CN111275840B - 一种车辆收费方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆收费方法及装置，属于通信技术领域。该车辆收费方法包括：接收路侧节点发送的车辆驶入信息、车辆驶出信息，并根据车辆驶入信息和车辆驶出信息计算对应车辆节点的应缴纳费用；根据车辆节点的驶入时间和驶出时间，利用车辆驶入信息、车辆驶出信息和应缴纳费用构建车辆缴费序列；基于车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果；根据缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，以通过收费管理节点完成收费操作。该车辆收费方法可以准确计算高速公路通行费，且不会引起用户对收费额度准确性质疑，从而能为用户提供一个更加准确可信的收费方式。

Description

一种车辆收费方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种车辆收费方法及装置。

背景技术

车辆在高速公路行驶时需要缴纳高速公路通行费。目前常用的高速公路通行费的收费方式有两种，分别是人工收费方式和ETC(Electronic Toll Collection，不停车电子收费系统)收费方式。其中，人工收费是由工作人员在收费站向司机收取高速公路通行费。人工收费方式中，收费人员需要根据车辆类型和车辆行驶路程计算或核算相应的高速公路通行费，工作量大且容易出错。而且，一旦收费人员计算或核算错误就会导致收费金额不准确，从而造成国家或个人财产损失。ETC收费方式则是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进行专用短程通讯，并利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而实现车辆通过高速公路收费站无需停车即可交纳高速公路通行费。ETC收费方式虽然不需要收费人员人工计算或核算高速公路通行费，但是，在多车辆ETC集中收费场景下，不同车辆的缴费时间间隔较短，人们容易怀疑收缴的费用与该车辆实际应缴纳的费用不一致，从而质疑ETC收费方式收缴费用的准确度。

因此，需要一种可以准确计算高速公路通行费且不会引起用户对收费额度准确性质疑的车辆收费方式，从而为用户提供一个更加准确可信的收费方式。

发明内容

为此，本发明提供一种车辆收费方法及装置，以解决现有收费方式下收费额度容易计算错误以及用户容易质疑收费额度准确性的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种车辆收费方法，包括：

接收路侧节点发送的车辆驶入信息、车辆驶出信息，并根据所述车辆驶入信息和所述车辆驶出信息计算对应车辆节点的应缴纳费用；

根据所述车辆节点的驶入时间和驶出时间，利用所述车辆驶入信息、所述车辆驶出信息和所述应缴纳费用构建车辆缴费序列；

基于所述车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果；

根据所述缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，以通过所述收费管理节点完成收费操作。

进一步地，所述基于所述车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果，包括：

向除当前管理节点外的所述管理节点发送缴费金额一致性验证请求，所述缴费金额一致性验证请求包括当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列、构建时间和管理节点标识；相应的，接收除当前所述管理节点外的所述管理节点发送的所述缴费金额一致性验证请求；

基于所述缴费金额一致性验证请求中的所述车辆缴费序列确定车辆缴费基准序列，比较所述车辆缴费基准序列与当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列，并根据比较结果获得所述缴费金额一致性验证结果，其中，所述缴费金额一致性验证结果包括构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点标识。

进一步地，所述基于所述缴费金额一致性验证请求中的所述车辆缴费序列确定车辆缴费基准序列，包括：

将接收的所述缴费金额一致性验证请求中构建时间最早的所述车辆缴费序列作为所述车辆缴费基准序列；若接收的所述缴费金额一致性验证请求中所有所述车辆缴费序列的构建时间均晚于当前所述管理节点构建所述车辆缴费序列的构建时间，则将当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列作为所述车辆缴费基准序列。

进一步地，所述比较所述车辆缴费基准序列与当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列，并根据比较结果获得所述缴费金额一致性验证结果之后，还包括：

若所述车辆缴费基准序列与当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列一致，则将当前所述管理节点获得的所述缴费金额一致性验证结果发送至除当前所述管理节点外的所述管理节点。

进一步地，所述根据所述缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，包括：

若所有所述管理节点的所述缴费金额一致性验证结果中，构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点标识均一致，则将构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点确定为所述收费管理节点。

进一步地，所述路侧节点向所述管理节点发送所述车辆驶入信息之前，还包括：

接收所述路侧节点发送的查询支付账户信任水平请求，其中，支付账户为所述车辆节点对应的支付账户；

由所有所述管理节点中响应所述查询支付账户信任水平请求最快的所述管理节点查询所述支付账户的信任水平，并基于所述支付账户的信任水平获取所述支付账户的信任水平评估等级和与所述支付账户的信任水平评估等级对应的车辆节点驾驶行为控制策略；

将所述支付账户的信任水平评估等级发送至所述路侧节点；

将所述车辆节点驾驶行为控制策略发送至对应的所述车辆节点。

进一步地，所述根据所述缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，以通过所述收费管理节点完成收费操作之后，还包括：

接收所述收费管理节点返回的缴费结果；

基于所述缴费结果更新所述支付账户的信任水平；

将所述车辆节点的所述车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和所述支付账户的信任水平上传至区块链；

将所述车辆节点的所述车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和所述支付账户的信任水平下发至所有所述管理节点和对应的所述车辆节点。

为了实现上述目的，本发明第二方面提供一种车辆收费装置，包括：

接收模块，用于接收路侧节点发送的车辆驶入信息、车辆驶出信息；

计算模块，用于根据所述车辆驶入信息和所述车辆驶出信息计算对应车辆节点的应缴纳费用；

构建模块，用于根据所述车辆节点的驶入时间和驶出时间，利用所述车辆驶入信息、所述车辆驶出信息和所述应缴纳费用构建车辆缴费序列；

验证模块，用于基于所述车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果；

确定模块，用于根据所述缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，以通过所述收费管理节点完成收费操作。

