CN115359577B - 一种基于5g-v2x覆盖下的车载单元融合扣费方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于5G‑V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法及装置，本发明执行主体为区域单元控制中心，通过与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；与V2X‑路侧单元建立连接，并接收所述V2X‑路侧单元发送的第二路侧车辆信息；与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。本申请车载单元和车辆之间使用4G或5G通信技术，减小布点难度。在车辆协同环境下，可以为车辆出行提供扣费支付解决方案，车载单元作为车辆身份识别单元，并配合感知设备，可以实现无人值守的停车场管理和扣费方案，减少人工成本。
Description
技术领域
本申请涉及基于5G-V2X扣费技术领域，特别是涉及一种基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法及装置。
背景技术
随着我国经济的飞速发展，不断增长的汽车保有量与有限的道路面积的矛盾日益突出。为了解决这一矛盾，除了大力修建道路之外，提高现有道路的利用效率也是重要的一环。在这一背景下，智能交通装置日益成为当今世界研究发展的热点。电子不停车收费装置(ETC)及其技术是智能交通装置的重要组成部分，它是解决收费道路上交通拥挤、堵塞和其它弊端、提高现有道路运行安全和效率的重要技术手段。路边单元(RSU)作为ETC装置的重要组成部分，对整个ETC装置的正常运行和性能的可靠保证起着至关重要的作用。路边单元安装在高速公路或者城市道路的正上方，高度3.m5.5m，通过与行使在公路或者城市道路上的车辆前挡风玻璃内侧的车载单元(车载单元)进行通信，来实现对于行驶在公路或者城市道路上的车辆进行不停车收费，从而允许车辆高速通过，大大提高公路或者城市道路的通行能力。
目前现有ETC装置中的路边单元采用的实现技术为基于5.8GHz频段的射频识别技术(RFID)，路边单元为一个射频信号收发装置，即相当于一个读卡器，用于读取车辆上的无源或者低功耗的车载电子标签中的用户及车辆数据信息，然后传送给后台计算控制中心，待后台计算控制中心结算完之后再将数据发送回车载电子标签。显然该路边(RFID)的ETC装置的路边单元需要在道路上理设大量电感线密，从而带来施工上的繁琐复杂以及通信可靠性的降低等因索，使得现有ETC装置路边单元根本无法满足用户车辆在通行速度(达到100km/h)、通信质量(交易成功率在99％以上)以及通信有效性(可实现图片等信息量大的数据的传输)的要求。
传统的ETC车载单元扣费方案是基于DSRC技术、以太网通信等技术实现。存在以下缺点：通信距离有限，存在一定的局限性，其通信性能会随着车辆增加而降低。传统ETC系统的OBU无法融合到4G或5G的车联网系统，导致了应用场景单一，很难进行业务扩展。
2020年2月，发改委、交通部、工信部等11个部委联合印发《智能汽车创新发展战略》，提出到2025年，中国标准智能汽车的体系基本形成，同时，实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产，实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用。新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步开展应用，推进智能化道路基础设施规划建设，推动5G与车联网协同建设，在这个背景下，将来车辆如何在5G环境下完成扣费就是一个亟需解决的问题。
发明内容
基于此，针对上述技术问题，提供一种基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法用于解决车辆如何在5G环境下完成扣费的问题。
第一方面，一种基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法，执行主体为区域单元控制中心，所述方法包括：
与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；其中，所述第一路侧车辆信息包括：车辆是否进入待检测范围信息和车辆状态信息，其中，所述车辆状态信息为车辆静止或运动；
与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息；其中，所述第二路侧车辆信息包括：车辆用户数据信息；
根据所述第一路侧车辆信息及所述第二路侧车辆信息，与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。
上述方案中，可选的，所述路侧采集处理单元通过摄像头、雷达和地磁对待检测范围车辆进行实时检测，得到车辆是否进入待检测范围信息和待检测范围内车辆状态信息。
上述方案中，进一步可选的，所述V2X-路侧单元与所述路侧车辆内V2X-TBOX基于PC5通信透传的方式建立通信。
上述方案中，进一步可选的，所述路侧车辆内V2X-TBOX与所述路侧车辆车载单元之间通过CAN总线或者LIN总线实现数据交互。
上述方案中，进一步可选的，所述与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息，具体为：所述V2X-路侧单元通过所述路侧车辆内V2X-TBOX获取所述路侧车辆车载单元发送的车辆用户数据信息，并将所述车辆用户数据信息发送给区域单元控制中心。
上述方案中，进一步可选的，所述区域单元控制中心内部装有PSAM卡，所述区域单元控制中心通过PSAM卡与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。
上述方案中，进一步可选的，所述待检测范围为高速收费出入口、停车场出入口或停车场。
第二方面，一种基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费装置，所述装置包括：
车载单元：用于发送车辆及用户数据信息；
路侧采集处理单元：用于通过摄像头、雷达和地磁对待检测范围车辆进行实时检测，得到车辆是否进入待检测范围信息和待检测范围内车辆状态信息，并将所述车辆是否进入待检测范围信息和待检测范围内车辆状态信息发送给区域单元控制中心；
V2X-路侧单元：用于通过所述路侧车辆内V2X-TBOX获取所述路侧车辆车载单元发送的车辆用户数据信息，并将所述车辆用户数据信息发送给区域单元控制中心；
区域单元控制中心：用于与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；其中，所述第一路侧车辆信息包括：车辆是否进入待检测范围信息和车辆状态信息，其中，所述车辆状态信息为车辆静止或运动；与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息；其中，所述第二路侧车辆信息包括：车辆用户数据信息；
