与所述第二继续交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述第二继续交易指令中的帧数据内容的完整性；和/或

所述路侧单元将所述第二停止交易指令中的帧数据长度字段值与所述第二停止交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述第二停止交易指令中的帧数据内容的完整性；和/或

所述路侧单元将所述消费交易指令中的帧数据长度字段值与所述消费交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述消费交易指令中的帧数据内容的完整性。

在一些实施例中，所述路侧单元接收到所述初始化指令读取业务类型的步骤包括：

读取所述初始化指令中的业务类型字段的8位数二进制编码；

从预存储的业务类型中调取与所述8位数二进制编码对应的业务类型，并设定相应的信息采集项目。

在一些实施例中，所述路侧单元接收到所述初始化指令后读取车道工作类型的步骤包括：

读取所述初始化指令的车道工作类型字段的编码；

从预存储的车道工作类型中调取与所述车道工作类型字段编码对应的车道工作类型，并设定相应的工作参数。

另一方面，本发明还提供一种ETC路侧单元装置，包括：

存储器、处理器和信号收发设备以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，存储器和信号收发设备分别连接处理器，所述计算机程序在被处理器执行时实现上文中所述的方法步骤。

另一方面，本发明还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机程序，当该计算机程序被执行时执行上文中所述的方法步骤。

本发明所述用于ETC路侧单元端的通信方法、路侧单元装置及计算机存储介质，通过统一数据帧格式并标注业务类型和车道工作类型，协调ETC车辆在各个省份通行时的业务结算流程；通过标注接收和发送的信息帧的通信协议版本号，协调不同省份间设备的通信时间和交易成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。在附图中：

图1为本发明一实施例所述通信方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例中所述通信方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

由于现阶段全国各省所采用的ETC系统设备并不一致，多数省份采用独立的设备系统和业务结算方式，导致了安装ETC设备的车辆在各省行驶的过程中，出现各省ETC系统通信不流畅，数据传输慢、数据阻塞甚至业务无法结算的问题。

经申请人研究发现，目前全国各省的高速ETC车道中的车道控制机和路侧单元的数据帧格式不统一，例如，部分省份车道控制器和路侧单元之间有采用的是RS232串口，有的采用的是RS415串口，这使得不同省的高速ETC车道之间的数据通信存在障碍、通信时间过长或交易成本过高。进一步的，由于各个省份高速ETC车道所涉及的业务类型存在差异，使得ETC车辆在部分省份之间无法进行业务结算。现有的高速ETC车道的路侧单元在通信过程中，没有包括用于协调通信协议版本以及标志和识别业务类型的步骤，不利于ETC车辆在全国范围内的通行与结算。

本发明提供的技术方案中，一方面，提供一种用于ETC路侧单元端的通信方法，所述通信方法中：

涉及初始化指令、车载单元信息帧、第一继续交易指令、车辆信息帧、第一停止交易指令、第二继续交易指令、第二停止交易指令、消费交易指令及交易信息帧均采用统一的数据帧格式，包括：帧开始标志字段、通信协议版本号字段、帧序列号字段、帧数据长度字段、帧数据内容字段和校验值字段。

其中，帧开始标志字段(STX)用于标志帧的起始。在一些特殊通信环境中，也可以增加或减少字节数，并定义其他取值样式。

通信协议版本号字段(VER)用于标注通信协议版本号，避免通信协议版本发生了变化，影响信号传输，无法控制交易进行；具体的，本实施例中，还可以通过测试不同版本通信协议的通信时间和交易成本，进一步选择最优的通信协议版本。

