CN201196802Y - 基于卫星定位道路收费的道路稽查系统 - Google Patents

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谌仪
杨琪
宋向辉
李亚檬
朱书善
王东柱
王笑京
齐彤岩
刘楠
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Abstract

一种基于卫星定位道路收费的道路稽查系统，其特征在于该系统包括核心子系统和辅助子系统；核心子系统由ARM处理器、与ARM处理器通过数据总线、控制总线连接的专用短程通信的射频接收、发送部分及ARM处理器的外围连接的移动通信装置、以太网接口、USB接口和UART接口组成；所述ARM处理器的输入接口与具有图像检测以及车牌抓拍与识别功能的辅助子系统的输入端连接。本实用新型的效果如下：具有稳定、可靠、抗干扰、可扩展性强的特点；在保证功能完善的前提下，设备成本较低；采用高速DSRC技术，通信速率可达1.5Mbps；配合车载设备的供电管理机制及设备工作状态检查机制，可以在车辆通过逃费稽查区域时，自动获取车辆的设备工作状态，用户缴费和费用拖欠情况，车辆基础信息。

Description

基于卫星定位道路收费的道路稽查系统
技术领域
本实用新型涉及一种用于高速公路的电子不停车收费系统。
背景技术
随着卫星定位技术和移动通信技术的发展及其应用的扩展，以及移动位置服务不断进步，尤其是GSM的短消息服务技术的诞生，国际上基于卫星定位与GSM的定位技术已广泛地应用在出租车、公交、公安、急救、物流、信息服务等行业，实现了对移动目标全天候的监控、报警、指挥、防盗和调度的功能。与此同时，许多发达国家正在对基于GSM无线通信和GPS卫星定位技术的车辆定位系统(VPS)进行研究。领先的汽车制造商已经开始研发以无线通信和卫星定位和电子地图技术为基础的信息服务系统和信息通信系统。但到目前为止，将车辆定位系统实际应用于道路不停车收费的国家只有德国。2005年德国基于卫星定位技术成功的实现了在全国范围内对重型卡车收费，它采用的联网收费方案在欧盟中最先进，因为它不仅是一个收费系统，更被视为集车辆管理、交通警报与导航为一体的基础服务平台。
卫星收费系统最终可能升级为实时告诉司机如何开车的交通信息服务系统，甚至具有更多功能。在该系统中，车载收费终端实时接收GPS信号，并将车辆的GPS实时位置信息与车载收费终端中存储的高速公路的信息进行对比，如果对比成功，就开始记录，该路段就是缴费路段。车载收费终端会按照费率表内的费率和路段的长度计算该路段的费用，通过短消息将缴费信息传送到收费中心，记录到数据库当中。
随着交通领域各行业的蓬勃发展，传统收费方法还不能对道路上行驶的逃费车辆进行有效的稽查。加之卫星收费模式与传统的收费模式安全不同，所以就对用户的逃费稽查方式提出了新的要求。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于卫星定位道路收费的道路稽查系统，以解决对逃费车辆进行有效的稽查的技术问题。
本实用新型所述的一种基于卫星定位道路收费的道路稽查系统，该系统包括核心子系统(DSRC子系统)和辅助子系统(图像抓拍识别子系统)；核心子系统由ARM处理器、与ARM处理器通过数据总线、控制总线连接的专用短程通信的射频接收、发送部分及ARM处理器的外围连接的移动通信装置、以太网接口、USB接口和UART接口组成；所述ARM处理器的输入接口与具有图像检测以及车牌抓拍与识别功能的辅助子系统的输入端连接。
本实用新型的效果如下：
1、基于卫星定位道路收费的路侧稽查系统具有稳定、可靠、抗干扰、可扩展性强的特点。
2、基于卫星定位道路收费的路侧稽查系统在保证功能完善的前提下，设备成本较低。
3、采用高速DSRC技术，通信速率可达1.5Mbps。
4、采用基于卫星定位道路收费的路侧稽查系统，便于对车辆的统一管理，提高监管效率。
5、配合车载设备的供电管理机制及设备工作状态检查机制，路侧稽查系统可以在车辆通过逃费稽查区域时，自动获取车辆的设备工作状态，用户缴费和费用拖欠情况，车辆基础信息等，从而确定行驶在路上的车辆是否需要进行违规处理。
附图说明
图1是本实用新型的路侧稽查设备硬件结构图。
图2是本实用新型的路侧稽查系统主程序流程图。
具体实施方式
本实用新型是在基于卫星定位技术的车载终端集成技术、道路通行费计算技术、嵌入式车载专用电子收费地图、收费车载终端地图匹配与费率信息动态更新技术、5.8GHz频段高速收发及控制技术等基础之上研发基于卫星定位和无线接入技术的智能车载设备的配套路侧稽查系统，并结合卫星定位收费系统在我国的应用环境，研究形成后台管理系统和经济可行的逃费稽查系统。