进一步地，所述验证模块，包括：

发送单元，用于向除当前管理节点外的所述管理节点发送缴费金额一致性验证请求，所述缴费金额一致性验证请求包括当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列、构建时间和管理节点标识；

所述接收模块，还用于接收除当前所述管理节点外的所述管理节点发送的所述缴费金额一致性验证请求；

基准序列确定单元，用于基于所述缴费金额一致性验证请求中的所述车辆缴费序列确定车辆缴费基准序列；

比较单元，用于比较所述车辆缴费基准序列与当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列；

验证结果获取单元，用于根据比较结果获得所述缴费金额一致性验证结果，其中，所述缴费金额一致性验证结果包括构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点标识。

进一步地，所述确定模块，包括：

若所有所述管理节点的所述缴费金额一致性验证结果中，构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点标识均一致，则将构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点确定为所述收费管理节点。

本发明具有如下优点：

本发明提供的车辆收费方法，管理节点接收路侧节点发送的车辆驶入信息、车辆驶出信息，并根据车辆驶入信息和车辆驶出信息计算对应车辆节点的应缴纳费用；根据车辆节点的驶入时间和驶出时间，利用车辆驶入信息、车辆驶出信息和应缴纳费用构建车辆缴费序列；基于车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果；根据缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，并通过收费管理节点完成收费操作，可以准确计算高速公路通行费，且不会引起用户对收费额度准确性的质疑，为用户提供了一个更加准确可信的车辆收费方式。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明第一实施例提供的一种车辆收费方法的流程图；

图2为本发明第二实施例提供的另一种车辆收费方法的流程图；

图3为本发明第三实施例提供的一种车辆收费装置的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的车辆收费方法，一方面考虑到人工收费方式中，收费人员需要根据车辆类型和车辆行驶路程计算或核算相应的高速公路通行费，工作量大且容易出错；另一方面考虑到在多车辆ETC集中收费场景下，不同车辆的缴费时间间隔较短，人们容易怀疑收缴的费用与该车辆实际应缴纳的费用不一致，从而质疑ETC收费方式收缴费用的准确度，因此，提出一种可以准确计算高速公路通行费且不会引起用户对收费额度准确性质疑的车辆收费方式，从而为用户提供一个更加准确可信的收费方式。

图1是本发明第一实施例提供的一种车辆收费方法的流程图。如图1所示，该车辆收费方法可包括如下步骤：

步骤S101，接收路侧节点发送的车辆驶入信息、车辆驶出信息，并根据车辆驶入信息和车辆驶出信息计算对应车辆节点的应缴纳费用。

路侧节点是向在高速公路上行驶车辆提供通信功能的路侧通信单元的抽象实体。接收路侧节点发送车辆驶入信息、车辆驶出信息的为管理节点，且管理节点还可以完成车辆缴费信息验证与处理等功能，它是这些功能的抽象实体。车辆驶入信息包括但不限于联系电话号码、车牌号码、支付账户、车辆类型、车辆尺寸、驶入时间、驶入位置和驶入路侧节点标识。车辆驶出信息包括但不限于联系电话号码、车牌号码、驶出时间、驶出位置和驶出路侧节点标识。

在实际应用中，路侧节点可以是运营商的通信基站，它为处于其服务范围内的车辆提供V2X(Vehicle To Rverything，车辆与其他人或物连接)或DSRC(Dedicated ShortRange Communications，专用短程通信)信息通信功能。管理节点可以为云端服务器，且可以根据需求设置多个管理节点，所有的管理节点构成管理节点域，以共同完成车辆缴费信息验证与处理等功能。具体地，由通信基站作为路侧节点来接收车辆驶入信息和车辆驶出信息，由云端服务器作为管理节点接收路侧节点发送的车辆驶入信息和车辆驶出信息，并根据车辆驶入信息和车辆驶出信息中的驶入时间、驶入位置、驶出时间和驶出位置，结合高速公路车辆收费标准，计算出对应车辆应缴纳的高速公路通行费，并基于应缴纳高速公路通行费进行缴费操作。另外，这种车辆收费方法不需要建立实体形态的收费站，通过对通信基站的功能复用可以减少部分建设投资。而且，这种车辆收费方法也不需要车辆在高速收费站停车或减速以缴纳费用，可以极大的缓解因车辆排队缴费造成的交通拥堵。

在一个实施方式中，车辆节点驶入高速公路时，通过通信网络向距离最近或信号最强的路侧节点发送驶入注册信息。其中，驶入注册信息包括车辆节点的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，以下简称IMSI)。相应的，接收该驶入注册信息的路侧节点即为驶入路侧节点。需要说明的是，车辆节点为在高速公路上行驶车辆的抽象，包括普通非自动驾驶车辆和自动驾驶车辆。驶入路侧节点接收该车辆节点发送的驶入注册信息后，基于驶入注册信息中的IMSI向该车辆节点发送第一获取车辆信息请求。车辆节点收到第一获取车辆信息请求，并响应该请求，然后将该车辆节点对应的联系电话号码、车牌号码、支付账户、车辆类型、车辆尺寸、驶入时间、驶入位置信息签名并加密后发送至驶入路侧节点。驶入路侧节点收到这些信息后，首先将这些信息解密，然后进行签名验证，并在签名验证通过后将这些信息与驶入路侧节点标识构成车辆驶入信息，然后将车辆驶入信息发送至所有的管理节点。所有管理节点均接收到驶入路侧节点发送的车辆驶入信息。

