CN113223193A - 一种基于北斗与5g高精定位的路边停车计费方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及路边停车管理技术领域，具体公开了一种计费管理可靠且停车交费简单的基于北斗与5G高精定位的路边停车计费方法，包括：S1通过测绘标定每个路边车位的位置信息并导入后台数据库；S2软件应用后台接收由路测模块发送的车牌号码信息后，并将该车辆上的北斗导航定位设备发生的定位数据代入后台数据库中比对，当车辆定位数据与后台数据库中的一个路边车位的位置信息相同时，软件应用后台通过ETC识别模块绑定车载ETC设备并开始停车计时；S3当计时车位内车辆定位数据与当前车位的位置信息产生偏差时，软件应用后台停止计时以进行账户结算；S4软件应用后台向绑定的车载ETC设备发送扣费请求并自动扣费结算。

Description

一种基于北斗与5G高精定位的路边停车计费方法
技术领域
本发明涉及路边停车管理技术领域，特别是涉及一种基于北斗与5G高精定位的路边停车计费方法。
背景技术
近年来，随着国内城镇化进程步伐的加快，居民消费水平的提高，城市汽车保有量大幅增长，然而与之配套的停车场数量却增长缓慢，造成停车设施严重滞后于城市建设。为了实现资源的合理配置并有效缓解城市停车压力，作为补充停车方式的路边停车的规模正不断扩大，而由于路边停车管理不足引起的路边停车车位乱、经营乱、收费乱、秩序乱以及监管乱等问题日益突出。
目前，已有通过高位视频对车辆进行停车监控，自动判断车辆进出车位并据此进行计时收费的停车管理系统，此类停车管理系统需要布置大量摄像头，施工难度大、成本高，且对于绿化较多的街区，摄像头能够管控的车位有限，使得停车管理系统可靠性较差，存在一定的漏洞，部分车主根据系统漏洞不扫码计费，直接开走，增大了路边车位管理的难度；此外，此类停车管理系统要求车主通过手机扫码或者预先签约的方式自动扣费，无法实现无感支付，扣费交易复杂，延长了车主驶离车位的时间，为车主带来了不便。
发明内容
基于此，有必要针对计费管理难度大以及扣费交易复杂的技术问题，提供一种基于北斗与5G高精定位的路边停车计费方法。
一种基于北斗与5G高精定位的路边停车计费方法，该路边停车计费方法采用的系统包括：
后台服务器，包括用于存储车位测绘数据的后台数据库，以及用于计时和数据处理并进行计费收费的软件应用后台；
通信模块，用于实现系统内各模块的通信连接；
电子车牌识别模块，包括5G-CV2X车载终端设备，所述5G-CV2X车载终端设备用于实时获取车辆的车牌号码信息；
路测模块，用于感应5G-CV2X车载终端设备，并通过所述通信模块将车牌号码信息发送至软件应用后台；
定位模块，包括车载的北斗导航定位设备，以及在车位附近布置的5G基站，北斗导航定位设备用于从北斗卫星导航系统获取车辆的定位数据；5G基站用于探测并定位5G-CV2X车载终端设备以获得辅助定位数据；
ETC识别模块，用于识别车辆的车载ETC设备，并通过所述通信模块将车载ETC设备绑定至软件应用后台；
所述路边停车计费方法包括以下步骤：
S1：通过测绘方法标定每个路边车位的位置信息并将位置信息导入后台数据库；
S2：软件应用后台接收由路测模块发送的车牌号码信息后，安装在5G-CV2X车载终端设备所在车辆上的北斗导航定位设备将定位数据发送至软件应用后台，并由软件应用后台将定位数据代入后台数据库中进行比对，当车辆的定位数据与后台数据库中的一个路边车位的位置信息相同时，软件应用后台通过ETC识别模块绑定车载ETC设备并开始停车计时；
S3：当计时车位内车辆的定位数据与当前车位的位置信息产生偏差时，软件应用后台判断车辆驶离车位并停止计时以进行账户结算；
S4：软件应用后台向绑定的车载ETC设备发送扣费请求并自动扣费结算。
在其中一个实施例中，所述5G-CV2X车载终端设备为OBU设备，用于通过校验以自动获得车辆的车牌号码信息。
在其中一个实施例中，所述路测模块为与所述5G-CV2X车载终端设备进行通讯的5G-CV2X路侧单元。
