CN204904364U - 一种多车道自由流收费系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多车道自由流收费系统，主要包含激光触发模块、抓拍相机模块、多目标定位天线模块和车道主控模块。该系统的目的是在不影响车辆行驶状态的情况下实现对有OBU车辆进行交易并生成交易过程中的位置和图片等信息，对无OBU车辆产生通行时的位置、图片和车牌识别等信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能交通领域，具体涉及一种多车道自由流收费系统，目的在于无论是否安装有车载电子标签都可实现对车辆的各种通行方式进行交易、定位和车牌识别。
背景技术
目前技术较为成熟的ETC(ETC，ElectronicTollCollection，电子不停车收费系统)技术主要采用单车道模式，安装OBU(OBU，On-BoardUnit，车载电子标签)的车辆需要进入指定的车道，以低速通过ETC车道(小于20km/h)并进行交易。在“互联网+”和“智慧城市”的大背景下，为了实现拥堵治理和节能减排的目的，在现有ETC技术上发展而来的多车道自由流技术受到越来越多的关注。
多车道自由流技术为治理交通拥堵、智能停车场管理、治安管理等城市交通管理提供了全面和精准的方案，并在国际智能交通领域得到了广泛应用，它的普及与应用对提高我国交通设施使用效率、提高城市交通智能化水平具有重要意义。鉴于目前基于国标5.8GHz的OBU发行量较大，同时兼顾大量未安装OBU的车辆，多车道自由流技术需要在不影响当前行车速度的情况下，监测和记录有OBU和无OBU车辆的在各种通行方式(如骑线、变道、阻塞等)下的通行信息，包括有OBU车辆的交易信息(车牌、时间、位置等)、无OBU车辆的车牌和位置信息等。
实用新型内容
本实用新型提供一种多车道自由流收费系统，目的在于实现对所有的有OBU和无OBU车辆的通行过程进行交易、定位和记录等。
本实用新型提供一种多车道自由流收费系统，主要包含激光触发模块、抓拍相机模块、多目标定位天线模块和车道主控模块，
所述激光触发模块发射的多条扫描光束对路面上的车辆进行扫描探测，用于车辆在行进中产生多次触发信号、位置信息和车型信息；所述多条扫描光束为间距为1-4米的平行光束，且离激光传感器最近和最远的扫描光束与激光传感器在路面上的投影的距离分别为1-4米和8-20米；
所述抓拍相机模块在行车方向上的抓拍范围大于所述多条平行扫描光束之间的区域；所述抓拍相机模块与所述激光触发模块连接，用于接收激光触发模块产生的触发信号并对路面车辆进行抓拍，进而产生图片信息和车牌识别信息；
所述多目标定位天线模块在行车方向上的交易区域不小于所述多条平行扫描光束之间的区域；所述多目标定位天线模块用于与一个或多个车载电子标签(OBU)进行交易并生成交易信息，同时对与之进行交易的OBU进行定位并产生定位信息；
所述车道主控模块分别与所述激光触发模块、相机抓拍模块和多目标定位天线模块连接，用于接收所述图片信息、车牌识别信息、车辆位置信息、车型信息、OBU的交易信息和定位信息，并对接收到的所有信息进行逻辑整合生成符合协议要求的多车道自由流交易信息。
优选的，所述激光触发模块是多台发射单条扫描光束的激光传感器组成，或是可发射多条扫描光束的单台或多台激光传感器组成。
优选的，所述激光触发模块发射的扫描光束可以同时覆盖单条或多条车道。
优选的，所述抓拍相机模块由多台相机组成，且此多台相机分别拍摄不同车道，或是单台相机且其拍摄区域覆盖单个或多个车道。
优选的，所述多目标定位天线模块满足基于5.8G的ETC国标的要求，用于与国标OBU进行交易。
优选的，所述多目标定位天线模块是基于DBF(DBF，DigitalBeamForming，数字波束形成)的相控阵天线，实现多目标OBU同时交易和定位。
优选的，所述激光触发模块、抓拍相机模块、多目标定位天线模块都安装在一个龙门架上。
本实用新型对无OBU车辆进行通行监测和记录的工作方式可以是:车辆在行进方向上依次被扫描光束探测到时，激光触发模块依次产生触发信号给抓拍相机模块，抓拍相机模块根据触发信号依次对车辆的通行过程进行抓拍并对该车辆进行车牌识别，最后生成无OBU车辆的通行信息。
本实用新型对有OBU车辆的通行过程进行交易、监测和记录等的工作方式可以是：通过多目标定位天线模块对通行过程中安装有OBU的车辆进行交易，同时对其交易过程中的位置变化进行跟踪定位产生位置信息，此外结合激光触发模块和抓拍相机模块给出的位置和车牌信息(工作方式与无OBU车辆相同)进行逻辑比对，最后生成有OBU车辆的交易和通行信息。
本实用新型提出的一种多车道自由流收费系统的有益效果是，可以在不影响当前车辆的行驶状态的条件下对车辆(所有无OBU和有OBU车辆)的通行过程进行交易、计费、定位、监测或记录。
附图说明
图1多车道自由流收费系统安装示意图