帧序列号字段(SEQ)用于标注车道控制机发送信息帧的帧序号，例如，本实施例中，车道控制机发送信息帧的帧序号可以为BXH，其中X为0、1、2、3……。

帧数据长度字段(LEN)用于标注帧数据内容的长度。

帧数据内容字段(DATA)用于存储具体数据内容。

校验值字段(CRC)用于存储从通信协议版本号字段到帧数据内容字段所有字节的CRC16(16位循环冗余校验码)校验值，用于判断整个数据帧的完整性。

如图1所示，所述通信方法包括如下步骤101至步骤106：

以下步骤101至步骤106可以由路侧单元执行，也可以由能够存储计算机程序的计算机存储介质执行。

步骤101：接收车道控制机发送的初始化指令，根据所述初始化指令进行业务类型和车道工作类型初始化。

为了满足各省份ETC系统的实际配置要求，路侧单元通过接收路侧单元发送的初始化指令配置设备工作参数，例如，工作功率、车道模式、路径信息处理模式等参数。

在本实施例中，路侧单元读取初始化指令的帧数据内容字段中用于标注业务类型和车道工作类型的字段，并配置相应的工作参数；

具体的，初始化指令用过添加特定的数字或者序列号，标注业务类型和车道工作类型，路侧单元在读取该数字或者序列号之后，提取对应的预存储的业务类型和车道工作类型进行配置，指导后续数据采集流程。

在一些实施例中，路侧单元读取初始化指令的帧数据内容字段中的车道工作类型参数，其中，3表示封闭式ETC入口，4表示封闭式ETC出口，6表示ETC开放式，7表示标识站，8标识省界合建站，根据数值配置对应的工作类型以及相关工作参数，并对检测到的路侧单元进行写入或读取。

具体的，封闭式ETC入口和封闭式ETC出口表示高速公路路段两端设置的入口处路侧单元和出口处路侧单元；开放式ETC表示不设置出入口的高速公路路段的路侧单元；标识站是指在高速公路行驶路段上设置的用于写入路径信息的路侧单元，用于在车载单元经过时，在车载单元中写入用于标识路径信息的EF04文件并写入路径信息，并同时向车载单元装载的IC卡中写入用于标注路径信息的0008文件和0009文件并写入路径信息；省界合建站表示两省交界处的路侧单元。

在一些实施例中，EF04文件可以是车载单元预先设置并存有的，0008文件和0009文件可以是IC卡预先设置并存有的。

示例性的，在一些实施例中，路侧单元读取初始化指令的帧数据内容字段中用于标注业务类型的8位数二进制字段，其中每一位用于标识一种业务内容，1表示存在，0表示不存在，该方法可以标注8种业务类型。

示例性的，在另一些实施例中，路侧单元读取初始化指令的帧数据内容字段中用于标注业务类型的8位数二进制字段，8位数二进制字段可以用于标注255种业务组合；具体地，可以根据实际业务类型和数量进行标注，例如，针对中国34个省、自治区、直辖市和特别行政区，可以采用二进制的00000001～00100010对应十进制中的1～34，作为序号分别标注业务组合类型；进一步地，也可以采用其他数段进行标注。

在另一些实施例中，路侧单元读取初始化指令中的8位数二进制字段，根据8位数二进制字段的第一位判断是否执行标识站应用，1表示有且执行标识站应用，0表示无且不执行标识站应用；根据8位数二进制字段第二位至第六位读取并配置二进制编码标识的31种类型的业务组合之一；或者分别读取8位数二进制字段中第二位至第六位的每一位并配置对应的业务内容，当对应位数值为1表示有且配置，0表示无且不配置；根据8位数二进制字段的第七位选择路径识别文件，具体地，读取得到1或0标识两种不同的路径识别文件，1表示写入车载单元的EF04文件并同时写入IC卡中的0008文件，0表示写入车载单元的EF04文件并同时写入IC卡中的0009文件；根据8位数二进制字段第八位执行是否清除标识站内容，1表示执行清除，0表示执行不清除。