可以理解的是，在该车辆节点驶入高速公路的同时，也有车辆节点驶离高速公路。这些即将驶离高速公路的车辆节点会向距离最近或信号最强的路侧节点发送驶出注册信息，其中，驶出注册信息包括车辆节点的IMSI。相应的，接收该驶出注册信息的路侧节点即为驶出路侧节点。驶出路侧节点接收车辆节点发送的驶出注册信息后，判断出该车辆节点为即将驶出高速的车辆节点，并基于驶出注册信息中的IMSI向车辆节点发送第二获取车辆信息请求。车辆节点收到第二获取车辆信息请求，并响应该请求，然后将该车辆节点对应的联系电话号码、车牌号码、驶出时间和驶出位置信息签名并加密后发送至驶出路侧节点。驶出路侧节点收到这些信息后，首先将这些信息解密，然后进行签名验证，并在签名验证通过后将这些信息与驶出路侧节点标识构成车辆驶出信息，然后将车辆驶出信息发送至所有的管理节点。所有管理节点均接收到驶出路侧节点发送的车辆驶出信息。

假设某一管理节点收到一条车辆驶出信息。管理节点根据该条车辆驶出信息中的车牌号码或者联系电话号码，从收到的多条车辆驶入信息中查询到与该车辆驶出信息对应的车辆驶入信息(与车辆驶出信息具有相同的车牌号码或联系电话号码)。然后根据车辆驶入信息和车辆驶出信息中的车辆类型、驶入时间、驶入位置、驶出时间和驶出位置，结合相应的高速公路车辆收费标准，计算出对应车辆节点应缴纳的高速公路通行费，并基于该应缴纳费用完成后续的缴费操作。

步骤S102，根据车辆节点的驶入时间和驶出时间，利用车辆驶入信息、车辆驶出信息和应缴纳费用构建车辆缴费序列。

车辆缴费序列为在预设时间间隔内，车辆节点缴纳高速公路通行费用的顺序，以此来有序的进行收费工作。其中，预设时间间隔可以根据业务需要或实际通行车流量进行设置。

在一个实施方式中，根据业务需要预设一个时间间隔，并假设在该时间间隔内管理节点收到N条车辆驶出信息。首先，管理节点根据每条车辆驶出信息中的车牌号码或者联系电话号码，从收到的多条车辆驶入信息中查询到与该条车辆驶出信息对应的车辆驶入信息，并通过步骤S101计算对应的应缴纳费用。其次，将同一车辆节点对应的车辆驶入信息、车辆驶出信息和应缴纳费用进行组合，形成该车辆节点对应的一条车辆缴费信息。管理节点一共可得到N条车辆缴费信息。最后，根据驶出时间对这N条车辆缴费信息进行排序，构建车辆缴费序列。特别的，若存在驶出时间相同的车辆缴费信息，则根据驶入时间对具有相同驶出时间的车辆缴费信息进行排序，从而构建车辆缴费序列。在本实施方式中，对车辆缴费信息进行排序以形成车辆缴费序列的依据是车辆节点的驶入时间和/或驶出时间。需要说明的是，根据其他相关参数或相关条件对车辆缴费信息进行排序来构建车辆缴费序列均是允许的，本发明对此不作限制。

还需要说明的是，先根据车辆驶出信息和车辆驶入信息计算对应的应缴纳费用，再基于车辆驶入信息、车辆驶出信息和应缴纳费用构建车辆缴费序列是构建车辆缴费序列一种实施方式。另外，也可以先基于车辆驶出信息和车辆驶入信息构建车辆预缴费序列，再基于该车辆预缴费序列计算对应的应缴纳费用，并将应缴纳费用与车辆预缴费序列对应起来，从而构建车辆缴费序列是另一种实施方式。本发明对此不作限制。

如，预设时间间隔为10分钟。假设在11：00至11:10分内，管理节点收到5条车辆驶出信息，每条车辆驶出信息中均包括联系电话、车牌号码、驶出位置、驶出时间和驶出路侧节点标识。

步骤一，根据车辆驶出信息确定对应的车辆驶入信息。

根据收到的车辆驶出信息中的车牌号码或联系电话，从管理节点收到的多条车辆驶入信息中查询具有相同车牌号码或联系电话的车辆驶入信息，从而获得这5条车辆驶出信息对应的车辆驶入信息。获得的车辆驶入信息包括联系电话、车牌号码、支付账户、车辆类型、车辆尺寸、驶入位置、驶入时间和驶入路侧节点标识。

步骤二，根据车辆驶出信息、车辆驶入信息计算应缴纳费用。

根据车辆驶出信息和车辆驶入信息中的车辆类型、驶入时间、驶入位置、驶出时间和驶出位置，结合高速公路通行费用收费标准，可以计算这些车辆节点对应的应缴纳费用。

步骤三，基于车辆驶出信息、车辆驶入信息和应缴纳费用构建车辆缴费信息集合。

步骤四，构建车辆缴费信息集合。

根据步骤一至步骤三中车牌号码的对应关系，可以构建车辆缴费信息集合。具体地，将第一车辆节点对应的车辆驶入信息、车辆驶出信息和应缴费用组合，形成一条车辆缴费信息。采用同样的方法，可以得到第二车辆节点、第三车辆节点、第四车辆节点和第五车辆节点对应的车辆缴费信息。上述这五条车辆缴费信息构成车辆缴费信息集合。

步骤五，基于车辆缴费信息集合构建车辆缴费序列。

假设第一车辆节点至第五车辆节点的驶出时间分别是：11:02、、11:05、11:01、11:07、11:05；驶入时间分别是10:20、9:12、8:01、6:52、7:25。构建车辆缴费序列的过程包括：

