專(zhuān)利名稱(chēng)：基于衛(wèi)星定位道路收費(fèi)的道路稽查系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于高速公路的電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著衛(wèi)星定位技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用的擴(kuò)展，以及
移動(dòng)位置服務(wù)不斷進(jìn)步，尤其是GSM的短消息服務(wù)技術(shù)的誕生，國(guó)際 上基于衛(wèi)星定位與GSM的定位技術(shù)已廣泛地應(yīng)用在出租車(chē)、公交、公 安、急救、物流、信息服務(wù)等行業(yè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)目標(biāo)全天候的監(jiān)控、 報(bào)警、指揮、防盜和調(diào)度的功能。與此同時(shí)，許多發(fā)達(dá)國(guó)家正在對(duì)基 于GSM無(wú)線通信和GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的車(chē)輛定位系統(tǒng)(VPS)進(jìn)行研 究。領(lǐng)先的汽車(chē)制造商已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)以無(wú)線通信和衛(wèi)星定位和電子地 圖技術(shù)為基礎(chǔ)的信息服務(wù)系統(tǒng)和信息通信系統(tǒng)。但到目前為止，將車(chē) 輛定位系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用于道路不停車(chē)收費(fèi)的國(guó)家只有德國(guó)。2005年德 國(guó)基于衛(wèi)星定位技術(shù)成功的實(shí)現(xiàn)了在全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)重型卡車(chē)收費(fèi)，它 采用的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)方案在歐盟中最先進(jìn)，因?yàn)樗粌H是一個(gè)收費(fèi)系統(tǒng)， 更被視為集車(chē)輛管理、交通警報(bào)與導(dǎo)航為一體的基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)。
衛(wèi)星收費(fèi)系統(tǒng)最終可能升級(jí)為實(shí)時(shí)告訴司機(jī)如何開(kāi)車(chē)的交通信 息服務(wù)系統(tǒng)，甚至具有更多功能。在該系統(tǒng)中，車(chē)載收費(fèi)終端實(shí)時(shí)接 收GPS信號(hào)，并將車(chē)輛的GPS實(shí)時(shí)位置信息與車(chē)載收費(fèi)終端中存儲(chǔ)的 高速公路的信息進(jìn)行對(duì)比，如果對(duì)比成功，就開(kāi)始記錄，該路段就是 繳費(fèi)路段。車(chē)載收費(fèi)終端會(huì)按照費(fèi)率表內(nèi)的費(fèi)率和路段的長(zhǎng)度計(jì)算該 路段的費(fèi)用，通過(guò)短消息將繳費(fèi)信息傳送到收費(fèi)中心，記錄到數(shù)據(jù)庫(kù) 當(dāng)中。
隨著交通領(lǐng)域各行業(yè)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)收費(fèi)方法還不能對(duì)道路上 行駛的逃費(fèi)車(chē)輛進(jìn)行有效的稽查。加之衛(wèi)星收費(fèi)模式與傳統(tǒng)的收費(fèi)模 式安全不同，所以就對(duì)用戶的逃費(fèi)稽査方式提出了新的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種基于衛(wèi)星定位道路收費(fèi)的道路稽 查系統(tǒng)，以解決對(duì)逃費(fèi)車(chē)輛進(jìn)行有效的稽査的技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型所述的一種基于衛(wèi)星定位道路收費(fèi)的道路稽查系統(tǒng)， 該系統(tǒng)包括核心子系統(tǒng)(DSRC子系統(tǒng))和輔助子系統(tǒng)(圖像抓拍識(shí) 別子系統(tǒng))；核心子系統(tǒng)由ARM處理器、與ARM處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線、 控制總線連接的專(zhuān)用短程通信的射頻接收、發(fā)送部分及ARM處理器的 外圍連接的移動(dòng)通信裝置、以太網(wǎng)接口、 USB接口和UART接口組成；所述ARM處理器的輸入接口與具有圖像檢測(cè)以及車(chē)牌抓拍與識(shí)別功 能的輔助子系統(tǒng)的輸入端連接。