其中，所述标识站应用于执行对车载单元写入行驶路径信息的任务，在各种类型的路侧单元上都能装载。

示例性的，当车载单元经过路侧单元的信号范围时被检测到，8位数二进制字段中第一位为1时，标识站应用的根据8位数二进制字段中第七位的标注内容执行行驶路径信息或指定业务内容的写入或读取；8位数二进制字段中第一位为0时，不执行行驶路径信息的写入；当8位数二进制字段第八位为1时清除标识站内的内容，0时不清除。

步骤102：在搜索到车载单元的情况下，将包含车载单元物理地址的车载单元信息帧发送至所述车道控制机。

路侧单元在完成初始化设置后，搜索通信区域内是否存在车载单元，当搜索到车载单元时，采集车载单元的物理地址并生成车载单元信息帧，发送车载单元信息帧至车道控制机，以提示车道控制机发现交易对象，并用于在之后的通信过程中标记该车载单元。

在一些实施例中，路侧单元还可以采集车载单元的其他标识性的信息生成车载单元信息帧，如无线通信时使用的IP(Internet Protocol Address)信息，或者其他身份标识类信息。进一步的，还可以在路侧单元搜索到车载单元时，写入身份标识信息，该身份标识信息仅在单次交易通信过程中生效。

步骤103：接收到所述车道控制机根据所述车载单元信息帧返回的第一继续交易指令时，采集车辆ETC信息，并根据所述车辆ETC信息生成车辆信息帧。

在本实施例中，路侧单元接收第一继续交易指令用于确认车道控制机接收到指令，并进行下一步交易程序。具体的，第一继续交易指令可以仅包含对车载单元信息帧的应答信息，也可以包括具体的车辆ETC信息的采集要求。当路侧单元仅收到应答信息时，按预设程序采集车辆ETC信息。

其中，所述车辆ETC信息可以是包含了ETC用户ID信息、用户类型信息、车辆类型信息、车辆行驶路径信息和/或其他用于核定计费标准和计算费用的信息。

步骤104：发送所述车辆信息帧至所述车道控制机，用于确认是否包含有效车辆ETC信息。

接收到所述车道控制机在判断所述车辆信息帧不包含有效车辆ETC信息的情况下返回的第一停止交易指令时，停止本次交易流程。

接收到所述车道控制机在判断所述车辆信息帧包含有效车辆ETC信息的情况下返回的第二继续交易指令时，根据所述车载单元物理地址从所述车载单元提取IC卡信息，并根据所述IC卡信息生成IC卡信息帧。

具体的，本实施例中，路侧单元在发送车辆信息帧后，由车道控制机进行判断是否包含有效车辆ETC信息；

在一些实施例中，第一停止交易指令包括两类，一种是用于使路侧单元重新搜索车载单元，另一种是用于使路侧单元重新发送车辆信息帧。当车辆信息帧没有包含任何车辆ETC信息时，表示无法获取车辆ETC信息，则路侧单元接收车道控制机发送的用于重新搜索车载单元的第一停止交易指令，并执行；当车辆信息帧包含不完整状态的车辆ETC信息时，则路侧单元接收车道控制机发送的用于重新发送车辆信息帧的第一停止交易指令，并执行。

应当理解为，不完整状态的车辆ETC信息为数据传输丢失、部分信息采集失败或者其他可以通过重新采集或传输的方式恢复信息内容的情况；进一步地，当重新发送车辆信息达到设定次数仍无法得到有效车辆ETC信息时，路侧单元接收车道控制机回复的包含重新搜索车载单元指令的第一停止交易指令。

第二继续交易指令可以包含要求采集IC卡信息的指令，也可以仅包括确认收到车辆信息帧的答复信息，当路侧单元收到答复信息时，根据预设步骤采集IC卡信息，并生成IC卡信息帧。