在其中一个实施例中，所述北斗导航定位设备接收5G基站发送的辅助定位数据，并在辅助定位数据对应的区域范围内进行定位。
在其中一个实施例中，所述通信模块采用3G/4G通信网络进行通信。
在其中一个实施例中，每个路测模块检测一个或多个车位内车辆的5G-CV2X车载终端设备。
在其中一个实施例中，所述软件应用后台内预存有每一路测模块的ID信息以及分别对应每个路测模块并可被对应路侧模块检测的车位位置信息集合；当一个路测模块感应到5G-CV2X车载终端设备，且车辆的定位数据与所述路测模块可检测的其中一个车位的位置信息匹配时，软件应用后台内建立与匹配车位位置对应的数据子通道，同时将5G-CV2X车载终端设备及同设于一车辆上的北斗导航定位设备和ETC识别模块绑定至软件应用后台并唯一对应所述数据子通道。
在其中一个实施例中，所述软件应用后台还包括一一对应每一车位的多个状态显示模块，当对应一车位位置的数据子通道进行计时数据处理时，状态显示模块显示与该数据子通道关联的车位处于占用状态；当对应一车位位置的数据子通道未进行计时数据处理时，状态显示模块显示与该数据子通道关联的车位处于空闲状态。
在其中一个实施例中，软件应用后台在计算出停车费用后，通过绑定的车载ETC设备访问与车载ETC设备签约的第三方支付平台，并自动扣费。
在其中一个实施例中，判断车辆驶离车位的条件包括：车辆定位数据与车位位置信息的偏差大于车位宽度的一半。
实施本发明的基于北斗与5G高精定位的路边停车计费方法，通过5G基站为北斗导航定位设备提供辅助定位数据，缩小了北斗导航定位设备的定位范围，实现了对车辆的快速、精准定位；这样，通过比较车辆定位数据与车位位置信息的匹配情况，可以精确判断车辆在路边停车位内的停车事件，避免因绿化遮挡等原因造成的车辆停车监管不足，监管系统存在的漏洞问题，提高了停车计费系统的可靠性并降低了路边车位管理的难度；在停车结束后，由软件应用后台访问车载ETC设备绑定的ETC账户，并进行扣费，实现了无感扣费，简化了停车扣费的流程，缩短了车主驶离车位的时间，为车主出行提供了便利。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中路边停车计费系统的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例中路边停车计费方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提供了一种计费管理可靠且停车交费简单的基于北斗与5G高精定位的路边停车计费方法，请参阅图1，该路边停车计费方法采用的系统包括后台服务器100、通信模块200、电子车牌识别模块300、路测模块400、定位模块500以及ETC识别模块600，其中，后台服务器100用于储存数据并对数据进行集中统一运算，以及接收各模块发送的信息流并进行响应。后台服务器100包括用于存储车位测绘数据的后台数据库110，以及用于计时和数据处理并进行计费收费的软件应用后台120，车位测绘数据包括车位中心位置的经度和纬度。通信模块200用于实现系统内各模块的通信连接，本实施例中，通信模块200采用3G/4G通信网络进行通信，也可以采用物联网通信，通信模块200内设有用于信号传输的信号收发器。
电子车牌识别模块300用于识别停车车辆的车牌号，以便于对车位停车情况进行统一管理，并利于对停车事件进行回溯。电子车牌识别模块300包括5G-CV2X车载终端设备，5G-CV2X车载终端设备用于实时获取车辆的车牌号码信息；路测模块400用于感应5G-CV2X车载终端设备，并通过通信模块200将车牌号码信息发送至软件应用后台120。本实施例中，5G-CV2X车载终端设备为OBU设备，即车载单元，用于通过校验以自动获得车辆的车牌号码信息；路测模块400为与5G-CV2X车载终端设备进行通讯的5G-CV2X路侧单元，即RSU，具体的，5G-CV2X车载终端设备采用DSRC(Dedicated Short Range Communication)技术，与RSU进行微波通讯，从而实现OBU设备与RSU在较远距离，如十多米的距离之间进行信号感应，如此，RSU获得5G-CV2X车载终端设备发送的车辆的车牌号码信息。当然，5G-CV2X车载终端设备内还存储有车辆的其他身份信息，包括车辆的车型、颜色、吨位、年检信息以及车主信息等，这样，在遇到一些突发情况，如需要配合公安部门办案调查时，可以提取停车车辆的信息，以促进治安管理的高效进行。