用于根据所述第一路侧车辆信息及所述第二路侧车辆信息，与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。
第三方面，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；其中，所述第一路侧车辆信息包括：车辆是否进入待检测范围信息和车辆状态信息，其中，所述车辆状态信息为车辆静止或运动；
与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息；其中，所述第二路侧车辆信息包括：车辆用户数据信息；
根据所述第一路侧车辆信息及所述第二路侧车辆信息，与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。
第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；其中，所述第一路侧车辆信息包括：车辆是否进入待检测范围信息和车辆状态信息，其中，所述车辆状态信息为车辆静止或运动；
与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息；其中，所述第二路侧车辆信息包括：车辆用户数据信息；
根据所述第一路侧车辆信息及所述第二路侧车辆信息，与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明基于对现有技术问题的进一步分析和研究，认识到传统的ETC车载单元扣费方案是基于DSRC技术、以太网通信等技术实现。存在以下缺点：通信距离有限，存在一定的局限性，其通信性能会随着车辆增加而降低以及车辆如何在5G环境下完成扣费的问题。本发明执行主体为区域单元控制中心，所述方法包括：与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；其中，所述第一路侧车辆信息包括：车辆是否进入待检测范围信息和车辆状态信息，其中，所述车辆状态信息为车辆静止或运动；与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息；其中，所述第二路侧车辆信息包括：车辆用户数据信息；根据所述第一路侧车辆信息及所述第二路侧车辆信息，与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。本申请车载单元和车辆之间使用4G或5G通信技术，减小布点难度。在车辆协同环境下，可以为车辆出行提供扣费支付解决方案，车载单元作为车辆身份识别单元，并配合感知设备，可以实现无人值守的停车场管理和扣费方案，减少人工成本。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例提供的基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法中路侧单元交互流程示意图；
图3为本发明一个实施例提供的基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费模块示意图；
图4为本发明一个实施例提供的基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合停车场停车扣费示意图；
图5为本发明一个实施例提供的基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合路侧停车扣费示意图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法，在一个实施例中，如图1、图2、图3所示，提供了一种基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法，包括以下步骤：
执行主体为区域单元控制中心，所述方法包括：
与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；其中，所述第一路侧车辆信息包括：车辆是否进入待检测范围信息和车辆状态信息，其中，所述车辆状态信息为车辆静止或运动；
其中，如图3、图4所示，路侧采集处理单元通过摄像头、雷达和地磁对待检测范围车辆进行实时检测，得到车辆是否进入待检测范围信息和待检测范围内车辆状态信息。
与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息；其中，所述第二路侧车辆信息包括：车辆用户数据信息；
其中，所述V2X-路侧单元与所述路侧车辆内V2X-TBOX基于PC5通信透传的方式建立通信。
其中，所述路侧车辆内V2X-TBOX与所述路侧车辆车载单元之间通过CAN总线或者LIN总线实现数据交互。所述与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息，具体为：所述V2X-路侧单元通过所述路侧车辆内V2X-TBOX获取所述路侧车辆车载单元发送的车辆用户数据信息，并将所述车辆用户数据信息发送给区域单元控制中心。
根据所述第一路侧车辆信息及所述第二路侧车辆信息，与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。
其中，所述区域单元控制中心内部装有PSAM卡，所述区域单元控制中心通过PSAM卡与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。
其中，所述待检测范围为高速收费出入口、停车场出入口或停车场。例如，如图5所示，待检测范围为路侧停车场，路侧采集处理单元通过整合摄像头、雷达探测感知等设备，实时获取待检测区域车辆状态，实现车辆停放时长的检测，实现自动扣费。所述待检测范围包括但不限于上述路侧停车场，所述停车场为：专有道路、厂库车位、路侧车位等。也可以用作高速公路、厂库停车、快换电收费、加油支付等场景。能够做到车行驶过程中收费或者是停车收费等场景。
本实施例执行主体为区域单元控制中心，通过与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；其中，所述第一路侧车辆信息包括：车辆是否进入待检测范围信息和车辆状态信息，其中，所述车辆状态信息为车辆静止或运动；与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息；其中，所述第二路侧车辆信息包括：车辆用户数据信息；根据所述第一路侧车辆信息及所述第二路侧车辆信息，与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。本申请车载单元和车辆之间使用4G或5G通信技术，减小布点难度。在车辆协同环境下，可以为车辆出行提供扣费支付解决方案，车载单元作为车辆身份识别单元，并配合感知设备，可以实现无人值守的停车场管理和扣费方案，减少人工成本
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，提供了一种基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费装置，包括以下程序模块：车车载单元：用于发送车辆及用户数据信息；