其中，IC卡信息可以是用于扣费的银行账户信息或者其他能够完成扣费交易的第三方账户信息，也可以进一步包含其他类型信息。

步骤105：发送所述IC卡信息帧至所述车道控制机，用于判断是否包含有效所述IC卡信息。

接收所述车道控制机在判断所述IC卡信息帧不包含有效IC卡信息的情况下返回的第二停止交易指令时，停止本次交易流程。

接收所述车道控制机在判断所述IC卡信息帧包含有效IC卡信息的情况下返回的消费交易指令时，与所述车载单元进行交易，并根据交易结果生成交易信息帧。

具体的，本实施例中，路侧单元在发送IC卡信息帧后，由车道控制机进行判断是否包含有效IC卡信息；

其中，有效的IC卡信息可以是包含了用于扣费的银行账户信息或者其他能够完成扣费交易的第三方账户信息。在一些实施例中，只有当IC卡信息帧中包含的用于扣费的银行账户或者第三方账户内余额高于单次交易额上限时，才认定为包含有效的IC卡信息。可替代的，在一些实施例中，对于可透支的银行账户或者第三方账户，只有当IC卡信息帧中包含的用于扣费的银行账户或者第三方账户可透支余额高于单次交易额上限时，才认定为包含有效的IC卡信息。

在一些实施例中，第二停止交易指令包括两类，一种是用于使路侧单元重新搜索车载单元，另一种是用于使路侧单元重新发送IC卡信息帧。当IC卡信息帧没有包含任何IC卡信息时，表示无法获取IC卡信息，则路侧单元接收车道控制机发送的用于重新搜索车载单元的第二停止交易指令，并执行；当IC卡信息帧包含不完整状态的IC卡信息时，则路侧单元接收车道控制机发送的用于重新发送车辆信息帧的第二停止交易指令，并执行。

应当理解为，不完整状态的IC卡信息为数据传输丢失、部分信息采集失败或者其他可以通过重新采集或传输的方式恢复信息内容的情况；进一步的，当重新发送IC卡信息帧达到设定次数仍无法得到有效IC卡信息时，则路侧单元接收车道控制机发送的包含重新搜索车载单元指令的第二停止交易指令。

进一步的，消费交易指令可以包含要求采集交易信息的指令，也可以仅包括确认收到IC卡信息帧的答复信息，当路侧单元收到答复信息时，根据预设步骤采集交易信息，并生成交易信息帧。

步骤106：发送所述交易信息帧至所述车道控制机，以确认交易完成。

再一些实施例中，步骤106之后还包括：路侧单元接受车道控制机发送的确认交易完成的信息，路侧单元根据确认交易完成的信息结束本次交易，并继续搜索下一个车载单元。

在一些实施例中，路侧单元接收车道控制机确认交易完成的信息中，可以包含重新搜索车载单元的指令，也可以仅包含确认收到交易信息帧的应答。

在一些实施例中，将包含车载单元物理地址的车载单元信息帧发送至车道控制机之前，还包括：

提取设备信息并生成设备状态信息帧，发送设备状态信息帧至车道控制机，以反馈初始化状态。

具体的，本实施例中，路侧单元启动后监听通信通道，当接收到车道控制机发送的初始化指令后，建立TCP(Transmission Control Protocol传输控制协议)连接，并发送设备状态信息帧用于反馈路侧单元的初始化状态；在初始化失败，未建立有效连接时，提示车道控制机重新发送初始化指令。

在一些实施例中，将包含车载单元物理地址的车载单元信息帧发送至车道控制机之前，还包括：

路侧单元每间隔设定时长发送一次无数据的车载单元信息帧至车道控制机，用于确认连接状态。

在本实施例中，路侧单元在其通信区域内搜索不到车载单元的情况下，也定时向车道控制机发送车载单元信息帧，作为心跳信息使用，表示路侧单元正常工作状态，也用于表示连接状态正常。

示例性的，在车载单元信息帧设置执行状态代码字段，当路侧单元在其通信区域内搜索不到车载单元的情况下将执行状态代码字段置为80H，表示没有后续数据，作为心跳信息使用；当路侧单元在其通信区域内搜索到车载单元的情况下将执行状态代码字段置为00，表示有后续数据。

