CN111223198A - Etc-pos处理单元、不停车收费系统、方法、计算设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种ETC‑POS处理单元、不停车收费系统、方法、计算设备及介质，所述ETC‑POS处理单元一方面与RSU路侧单元交互，另一方面与停车场车道系统交互，一个停车场内，只需要部署1套ETC‑POS处理单元，即可支持1台或多台所述RSU路侧单元同时接入，也就可以支持一条或多条车道的ETC收费服务。本发明集成度高，使用便捷，能够极大地降低停车场对接ETC的难度，从而降低ETC技术在停车场景的应用门槛。

Description

ETC-POS处理单元、不停车收费系统、方法、计算设备及介质

技术领域

本发明涉及ETC交易技术领域，尤其涉及一种ETC-POS处理单元、不停车收费系统、方法、计算设备及介质。

背景技术

高速不停车收费技术(Electronic Toll Collection，ETC)现已在全国范围内大范围推广。ETC技术除应用于高速公路收费场景之外，也适应于城市内的交通应用，特别是停车场出入口的不停车收费。然而对于ETC技术本身而言，其使用难度和应用门槛比较高——例如具体涉及到复杂的接口协议、对接流程。

目前，停车场产品的生产商、运营商通常会在停车场出入口上配置路侧单元(RoadSide Unit，RSU)，路侧单元是一种工作于5.8GHz频段的有源RFID射频设备。通过它，上位机软件与安装在车辆上的车载单元(On board Unit，OBU)进行交互，实现离线扣费交易，并将交易的信息上传至省级高速公路管理中心的清分平台，进行资金的清分与划账。但是，目前市场上的路侧单元的接口，主要符合国标GB/T20851-2007的定义，各省市在高速公路实际建设过程中，依据各地情况，在国标基础上有所扩展。总体来说，国标定义的RSU接口，可分为“集成接口”和“透传接口”两类，但这两类接口的对接难度都比较大，对于停车场景来说，又不完全适用。

因此市面上针对ETC停车主要有两类解决方案：1、直接使用RSU国标接口(主要是集成接口)进行对接；2、通过增加一个设备，将国标接口做“二次封装”提供服务。这两种方法都不尽完美，或难度较大，或成本较高。所以，目前，即使在停车场配置路侧单元，也不能很容易地扩展ETC业务，从而无法较容易且低成本的实现ETC技术在停车场景的对接应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ETC-POS处理单元、不停车收费系统、方法、计算设备及介质，能够极大地降低停车场对接ETC的难度，从而降低ETC技术在停车场景的应用门槛。

为了达到上述目的，本发明提供了一种ETC-POS处理单元，包括：

外挂管理模块，接收用户输入的功能请求；

本地管理模块，与所述外挂管理模块连接，用于响应所述功能请求并向所述外挂管理模块提供可视化的功能信息和/或返回处理结果；

ETC交易处理流程模块，提供与停车场车道系统交互的第一通信接口及与RSU路侧单元交互的第二通信接口，所述停车场车道系统通过所述第一通信接口向所述ETC交易处理流程模块发出触发请求或交易请求，所述ETC交易处理流程模块响应于所述触发请求并通过所述第二通信接口以及所述RSU路侧单元获取车载OBU的状态信息，所述ETC交易处理流程模块响应于所述交易请求实现入口/出口交易；

全局参数管理模块，用于实现所述外挂管理模块、本地管理模块或ETC交易处理流程模块的参数的管理、调整及初始化功能，并响应于所述外挂管理模块本地管理模块或ETC交易处理流程模块发出的调用命令提供设定参数。

可选的，所述第一通信接口为HTTP接口，所述第二通信接口为RSU国标接口。

可选的，所述ETC-POS处理单元还包括密钥模块；

所述密钥模块响应于所述交易请求并采集所述车载OBU发送的加密数据，通过向一云服务器申请密钥并利用所述密钥对所述加密数据进行解密后，将解密数据发送至所述ETC交易处理流程模块中执行入口/出口交易，并将交易结果上传至所述云服务器中；

或者，所述密钥模块响应于所述交易请求并采集所述车载OBU发送的加密数据，通过密码卡计算出所述加密数据对应的密钥，并利用所述密钥对所述加密数据进行解密后，将解密数据发送至所述ETC交易处理流程模块中执行入口/出口交易。

可选的，所述ETC-POS处理单元还包括监听模块；

所述监听模块实时监听所述ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元以及所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统的通信情况，并ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元和/或所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统在通信时捕捉通信信号并分离出ETC交易数据。