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实例1
如图1所示，本实施例给出了本实用新型提供的一种多车道自由流收费系统在三车道中的安装示例。在本实施例提供的多车道自由流收费系统中包含激光触发模块1、抓拍相机模块2、多目标定位天线模块3和车道主控模块4。其中，激光触发模块1由六台激光传感器组成，这六台激光传感器分别发射的6条的扫描光束且这6条扫描光束垂直于车辆的行进方向，扫描光束之间的间隔为0-4m，扫描光束1到龙门架的距离为1-4米，扫描光束6与龙门架的距离为8-20米；抓拍相机模块2由三台抓拍相机组成，每台抓拍相机的抓拍范围在行车方向上覆盖所有的激光扫描光束(即在行车方向上的抓拍范围大于扫描光束1和扫描光束6的之间的范围)，在垂直于车道的方向略大于1个车道；多目标定位天线模块3由三台基于DBF的相控阵天线组成，每台天线的交易区域在行车方向上的长度大于5m，在垂直于车道上略大于1个车道；车道主控模块4由一台工控机组成。
上述各个模块之间的连接方式为，激光触发模块1与抓拍相机模块2连接，车道主控模块4分别与激光触发模块1、抓拍相机模块2和多目标定位天线模块3连接。
本实施的工作方式为：(1)无OBU车辆进入到本自由流收费系统的工作区域后，先后穿过扫描光束6至扫描光束1，并多次触发该车辆所在车道上的抓拍相机(抓拍相机模块2)，在该步骤中激光触发模块1生成该车辆的触发信号和位置信息，抓拍相机模块2生成该车辆图片信息和车牌识别信息，并将生成的该车辆的所信息上传至车道主控模块4进行逻辑判断并生成满足协议要求的多车道自由流交易信息；(2)有OBU的车辆进入到本自由流收费系统的工作区域后，一方面激光触发模块1和抓拍相机模块2如上述工作方式(1)一样工作生成该车辆的触发信号、位置信息、图片信息和车牌识别信息，另一方面多目标定位天线模块3与该车辆上的OBU进行交易并产生交易信息和位置信息，最后激光触发模块1、抓拍相机模块2和多目标定位天线模块3生成的所有信息都上传到车道主控模块4进行逻辑判断并生成满足协议要求的多车道自由流交易信息。
以上所述仅是本实用新型在三车道中的一个优选实施方式，本实用新型既可应用在单车道，也可应用在多车道中，随着车道数目的变化，组成激光触发模块的激光传感器数目、组成抓拍相机模块的相机数目，组成多目标定位天线模块的天线数目都可根据需要进行更改。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种多车道自由流收费系统，包括激光触发模块、抓拍相机模块、多目标定位天线模块和车道主控模块，其特征在于，
所述激光触发模块发射的多条扫描光束对路面上的车辆进行扫描探测，用于车辆在行进中产生多次触发信号、位置信息和车型信息；所述多条扫描光束为间距为1-4米的平行光束，且离激光传感器最近和最远的扫描光束与激光传感器在路面上的投影的距离分别为0-4米和8-20米；
所述抓拍相机模块在行车方向上的抓拍范围大于所述多条平行扫描光束之间的区域；所述抓拍相机模块与所述激光触发模块连接，用于接收激光触发模块产生的触发信号并对路面车辆进行抓拍，进而产生图片信息和车牌识别信息；
所述多目标定位天线模块在行车方向上的交易区域不小于所述多条平行扫描光束之间的区域；所述多目标定位天线模块用于与一个或多个OBU进行交易并生成交易信息，同时对与之进行交易的OBU进行定位并产生定位信息；
所述车道主控模块分别与所述激光触发模块、相机抓拍模块和多目标定位天线模块连接，用于接收所述图片信息、车牌识别信息、车辆位置信息、车型信息、OBU的交易信息和定位信息，并对接收到的所有信息进行逻辑整合生成符合协议要求的多车道自由流交易信息。
2.根据权利要求1所述的一种多车道自由流收费系统，其特征在于，所述激光触发模块是多台发射单条扫描光束的激光传感器组成，或是可发射多条扫描光束的单台或多台激光传感器组成。
3.根据权利要求1所述的一种多车道自由流收费系统，其特征在于，所述激光触发模块发射的扫描光束同时覆盖单条或多条车道。
4.根据权利要求1所述的一种多车道自由流收费系统，其特征在于，所述抓拍相机模块由多台相机组成，且此多台相机分别的拍摄不同车道，或是单台相机且其拍摄区域覆盖单个或多个车道。
5.根据权利要求1所述的一种多车道自由流收费系统，其特征在于，所述多目标定位天线模块满足基于5.8G的ETC国标的要求，用于与国标OBU进行交易。
6.根据权利要求1所述的一种多车道自由流收费系统，其特征在于，所述多目标定位天线模块是基于DBF的相控阵天线，实现多目标OBU同时交易和定位。
7.根据权利要求1所述的一种多车道自由流收费系统，其特征在于，所述激光触发模块、抓拍相机模块、多目标定位天线模块都安装在一个龙门架上。
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