一种快速高识别率车辆智能识别计费系统的制作方法

本发明涉及移动互联网络控制领域，具体涉及一种快速高识别率车辆智能识别计费系统。

背景技术：

传统的etc车辆识别计费系统依靠进出口的无线电发射装置激发车载终端的线圈，线圈产生的感应电流进入身份标记芯片后再次激发线圈产生电磁信号，被进出口的无线电收发装置接收后解码识别，并且完全依赖互联的完全畅通的云终端对车辆进行计费操作。

车辆在收费路段经常行驶几百公里乃至上千公里后才驶出，进出口的无线通信距离和多重接力网关会造成高于500ms的延迟，无法在短时间内处理车辆的计费操作，如果遇到多辆车短时间通过进出口更是会造成处理速度拖延，需要车辆减速甚至停车等待，不仅如此，etc设备的识别距离较短，需要车辆抵近收费站点才能进行识别扣款验证操作。

在公开号为cn105137802a的专利中公开了一种可进行车辆识别的etc智能开闸系统，包括:车载终端，用于记载标识车辆的编码信息；etc读卡终端，用于向车载终端发射唤醒信号，并接收车载终端回传的车辆编码信息和对车载终端回传的车辆编码信息车辆编码信息进行上传；智能控制终端，用于接收来自etc读卡终端上传的车辆编码信息，对车辆编码信息的合法性进行验证，并向闸门发送控制指令；道闸控制器，用于接收智能控制终端发送的控制指令，控制闸门启闭。上述方案使用相距较远两台识别设备对车辆进行识别扣款操作，并且依赖两者之间相互通讯，一旦发生网络堵塞或者延迟增加，即会影响车辆的快速通行。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种快速高识别率车辆智能识别计费系统，车载应答终端与出入口的识别装置进行短距通讯，通讯稳定性更好而且延迟更短，保证车辆的快速通行。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种快速高识别率车辆智能识别计费系统，包括分布于收费路段进出口的识别装置，以及装载于车辆的应答终端，所述识别装置包括发射诸元和接收诸元；

车辆驶至道路入口处时，入口发射诸元发射包括入口编号的入口广播数据包(ibdp)至应答终端，此过程中不需要对车辆进行识别，更加节约通行时间；

应答终端接收所述入口广播数据包(ibdp)后将车辆信息加入其中组成临时数据包(tdp)并存储；

车辆驶至道路出口处时，触发出口发射诸元广播发射包含激发信号的数据包；

应答终端接收后将临时数据包(tdp)发送至出口接收诸元；

将临时数据包(tdp)以及出口编号汇总后计算费用；

通过余额扣除验证后对车辆放行。

进一步地，所述应答终端组成并存储临时数据包(tdp)后，还将临时数据包(tdp)发送并由入口接收诸元收取；

入口接收诸元将临时数据包(tdp)上传至后台服务器；

车辆驶至道路出口处时，若出口接收诸元接收的临时数据包(tdp)中的入口编号不完整，则根据临时数据包(tdp)中包含车辆信息在内能够确定车辆身份的信息检索匹配后台服务器中的入口编号；

通过两种方式互补，即使其中一种方式由于客观环境的影响造成较大的通讯延迟，另外一种方式也能够保证车辆的快速通行，提高系统整体的容错率；

根据车辆信息和入口编号、出口编号计算费用。

进一步地，所述入口广播数据包(ibdp)内对包括入口编号在内的信息进行顺序排列；

分切为长度相同的数据块，在数据块的首尾添加完整性校验块和编码标记块，数据块、编号块以及完整性校验块组成数据段；

将数据块按照编号的顺序进行排列，再错位重复，最终打包为入口广播数据包(ibdp)；

出口接收诸元接收包含入口广播数据包(ibdp)的临时数据包(tdp)后解码其中的数据信息。

进一步地，所述将数据块按照编号的顺序进行排列，再错位重复，最终打包为入口广播数据包(ibdp)，出口接收诸元接收包含入口广播数据包(ibdp)的临时数据包(tdp)后解码其中的数据信息，具体包括，

将数据块按照编号的顺序进行排列，分别为1，2，3，···，n；

再将数据块进行递进错位排列，分别为

将以上排列的数据块组合形成入口广播数据包(ibdp)；

无线电信息在传输过程中极其容易受到环境的影响，多辆汽车密集通行的过程中，无线电信号的相互干扰也会导致部分信息缺失，将信息简单的重复如果遇到一段干扰信号，仍然会导致重复的信息确实，本方案将信息分切编号后打乱原有顺序重新排列，即使在传输过程中遇到干扰，剩下的冗余信息块仍有很高的概率组成完整原始信息；

当对入口广播数据包(ibdp)进行解码时，挑选能够通过完整性校验的数据段，抽取其中的数据块，并且按照编号块的顺序1-n进行排列，组合即可得到包括入口编号在内的信息。

