一种基于行驶路程的城市道路分路段收费系统和方法与流程

本发明涉及交通电子技术领域，尤其涉及一种基于行驶路程的城市道路分路段收费系统和方法。

背景技术：

当前，随着城市化进程的加快以及人们生活水平的提高，很多大城市的机动车保有量呈逐年增长的趋势。随着本地车辆的增加和外地车辆的驶入，城市道路的压力也在不断增大，进而造成越来越严重的交通拥堵问题，这不仅会给人们的日常出行造成诸多不便，甚至还在一定程度上制约了城市经济的发展。

目前，一些城市为了解决交通拥堵的问题，采用限牌、限号和/或对未按规定行驶的车辆进行收费处理的交通管制方法。常见的，在城市道路上设置公交专用车道，一旦非公交车辆在不允许的时间段内驶入该公交专用车道，被摄像头抓拍到则需要进行罚款。然而，摄像头容易受周围环境、天气和其他车辆遮挡等因素的影响而漏拍到违规的车辆，从而使得当前利用摄像头捕捉交通违规行为的方式进行收费的操作其准确性较差。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种基于行驶路程的城市道路分路段收费系统和方法，能够对城市道路中通行的车辆进行实时、准确的计费。

本发明实施例第一方面提供一种基于行驶路程的城市道路分路段收费系统，包括：

传感器阵列，设置于城市道路的车辆通行方向上的收费区域的地面上，用于感知在所述收费区域内通行的车辆，其中，所述收费区域为城市道路的车辆通行方向的行车道上预先划定的车道段所形成的区域；

信号机，与所述传感器阵列连接，用于接收所述传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器分别发送的携带有自身身份识别号的反馈信息，根据接收到的所述至少两个传感器的身份识别号获取所述至少两个传感器的位置信息，并利用所述至少两个传感器的位置信息确定所述车辆在所述收费区域内的行驶路程；

计费中心，与所述信号机连接，用于根据所述车辆在所述收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对所述车辆本次通行的收费金额。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述城市道路分路段收费系统还包括多个车辆标识接收器，设置于所述收费区域的路面上，与所述传感器阵列中的传感器一对一连接，用于获取在所述收费区域内行驶的车辆的标识信息，并将获取到的标识信息发送至对应的传感器，其中，车辆的标识信息用于指示车辆的身份；

所述传感器阵列具体用于感知在所述收费区域内通行的车辆，以及接收车辆标识接收器发送的该车辆的标识信息；

所述信号机具体用于接收所述传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器分别发送的携带有自身身份识别号和感知到的车辆的标识信息的反馈信息，并从中选取感知到相同标识信息的车辆所对应的传感器，根据选取的传感器所对应的身份识别号获取选取的传感器的位置信息，利用选取的传感器的位置信息确定与该标识信息对应的车辆在所述收费区域内的行驶路程。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述信号机，还用于根据所述车辆的标识信息确定所述车辆的属性，所述车辆的属性包括所述车辆的车型和/或所述车辆的归属地；

所述计费中心具体用于根据所述车辆在所述收费区域内的行驶路程、所述车辆的属性以及预定计费规则，生成针对所述车辆本次通行的收费金额。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述计费中心具体用于检测所述车辆在所述收费区域内的行驶路程是否达到预设值，如果所述车辆在所述收费区域内的行驶路程达到所述预设值，根据所述车辆在所述收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对所述车辆本次通行的收费金额。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述计费中心，还用于将生成的针对所述车辆本次通行的收费金额反馈给所述信号机；

所述信号机，还用于将针对所述车辆本次通行的收费金额发送至所述车辆。

本发明实施例第二方面提供一种基于行驶路程的城市道路分路段收费方法，包括：

城市道路分路段收费系统利用传感器阵列感知在收费区域内通行的车辆，其中，所述收费区域为城市道路的车辆通行方向的行车道上预先划定的车道段所形成的区域，所述传感器阵列设置在所述收费区域的地面上；