本實(shí)用新型的效果如下
1 、 基于衛(wèi)星定位道路收費(fèi)的路側(cè)稽査系統(tǒng)具有穩(wěn)定、可靠、 抗干擾、可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。
2 、 基于衛(wèi)星定位道路收費(fèi)的路側(cè)稽查系統(tǒng)在保證功能完善的 前提下，設(shè)，成本較低。
3、 采用高速DSRC技術(shù)，通信速率可達(dá)1.5Mbps。
4、 采用基于衛(wèi)星定位道路收費(fèi)的路側(cè)稽査系統(tǒng)，便于對(duì)車(chē)輛 的統(tǒng)一管理，提高監(jiān)管效率。
5 、 配合車(chē)載設(shè)備的供電管理機(jī)制及設(shè)備工作狀態(tài)檢查機(jī)制， 路側(cè)稽査系統(tǒng)可以在車(chē)輛通過(guò)逃費(fèi)稽查區(qū)域時(shí)，自動(dòng)獲取車(chē)輛的設(shè)備 工作狀態(tài)，用戶繳費(fèi)和費(fèi)用拖欠情況，車(chē)輛基礎(chǔ)信息等，從而確定行 駛在路上的車(chē)輛是否需要進(jìn)行違規(guī)處理。
圖1是本實(shí)用新型的路側(cè)稽査設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本實(shí)用新型的路側(cè)稽查系統(tǒng)主程序流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是在基于衛(wèi)星定位技術(shù)的車(chē)載終端集成技術(shù)、道路通 行費(fèi)計(jì)算技術(shù)、嵌入式車(chē)載專(zhuān)用電子收費(fèi)地圖、收費(fèi)車(chē)載終端地圖匹 配與費(fèi)率信息動(dòng)態(tài)更新技術(shù)、5.8GHz頻段高速收發(fā)及控制技術(shù)等基 礎(chǔ)之上研發(fā)基于衛(wèi)星定位和無(wú)線接入技術(shù)的智能車(chē)載設(shè)備的配套路 側(cè)稽查系統(tǒng)，并結(jié)合衛(wèi)星定位收費(fèi)系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用環(huán)境，研究形成 后臺(tái)管理系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)可行的逃費(fèi)稽查系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的逃費(fèi)稽查系統(tǒng)是通過(guò)在收費(fèi)道路上，或有惡意性的 道路上設(shè)置衛(wèi)星收費(fèi)稽査系統(tǒng)，來(lái)對(duì)衛(wèi)星收用戶使用衛(wèi)星收費(fèi)系統(tǒng)的 行為狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)查和管理，包括檢査用戶是否按要求正確使用衛(wèi)星收 費(fèi)車(chē)載設(shè)備、是否拖欠道路使用費(fèi)以及是否惡意逃費(fèi)等。主要完成的 任務(wù)是檢查車(chē)載收費(fèi)終端的工作狀態(tài)是否正常，并記錄車(chē)載終端非正 常工作的車(chē)輛車(chē)牌。安裝在道路上的攝像機(jī)自動(dòng)拍攝車(chē)輛的車(chē)牌，同 時(shí)通過(guò)DSRC通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)路側(cè)稽查設(shè)備與車(chē)載終端的信息傳遞， 來(lái)確認(rèn)車(chē)輛是否正確安裝車(chē)載設(shè)備、是否與信息庫(kù)中車(chē)輛信息一致。 存在問(wèn)題的車(chē)輛信息將傳輸?shù)绞召M(fèi)服務(wù)中心進(jìn)行確認(rèn)。