本发明还提供了一种电子不停车收费系统，包括停车场车道系统、RSU路侧单元以及所述的ETC-POS处理单元。

本发明还提供了一种利用所述ETC-POS处理单元进行电子不停车收费的方法，包括如下操作步骤：

停车场车道系统发出触发请求，ETC交易处理流程模块响应于所述触发请求并通过所述RSU路侧单元获取车载OBU的状态信息；

在获取交易许可后，所述停车场车道系统发出交易请求，所述ETC交易处理流程模块响应于所述交易请求实现入口/出口交易；

ETC交易处理流程模块完成入口/出口交易之后发出放行指令，所述停车场车道系统响应于所述放行指令并对车辆放行；

所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统基于HTTP协议交互，所述ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元基于国标RSU接口协议交互。

可选的，所述ETC交易处理流程模块响应所述交易请求之后，还通过密钥在线获取或密钥卡计算的方式获取密钥，并利用所述密钥对所述车载OBU发送的加密数据进行解密后，将解密数据发送至所述ETC交易处理流程模块中执行入口/出口交易。

可选的，还包括：

实时监听所述ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元以及所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统的通信情况；

当所述ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元和/或所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统在通信时捕捉通信信号并分离出ETC交易数据。

本发明还提供了一种计算设备，所述计算设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现所述的电子不停车收费方法。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的电子不停车收费方法。

在本发明提供的ETC-POS处理单元、不停车收费系统、方法、计算设备及介质中，ETC-POS处理单元一方面与RSU路侧单元交互，另一方面与停车场车道系统交互，一个停车场内，只需要部署1套ETC-POS处理单元，即可支持1台或多台所述RSU路侧单元同时接入，也就可以支持一条或多条车道的ETC收费服务。本发明集成度高，使用便捷，能够极大地降低停车场对接ETC的难度，从而降低ETC技术在停车场景的应用门槛。

附图说明

图1为本发明实施例提供的不停车收费系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的不停车收费方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的不停车收费方法中的交易信息触发处理流程示意图；

其中，附图标记为：

100-外挂管理模块；200-本地管理模块；300-全局参数管理模块；400-ETC交易处理流程模块；500-RSU路侧单元；600-停车场车道系统；700-本地数据库。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参阅图1，本实施例提供了一种ETC-POS处理单元，包括外挂管理模块100、本地管理模块200、全局参数管理模块300及ETC交易处理流程模块400。ETC-POS处理单元一方面提供诸如集成接口、透传接口等通信接口(图1中示例为透传接口)与RSU路侧单元500交互，另一方面提供诸如HTTP+REST接口(图1中示例为交易接口)等通信接口与停车场车道系统600交互。所述RSU路侧单元500安装于停车场的出入口上，用于实现车辆进出停车场的ETC收费。一个停车场内，只需要部署1套ETC-POS处理单元，即可支持1台或多台RSU路侧单元500同时接入，也就可以支持一条或多条车道的ETC收费服务。并且，ETC-POS处理单元还与一云服务器进行交互，从而具备了云端上传、密钥支持或断链缓存等功能。

具体的，如图1所示，上述外挂管理模块100可以是一诸如web页面的可视化管理界面，用户可以在外挂管理模块100中输入功能请求，例如全局参数设置的功能请求、设备管理的查询功能请求、云服务配置的功能请求、运行状态监控的查询功能请求或本地记录查询的功能请求等。

上述本地管理模块200可以与外挂管理模块100连接以实现交互，即本地管理模块200可以响应用户输入的功能请求并向外挂管理模块100提供可视化的功能信息和/或返回处理结果。例如，本地管理模块200可以根据用户输入的全局参数初始化参数，或者可以根据用户输入的相应查询信息在外挂管理模块100中显示查询的结果。当然，本地管理模块200还可以提供诸如设备管理、设备链路管理、运行监控(车道设备、车道交易及车道状态)、日志(非法操作预警)、本地交易数据查询、断链数据积压检测、云服务器管理或配置参数等辅助功能。通过本地管理模块200与外挂管理模块100的交互，用户通过在外挂管理模块100进行可视化的操作，从而方便的管理各类设备(例如RSU路侧单元)，也能够实时获取需要查询的功能信息以及操作的结果，不用再通过其他外部硬件设备下发指令的形式管理设备，管理更加方便直观。例如实时获取所述RSU路侧单元500的在线状态、工作状态、或链路状态等，还可以管理获取车道内其他诸如栏杆、通行灯、雨棚灯、费额显示器、车道摄像机、射频采集卡及车辆检测器等设备的状态。上述本地管理模块200与外挂管理模块100的信息交互很简单：就是通过外挂模块的Web页面，能够实现本地管理的配置界面。传统的RSU的参数，需要通过指令下发给设备，比较麻烦。

