CN202373056U

CN202373056U - 基于rfid技术的高速公路二义性路径识别系统

Info

Publication number: CN202373056U
Application number: CN2011205429091U
Authority: CN
Inventors: 吴亚雄; 孙冰
Original assignee: Kehong New Technology Institute of Sichuan University
Current assignee: Kehong New Technology Institute of Sichuan University
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2021-12-22

Abstract

本实用新型公开了一种基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统，包括复合通行卡、复合读写器和路侧标识站，所述的复合读写器的信号发射频率和复合通行卡中载波检测电路的检测频率均为13.56MHz，所述的复合通行卡、复合读写器和路侧标识站的射频模块中的信号发送和接收的频率均为433MHz，采用本实用新型，一方面能够克服现有的概率识别路径方法的不足，在不增加建设成本和无需系统改造的同时解决现有高速公路收费系统中的路径识别问题。

Description

基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统

技术领域

本实用新型涉及射频识别技术领域，确切地说涉及一种基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统。

背景技术

当前，在高速公路建设规模扩大，联网收费建设进程加快的情况下，随着路网规模和交通量的增大，用户对通行效率和服务水平要求也不断增高。由于道路投资主体增多，路网结构变得日益复杂，联网收费范围扩大以后，由于现有的收费技术不能识别车辆行驶的准确路径而导致所收费用无法精确拆分的矛盾越来越突出。

高速路网路径识别主要思路有模糊识别（又称概率识别）和精确识别两种，过去在高速公路路径识别中大多采用模糊识别方式中的最短路径法进行收费。然而，随着二义性路径越来越多，涉及的通行费金额越来越大，如果继续按最短路径收费和模糊拆分，必然会严重损害投资商、运营管理者的利益，影响他们的投资积极性，影响高速公路建设发展进程。因此，通行费的精确收取和精确拆分是必然趋势。

授权公告号为CN100452097C，授权公告日为2009年1月14日的中国专利文献公开了一种多义性路径识别系统及其方法，包括路侧天线设备、桌面读写机、车载单元，所述路侧天线设备连续发送带有路径标识信息的射频信号；所述车载单元包括记录车辆行驶路径的入口信息的IC卡，用来接收和存储上述路侧天线设备发送的路径标识信息的接收装置和存储单元；所述桌面读写机用来读取上述车载单元的IC卡和存储单元中的路径信息。本发明充分利用现有的收费模式和收费系统，在解决多义性路径问题的同时节省了投资，并且具有高可靠性的数据通信效果，即使车辆在很高的速度行驶过程中，仍然可以保证稳定可靠的通信，非常适合高速公路使用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统，采用本实用新型，一方面能够克服现有的概率识别路径方法的不足，在不增加建设成本和无需系统改造的同时解决现有高速公路收费系统中的路径识别问题。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统，包括复合通行卡、复合读写器和路侧标识站，其特征在于：所述的路侧标识站用于持续对外发送带有所在路段路径标识码信息的射频信号；所述的复合通行卡包括用于接收所述路侧标识站发送的路径标识码信息的接收装置，和存储车辆入口信息与路径标识码信息的电子标签存储单元，所述复合读写器用于读写电子标签存储单元中的车辆入口信息和路径标识码信息；所述的复合读写器的信号发射频率和复合通行卡中载波检测电路的检测频率均为13.56MHz，所述的复合通行卡、复合读写器和路侧标识站的射频模块中的信号发送和接收的频率均为433MHz，所述复合通行卡表面设置有矩形的凹槽，带有广告的贴膜或纸片粘贴在所述凹槽内。

所述路侧标识站包括微处理器、射频模块、功率放大器、天线单元、远程控制模块和电源模块，所述微处理器与射频模块、远程控制模块分别连接，天线单元经功率放大器与射频模块连接。

所述复合通行卡包括电子标签存储单元，微处理器、载波检测电路、射频模块和天线单元，微处理器与电子标签存储单元、载波检测电路、射频模块分别连接，射频模块与天线单元连接。

所述复合读写器包括微处理器、射频模块、天线单元、电子标签读写模块、电子标签读写天线和上位机通信模块，其中，所述微处理器与射频模块、电子标签读写模块、上位机通信模块分别连接，天线单元与射频模块连接，电子标签读写天线与电子标签读写模块连接。

与上述现有技术相比，本实用新型所达到的技术效果如下：

1、本实用新型利用RFID技术的无线传输方式，通过复合通行卡、复合读写器和路侧标识站记录车辆在路网入口、路上行驶、路网出口等每个阶段的详细路径信息，精确计算出车辆应缴纳的通行费金额，并根据车辆行驶路径对收取的通行费进行精确拆分帐，使路网收费和利益分配变得非常公平合理，解决了路公司及高速公路管理方间可能出现的矛盾。

2、由于本实用新型采用“所述复合通行卡表面设置有矩形的凹槽，带有广告的贴膜或纸片粘贴在所述凹槽内”的技术方案，当驾驶员接收到复合通行卡后，凹槽中的广告就可以非常明显被驾驶员看到，凹槽里面可以是广告，也可以是温馨提示等内容，做成凹陷结构，有效保护广告面不易破损。