首先，根据驶出时间对车辆缴费信息集合中的车辆缴费信息排序。

将驶出时间最早的排在第一顺位，依此类推，将驶出时间最晚的排在最后位置，构建的车辆缴费序列中对应车辆顺序为：第三车辆节点、第一车辆节点、第五车辆节点/第二车辆节点和第四车辆节点。其中，由于第二车辆节点驶出时间与第五车辆节点驶出时间相同，因此第二车辆节点与第五车辆节点并列第三顺位。

其次，根据驶入时间进一步对车辆缴费信息集合中的车辆缴费信息排序。

将驶入时间最早的排在第一顺位，以此类推，将驶入时间最晚的排在最后位置。由于第五车辆节点的驶入时间早于第二车辆节点的驶入时间，因此，第五车辆节点排在第二车辆节点之前。

综上所述，构建的车辆缴费序列对应车辆节点顺序为：第三车辆节点、第一车辆节点、第五车辆节点、第二车辆节点和第四车辆节点。

步骤S103，基于车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果。

缴费金额一致性验证用于验证每个管理节点计算的车辆缴费序列中应缴纳费用是否一致，并以此来保证车辆节点对应的应缴纳金额的准确性。

在一个实施方式中，基于车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果包括以下步骤：

首先，向除当前管理节点外的管理节点发送缴费金额一致性验证请求。相应的，当前管理节点接收除当前管理节点外的管理节点发送的缴费金额一致性验证请求。其中，缴费金额一致性验证请求包括当前管理节点构建的车辆缴费序列、构建时间和管理节点标识。

其次，基于缴费金额一致性验证请求中的车辆缴费序列确定车辆缴费基准序列。在一个实施例中，将当前管理节点接收的缴费金额一致性验证请求中，构建时间最早的车辆缴费序列作为车辆缴费基准序列。如果当前管理节点接收的缴费金额一致性验证请求中所有车辆缴费序列的构建时间均晚于当前管理节点构建车辆缴费序列的构建时间，则将当前管理节点构建的车辆缴费序列作为车辆缴费基准序列。

再次，比较车辆缴费基准序列与当前管理节点构建的车辆缴费序列，并根据比较结果获得缴费金额一致性验证结果。具体地，如果车辆缴费基准序列与当前管理节点构建的车辆缴费序列一致，则认为当前管理节点的缴费金额一致性验证结果为通过，如果车辆缴费基准序列与当前管理节点构建的车辆缴费序列不一致，则认为当前管理节点的缴费金额一致性验证结果为不通过。该管理节点会重新计算对应的车辆缴费序列，并基于重新计算的车辆缴费序列再次进行缴费金额一致性验证。其中，缴费金额一致性验证结果包括构建车辆缴费基准序列的管理节点标识。这是因为本步骤只得到了当前管理节点的缴费金额一致性验证结果，还需进一步比较所有管理节点的缴费金额一致性验证结果，并根据所有管理节点的缴费金额一致性验证结果中的管理节点标识确定收费管理节点。

需要说明的是，管理节点根据比较结果获得缴费金额一致性验证结果之后，为进一步比较所有管理节点的缴费金额一致性验证结果，还包括：

如果车辆缴费基准序列与当前管理节点构建的车辆缴费序列一致，即当前管理节点的缴费金额一致性验证通过，则将当前管理节点获得的缴费金额一致性验证结果发送至其他管理节点，以比较所有管理节点的缴费金额一致性验证结果。

如，管理节点域包括3个管理节点，这3个管理节点构建车辆缴费序列的相关信息包括：第一个管理节点的管理节点标识为ID1，其构建的车辆缴费序列为array1，构建时间为11:15；第二个管理节点的管理节点标识为ID2，其构建的车辆缴费序列为array2，构建时间为11:13；第三个管理节点的管理节点标识为ID3，其构建的车辆缴费序列为array3，构建时间为11:14；且array1、array2和array3一致。需要说明的是，这三个管理节点的功能和本质均是一致的，针对管理节点描述中的“第一个”“第二个”和“第三个”只是为了区分管理节点，不存在对管理节点的排序。

管理节点基于车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证。

首先，第一个管理节点进行缴费金额一致性验证的过程包括：

步骤一，发送/接收缴费金额一致性验证请求。

第一个管理节点向第二个管理节点和第三个管理节点发送缴费金额一致性验证请求，该缴费金额一致性验证请求中包括第一个管理节点构建的车辆缴费序列array1、构建时间11:15和第一个管理节点的标识ID1。相应的，第一个管理节点接收第二个管理节点和第三个管理节点发送的缴费金额一致性验证请求。其中，第二个管理节点发送的缴费金额一致性验证请求中包括第二个管理节点构建的车辆缴费序列array2、构建时间11:13和第二个管理节点的标识ID2；第三个管理节点发送的缴费金额一致性验证请求中包括第三个管理节点构建的车辆缴费序列array3、构建时间11:14和第三个管理节点的标识ID3。

步骤二，确定车辆缴费基准序列。

第一个管理节点收到的缴费金额一致性验证请求的车辆缴费序列为array2和array3，首先比较array2和array3的构建时间。由于array2的构建时间为11:13，array3的构建时间为11:14，说明array2为第一个管理节点收到的车辆缴费序列中构建时间最早的。另外，array2的构建时间也早于第一个管理节点构建array1的构建时间11:15，所以，第一个管理节点确定的车辆缴费基准序列为array2，且车辆缴费基准序列对应的管理节点标识为ID2。

步骤三，比较车辆缴费基准序列与当前管理节点构建的车辆缴费序列，并根据比较结果获得缴费金额一致性验证结果。

由步骤二确定第一个管理节点的车辆缴费基准序列为array2，由于array2与第一个管理节点自身构建的车辆缴费序列array1一致，所以第一个管理节点获得缴费金额一致性验证通过的结果，且车辆缴费基准序列对应的管理节点标识为ID2。