上述全局参数管理模块300用于实现所述外挂管理模块100、本地管理模块200或ETC交易处理流程模块400的参数的管理、调整及初始化功能，并响应于所述外挂管理模块100、本地管理模块200或ETC交易处理流程模块400发出的调用命令提供设定参数。具体的，该参数可以是用于设置所述RSU路侧单元500的工作模式的参数，或者是用于设置云服务器相关的地址、端口及认证信息的参数，或者是用于设置黑名单查询策略、加密方式的参数；或者是用于设置清分结算相关的路网编号、终端编号的参数；或者是用于设置本地记录保存时间的参数，这些参数实时参与ETC-POS处理单元的工作过程，并通过调用命令实现参数调用。

应理解，全局参数管理模块300中存储的黑名单可以与云服务器中的黑名单同步。

ETC交易处理流程模块400是ETC-POS处理单元的核心模块，其提供与停车场车道系统600及RSU路侧单元500交互的通信接口。所述停车场车道系统600通过发出触发请求调用ETC交易处理流程模块400，上述ETC交易处理流程模块400响应触发请求后，再通过所述RSU路侧单元500获取车载OBU的状态信息(包括车辆信息等内容)。触发请求可以是请求获取所述RSU路侧单元500的编号以及车辆的停车时间，所述RSU路侧单元500可以向停车场车道系统600返回车载OBU的状态、身份信息、加密数据、IC卡信息(余额、车辆信息、过站信息)等车载OBU的状态信息，此时，停车场车道系统600协同ETC交易处理流程模块400根据车载OBU的状态信息判断是否可以进行交易。即上述停车场车道系统600是直接调用该ETC交易处理流程模块400的系统，本实施例将ETC-POS处理单元功能整合到了停车场车道系统600中，ETC交易处理流程模块400再通过RSU路侧单元500获取车载OBU的状态信息(获取车辆信息等)，随后该停车场车道系统600协同ETC交易处理流程模块400进行判定是否可以交易；在交易过程中，该ETC交易处理流程模块400还会向云服务器(即云平台)核实密钥数据，获取在线密钥来完成交易，详见后续密钥模块介绍。上述交易结果会上传给云服务器，用于后续的清分结算。当满足交易的条件后，所述停车场车道系统600会发出交易请求，ETC交易处理流程模块400响应于交易请求扣除相应的金额，实现入口/出口交易。

作为可选实施例，ETC交易处理流程模块400兼容ETC交易和MTC交易，可以自动实现ETC交易和MTC交易的切换，也可以通过外挂管理模块100手动切换，保证车道的利用率。

进一步，当ETC-POS处理单元同时接入多台RSU路侧单元500时，每台RSU路侧单元500与ETC-POS处理单元之间具有不同的通信频率，以防止信号干扰的问题。优选的，RSU路侧单元500的水平波瓣角小于19度，提高了邻道泄露功率比，从而能够准确的接收本道的信号。

本实施例中，ETC-POS处理单元还包括一本地数据库700，用于实现交易记录，以便于授权的用户查询。并且本地数据库700还可以通过本地管理模块200进行参数配置、备份或灾难恢复等。

进一步，ETC-POS处理单元还包括密钥模块，停车场车道系统600发出触发请求之后，RSU路侧单元500会返回车载OBU的加密数据。此时，密钥模块会采集加密数据，通过向云服务器申请密钥并利用密钥对加密数据进行解密后，将解密数据发送至ETC交易处理流程模块400中以执行入口/出口交易，并将交易结果上传至云服务器中。或者，作为可选实施例，密钥模块内置一密码卡，在采集车载OBU发送的加密数据之后，也可以通过密码卡计算出加密数据对应的密钥，并利用密钥对加密数据进行解密后，将解密数据发送至ETC交易处理流程模块400中以执行入口/出口交易。通过密钥模块对交易进行加密，可以防止盗刷的情况发生，使得ETC交易更加安全。