3、本实用新型适用于因路网状况复杂、多路径路段较多导致不确定通行费用比例较高的高速公路系统，旨在为高速公路业主提供高性能、高可靠性、高精确度的路径识别服务，为拆分结算提供可靠依据，明确通行费用归属。

4、本实用新型采用了433MHz无线链路进行通信，具有通信距离远、饶过障碍物能力强的特点，且属于公用频段，无需申请无线电使用许可，易于应用。路侧标识站安装在路边或采用龙门架安装方式置于路面上方，其覆盖范围大小可灵活设置，一条路段只需安装一台路侧标识站设备即可，无需额外土建工程，节省建设费用。

5、本实用新型中的符合通行卡采用13．56MHz载波检测电路，使其在有13．56MHz载波信号的情况下被快速触发，并在很短的时间内通过433MHz的无线链路完成信息交换，然后进入休眠状态，缩短了数据交换时间并降低了功耗。其休眠模式和工作模式在不同情况下相互转换，降低了功耗。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的结构原理示意图

图中标记：

1、复合通行卡，2、复合读写器，3、路侧标识站，4、无线链路，5、收费站控制电脑，6、路由器，7、网络。

具体实施方式

本系统是一种基于RFID技术的精确识别的高速公路二义性路径识别系统，可克服现有的概率识别路径方法的不足。高速公路二义性路径识别系统主要由三种关键核心设备组成：基于433MHz与13.56MHz相结合的复合通行卡（即车载单元，简称OBU）、具有433MHz无线通信功能和13.56MHz IC卡读写功能的复合读写器（即桌面单元，简称ODU）以及具有433MHz无线通信功能的路侧标识站（即路侧单元，简称RSU）。

本系统需要在高速公路二义性路径关键点设置路侧标识单元，系统的工作流程如下：在高速公路入口为每一辆进入高速公路的车辆发放一张复合通行卡（车载单元OBU），当车辆高速通过主线标识点时，路侧标识站（路侧单元RSU）可通过433MHz 无线信号将标识信息写入卡中，在高速公路出口通过复合读写器（桌面单元ODU）13.56MHz信号读取出卡内的入口和标识信息，即可确定精确行驶路径。

如图1所示，本系统是一种基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统。在路网入口，桌面单元在收费点控制电脑控制下以无线通信方式与车载单元进行数据交互，清除车载单元电子标签内存储的信息，同时把车辆入口信息写入车载单元的IC卡模块中。车载单元随后被放置在车上，随车辆在路网内移动。路网出入口硬件构成如图2所示。

路侧单元设置在二义性路径关键点路边，持续对外播发所在路段的路径标识码信息。车载单元随车辆在路网内移动时，不断检测有无路侧单元发出的路径标识码信息，如果有则接收路径标识码信息并顺序保存在电子标签存储单元中。

在路网出口处，桌面单元在收费点控制电脑控制下以无线通信方式读取车载单元保存的车辆入口信息和路径信息，并把相关信息发送到计算机系统，这些信息将为高速公路通行费拆分结算提供可靠依据，明确通行费用归属。

本系统建设简便，只需要对现有的收费系统进行简单的改造，通过一增、一改、一换即可实现。一增：在二义路径的关键点增设路侧标识单元RSU，即可实现路径信息的发送；一改：对原有收费软件中的拆分模块进行修改，根据车辆实际行驶的路径进行费用的合理拆分；一换：更换现有的IC通行卡及读写器，改用兼顾高频13.56MHz和超高频433MHz的车载单元，将普通读写器更换为具备标准短距离非接触IC卡读写及433MHz RFID读写能力的桌面单元。

Claims

1.一种基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统，包括复合通行卡、复合读写器和路侧标识站，其特征在于：所述的路侧标识站用于持续对外发送带有所在路段路径标识码信息的射频信号；所述的复合通行卡包括用于接收所述路侧标识站发送的路径标识码信息的接收装置，和存储车辆入口信息与路径标识码信息的电子标签存储单元，所述复合读写器用于读写电子标签存储单元中的车辆入口信息和路径标识码信息；所述的复合读写器的信号发射频率和复合通行卡中载波检测电路的检测频率均为13.56MHz，所述的复合通行卡、复合读写器和路侧标识站的射频模块中的信号发送和接收的频率均为433MHz，所述复合通行卡表面设置有矩形的凹槽，带有广告的贴膜或纸片粘贴在所述凹槽内。

2.根据权利要求1所述的基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统，其特征在于：所述路侧标识站包括微处理器、射频模块、功率放大器、天线单元、远程控制模块和电源模块，所述微处理器与射频模块、远程控制模块分别连接，天线单元经功率放大器与射频模块连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统，其特征在于：所述复合通行卡包括电子标签存储单元，微处理器、载波检测电路、射频模块和天线单元，微处理器与电子标签存储单元、载波检测电路、射频模块分别连接，射频模块与天线单元连接。

4.根据权利要求3所述的基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统，其特征在于：所述复合读写器包括微处理器、射频模块、天线单元、电子标签读写模块、电子标签读写天线和上位机通信模块，其中，所述微处理器与射频模块、电子标签读写模块、上位机通信模块分别连接，天线单元与射频模块连接，电子标签读写天线与电子标签读写模块连接。