衛(wèi)星收費(fèi)路側(cè)稽査系統(tǒng)是采用ARM處理器的安裝在收費(fèi)道路上的 用戶逃費(fèi)稽査管理設(shè)備。該設(shè)備采用基于5.8GHz的專(zhuān)用短程通信技 術(shù)，對(duì)通過(guò)其通信區(qū)域的過(guò)往車(chē)輛的繳費(fèi)狀況和設(shè)備使用狀態(tài)進(jìn)行監(jiān) 查，從而配合管理單位對(duì)車(chē)輛的繳費(fèi)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督管理 路側(cè)設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu)、數(shù)模分離、DSRC收發(fā)分隔的技術(shù)原 則。設(shè)備主要包括DSRC數(shù)字功能模塊和DSRC模擬功能模塊?？赏ㄟ^(guò) 串行模式配置設(shè)備參數(shù)和應(yīng)用參數(shù)，并讀取設(shè)備記錄信息。FSK調(diào)制 解調(diào)；Machester編碼解碼；收發(fā)通信速率為1. 5Mbps;載波頻率缺 省為5.790MHz，且可由用戶配置；發(fā)送功率大于等于Odbm。
1、 硬件功能
符合電子收費(fèi)專(zhuān)用短程通訊物理層標(biāo)準(zhǔn)中基于FSK調(diào)制解調(diào)方 式參數(shù)要求，且通信速率可以升級(jí)到1.5Mbps;支持基于TCP/IP協(xié) 議包地網(wǎng)絡(luò)通信；支持GSM和GPRS兩種無(wú)線通信模式；可驅(qū)動(dòng)無(wú)線 通信大功率模塊，民用電供電；RS232接口及USB接口。圖l給出了 一個(gè)路側(cè)稽査設(shè)備的電路原理框圖，包括ARM處理器、與ARM處理器 通過(guò)數(shù)據(jù)總線、控制總線連接的專(zhuān)用短程通訊的射頻接收、發(fā)送部分 及ARM處理器的外圍連接的至少包括移動(dòng)通信裝置、以太網(wǎng)接口、USB 接口和UART接口等電路。
2、 軟件功能
根據(jù)路側(cè)稽查設(shè)備硬件的模塊化設(shè)計(jì)，軟件功能可通過(guò)串行模式 配置設(shè)備參數(shù)和應(yīng)用參數(shù)，讀取設(shè)備記錄信息，實(shí)現(xiàn)GSM短信收發(fā)功 能，且實(shí)現(xiàn)GPRS上網(wǎng)功能，實(shí)現(xiàn)DSRC稽查通信協(xié)議，稽査應(yīng)用，實(shí) 現(xiàn)DSRC廣播功能，擴(kuò)展信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議包，并具備與后 臺(tái)管理中心信息交互的應(yīng)用功能
DSRC路側(cè)稽查設(shè)備軟件采用分層模塊化設(shè)計(jì)思想，將涉及不同 應(yīng)用的功能進(jìn)行模塊劃分，同模塊中的功能函數(shù)采用分層調(diào)用方式。 主要模塊包括微波應(yīng)用軟件、管理中心PC通信軟件、設(shè)備接口驅(qū) 動(dòng)。每一模塊中包括三個(gè)層次的功能函數(shù)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及應(yīng) 用層，其中物理層為硬件驅(qū)動(dòng)程序，只允許在本模塊內(nèi)被調(diào)用，數(shù)據(jù) 處理層及應(yīng)用層的功能函數(shù)可被主函數(shù)調(diào)用。路側(cè)稽査設(shè)備的主程序 流程圖參見(jiàn)圖2。
路側(cè)稽查設(shè)備可將稽查到的逃費(fèi)車(chē)輛信息及時(shí)間信息、車(chē)牌照?qǐng)D 片上傳給稽查管理中心，即路側(cè)設(shè)備需要加載網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，即實(shí)現(xiàn) 移植TCP/IP;支持TCP/IP協(xié)議包括ARP、 IP、 ICMP、 UDP、 TCP、 DHCP;支持動(dòng)態(tài)(DHCP)或靜態(tài)獲取IP地址；實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的WEB服 務(wù)器功能。管理人員可通過(guò)WEB服務(wù)器對(duì)路側(cè)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)端配置。
逃費(fèi)稽査設(shè)備技術(shù)指標(biāo)主頻30M，內(nèi)置大容量存儲(chǔ)器；接口能 力以太網(wǎng)、USB、RS232;數(shù)據(jù)速率①DSRC上行通訊速率〉二 1.5Mbps， 下行通訊速率〉=1.5Mbps;②GPRS (升級(jí)后具備)速率接收速率 可達(dá)86.20kbps，發(fā)送速率可達(dá)21.5kbps;③以太網(wǎng)100M帶寬； ④RS232: 300bps —115200bps;交易誤差小于10—5，指在DSRC交 易區(qū)域，正常工作的設(shè)備完成一次稽查流程的交易誤差；通訊距離