进一步地，所述递进错位排列，直到单个入口广播数据包(ibdp)允许的最大长度。

进一步地，所述入口广播数据包(ibdp)中的入口编号与收费方私有的大质数相乘，产生的入口加密编号替换入口广播数据包(ibdp)中的入口编号；

接收诸元接收临时数据包(tdp)后，将其中的入口加密编号除以收费方私有的大质数，即刻得到入口编号；

收费方私有的大质数乘以入口编号得到一个大合数，应答终端的持有者无法在短时间内对该大质数进行质因数分解，也无法得知入口编号，随意编造一个入口编号和一个大质数相乘，得到的伪造大合数也会因为无法与收费方私有的大质数不同而被发现，但是收费方将大合数除以私有的大质数即可得到入口编号，本方案可以防止用户用编造的入口编号扰乱收费系统。

进一步地，入口处识别装置中的发射诸元和接收诸元集成设置于横跨道路的架空塔；

出口处识别装置中的发射诸元埋设于路面，车辆碾压后压感触发发射诸元广播发射包含激发信号的数据包；

出口处识别装置中的接收诸元设置于横跨道路的架空塔。

进一步地，出口处道路设置有架空塔，架空塔设置有路面投影装置；

在出口接收诸元接收应答终端发送的临时数据包(tdp)以及后续处理过程中，路面投影装置将该应答终端对应车道投射减速标志；

通过余额扣除验证并将闸机打开之后，路面投影装置将该应答终端对应车道投射放行标志；

若未过余额扣除验证，路面投影装置将该应答终端对应车道投射未通过标志。

进一步地，若出口处两辆或以上车辆在同一个车道，则路面投影装置先处理在前车辆的标志投影，待对应车道闸机打开之后再处理在后车辆的标志投影。

进一步地，所述应答终端只能交替接收广播数据包(ibdp)和发射诸元广播发射包含激发信号的数据包。

本发明的收益效果是：

车载应答终端与出入口的识别装置进行短距通讯，通讯稳定性更好而且延迟更短，保证车辆的快速通行；

而且入口发射诸元发射包括入口编号的入口广播数据包(ibdp)至应答终端，此过程中不需要对车辆进行识别，更加节约通行时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述车辆智能识别计费系统的入口示意图；

图2为本发明所述车辆智能识别计费系统的出口视角一示意图；

图3为本发明所述车辆智能识别计费系统的出口视角二示意图；

图4为本发明所述车辆智能识别计费系统出口处架空塔、路面投影装置的示意图；

图5为入口处识别装置的示意图；

图6为本发明所述车辆智能识别计费系统的工作流程示意图；

图7为本发明所述数据段的组成示意图；

图8为将数据段按照编号的顺序进行排列的示意图；

图9为将数据段进行递进错位排列方式一的示意图；

图10为将数据段进行递进错位排列方式二的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-6所示：

本发明为一种快速高识别率车辆智能识别计费系统，其特征在于：包括分布于收费路段进出口的识别装置，以及装载于车辆的应答终端，所述识别装置包括发射诸元和接收诸元；

入口处识别装置中的发射诸元和接收诸元集成设置于横跨道路的架空塔；

出口处识别装置中的发射诸元埋设于路面，车辆碾压后压感触发发射诸元广播发射包含激发信号的数据包；

出口处识别装置中的接收诸元设置于横跨道路的架空塔；

出口处道路设置有架空塔，架空塔设置有路面投影装置；

在出口接收诸元接收应答终端发送的临时数据包(tdp)以及后续处理过程中，路面投影装置将该应答终端对应车道投射减速标志；

通过余额扣除验证并将闸机打开之后，路面投影装置将该应答终端对应车道投射放行标志；

若未过余额扣除验证，路面投影装置将该应答终端对应车道投射未通过标志；

若出口处两辆或以上车辆在同一个车道，则路面投影装置先处理在前车辆的标志投影，待对应车道闸机打开之后再处理在后车辆的标志投影。

车辆驶至道路入口处时，入口发射诸元发射包括入口编号的入口广播数据包(ibdp)至应答终端，此过程中不需要对车辆进行识别，更加节约通行时间；

应答终端接收所述入口广播数据包(ibdp)后将车辆信息加入其中组成临时数据包(tdp)并存储；

车辆驶至道路出口处时，触发出口发射诸元广播发射包含激发信号的数据包；

应答终端接收后将临时数据包(tdp)发送至出口接收诸元；

将临时数据包(tdp)以及出口编号汇总后计算费用；

通过余额扣除验证后对车辆放行。

上述操作中，相比较传统方式，在车辆的识别和统计计费路段过程中依赖车载应答终端与出入口的识别装置进行短距通讯，相比较传统的出入口直接的长距离通讯，本方案稳定性更好而且延迟更短，保证车辆的快速通行。