其次，第二个管理节点进行缴费金额一致性验证的过程包括：

步骤一，发送/接收缴费金额一致性验证请求。

第二个管理节点向第一个管理节点和第三个管理节点发送缴费金额一致性验证请求，该缴费金额一致性验证请求中包括第二个管理节点构建的车辆缴费序列array2、构建时间11:13和第二个管理节点的标识ID2。相应的，第二个管理节点接收第一个管理节点和第三个管理节点发送的缴费金额一致性验证请求。其中，第一个管理节点发送的缴费金额一致性验证请求中包括第一个管理节点构建的车辆缴费序列array1、构建时间11:15和第一个管理节点的标识ID1；第三个管理节点发送的缴费金额一致性验证请求中包括第三个管理节点构建的车辆缴费序列array3、构建时间11:14和第三个管理节点的标识ID3。

步骤二，确定车辆缴费基准序列。

第二个管理节点收到的缴费金额一致性验证请求的车辆缴费序列为array1和array3，首先比较array1和array3的构建时间。由于array1的构建时间为11:15，array3的构建时间为11:14，说明array3为第二个管理节点收到的车辆缴费序列中构建时间最早的。另外，array3的构建时间晚于第二个管理节点构建array2的构建时间11:13，所以，第二个管理节点确定的车辆缴费基准序列为其自己构建的array2，且车辆缴费基准序列对应的管理节点标识为ID2。

步骤三，比较车辆缴费基准序列与当前管理节点构建的车辆缴费序列，并根据比较结果获得缴费金额一致性验证结果。

由步骤二确定第二个管理节点的车辆缴费基准序列为array2，与其第二个管理节点自身构建的array2肯定一致，所以第二个管理节点获得缴费金额一致性验证通过的结果，且车辆缴费基准序列对应的管理节点标识为ID2。

再次，第三个管理节点进行缴费金额一致性验证的过程包括：

步骤一，发送/接收缴费金额一致性验证请求。

第三个管理节点向第一个管理节点和第二个管理节点发送缴费金额一致性验证请求，该缴费金额一致性验证请求中包括第三个管理节点构建的车辆缴费序列array3、构建时间11:14和第三个管理节点的标识ID3。相应的，第三个管理节点接收第一个管理节点和第二个管理节点发送的缴费金额一致性验证请求。其中，第一个管理节点发送的缴费金额一致性验证请求中包括第一个管理节点构建的车辆缴费序列array1、构建时间11:15和第一个管理节点的标识ID1；第二个管理节点发送的缴费金额一致性验证请求中包括第二个管理节点构建的车辆缴费序列array2、构建时间11:13和第二个管理节点的标识ID2。

步骤二，确定车辆缴费基准序列。

第三个管理节点收到的缴费金额一致性验证请求的车辆缴费序列为array1和array2，首先比较array1和arra2的构建时间。由于array1的构建时间为11:15，array2的构建时间为11:13，说明array2为第三个管理节点收到的车辆缴费序列中构建时间最早的。另外，array2的构建时间也早于第三个管理节点构建array3的构建时间11:14，所以，第三个管理节点确定的车辆缴费基准序列为array2，且车辆缴费基准序列对应的管理节点标识为ID2。

步骤三，比较车辆缴费基准序列与当前管理节点构建的车辆缴费序列，并根据比较结果获得缴费金额一致性验证结果。

由步骤二确定第三个管理节点的车辆缴费基准序列为array2，由于array2与第三个管理节点自身构建的车辆缴费序列array3一致，所以第三个管理节点获得缴费金额一致性验证通过的结果，且车辆缴费基准序列对应的管理节点标识为ID2。

通过以上过程，三个管理节点均获得了缴费金额一致性验证通过的结果，因此，这三个管理节点将自己的缴费金额一致性验证结果发送至其他管理节点。其中，缴费金额一致性验证结果包括车辆缴费基准序列对应的管理节点标识。具体过程为：

第一个管理节点将缴费金额一致性验证通过的结果和车辆缴费基准序列对应的管理节点标识ID2发送至第二个管理节点和第三个管理节点。相应的，第一个管理节点接收第二个管理节点和第三个管理节点发送的缴费金额一致性验证结果。其中，第二个管理节点发送的缴费金额一致性验证结果为验证通过，以及第二个管理节点确定的车辆缴费基准序列对应的管理节点标识为ID2；第三个管理节点发送的缴费金额一致性验证结果为验证通过，以及第三个管理节点确定的车辆缴费基准序列对应的管理节点标识为ID2。同样的，第二个管理节点将自己的缴费金额一致性验证结果发送至第一个管理节点和第三个管理节点；第三个管理节点将自己的缴费金额一致性验证结果发送至第一个管理节点和第二个管理节点。通过上述过程，每个管理节点均获得了所有管理节点的缴费金额一致性验证结果，以供后续基于所有管理节点的缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点。

步骤S104，根据缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，以通过收费管理节点完成收费操作。

其中，收费管理节点为管理节点之一，它是本次车辆缴费过程中构建车辆缴费序列最早的管理节点。

在一个实施方式中，当所有管理节点的缴费金额一致性验证结果中，构建车辆缴费基准序列的管理节点标识均一致时，则将构建车辆缴费基准序列的管理节点确定为收费管理节点，并由收费管理节点完成收费操作。