在一些实施例中，所述通信方法还包括：路侧单元在接收到车道控制机发送的初始化指令时，将初始化指令中的帧数据长度字段值与初始化指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断初始化指令中的帧数据内容的完整性。

具体的，路侧单元将收到的初始化指令后，读取数据帧中的帧数据长度字段，例如，帧数据长度字段标注的内容为22个字节；判断接收到的初始化指令中帧数据内容的长度是否为22个字节，是则表示初始化指令的帧数据内容完整，否则表示初始化指令的帧数据内容丢失；当帧数据内容丢失时，路侧单元可以请求重新发送当前帧数据。

在一些实施例中，所述通信方法还包括：路侧单元在接收到车道控制机发送的第一继续交易指令时，将第一继续交易指令中的帧数据长度字段值与第一继续交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断第一继续交易指令中的帧数据内容的完整性。

具体的，路侧单元将收到的第一继续交易指令时后，读取数据帧中的帧数据长度字段，例如，帧数据长度字段标注的内容为8个字节；判断接收到的第一继续交易指令时中帧数据内容的长度是否为8个字节，是则表示第一继续交易指令时的帧数据内容完整，否则表示第一继续交易指令时的帧数据内容丢失；当帧数据内容丢失时，路侧单元可以请求重新发送当前帧数据。

在一些实施例中，所述通信方法还包括：路侧单元在接收到车道控制机发送的第一停止交易指令时，将第一停止交易指令中的帧数据长度字段值与第一停止交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断第一停止交易指令中的帧数据内容的完整性。

具体的，路侧单元将收到的第一停止交易指令后，读取数据帧中的帧数据长度字段，例如，帧数据长度字段标注的内容为5个字节；判断接收到的第一停止交易指令中帧数据内容的长度是否为5个字节，是则表示第一停止交易指令的帧数据内容完整，否则表示第一停止交易指令的帧数据内容丢失；当帧数据内容丢失时，路侧单元可以请求重新发送当前帧数据。

在一些实施例中，所述通信方法还包括：路侧单元在接收到车道控制机发送的第二继续交易指令时，将第二继续交易指令中的帧数据长度字段值与第二继续交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断第二继续交易指令中的帧数据内容的完整性。

具体的，路侧单元将收到的第二继续交易指令后，读取数据帧中的帧数据长度字段，例如，帧数据长度字段标注的内容为8个字节；判断接收到的第二继续交易指令中帧数据内容的长度是否为8个字节，是则表示第二继续交易指令帧数据内容完整，否则表示第二继续交易指令帧数据内容丢失；当帧数据内容丢失时，路侧单元可以请求重新发送当前帧数据。

在一些实施例中，所述通信方法还包括：路侧单元在接收到车道控制机发送的第二停止交易指令时，将第二停止交易指令中的帧数据长度字段值与第二停止交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断第二停止交易指令中的帧数据内容的完整性。

具体的，路侧单元将收到的第二停止交易指令后，读取数据帧中的帧数据长度字段，例如，帧数据长度字段标注的内容为5个字节；判断接收到的第二停止交易指令中帧数据内容的长度是否为5个字节，是则表示第二停止交易指令帧数据内容完整，否则表示第二停止交易指令帧数据内容丢失；当帧数据内容丢失时，路侧单元可以请求重新发送当前帧数据。

在一些实施例中，所述通信方法还包括：路侧单元在接收到车道控制机发送的消费交易指令时，将消费交易指令中的帧数据长度字段值与消费交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断消费交易指令中的帧数据内容的完整性。

具体的，路侧单元将收到的消费交易指令后，读取数据帧中的帧数据长度字段，例如，帧数据长度字段标注的内容为87个字节；判断接收到的消费交易指令中帧数据内容的长度是否为87个字节，是则表示消费交易指令帧数据内容完整，否则表示消费交易指令帧数据内容丢失；当帧数据内容丢失时，路侧单元可以请求重新发送当前帧数据。