頁(yè)
DSRC通信距離>=15m;能耗平均工作電流為400mA;
逃費(fèi)稽查系統(tǒng)功能安裝在道路上的攝像機(jī)自動(dòng)拍攝車(chē)輛的車(chē)
牌，同時(shí)通過(guò)DSRC通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)路側(cè)稽查設(shè)備與車(chē)載終端的信息 傳遞，來(lái)確認(rèn)車(chē)輛是否正確安裝車(chē)載設(shè)備、是否與信息庫(kù)中車(chē)輛信息 一致。存在問(wèn)題的車(chē)輛信息將傳輸?shù)绞召M(fèi)服務(wù)中心進(jìn)行確認(rèn)。
稽査系統(tǒng)的基本實(shí)現(xiàn)思路將具有圖像檢測(cè)以及車(chē)牌抓拍與識(shí)別 功能的設(shè)備的輸出作為路側(cè)稽査設(shè)備的輸入(如通過(guò)RS232、 RS485), 由路側(cè)稽査設(shè)備依據(jù)車(chē)牌抓拍/識(shí)別信息和DSRC交易信息直接對(duì)車(chē) 載設(shè)備使用的規(guī)范性進(jìn)行稽査，并將稽査結(jié)果和圖像信息通過(guò)以太網(wǎng) 域G網(wǎng))傳送給管理中心。
在本系統(tǒng)中，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行收費(fèi)管理體制和技術(shù)特點(diǎn)提出以下稽 査站建立方案在道路中間設(shè)置稽查站，將基于5.8GHz、 FSK調(diào)制解 調(diào)、通信速率1Mbps的射頻DSRC技術(shù)和圖像識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，根據(jù) 圖像識(shí)別結(jié)果和DSRC通信匹配結(jié)果，找出逃費(fèi)車(chē)輛，并通知稽査管 理中心對(duì)逃費(fèi)車(chē)輛作后續(xù)違章處理。
權(quán)利要求1.一種基于衛(wèi)星定位道路收費(fèi)的道路稽查系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括核心子系統(tǒng)和圖像抓拍識(shí)別輔助子系統(tǒng)；核心子系統(tǒng)由ARM處理器、與ARM處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線、控制總線連接的專(zhuān)用短程通信的射頻接收、發(fā)送部分及ARM處理器的外圍連接的移動(dòng)通信裝置、以太網(wǎng)接口、USB接口和UART接口組成；所述ARM處理器的輸入接口與具有圖像檢測(cè)以及車(chē)牌抓拍與識(shí)別功能的輔助子系統(tǒng)的輸入端連接。
專(zhuān)利摘要一種基于衛(wèi)星定位道路收費(fèi)的道路稽查系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括核心子系統(tǒng)和輔助子系統(tǒng)；核心子系統(tǒng)由ARM處理器、與ARM處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線、控制總線連接的專(zhuān)用短程通信的射頻接收、發(fā)送部分及ARM處理器的外圍連接的移動(dòng)通信裝置、以太網(wǎng)接口、USB接口和UART接口組成；所述ARM處理器的輸入接口與具有圖像檢測(cè)以及車(chē)牌抓拍與識(shí)別功能的輔助子系統(tǒng)的輸入端連接。本實(shí)用新型的效果如下具有穩(wěn)定、可靠、抗干擾、可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)；在保證功能完善的前提下，設(shè)備成本較低；采用高速DSRC技術(shù)，通信速率可達(dá)1.5Mbps；配合車(chē)載設(shè)備的供電管理機(jī)制及設(shè)備工作狀態(tài)檢查機(jī)制，可以在車(chē)輛通過(guò)逃費(fèi)稽查區(qū)域時(shí)，自動(dòng)獲取車(chē)輛的設(shè)備工作狀態(tài)，用戶繳費(fèi)和費(fèi)用拖欠情況，車(chē)輛基礎(chǔ)信息。
文檔編號(hào)G07B15/06GK201196802SQ20082008024
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者楠 劉, 宋向輝, 朱書(shū)善, 李亞檬, 琪 楊, 王東柱, 王笑京, 儀 諶, 齊彤巖 申請(qǐng)人:交通部公路科學(xué)研究所