定位模块500用于对车辆的位置进行定位，以利于与后台数据库110中的车位测绘数据进行比对，并判断车辆是否进入停车位内，避免采用视频监控等方式时因绿化遮挡造成的监管漏洞问题的发生，以提高停车计费系统的可靠性。定位模块500包括车载的北斗导航定位设备510，以及在车位附近布置的5G基站520，北斗导航定位设备510用于从北斗卫星导航系统获取车辆的定位数据；5G基站520用于探测并定位5G-CV2X车载终端设备以获得辅助定位数据。优选的，北斗导航定位设备510接收5G基站520发送的辅助定位数据，并在辅助定位数据对应的区域范围内进行定位。具体而言，在车辆启动时，车内安装的5G-CV2X车载终端设备实时输出5G信号，5G基站520检测到该5G信号并对该5G信号的发射区域进行初级定位，此时，5G基站520检测到的是一个相对较大的区域范围，如一个街区或街区的一段，随后，与5G-CV2X车载终端设备设置在同一车辆上的北斗导航定位设备510向5G基站520发送数据请求，并由5G基站520接收5G-CV2X车载终端设备所在车辆的大致范围。北斗导航定位设备510在接收车辆的大致范围后，进一步向北斗卫星导航系统发送包括该车辆大致范围的数据请求，这样，北斗卫星导航系统仅在该车辆大致范围内对车辆的具体位置进一步定位搜索，缩小了车辆定位搜索的范围，从而实现了车辆的快速定位。此外，基于北斗卫星导航系统进行定位，可以达到厘米级定位精度，提高了车辆定位作业的可靠性。
ETC识别模块600用于识别车辆的车载ETC设备，并通过通信模块200将车载ETC设备绑定至软件应用后台120，以便于软件应用后台120在停车结束后从车辆绑定的ETC账户扣费。具体的，软件应用后台120在计算出停车费用后，通过绑定的车载ETC设备信息访问与车载ETC设备签约的第三方支付平台，并自动从车辆绑定的ETC账户中扣除停车费用。本实施例中，判断停车结束，即车辆驶离车位的条件包括：车辆定位数据与车位位置信息的偏差大于车位宽度的一半，也就是说，至少有一半车身离开车位时，判定车辆驶离车位。
一实施例中，每个路测模块400检测一个或多个车位内车辆的5G-CV2X车载终端设备，也就是说，每个路测模块400可以同时监控一个或多个车位内的停车情况，在实践中，可以适当抬升路测模块400的设置高度，以扩大每个路测模块400的可检测范围，提高路测模块400的利用率，从而降低计费系统的运营成本。进一步的，一实施例中，软件应用后台120内预存有每一路测模块400的ID信息以及分别对应每个路测模块400并可被对应路侧模块检测的车位位置信息集合；当一个路测模块400感应到5G-CV2X车载终端设备，且车辆的定位数据与路测模块400可检测的其中一个车位的位置信息匹配时，软件应用后台120内建立与匹配车位位置对应的数据子通道，同时将5G-CV2X车载终端设备及同设于一车辆上的北斗导航定位设备510和ETC识别模块600绑定至软件应用后台120并唯一对应数据子通道，如此，设置于同一车辆的上述信号发射设备均绑定至软件应用后台120并对应同一数据子通道，避免在相邻车位内均停设有车辆时，车辆信息传输至不同数据子通道造成的数据出错问题，从而进一步提升计费系统的可靠性。
一实施例中，软件应用后台120还包括一一对应每一车位的多个状态显示模块，当对应一车位位置的数据子通道进行计时数据处理时，状态显示模块显示与该数据子通道关联的车位处于占用状态；当对应一车位位置的数据子通道未进行计时数据处理时，状态显示模块显示与该数据子通道关联的车位处于空闲状态。换言之，状态显示模块根据数据子通道的数据传输情况来判断车位的停车情况，如此，后台管理人员可通过后台显示屏幕等查看不同街区的停车位的使用情况，以便增设或减少相应街区的车位设置量，实现对路边停车位的科学有效管理。