在一个实施例中，收费管理节点进行收费的过程包括：向银行系统发送缴费申请，缴费申请中包括车辆缴费序列。银行系统收到缴费申请后，根据车辆缴费序列中的支付账户和应缴纳金额进行相应的扣费操作，并将缴费结果返回至收费管理节点，其中，缴费结果包括缴费成功和缴费不成功以及缴费不成功的原因。收费管理节点接收银行系统反馈的缴费结果，并根据缴费结果执行相应操作。

需要说明的是，在根据缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，并通过收费管理节点完成收费操作之后，还包括：

基于银行系统反馈的缴费结果更新支付账户的信任水平；

将车辆节点的车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和支付账户的信任水平上传至区块链；

将车辆节点的车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和支付账户的信任水平下发至所有管理节点和对应的车辆节点。

如，管理节点域包括3个管理节点，其中，第一个管理节点的管理节点标识为ID1，第二个管理节点的管理节点标识为ID2，第三个管理节点的管理节点标识为ID3。这3个管理节点通过缴费金额一致性验证均获得验证通过的结果，且每个管理节点确定的车辆缴费基准序列均为array0，array0对应的管理节点标识为ID2。假设array0中包括三个车辆节点的缴费信息，且每个车辆节点的缴费信息包括但不限于车牌号码、车辆类型、支付账户和应缴纳金额。

步骤一，确定收费管理节点。

由于所有管理节点确定的车辆缴费基准序列array0对应的管理节点标识为ID2，因此，将管理节点标识为ID2的第二个管理节点作为收费管理节点，并由第二个管理节点进行收费。

步骤二，收费管理节点进行收费。

第二个管理节点基于缴费信息中的支付账户，将每个车辆节点的缴费信息发送至对应的银行系统，银行系统按照应缴纳金额对该账户进行扣费操作，并将缴费结果返回至第二个管理节点。

步骤三，收费管理节点基于缴费结果更新支付账户信任水平。

缴费结果包括缴费成功和缴费不成功两种结果。其中，如果银行系统扣费成功，则返回缴费成功的结果；如果银行系统扣费失败，则返回缴费失败的结果与缴费失败的原因。第二个管理节点收到缴费结果后，基于该缴费结果更新该支付账户的信任水平。如，若收到的缴费结果为缴费成功，则将该支付账户的信任水平增加一定的数值；若收到的缴费结果为缴费失败，则根据缴费失败原因类型，将该支付账户的信任水平减去相应的数值。

步骤四，信息上传区块链。

第二个管理节点将这三个车辆节点的车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和更新后的支付账户的信任水平上传至区块链，并在区块链中长期保存以备用。

步骤五，信息下发至所有管理节点。

第二个管理节点将这三个车辆节点的车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和支付账户的信任水平下发至所有管理节点。

步骤六，信息下发至对应的车辆节点。

第二个管理节点将这三个车辆节点的车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和支付账户的信任水平分别下发至对应的车辆节点。

图2是本发明第二实施例提供的一种收费管理方法的流程图，与第一实施例基本相同，区别之处在于：在驶入路侧节点向管理节点发送车辆驶入信息之前，管理节点先查询车辆节点对应支付账户的信任水平评估等级。如图2所示，该车辆收费方法可包括如下步骤：

步骤S201，接收路侧节点发送的查询支付账户信任水平请求。其中，支付账户为车辆节点对应的支付账户。

路侧节点获知有车辆节点进入高速公路时，为在一定程度上保障后续收费成功，在向管理节点发送车辆驶入信息之前，先查询车辆节点对应支付账户的信任水平等级。具体地，路侧节点向所有管理节点发送查询支付账户信任水平请求。其中，支付账户为车辆节点对应的支付账户，该支付账户可以通过车辆节点发送的车辆相关信息获得，也可从由路侧节点、管理节点和车辆节点构成的高速公路收费系统中查询得到。

步骤S202，由所有管理节点中响应查询支付账户信任水平请求最快的管理节点查询支付账户的信任水平，并基于支付账户的信任水平获取支付账户的信任水平评估等级和与支付账户的信任水平评估等级对应的车辆节点驾驶行为控制策略。

所有管理节点收到路侧节点发送的查询支付账户信任水平请求后，由响应速度最快的管理节点负责查询支付账户的信任水平，并基于支付账户的信任水平获取支付账户的信任水平评估等级。其中，支付账户的信任水平评估等级与支付账户的信任水平有关，一般情况下，支付账户信任水平越高，其对应的信任水平评估等级就越低。如，信任水平评估等级为Ⅰ级时，其对应的支付账户信任水平相对较高。

需要说明的是，当车辆为自动驾驶车辆时，管理节点除查询支付账户的信任水平评估等级之外，还会基于支付账户的信任水平评估等级，获得对应车辆节点的驾驶行为控制策略。

步骤S203，将支付账户的信任水平评估等级发送至路侧节点。

路侧节点收到管理节点的支付账户的信任水平评估等级后，基于该支付账户的信任水平评估等级确定向管理节点发送的信息内容。如，当支付账户的信任水平评估等级较高且达到预设的等级要求时，路侧节点向管理节点发送车辆驶入信息；当支付账户的信任水平评估等级较低且没有达到预设的等级要求时，路侧节点除向管理节点发送车辆驶入信息之外，还会向管理节点发送支付账户的信任水平评估等级较低的提示，以供相关工作人员预知存在收费失败的可能性。

步骤S204，将车辆节点驾驶行为控制策略发送至对应车辆节点。

当车辆为自动驾驶车辆时，管理节点还将驾驶行为控制策略发送至对应的车辆节点。车辆节点接收到该驾驶行为控制策略后，基于该驾驶行为控制策略控制其自身的驾驶行为。

如，当支付账户的信任水平评估等级较高且达到预设的等级要求时，路侧节点向对应自动驾驶车辆发送的继续按照预设行驶路线进行行驶的驾驶行为控制策略；当支付账户的信任水平评估等级较低且没有达到预设的等级要求时，路侧节点向对应自动驾驶车辆发送从最近的高速路口驶离高速公路的车辆节点驾驶行为控制策略。