如图2中所给出的一实施例所述通信方法的步骤包括：

路侧单元接收到车道控制机发送的初始化指令C0H，读取初始化指令C0H的帧数据内容字段中标注车道工作类型的字段数值为3，标注业务类型的字段数值为01101001，同时读取路侧单元发送心跳信息的时间为10ms以及路侧单元功率级数、信号道等信息。路侧单元根据车道工作类型的字段数值“3”将车道工作类型设定为封闭式ETC入口，将业务类型的字段数值“01101001”中第二位、第三位、第五位和第六位对应的业务类型设置为有。进一步的，路侧单元根据初始化指令C0H标注的路侧单元功率级数和信号道配置相关参数。

路测单元采集路侧单元主状态参数、PSAM(终端安全控制模块)卡个数、PSAM卡终端机编号等信息并生成设备状态信息帧B0H，并将设备状态信息帧B0H发送至车道控制机。路侧单元完成初始化后，每间隔10ms发送一次无数据的车载单元信息帧B2H至车道控制机，作为心跳信息用于确认路侧单元和车道控制机的连接状态。

当路侧单元检测到信号范围内有车载单元时，采集车载单元物理地址信息、发行商代码、协约版本以及车载单元状态等信息并生成车载单元信息帧B2H，路侧单元发送车载单元信息帧B2H至车道控制机。车道控制机确认收到车载单元信息帧B2H后，发送第一继续交易指令作为应答，本示例中第一继续交易指令采用继续交易指令C1H，继续交易指令C1H仅包含车载单元物理地址信息以及应答信息。

路侧单元确认接收到第一继续交易指令后，采集对应物理地址下车载单元的车辆ETC信息，包括车载单元记载的车牌号、车辆颜色、车辆类型、用户类型、车辆尺寸、车轮数、车轴数以及车辆发动机号和/或其他用于核定计费标准和计算费用的信息，并生成车辆信息帧B3H。路侧单元发送车辆信息帧B3H至车道控制机。

车道控制机根据车辆信息帧B3H的帧数据长度字段标注的数值，校验帧数据内容部分的完整性，当帧数据内容不完整时路侧单元收到车道控制机返回的包含重新发送当前指令帧命令的第一停止交易指令，路侧单元重新发送车辆信息帧B3H；当重新发送车辆信息帧B3H到达3次仍不完整时，路侧单元收到车道控制机返回的包含重新搜索车载单元指令的第一停止交易指令帧；当帧数据内容完整时，车道控制机判断车辆信息帧B3H是否包含有效车辆ETC信息，具体判断是否包含完整的ETC用户ID信息、用户类型信息、车辆类型信息、车辆行驶路径信息和/或其他用于核定计费标准和计算费用的信息。当车辆信息帧B3H不包含有效车辆ETC信息时，路侧单元接收车道控制机返回的包含重新搜索车载单元指令第一停止交易指令；当所述车辆信息帧B3H包含有效车辆ETC信息时，路侧单元接收车道控制机返回的第二继续交易指令；具体的第一停止交易指令采用停止交易指令C2H，停止交易指令C2H仅包含车载单元物理地址信息，以及用于标注重新搜索车载单元或重新发送当前帧的停止类型信息；第二继续交易指令采用继续交易指令C1H。

路侧单元接收到车道控制机返回的第二继续交易指令时，采集对应物理地址下车载单元的IC卡信息，并生成IC卡信息帧B4H，路侧单元发送IC卡信息帧B4H至车道控制机。IC卡信息包括：交易类型、银行账户信息、账户余额、上次过站信息等。