请参阅图2，本发明的基于北斗与5G高精定位的路边停车计费方法包括以下步骤：
S1：通过测绘方法标定每个路边车位的位置信息并将位置信息导入后台数据库110。
具体的，路边车位的位置信息包括车位中心位置的经度和纬度，在测绘得到各车位位置信息后，通过与后台数据库110通讯的数据输入插件将车位测绘数据存储至后台数据库110，后台数据库110存储车位测绘数据后，根据车位测绘数据对各路边车位定位，并建立城市路边车位的分布模型，该车位分布模型可以根据社区、街道或行政区划等对车位进行分区，同一区域内车位的测绘数据接近，如此，当车辆的定位数据导入后台服务器100时，后台服务器100可在与车辆定位数据接近的车位区域内搜索可与车辆位置匹配的车位，以缩短车辆与车位匹配的时间。
此外，在计费系统投入使用前，还需分别在车位附近安装路测模块400、5G基站520、ETC识别模块600以及相应的用于通讯的网络架构，与之相应的，需在车辆上推广安装北斗导航定位设备510、5G-CV2X车载终端设备和车载ETC设备。
S2：软件应用后台120接收由路测模块400发送的车牌号码信息后，安装在5G-CV2X车载终端设备所在车辆上的北斗导航定位设备510将定位数据发送至软件应用后台120，并由软件应用后台120将定位数据代入后台数据库110中进行比对，当车辆的定位数据与后台数据库110中的一个路边车位的位置信息相同时，软件应用后台120通过ETC识别模块600绑定车载ETC设备并开始停车计时。
具体的，当车辆进入路测模块400的可检测范围后，路测模块400检测到5G-CV2X车载终端设备并提取车辆的车牌号码信息以及其他身份信息，随后，软件应用后台120向北斗导航定位设备510发送请求，并实时获取车辆的位置数据，直至车辆离开路测模块400的可检测范围，即车辆为路过停车位的情况；或车辆数据与路测模块400可检测到的任一个车位的位置信息相同，即车辆停入车位中。需要说明的是，本实施例中所指的车辆数据与路测模块400可检测到的任一个车位的位置信息相同，是指车辆数据与任一车位的测绘数据的误差小于车位宽度的10％及以下，亦可以理解为，车辆的大部分进入车位内，同时可能存在轮胎压线或车头车位伸出车位的情形，在此情况下，仍认定车辆停入车位内。
当车辆停入车位内时，软件应用后台120向ETC识别模块600发送指令，进而由ETC识别模块600检测车载ETC设备的信息并将信息绑定至软件应用后台120，与此同时，软件应用后台120开始停车计时。
S3：当计时车位内车辆的定位数据与当前车位的位置信息产生偏差时，软件应用后台120判断车辆驶离车位并停止计时以进行账户结算。
具体的，当北斗导航定位设备510发送至软件应用后台120的车辆定位数据变化，可认为车辆启动；当车辆启动且车辆定位数据与车位位置信息的偏差大于车位宽度的一半，也就是说，至少有一半车身离开车位时，判定车辆驶离车位，以避免因车主停车后返回车内调整车身位置，使得软件应用后台120误判车辆状态进而误扣费用问题的发生，以保证计费系统和计费方法的可靠性。
S4：软件应用后台120向绑定的车载ETC设备发送扣费请求并自动扣费结算。
具体的，软件应用后台120在计费完成后，通过绑定的车载ETC设备信息访问与车载ETC设备签约的第三方支付平台，并自动从车辆绑定的ETC账户中扣除停车费用。对于部分设置有收费杆的街区，如城中村等，软件应用后台120还与收费杆的控制系统连接，以便于在车辆扣费成功后将扣费信息发送至收费杆控制系统内，从而使得车辆行驶至收费杆位置时，收费杆控制系统在读取车辆车牌信息后与接收到的收费信息匹配，进而为付费车辆自动放行。
实施本发明的基于北斗与5G高精定位的路边停车计费方法，通过5G基站520为北斗导航定位设备510提供辅助定位数据，缩小了北斗导航定位设备510的定位范围，实现了对车辆的快速、精准定位；这样，通过比较车辆定位数据与车位位置信息的匹配情况，可以精确判断车辆在路边停车位内的停车事件，避免因绿化遮挡等原因造成的车辆停车监管不足，监管系统存在的漏洞问题，提高了停车计费系统的可靠性并降低了路边车位管理的难度；在停车结束后，由软件应用后台120访问车载ETC设备绑定的ETC账户，并进行扣费，实现了无感扣费，简化了停车扣费的流程，缩短了车主驶离车位的时间，为车主出行提供了便利。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于北斗与5G高精定位的路边停车计费方法，其特征在于，采用的系统包括：