所述城市道路分路段收费系统根据所述传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器的身份识别号，获取预先存储的所述至少两个传感器的位置信息，并利用所述至少两个传感器的位置信息确定所述车辆在所述收费区域内的行驶路程；

所述城市道路分路段收费系统根据所述车辆在所述收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对所述车辆本次通行的收费金额。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述城市道路分路段收费方法还包括：

所述城市道路分路段收费系统利用所述传感器阵列获取在所述收费区域内行驶的车辆的标识信息，其中，车辆的标识信息用于指示车辆的身份；

其中，所述城市道路分路段收费系统根据所述传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器的身份识别号，获取预先存储的所述至少两个传感器的位置信息，并利用所述至少两个传感器的位置信息确定所述车辆在所述收费区域内的行驶路程，包括：

所述城市道路分路段收费系统根据所述传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器的身份识别号和所述至少两个传感器获取到的车辆的标识信息，从中选取出感知到相同标识信息的车辆所对应的传感器，根据选取的传感器所对应的身份识别号获取选取的传感器的位置信息，利用选取的传感器的位置信息确定与该标识信息对应的车辆在所述收费区域内的行驶路程。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述城市道路分路段收费方法还包括：

所述城市道路分路段收费系统根据所述车辆的标识信息确定所述车辆的属性，所述车辆的属性包括所述车辆的车型和/或所述车辆的归属地；

其中，所述城市道路分路段收费系统根据所述车辆在所述收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对所述车辆本次通行的收费金额，包括：

所述城市道路分路段收费系统根据所述车辆在所述收费区域内的行驶路程、所述车辆的属性以及预定计费规则，生成针对所述车辆本次通行的收费金额。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述城市道路分路段收费系统根据所述车辆在所述收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对所述车辆本次通行的收费金额，包括：

所述城市道路分路段收费系统检测所述车辆在所述收费区域内的行驶路程是否达到预设值，如果所述车辆在所述收费区域内的行驶路程达到所述预设值，根据所述车辆在所述收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对所述车辆本次通行的收费金额。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述城市道路分路段收费方法还包括：

所述城市道路分路段收费系统将生成的针对所述车辆本次通行的收费金额发送至所述车辆。

由此可见，本发明实施例在城市道路的车辆通行方向的行车道上预先划定的车道段设置收费区域，以实现对城市道路进行分路段收费，并在收费区域的路面上安装传感器阵列，城市道路分路段收费系统利用传感器阵列感知在收费区域内通行的车辆，根据传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器的身份识别号来获取预先存储的上述至少两个传感器的位置信息，并利用上述至少两个传感器的位置信息确定出感知到的车辆在收费区域内的行驶路程，进一步地，根据该车辆在收费区域内的行驶路程以及预定的路程与金额的计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额。这样能够智能地对城市道路的收费区域内的车辆通行情况进行实时监测，并以车辆在收费区域内的行驶路程为依据实时、准确地对车辆进行合理计费。此外，对城市道路上的车辆进行合理化收费能够起到交通约束作用，适当减少车流量，进而有助于提高交通运行效率，缓解一定的交通压力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中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是本发明实施例提供的一种基于行驶路程的城市道路分路段收费方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种城市道路上的收费区域的布局示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种城市道路上的收费区域的布局示意图；

图4是本发明实施例提供的一种基于行驶路程的城市道路分路段收费系统的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种基于行驶路程的城市道路分路段收费系统的结构示意图。

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种基于行驶路程的城市道路分路段收费系统和方法，能够对城市道路中通行的车辆进行实时、准确的计费。以下将结合附图进行详细描述。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种基于行驶路程的城市道路分路段收费方法的流程示意图。如图1所示，该城市道路分路段收费方法可以包括以下步骤：

110、城市道路分路段收费系统利用传感器阵列感知在收费区域内通行的车辆。

其中，收费区域为城市道路的车辆通行方向的行车道上预先划定的车道段所形成的区域，传感器阵列设置在收费区域的地面上。

120、城市道路分路段收费系统根据传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器的身份识别号，获取预先存储的上述至少两个传感器的位置信息，并利用上述至少两个传感器的位置信息确定该车辆在收费区域内的行驶路程。