车道控制机接收路侧单元发送的IC卡信息帧B4H，根据IC卡信息帧B4H的帧数据长度字段标注的数值，校验帧数据内容部分的完整性；当帧数据内容不完整时，路侧单元接收到车道控制机返回的包含重新发送当前指令帧命令的第二停止交易指令；当重新发送当前指令帧到达3次仍不完整时，路侧单元接收到车道控制机返回的包含重新搜索车载单元指令的第二停止交易指令帧；当帧数据内容完整时，车道控制机判断IC卡信息帧B4H是否包含有效的IC卡信息，具体判断是否包含用于扣费的余额充足的银行账户信息或者其他能够完成扣费交易的第三方账户信息，当IC卡信息帧B4H不包含有效IC卡信息时，路侧单元收到车道控制机返回的包含重新搜索车载单元指令第二停止交易指令；具体的，第二停止交易指令采用停止交易指令C2H。

当IC卡信息帧B4H包含有效IC卡信息时，路侧单元收到车道控制机返回的消费交易指令C6H；

在本实施例中，消费交易指令C6H包含车载单元物理地址信息，用于向指定车载单元发送指令；交易记录信息，用于记录交易内容扣款信息等，具体可以是一个包含扣费交易记录的文件，例如，设置名称为“0019”的文件记录扣费交易信息；扣款额信息，用于标注扣款费用；过站信息，用于写入所经过的路径信息。

路侧单元接收到消费交易指令C6H后，根据消费交易指令C6H对车载单元进行扣费交易，并写入交易信息过站信息，并根据具体交易结果生成交易信息帧B5H。交易信息帧B5H包括：车载单元物理地址信息、PSAM卡终端机编号、交易时间、交易类型、交易认证编码、IC卡脱机交易序号、PSAM卡终端机交易序号、交易后余额。

路侧单元发送交易信息帧B5H至车道控制机，路侧单元接收车道控制机返回的确认完成交易的信息，具体的，确认完成交易的信息采用C1H。路侧单元接收到确认完成交易的信息后，继续搜索下一车载单元。

另一方面，本发明还提供一种ETC路侧单元装置，包括：

存储器、处理器和信号收发设备以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，存储器和信号收发设备分别连接处理器，计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求上文中所述方法的步骤。

另一方面，本发明还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机程序，当该计算机程序被执行时执行权利要求上文中所述方法的步骤。

综上所述，本发明实施例中，所述用于ETC路侧单元端的通信方法、路侧单元装置及计算机存储介质，通过统一数据帧格式并标注业务类型和车道工作类型，协调ETC车辆在各个省份通行时的业务结算流程。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于ETC路侧单元端的通信方法，其特征在于，包括：

接收车道控制机发送的初始化指令，根据所述初始化指令进行业务类型和车道工作类型初始化，读取所述初始化指令中的业务类型字段的8位数二进制编码，从预存储的业务类型中调取与所述8位数二进制编码对应的业务类型，并设定相应的信息采集项目；读取所述初始化指令的车道工作类型字段编码，从预存储的车道工作类型中调取与所述车道工作类型字段编码对应的车道工作类型，并设定相应的工作参数；

在搜索到车载单元的情况下，将包含车载单元物理地址的车载单元信息帧发送至所述车道控制机；

接收到所述车道控制机根据所述车载单元信息帧返回的第一继续交易指令时，采集车辆ETC信息，并根据所述车辆ETC信息生成车辆信息帧；

发送所述车辆信息帧至所述车道控制机，用于确认是否包含有效车辆ETC信息；

接收到所述车道控制机在判断所述车辆信息帧不包含有效车辆ETC信息的情况下返回的第一停止交易指令时，停止本次交易流程；

接收到所述车道控制机在判断所述车辆信息帧包含有效车辆ETC信息的情况下返回的第二继续交易指令时，根据所述车载单元物理地址从所述车载单元提取IC卡信息，并根据所述IC卡信息生成IC卡信息帧；