步骤S205，接收路侧节点发送的车辆驶入信息、车辆驶出信息，并根据车辆驶入信息和车辆驶出信息计算对应车辆节点的应缴纳费用。

步骤S206，根据车辆节点的驶入时间和驶出时间，利用车辆驶入信息、车辆驶出信息和应缴纳费用构建车辆缴费序列。

步骤S207，基于车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果。

步骤S208，根据缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，以通过收费管理节点完成收费操作。

需要说明的是，本实施例中的步骤S205～208与第一实施例中的步骤S101～104的内容相同，在此不再赘述。

图3是本发明第三实施例提供的一种车辆收费装置的原理框图，该车辆收费装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现其部分或者全部。如图3所示，该车辆收费装置可以包括：接收模块310、计算模块320、构建模块330、验证模块340和确定模块350。

接收模块310，用于接收路侧节点发送的车辆驶入信息、车辆驶出信息。

路侧节点是向在高速公路上行驶车辆提供通信功能的路侧通信单元的抽象实体。接收模块310为管理节点中具有信息接收功能的模块。管理节点具有车辆缴费信息验证与处理等功能，它是这些功能的抽象实体。车辆驶入信息包括但不限于联系电话号码、车牌号码、支付账户、车辆类型、车辆尺寸、驶入时间、驶入位置和驶入路侧节点标识。车辆驶出信息包括但不限于联系电话号码、车牌号码、驶出时间、驶出位置和驶出路侧节点标识。

在实际应用中，路侧节点可以是运营商的通信基站，它为处于其服务范围内的车辆提供V2X或DSRC信息通信功能。管理节点可以为云端服务器，且可以根据需求设置多个管理节点，所有的管理节点构成管理节点域，以共同完成车辆缴费信息验证与处理等功能。

计算模块320，用于根据车辆驶入信息和车辆驶出信息计算对应车辆节点的应缴纳费用。

计算模块320基于同一车辆节点对应的车辆驶入信息和车辆驶出信息中的车辆类型、驶入时间、驶入位置、驶出时间和驶出位置，结合相应的高速公路车辆收费标准，可计算出对应车辆节点应缴纳的高速公路通行费。

构建模块330，用于根据车辆节点的驶入时间和驶出时间，利用车辆驶入信息、车辆驶出信息和应缴纳费用构建车辆缴费序列。

车辆缴费序列为在预设时间间隔内，车辆节点缴纳高速公路通行费用的顺序，以此来有序的进行收费工作。其中，预设时间间隔可以根据业务需要或实际通行车流量进行设置。

构建模块330将预设时间间隔内收到的车辆驶出信息，和车辆驶出信息对应的车辆驶入信息与应缴纳费用，按照车辆驶入时间和车辆驶出时间排序，构建车辆缴费序列。

需要说明的是，根据其他相关参数或相关条件对车辆缴费信息进行排序来构建车辆缴费序列均是允许的，本发明对此不作限制。

验证模块340，用于基于车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果。

缴费金额一致性验证用于验证每个管理节点计算的车辆缴费序列中应缴纳费用是否一致，并以此来保证车辆节点对应的应缴纳金额的准确性。

在一个实施方式中，验证模块340基于车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果包括以下步骤：

首先，发送单元向除当前管理节点外的管理节点发送缴费金额一致性验证请求。相应的，当前管理节点的接收装置接收除当前管理节点外的管理节点发送的缴费金额一致性验证请求。其中，缴费金额一致性验证请求包括当前管理节点构建的车辆缴费序列、构建时间和管理节点标识。

其次，基准序列确定单元基于缴费金额一致性验证请求中的车辆缴费序列确定车辆缴费基准序列。

在一个实施例中，将当前管理节点接收的缴费金额一致性验证请求中，构建时间最早的车辆缴费序列作为车辆缴费基准序列。如果当前管理节点接收的缴费金额一致性验证请求中所有车辆缴费序列的构建时间均晚于当前管理节点构建车辆缴费序列的构建时间，则将当前管理节点构建的车辆缴费序列作为车辆缴费基准序列。

再次，比较单元比较车辆缴费基准序列与当前管理节点构建的车辆缴费序列是否一致。

最后，验证结果获取单元根据比较结果获得缴费金额一致性验证结果。

具体地，如果车辆缴费基准序列与当前管理节点构建的车辆缴费序列一致，则认为当前管理节点的缴费金额一致性验证结果为通过，如果车辆缴费基准序列与当前管理节点构建的车辆缴费序列不一致，则认为当前管理节点的缴费金额一致性验证结果为不通过。其中，缴费金额一致性验证结果包括构建车辆缴费基准序列的管理节点标识。这是因为本步骤只得到了当前管理节点的缴费金额一致性验证结果，还需进一步比较所有管理节点的缴费金额一致性验证结果，并根据所有管理节点的缴费金额一致性验证结果中的管理节点标识确定收费管理节点。

确定模块350，用于根据缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，以通过收费管理节点完成收费操作。

其中，收费管理节点为管理节点之一，它是本次车辆缴费过程中构建车辆缴费序列最早的管理节点。

在一个实施方式中，当所有管理节点的缴费金额一致性验证结果中，构建车辆缴费基准序列的管理节点标识均一致时，则将构建车辆缴费基准序列的管理节点确定为收费管理节点，并由收费管理节点完成收费操作。

需要说明的是，在根据缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，并通过收费管理节点完成收费操作之后，还包括：