130、城市道路分路段收费系统根据该车辆在收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额。

本发明实施例中，城市道路上的行车道可以是城市道路上某一平面交叉路口的入口道或出口道。平面交叉路口的一条入口道可以包括一条或多条入口车道，平面交叉路口的一条出口道可以包括一条或多条出口车道。可以理解的是，入口道和出口道的定义是相对路口而言的，一个平面交叉路口的入口道可以为下一个平面交叉路口的出口道，而一个平面交叉路口的出口道可以为下一个平面交叉路口的入口道。此时，收费区域可以设置在行车道的某一条或某几条入口车道上，即在某一条或某几条入口车道上划定一定长度的车道段(如入口车道的部分或全部路段)作为收费区域。另外，城市道路上的行车道也可以是城市道路上的某一桥梁或某一立交桥。此时，可以将某一桥梁或某一立交桥的整个路段或部分路段设置为收费区域。本发明实施例中涉及的收费区域可以是固定不变的(如限定收费区域的两条临界线不可变动)；也可以是可变化的(如限定收费区域的两条临界线可以变动)，即收费区域的长度和/或宽度可以根据实际需求和具体场景来进行调整。

本发明实施例中，用于感知车辆的传感器阵列设置于收费区域的地面上，且设置于任一收费区域内的传感器阵列可以包括至少两个传感器。具体的，传感器阵列中的其中一个或任意一个传感器可以被部分或者全部掩埋于收费区域的路面之下；或者，传感器阵列中的其中一个或任意一个传感器可以被贴装于收费区域的道路表面。可选的，传感器阵列中的传感器可以包括但不限于地磁式传感器、压电式传感器(如重力传感器)、光电式传感器(如激光传感器、红外传感器等)、超声波传感器以及电容式传感器等中的至少一种。具体的，当车辆在收费区域内行驶时，经过传感器时会使传感器发生信号变化，从而使传感器感知到有车辆通行。例如车辆在经过地磁式传感器时会使传感器周围的磁场发生改变；车辆在经过压电式传感器时会使传感器感受到车辆施加在其上的压力；车辆在经过光电式传感器时会使传感器感受到周围的光照强度发生变化，或者会使传感器在车辆经过时接收到反射回来的光信号；车辆在经过超声波传感器时会使传感器接收到反射回来的超声波信号；车辆在经过电容式传感器时会使传感器感受到因车辆施加在其上的压力而引起的电容的变化等等。

可选的，一种在城市道路的行车道上设置收费区域可如图2举例所示。在图2中，城市道路的行车道包括入口车道1、入口车道2和入口车道3共三条入口车道，且在入口车道3上划定一定长度的车道段作为收费区域，这里是以入口车道3上的第一临界线与第二临界线划定的车道段所形成的区域构成收费区域，即第一临界线看作为收费区域的入口端线，第二临界线看作为收费区域的出口端线。且该收费区域内设置有若干个传感器构成的传感器阵列。入口车道3的第一临界线和第二临界线的设置位置可以是相对固定的，即入口车道3的第一临界线和第二临界线之间的间距可相对固定，此时，入口车道3上的收费区域固定不变。当然也可基于环境因素和场景需要等因素对入口车道3上的第一临界线和/或第二临界线的设置位置进行相适应性的调整，此时，入口车道3上的收费区域是可变的。相对于入口车道3的车辆通行方向而言，第一临界线设置于第二临界线之后。例如，将入口车道3上的某一长度的车道段设置为收费区域，当车辆进入该收费区域时，该收费区域内的传感器阵列中的传感器将会感知到车辆，以方便城市道路分路段收费系统根据感知到车辆的多个传感器的分布位置即可得知该车辆在该收费区域内的实时行驶路程，进而可以实时、准确地对车辆的通行进行计费处理。