发送所述IC卡信息帧至所述车道控制机，用于判断是否包含有效所述IC卡信息；

接收所述车道控制机在判断所述IC卡信息帧不包含有效IC卡信息的情况下返回的第二停止交易指令时，停止本次交易流程；

接收所述车道控制机在判断所述IC卡信息帧包含有效IC卡信息的情况下返回的消费交易指令时，与所述车载单元进行交易，并根据交易结果生成交易信息帧；

发送所述交易信息帧至所述车道控制机，以确认交易完成；

其中，所述初始化指令、所述车载单元信息帧、所述第一继续交易指令、所述车辆信息帧、所述第一停止交易指令、所述第二继续交易指令、所述第二停止交易指令、所述消费交易指令、所述交易信息帧的数据帧包括：帧开始标志字段、协议版本号字段、帧序列号字段、帧数据长度字段、帧数据内容字段和校验值字段；所述初始化指令的帧内容字段采用8位数二进制字段标注业务组合，将8位数二进制字段的第一位用于标识是否有标识站应用，1表示有，0表示无；8位数二进制字段第二位至第六位作为二进制编码标识多种类型的业务，或分别采用8位数二进制字段中第二位至第六位的每一位标识一种业务内容，当对应位数值为1表示有，0表示无；8位数二进制字段的第七位用于选择路径识别文件，具体地，采用1或0标识两种不同的路径识别文件；8位数二进制字段第八位用于标注是否清除标识站内容，1表示清除，0表示不清除。

2.根据权利要求1所述的用于ETC路侧单元端的通信方法，其特征在于，将包含所述车载单元物理地址的所述车载单元信息帧发送至所述车道控制机之前，还包括：

提取设备信息并生成设备状态信息帧，发送所述设备状态信息帧至所述车道控制机，以反馈初始化状态。

3.根据权利要求2所述的用于ETC路侧单元端的通信方法，其特征在于，将包含所述车载单元物理地址的所述车载单元信息帧发送至所述车道控制机之前，还包括：

所述路侧单元每间隔设定时长发送一次无数据的车载单元信息帧至所述车道控制机，用于确认与所述车道控制机的连接状态。

4.根据权利要求1所述的用于ETC路侧单元端的通信方法，其特征在于，所述路侧单元接收到所述第一停止交易指令后，重新发送所述车辆信息帧或重新搜索车载单元。

5.根据权利要求1所述的用于ETC路侧单元端的通信方法，其特征在于，所述路侧单元接收到所述第二停止交易指令后，重新发送所述IC卡信息帧或重新搜索车载单元。

6.根据权利要求1所述的用于ETC路侧单元端的通信方法，其特征在于，还包括：

所述路侧单元将所述初始化指令中的帧数据长度字段值与所述初始化指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述初始化指令中的帧数据内容的完整性；和/或

所述路侧单元将所述第一继续交易指令中的帧数据长度字段值与所述第一继续交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述第一继续交易指令中的帧数据内容的完整性；和/或

所述路侧单元将所述第一停止交易指令中的帧数据长度字段值与所述第一停止交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述第一停止交易指令中的帧数据内容的完整性；和/或

所述路侧单元将所述第二继续交易指令中的帧数据长度字段值与所述第二继续交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述第二继续交易指令中的帧数据内容的完整性；和/或

所述路侧单元将所述第二停止交易指令中的帧数据长度字段值与所述第二停止交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述第二停止交易指令中的帧数据内容的完整性；和/或

所述路侧单元将所述消费交易指令中的帧数据长度字段值与所述消费交易指令中的帧数据内容的长度进行对比，以判断所述消费交易指令中的帧数据内容的完整性。

7.一种ETC路侧单元装置，其特征在于，包括：

存储器、处理器和信号收发设备以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，存储器和信号收发设备分别连接处理器，所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的方法步骤。

8.一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机程序，当该计算机程序被执行时执行权利要求1-6任意一项所述的方法步骤。

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