基于银行系统反馈的缴费结果更新支付账户的信任水平；

将车辆节点的车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和支付账户的信任水平上传至区块链；

将车辆节点的车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和支付账户的信任水平下发至所有管理节点和对应的车辆节点。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车辆收费方法，应用于管理节点，其特征在于，所述管理节点的数量为多个，方法包括：

接收路侧节点发送的车辆驶入信息、车辆驶出信息，并根据所述车辆驶入信息和所述车辆驶出信息计算对应车辆节点的应缴纳费用；

根据所述车辆节点的驶入时间和驶出时间，利用所述车辆驶入信息、所述车辆驶出信息和所述应缴纳费用构建车辆缴费序列；

基于所述车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果；

根据所述缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，以通过所述收费管理节点完成收费操作；

其中，所述基于所述车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果，包括：

向除当前管理节点外的所述管理节点发送缴费金额一致性验证请求，所述缴费金额一致性验证请求包括当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列、构建时间和管理节点标识；相应的，接收除当前所述管理节点外的所述管理节点发送的所述缴费金额一致性验证请求；

基于所述缴费金额一致性验证请求中的所述车辆缴费序列确定车辆缴费基准序列，比较所述车辆缴费基准序列与当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列，并根据比较结果获得所述缴费金额一致性验证结果，其中，所述缴费金额一致性验证结果包括构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点标识，所述车辆缴费基准序列为所述缴费金额一致性验证请求中构建时间最早的所述车辆缴费序列。

2.根据权利要求1所述的车辆收费方法，其特征在于，所述基于所述缴费金额一致性验证请求中的所述车辆缴费序列确定车辆缴费基准序列，包括：

若接收的所述缴费金额一致性验证请求中所有所述车辆缴费序列的构建时间均晚于当前所述管理节点构建所述车辆缴费序列的构建时间，则将当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列作为所述车辆缴费基准序列。

3.根据权利要求1所述的车辆收费方法，其特征在于，所述比较所述车辆缴费基准序列与当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列，并根据比较结果获得所述缴费金额一致性验证结果之后，还包括：

若所述车辆缴费基准序列与当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列一致，则将当前所述管理节点获得的所述缴费金额一致性验证结果发送至除当前所述管理节点外的所述管理节点。

4.根据权利要求1所述的车辆收费方法，其特征在于，所述根据所述缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，包括：

若所有所述管理节点的所述缴费金额一致性验证结果中，构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点标识均一致，则将构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点确定为所述收费管理节点。

5.根据权利要求1所述的车辆收费方法，其特征在于，所述接收路侧节点发送的车辆驶入信息、车辆驶出信息，并根据所述车辆驶入信息和所述车辆驶出信息计算对应车辆节点的应缴纳费用之前，还包括：

接收所述路侧节点发送的查询支付账户信任水平请求，其中，支付账户为所述车辆节点对应的支付账户；

由所有所述管理节点中响应所述查询支付账户信任水平请求最快的所述管理节点查询所述支付账户的信任水平，并基于所述支付账户的信任水平获取所述支付账户的信任水平评估等级和与所述支付账户的信任水平评估等级对应的车辆节点驾驶行为控制策略；

将所述支付账户的信任水平评估等级发送至所述路侧节点；

将所述车辆节点驾驶行为控制策略发送至对应的所述车辆节点。

6.根据权利要求5所述的车辆收费方法，其特征在于，所述根据所述缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，以通过所述收费管理节点完成收费操作之后，还包括：

接收所述收费管理节点返回的缴费结果；

基于所述缴费结果更新所述支付账户的信任水平；

将所述车辆节点的所述车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和所述支付账户的信任水平上传至区块链；

将所述车辆节点的所述车辆驶入信息、车辆驶出信息、缴费结果和所述支付账户的信任水平下发至所有所述管理节点和对应的所述车辆节点。

7.一种车辆收费装置，设置于管理节点，其特征在于，所述管理节点的数量为多个，装置包括：

接收模块，用于接收路侧节点发送的车辆驶入信息、车辆驶出信息；

计算模块，用于根据所述车辆驶入信息和所述车辆驶出信息计算对应车辆节点的应缴纳费用；

构建模块，用于根据所述车辆节点的驶入时间和驶出时间，利用所述车辆驶入信息、所述车辆驶出信息和所述应缴纳费用构建车辆缴费序列；

验证模块，用于基于所述车辆缴费序列进行缴费金额一致性验证，并获得缴费金额一致性验证结果；

确定模块，用于根据所述缴费金额一致性验证结果确定收费管理节点，以通过所述收费管理节点完成收费操作；

其中，所述验证模块，包括：

发送单元，用于向除当前管理节点外的所述管理节点发送缴费金额一致性验证请求，所述缴费金额一致性验证请求包括当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列、构建时间和管理节点标识；

所述接收模块，还用于接收除当前所述管理节点外的所述管理节点发送的所述缴费金额一致性验证请求；

基准序列确定单元，用于基于所述缴费金额一致性验证请求中的所述车辆缴费序列确定车辆缴费基准序列，其中，所述车辆缴费基准序列为所述缴费金额一致性验证请求中构建时间最早的车辆缴费序列；

比较单元，用于比较所述车辆缴费基准序列与当前所述管理节点构建的所述车辆缴费序列；

验证结果获取单元，用于根据比较结果获得所述缴费金额一致性验证结果，其中，所述缴费金额一致性验证结果包括构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点标识。

8.根据权利要求7所述的车辆收费装置，其特征在于，所述确定模块，包括：

若所有所述管理节点的所述缴费金额一致性验证结果中，构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点标识均一致，则将构建所述车辆缴费基准序列的所述管理节点确定为所述收费管理节点。

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