应理解，本实施例中，ETC-POS处理单元密钥行为、交易记录等对停车场车道系统600均是不可见的，从而防止车主信息泄露或ETC盗刷等风险。

可见，在本发明实施例的技术方案中，将ETC交易处理流程模块400的技术功能全部封装在RSU-POS处理单元，主要设计功能有：OBU唤醒和触发读取信息；OBU有效性判定；车辆信息解密；交易密钥服务；信息联动上报和事后清分结算等技术操作。具体如下表所示：

可选的，ETC-POS处理单元还包括监听模块，监听模块可以实时监听ETC交易处理流程模块400与RSU路侧单元500以及ETC交易处理流程模块400与停车场车道系统600的通信情况。当ETC交易处理流程模块400与RSU路侧单元500和/或ETC交易处理流程模块400与停车场车道系统600在通信时，基本上在处理交易的流程，监听模块可以捕捉通信过程中的数据并进行数据筛选，以并分离出ETC交易数据。ETC交易数据可以用于数据对比或交易核实等，提升了用户对出行服务的消费体验。

进一步，本实施例中RSU路侧单元500的通讯区域控制在5m-8m之间，从而可以降低跟车干扰发生的几率。

请继续参阅图1，基于此，本实施例还提供了一种电子不停车收费系统，包括停车场车道系统600、RSU路侧单元500以及ETC-POS处理单元。ETC-POS处理单元可以作为停车场车道系统600及RSU路侧单元500之间的“中间服务”，使得停车场车道系统600与RSU路侧单元500之间的调用更加简单，避免了额外的硬件成本。并且，电子不停车收费系统提供从硬件设备、车道控制软件、停车场车道系统600软件以及云服务器的全套解决方案，实现了软硬件的无缝连接，真正实现了收费系统的集成，真正实现无人值守。

如图2所示，本实施例还提供了一种利用所的ETC-POS处理单元进行电子不停车收费的方法，包括：

步骤S10：停车场车道系统发出触发请求，ETC交易处理流程模块响应于触发请求并通过RSU路侧单元获取车载OBU的状态信息；

步骤S20：在获取交易许可后，停车场车道系统发出交易请求，ETC交易处理流程模块响应于交易请求实现入口/出口交易。

步骤S30：ETC交易处理流程模块完成入口/出口交易之后发出放行指令，所述停车场车道系统响应于所述放行指令并对车辆放行；

所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统基于HTTP协议交互，所述ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元基于国标RSU接口协议交互。

具体的，结合图1和图3所示，首先执行步骤S10，当车辆开到停车场车道系统600的入口/出口时，停车场车道系统600发出触发请求，调用ETC-POS处理单元通过RSU路侧单元500获取车载OBU的状态信息。此时，停车场车道系统600还会根据状态信息判断交易的条件是否满足。

本实施例中，所述ETC交易处理流程模块400与所述停车场车道系统600基于HTTP协议交互，所述ETC交易处理流程模块400与所述RSU路侧单元500基于国标RSU接口协议交互，但不应以此为限。

接下来，执行步骤S20，交易的条件满足后，停车场车道系统600发出交易请求触发交易，此时，ETC-POS处理单元会向云服务器申请密钥或者通过内置的密钥卡计算出密钥，然后并利用密钥对车载OBU的状态信息中的加密数据进行解密以形成解密数据参与到交易中。

接着，ETC-POS处理单元进行扣费处理(入口交易扣费0元，并记录时间)，扣费动作完成后生成交易信息并上传至云服务器中，交易信息可以是交易成功的信息，也可以是交易失败的信息。ETC-POS处理单元还可以将交易信息发送至车主和停车场运营商的终端上，以通知交易的情况。

作为可选实施例，在ETC-POS处理单元开启时，ETC-POS处理单元中的监听模块会实时监听ETC交易处理流程模块400与RSU路侧单元500以及所述ETC交易处理流程模块400与停车场车道系统60的通信情况，当ETC交易处理流程模块与RSU路侧单元和/或ETC交易处理流程模块与停车场车道系统在通信时捕捉通信信号并分离出ETC交易数据。交易数据可以用于后续的交易记录的比对、存档等，当交易出错时能够及时发现。

最后执行步骤S30，当交易成功后，ETC-POS处理单元发出放行指令，停车场车道系统600响应于放行指令抬杆放行车辆放行。停车场运营商与ETC运营商可以事后进行资金的划分、结算，与高速ETC的事后清算方式一致，非常便捷。