路侧采集处理单元：用于通过摄像头、雷达和地磁对待检测范围车辆进行实时检测，得到车辆是否进入待检测范围信息和待检测范围内车辆状态信息，并将所述车辆是否进入待检测范围信息和待检测范围内车辆状态信息发送给区域单元控制中心；
V2X-路侧单元：用于通过所述路侧车辆内V2X-TBOX获取所述路侧车辆车载单元发送的车辆用户数据信息，并将所述车辆用户数据信息发送给区域单元控制中心；
区域单元控制中心：用于与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；其中，所述第一路侧车辆信息包括：车辆是否进入待检测范围信息和车辆状态信息，其中，所述车辆状态信息为车辆静止或运动；与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息；其中，所述第二路侧车辆信息包括：车辆用户数据信息；
用于根据所述第一路侧车辆信息及所述第二路侧车辆信息，与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。
关于基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费装置的具体限定可以参见上文中对于基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法的限定，在此不再赘述。上述基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，涉及上述实施例方法中的全部或部分流程。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，涉及上述实施例方法中的全部或部分流程。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费方法，其特征在于，执行主体为区域单元控制中心，所述方法包括：
与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；其中，所述第一路侧车辆信息包括：车辆是否进入待检测范围信息和车辆状态信息，其中，所述车辆状态信息为车辆静止或运动；
与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息；其中，所述第二路侧车辆信息包括：车辆用户数据信息；
根据所述第一路侧车辆信息及所述第二路侧车辆信息，与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费；
所述路侧采集处理单元通过摄像头、雷达和地磁对待检测范围车辆进行实时检测，得到车辆是否进入待检测范围信息和待检测范围内车辆状态信息；
所述V2X-路侧单元与路侧车辆内V2X-TBOX基于PC5通信透传的方式建立通信；所述待检测范围为停车场出入口或停车场；
所述路侧车辆内V2X-TBOX与所述路侧车辆车载单元之间通过CAN总线或者LIN总线实现数据交互；
所述与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息，具体为：所述V2X-路侧单元通过所述路侧车辆内V2X-TBOX获取所述路侧车辆车载单元发送的车辆用户数据信息，并将所述车辆用户数据信息发送给区域单元控制中心；
所述区域单元控制中心内部装有PSAM卡，所述区域单元控制中心通过PSAM卡与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。
2.一种基于5G-V2X覆盖下的车载单元融合扣费装置，其特征在于，所述装置包括：
车载单元：用于发送车辆及用户数据信息；
路侧采集处理单元：用于通过摄像头、雷达和地磁对待检测范围车辆进行实时检测，得到车辆是否进入待检测范围信息和待检测范围内车辆状态信息，并将所述车辆是否进入待检测范围信息和待检测范围内车辆状态信息发送给区域单元控制中心；
V2X-路侧单元：用于通过路侧车辆内V2X-TBOX获取所述路侧车辆车载单元发送的车辆用户数据信息，并将所述车辆用户数据信息发送给区域单元控制中心；
区域单元控制中心：用于与路侧采集处理单元建立连接，并接收所述路侧采集处理单元发送的第一路侧车辆信息；其中，所述第一路侧车辆信息包括：车辆是否进入待检测范围信息和车辆状态信息，其中，所述车辆状态信息为车辆静止或运动；与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息；其中，所述第二路侧车辆信息包括：车辆用户数据信息；
用于根据所述第一路侧车辆信息及所述第二路侧车辆信息，与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费；
所述V2X-路侧单元与路侧车辆内V2X-TBOX基于PC5通信透传的方式建立通信；所述待检测范围为停车场出入口或停车场；
所述路侧车辆内V2X-TBOX与所述路侧车辆车载单元之间通过CAN总线或者LIN总线实现数据交互；
所述与V2X-路侧单元建立连接，并接收所述V2X-路侧单元发送的第二路侧车辆信息，具体为：所述V2X-路侧单元通过所述路侧车辆内V2X-TBOX获取所述路侧车辆车载单元发送的车辆用户数据信息，并将所述车辆用户数据信息发送给区域单元控制中心；
所述区域单元控制中心内部装有PSAM卡，所述区域单元控制中心通过PSAM卡与车载单元进行双向验证，验证通过后，建立扣费通信流程，完成扣费。
3.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1所述的方法的步骤。
4.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述的方法的步骤。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN209803852U (zh) * | 2019-06-18 | 2019-12-17 | 中路未来(北京)交通技术研究院有限公司 | 基于车路协同的高速公路自由流收费系统 |
| CN111885536A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-11-03 | 杭州恒领科技有限公司 | 融合v2x与etc的路侧基站 |
| CN113611000A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-05 | 北京易路行技术有限公司 | 一种高速公路收费方法及装置 |
-
2022
- 2022-08-19 CN CN202211000889.4A patent/CN115359577B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN209803852U (zh) * | 2019-06-18 | 2019-12-17 | 中路未来(北京)交通技术研究院有限公司 | 基于车路协同的高速公路自由流收费系统 |
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