而且入口发射诸元发射包括入口编号的入口广播数据包(ibdp)至应答终端，此过程中不需要对车辆进行识别，更加节约通行时间。

实施例二：

如图1-6所示：

一种快速高识别率车辆智能识别计费系统，包括分布于收费路段进出口的识别装置，以及装载于车辆的应答终端，所述识别装置包括发射诸元和接收诸元；

车辆驶至道路入口处时，入口发射诸元发射包括入口编号的入口广播数据包(ibdp)至应答终端；

应答终端接收所述入口广播数据包(ibdp)后将车辆信息加入其中组成临时数据包(tdp)并存储；

所述应答终端组成并存储临时数据包(tdp)后，还将临时数据包(tdp)发送并由入口接收诸元收取；

入口接收诸元将临时数据包(tdp)上传至后台服务器；

车辆驶至道路出口处时，触发出口发射诸元广播发射包含激发信号的数据包；

应答终端接收后将临时数据包(tdp)发送至出口接收诸元；

若出口接收诸元接收的临时数据包(tdp)中的入口编号不完整，则根据临时数据包(tdp)中包含车辆信息在内能够确定车辆身份的信息检索匹配后台服务器中的入口编号。

将临时数据包(tdp)以及出口编号汇总后计算费用；

通过余额扣除验证后对车辆放行。

上述操作中，相比较传统方式，通过两种方式互补，即使其中一种方式由于客观环境的影响造成较大的通讯延迟，另外一种方式也能够保证车辆的快速通行，提高系统整体的容错率。

实施例三：

如图1-10所示：

一种快速高识别率车辆智能识别计费系统，包括分布于收费路段进出口的识别装置，以及装载于车辆的应答终端，所述识别装置包括发射诸元和接收诸元；

车辆驶至道路入口处时，入口发射诸元发射包括入口编号的入口广播数据包(ibdp)至应答终端，其中入口广播数据包(ibdp)内对包括入口编号在内的信息切分为数据块

在数据块的首尾添加完整性校验块和编号块，数据块、编号块以及完整性校验块组成数据段；

将数据段按照编号的顺序进行排列，分别为1，2，3，···，n；

再将数据段进行递进错位排列，分别为

将以上排列的数据段组合形成入口广播数据包(ibdp)；

无线电信息在传输过程中极其容易受到环境的影响，多辆汽车密集通行的过程中，无线电信号的相互干扰也会导致部分信息缺失，将信息简单的重复如果遇到一段干扰信号，仍然会导致重复的信息确实，本方案将信息分切编号后打乱原有顺序重新排列，即使在传输过程中遇到干扰，剩下的冗余信息块仍有很高的概率组成完整原始信息。

递进错位排列，直到单个入口广播数据包(ibdp)允许的最大长度。

车辆驶至道路入口处时，入口发射诸元发射包括入口编号的入口广播数据包(ibdp)至应答终端；

应答终端接收所述入口广播数据包(ibdp)后将车辆信息加入其中组成临时数据包(tdp)并存储；

车辆驶至道路出口处时，触发出口发射诸元广播发射包含激发信号的数据包；

应答终端接收后将临时数据包(tdp)发送至出口接收诸元；

当对入口广播数据包(ibdp)进行解码时，挑选能够通过完整性校验的数据段，抽取其中的数据段，并且按照编号块的顺序1-n进行排列，组合即可得到包括入口编号在内的信息；

将包括入口编号在内的信息以及出口编号汇总后计算费用；

通过余额扣除验证后对车辆放行。

上述操作中，相比较传统方式，将传输的数据进行重复，即使遇到外界干扰，导致部分数据丢失，依靠剩下的数据依旧可以大概率组成原始数据，不需要设备重复发送占用信道资源。

实施例四：

如图1-6所示：

一种快速高识别率车辆智能识别计费系统，包括分布于收费路段进出口的识别装置，以及装载于车辆的应答终端，所述识别装置包括发射诸元和接收诸元；

车辆驶至道路入口处时，入口发射诸元发射包括入口编号的入口广播数据包(ibdp)；

入口广播数据包(ibdp)中的入口编号与收费方私有的大质数相乘，产生的入口加密编号替换入口广播数据包(ibdp)中的入口编号；

接收诸元接收临时数据包(tdp)后，将其中的入口加密编号除以收费方私有的大质数，即可得到入口编号；

收费方私有的大质数乘以入口编号得到一个大合数，应答终端的持有者无法在短时间内对该大质数进行质因数分解，也无法得知入口编号，随意编造一个入口编号和一个大质数相乘，得到的伪造大合数也会因为无法与收费方私有的大质数不同而被发现，但是收费方将大合数除以私有的大质数即可得到入口编号，本方案可以防止用户用编造的入口编号扰乱收费系统。

应答终端接收所述入口广播数据包(ibdp)后将车辆信息加入其中组成临时数据包(tdp)并存储；

车辆驶至道路出口处时，触发出口发射诸元广播发射包含激发信号的数据包；

应答终端接收后将临时数据包(tdp)发送至出口接收诸元；

将临时数据包(tdp)以及出口编号汇总后计算费用；

通过余额扣除验证后对车辆放行。

上述操作中，相比较传统方式，防止用户用编造的入口编号扰乱收费系统。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。