后台服务器，包括用于存储车位测绘数据的后台数据库，以及用于计时和数据处理并进行计费收费的软件应用后台；
通信模块，用于实现系统内各模块的通信连接；
电子车牌识别模块，包括5G-CV2X车载终端设备，所述5G-CV2X车载终端设备用于实时获取车辆的车牌号码信息；
路测模块，用于感应5G-CV2X车载终端设备，并通过所述通信模块将车牌号码信息发送至软件应用后台；
定位模块，包括车载的北斗导航定位设备，以及在车位附近布置的5G基站，北斗导航定位设备用于从北斗卫星导航系统获取车辆的定位数据；5G基站用于探测并定位5G-CV2X车载终端设备以获得辅助定位数据；
ETC识别模块，用于识别车辆的车载ETC设备，并通过所述通信模块将车载ETC设备绑定至软件应用后台；
所述路边停车计费方法包括以下步骤：
S1：通过测绘方法标定每个路边车位的位置信息并将位置信息导入后台数据库；
S2：软件应用后台接收由路测模块发送的车牌号码信息后，安装在5G-CV2X车载终端设备所在车辆上的北斗导航定位设备将定位数据发送至软件应用后台，并由软件应用后台将定位数据代入后台数据库中进行比对，当车辆的定位数据与后台数据库中的一个路边车位的位置信息相同时，软件应用后台通过ETC识别模块绑定车载ETC设备并开始停车计时；
S3：当计时车位内车辆的定位数据与当前车位的位置信息产生偏差时，软件应用后台判断车辆驶离车位并停止计时以进行账户结算；
S4：软件应用后台向绑定的车载ETC设备发送扣费请求并自动扣费结算。
2.根据权利要求1所述的路边停车计费方法，其特征在于，所述5G-CV2X车载终端设备为OBU设备，用于通过校验以自动获得车辆的车牌号码信息。
3.根据权利要求1所述的路边停车计费方法，其特征在于，所述路测模块为与所述5G-CV2X车载终端设备进行通讯的5G-CV2X路侧单元。
4.根据权利要求1所述的路边停车计费方法，其特征在于，所述北斗导航定位设备接收5G基站发送的辅助定位数据，并在辅助定位数据对应的区域范围内进行定位。
5.根据权利要求1所述的路边停车计费方法，其特征在于，所述通信模块采用3G/4G通信网络进行通信。
6.根据权利要求1所述的路边停车计费方法，其特征在于，每个路测模块检测一个或多个车位内车辆的5G-CV2X车载终端设备。
7.根据权利要求6所述的路边停车计费方法，其特征在于，所述软件应用后台内预存有每一路测模块的ID信息以及分别对应每个路测模块并可被对应路侧模块检测的车位位置信息集合；当一个路测模块感应到5G-CV2X车载终端设备，且车辆的定位数据与所述路测模块可检测的其中一个车位的位置信息匹配时，软件应用后台内建立与匹配车位位置对应的数据子通道，同时将5G-CV2X车载终端设备及同设于一车辆上的北斗导航定位设备和ETC识别模块绑定至软件应用后台并唯一对应所述数据子通道。
8.根据权利要求7所述的路边停车计费方法，其特征在于，所述软件应用后台还包括一一对应每一车位的多个状态显示模块，当对应一车位位置的数据子通道进行计时数据处理时，状态显示模块显示与该数据子通道关联的车位处于占用状态；当对应一车位位置的数据子通道未进行计时数据处理时，状态显示模块显示与该数据子通道关联的车位处于空闲状态。
9.根据权利要求1所述的路边停车计费方法，其特征在于，软件应用后台在计算出停车费用后，通过绑定的车载ETC设备访问与车载ETC设备签约的第三方支付平台，并自动扣费。
10.根据权利要求1所述的路边停车计费方法，其特征在于，判断车辆驶离车位的条件包括：车辆定位数据与车位位置信息的偏差大于车位宽度的一半。
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