本实施例还提供了一种计算设备，计算设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现的电子不停车收费方法。

本实施例中的计算设备可以是PC，也可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3(Moving Picture Experts GroupAudio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、便携计算机等具有显示功能的终端设备。

计算设备可以包括：处理器，例如CPU，网络接口，用户接口，存储器，通信总线。其中，通信总线用于实现组件之间的连接通信。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器可选的还可以是独立于前述处理器的存储器。可选地，计算设备还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路、音频电路、WiFi模块等等。

处理器可以调用存储器中存储的电子不停车收费程序，以执行电子不停车收费方法。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现的电子不停车收费方法。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种ETC-POS处理单元，其特征在于，包括：

外挂管理模块，接收用户输入的功能请求；

本地管理模块，与所述外挂管理模块连接，用于响应所述功能请求并向所述外挂管理模块提供可视化的功能信息和/或返回处理结果；

ETC交易处理流程模块，提供与停车场车道系统交互的第一通信接口及与RSU路侧单元交互的第二通信接口，所述停车场车道系统通过所述第一通信接口向所述ETC交易处理流程模块发出触发请求或交易请求，所述ETC交易处理流程模块响应于所述触发请求并通过所述第二通信接口以及所述RSU路侧单元获取车载OBU的状态信息，所述ETC交易处理流程模块响应于所述交易请求实现入口/出口交易；

全局参数管理模块，用于实现所述外挂管理模块、本地管理模块或ETC交易处理流程模块的参数的管理、调整及初始化功能，并响应于所述外挂管理模块本地管理模块或ETC交易处理流程模块发出的调用命令提供设定参数。

2.如权利要求1所述的ETC-POS处理单元，其特征在于，所述第一通信接口为HTTP接口，所述第二通信接口为RSU国标接口。

3.如权利要求1所述的ETC-POS处理单元，其特征在于，所述ETC-POS处理单元还包括密钥模块；

所述密钥模块响应于所述交易请求并采集所述车载OBU发送的加密数据，通过向一云服务器申请密钥并利用所述密钥对所述加密数据进行解密后，将解密数据发送至所述ETC交易处理流程模块中执行入口/出口交易，并将交易结果上传至所述云服务器中；

或者，所述密钥模块响应于所述交易请求并采集所述车载OBU发送的加密数据，通过密码卡计算出所述加密数据对应的密钥，并利用所述密钥对所述加密数据进行解密后，将解密数据发送至所述ETC交易处理流程模块中执行入口/出口交易。

4.如权利要求1所述的ETC-POS处理单元，其特征在于，所述ETC-POS处理单元还包括监听模块；

所述监听模块实时监听所述ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元以及所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统的通信情况，并在ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元和/或所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统在通信时捕捉通信信号并分离出ETC交易数据。

5.一种电子不停车收费系统，其特征在于，包括停车场车道系统、RSU路侧单元以及如权利要求1-4中任一项所述的ETC-POS处理单元。

6.一种利用如权利要求1-4中任一项所述的ETC-POS处理单元进行电子不停车收费的方法，其特征在于，包括：

停车场车道系统发出触发请求，ETC交易处理流程模块响应于所述触发请求并通过所述RSU路侧单元获取车载OBU的状态信息；

在获取交易许可后，所述停车场车道系统发出交易请求，所述ETC交易处理流程模块响应于所述交易请求实现入口/出口交易；

ETC交易处理流程模块完成入口/出口交易之后发出放行指令，所述停车场车道系统响应于所述放行指令并对车辆放行；

所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统基于HTTP协议交互，所述ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元基于国标RSU接口协议交互。

7.如权利要求6所述的电子不停车收费方法，其特征在于，所述ETC交易处理流程模块响应所述交易请求之后，还通过密钥在线获取或密钥卡计算的方式获取密钥，并利用所述密钥对所述车载OBU发送的加密数据进行解密后，将解密数据发送至所述ETC交易处理流程模块中执行入口/出口交易。

8.如权利要求7所述的电子不停车收费方法，其特征在于，还包括如下操作步骤：

实时监听所述ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元以及所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统的通信情况；

当所述ETC交易处理流程模块与所述RSU路侧单元和/或所述ETC交易处理流程模块与所述停车场车道系统在通信时捕捉通信信号并分离出ETC交易数据。

9.一种计算设备，其特征在于，所述计算设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求6-8中任一项所述的电子不停车收费方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求6-8中任一项所述的电子不停车收费方法。

Images