本实用新型的逃费稽查系统是通过在收费道路上，或有恶意性的道路上设置卫星收费稽查系统，来对卫星收用户使用卫星收费系统的行为状态进行监查和管理，包括检查用户是否按要求正确使用卫星收费车载设备、是否拖欠道路使用费以及是否恶意逃费等。主要完成的任务是检查车载收费终端的工作状态是否正常，并记录车载终端非正常工作的车辆车牌。安装在道路上的摄像机自动拍摄车辆的车牌，同时通过DSRC通信技术，实现路侧稽查设备与车载终端的信息传递，来确认车辆是否正确安装车载设备、是否与信息库中车辆信息一致。存在问题的车辆信息将传输到收费服务中心进行确认。
卫星收费路侧稽查系统是采用ARM处理器的安装在收费道路上的用户逃费稽查管理设备。该设备采用基于5.8GHz的专用短程通信技术，对通过其通信区域的过往车辆的缴费状况和设备使用状态进行监查，从而配合管理单位对车辆的缴费状态进行监督管理
路侧设备采用模块化结构、数模分离、DSRC收发分隔的技术原则。设备主要包括DSRC数字功能模块和DSRC模拟功能模块。可通过串行模式配置设备参数和应用参数，并读取设备记录信息。FSK调制解调；Machester编码解码；收发通信速率为1.5Mbps；载波频率缺省为5.790MHz，且可由用户配置；发送功率大于等于0dbm。
1、硬件功能：
符合电子收费专用短程通讯物理层标准中基于FSK调制解调方式参数要求，且通信速率可以升级到1.5Mbps；支持基于TCP/IP协议包地网络通信；支持GSM和GPRS两种无线通信模式；可驱动无线通信大功率模块，民用电供电；RS232接口及USB接口。图1给出了一个路侧稽查设备的电路原理框图，包括ARM处理器、与ARM处理器通过数据总线、控制总线连接的专用短程通讯的射频接收、发送部分及ARM处理器的外围连接的至少包括移动通信装置、以太网接口、USB接口和UART接口等电路。
2、软件功能：
根据路侧稽查设备硬件的模块化设计，软件功能可通过串行模式配置设备参数和应用参数，读取设备记录信息，实现GSM短信收发功能，且实现GPRS上网功能，实现DSRC稽查通信协议，稽查应用，实现DSRC广播功能，扩展信息服务，实现TCP/IP协议包，并具备与后台管理中心信息交互的应用功能
DSRC路侧稽查设备软件采用分层模块化设计思想，将涉及不同应用的功能进行模块划分，同模块中的功能函数采用分层调用方式。主要模块包括：微波应用软件、管理中心PC通信软件、设备接口驱动。每一模块中包括三个层次的功能函数：物理层、数据链路层及应用层，其中物理层为硬件驱动程序，只允许在本模块内被调用，数据处理层及应用层的功能函数可被主函数调用。路侧稽查设备的主程序流程图参见图2。
路侧稽查设备可将稽查到的逃费车辆信息及时间信息、车牌照图片上传给稽查管理中心，即路侧设备需要加载网络通信协议，即实现移植TCP/IP；支持TCP/IP协议包括：ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、DHCP；支持动态(DHCP)或静态获取IP地址；实现一个简单的WEB服务器功能。管理人员可通过WEB服务器对路侧设备进行远端配置。
逃费稽查设备技术指标：主频30M，内置大容量存储器；接口能力：以太网、USB、RS232；数据速率：①DSRC上行通讯速率>＝1.5Mbps，下行通讯速率>＝1.5Mbps；②GPRS(升级后具备)速率：接收速率可达86.20kbps，发送速率可达21.5kbps；③以太网：100M带宽；④RS232：300bps—115200bps；交易误差：小于10-5，指在DSRC交易区域，正常工作的设备完成一次稽查流程的交易误差；通讯距离：DSRC通信距离>＝15m；能耗：平均工作电流为400mA；
逃费稽查系统功能：安装在道路上的摄像机自动拍摄车辆的车牌，同时通过DSRC通信技术，实现路侧稽查设备与车载终端的信息传递，来确认车辆是否正确安装车载设备、是否与信息库中车辆信息一致。存在问题的车辆信息将传输到收费服务中心进行确认。
稽查系统的基本实现思路：将具有图像检测以及车牌抓拍与识别功能的设备的输出作为路侧稽查设备的输入(如通过RS232、RS485)，由路侧稽查设备依据车牌抓拍/识别信息和DSRC交易信息直接对车载设备使用的规范性进行稽查，并将稽查结果和图像信息通过以太网(或G网)传送给管理中心。
在本系统中，根据我国现行收费管理体制和技术特点提出以下稽查站建立方案：在道路中间设置稽查站，将基于5.8GHz、FSK调制解调、通信速率1Mbps的射频DSRC技术和图像识别技术相结合，根据图像识别结果和DSRC通信匹配结果，找出逃费车辆，并通知稽查管理中心对逃费车辆作后续违章处理。

Claims (1)

1.一种基于卫星定位道路收费的道路稽查系统，其特征在于该系统包括核心子系统和图像抓拍识别辅助子系统；核心子系统由ARM处理器、与ARM处理器通过数据总线、控制总线连接的专用短程通信的射频接收、发送部分及ARM处理器的外围连接的移动通信装置、以太网接口、USB接口和UART接口组成；所述ARM处理器的输入接口与具有图像检测以及车牌抓拍与识别功能的辅助子系统的输入端连接。
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