在图2中，不同入口车道之间的车道隔离线可以是允许车辆变道的虚线，也可以是禁止车辆变道的实线。当收费区域所在入口车道与相邻入口车道之间的车道隔离线为允许变道的虚线时，可以在收费区域内靠近该车道隔离线附近且沿该车道隔离线也设置若干传感器(图中未示出)，以方便感测从相邻入口车道内变道进入收费区域内的车辆，从而能够增加感知车辆的精度。图2中虽然仅示出了收费区域设置在行车道右侧的情况，但不局限于此，还可以将收费区域设置在行车道的左侧、中间等入口车道，也可以在多条入口车道上同时设置收费区域，换句话说，收费区域的设置可以基于实际需求、应用环境和场景需要等因素来进行相适应性的调整。可以理解的是，城市道路的行车道可以设置比图2中更多或更少的入口车道，这里不作限定。

可选的，另一种在城市道路的行车道上设置收费区域可如图3举例所示。与图2相比，在图3中行车道多设置有一条入口车道4，且在入口车道3和入口车道4上均设置有收费区域。其中，入口车道3的收费区域和入口车道4的收费区域之间的车道隔离线可以是允许车辆变道的虚线，也可以是禁止车辆变道的实线。入口车道3上的收费区域的第一临界线与入口车道4上的收费区域的第一临界线可以如图3所示相互平齐(即位于同一水平线上)，也可以不平齐(即前后错开)。同理，入口车道3上的收费区域的第二临界线与入口车道4上的收费区域的第二临界线可以如图3所示相互平齐，也可以不平齐。另外，不同入口车道上的收费区域内设置传感器阵列的方式可以相同或相似。在图3中，不同入口车道之间的车道隔离线可以是允许车辆变道的虚线，也可以是禁止车辆变道的实线。当入口车道2与入口车道3之间的车道隔离线为允许变道的虚线时，可以在入口车道3的收费区域内靠近该车道隔离线附近且沿该车道隔离线也设置若干传感器(图中未示出)，以方便感测从入口车道2内变道进入收费区域内的车辆。可以理解的是，图3中收费区域还可以设置在行车道的左侧、中间等入口车道，也可以在更多或更少条入口车道上同时设置收费区域，换句话说，收费区域的设置可以基于实际需求、应用环境和场景需要等因素来进行相适应性的调整。还有，城市道路的行车道可以设置比图3中更多或更少的入口车道，这里不作限定。

另外，用于限定收费区域的第一临界线和第二临界线可以采用标线或点亮等方式来显示。例如，可以在车道上设置若干排灯，被点亮的两排灯形成第一临界线和第二临界线。

本发明实施例中，传感器阵列中至少包括有设置在收费区域的两条临界线(即第一临界线和第二临界线)上或附近的传感器，还可以包括设置在收费区域内(即两条临界线之间)的至少一个传感器。传感器阵列中包括的各个传感器一经安装，其位置即固定好了，可以将各个传感器的位置信息提前存储起来，以便确定车辆的行驶路程时使用。其中，传感器的位置信息可以包括但不限于该传感器所在的入口车道、所在入口车道上的具体位置、经纬度等等。此外，每一个传感器有其自身的身份识别号，一个身份识别号可以唯一标识一个传感器，不同传感器的身份识别号不同。当某一传感器感知到有车辆通行时，可以向城市道路分路段收费系统发送反馈信息进行告知，在反馈有车辆通行的同时还会发送自身的身份识别号，城市道路分路段收费系统可以根据该身份识别号来确定该传感器的身份，进而可以从预先存储的多个传感器的位置信息中获取与该身份识别号对应的传感器的位置信息，通过该位置信息来确定出通行车辆的位置，按照上述原理，即可通过获取感知到车辆的不同传感器的位置来绘制出该车辆的行驶轨迹，进而可以得出该车辆的行驶路程。

本发明实施例中，在确定出某一车辆在收费区域内的行驶路程后，可以利用预定计费规则来生成该车辆本次通行的收费金额，其中，预定收费规则中可以包含有行驶路程长与路程单价的映射关系。车辆通行的收费金额可以按公式dtm＝ds*un来生成，其中，dtm为收费金额，ds为行驶路程长，un为路程单价(如每公里单价、每里单价等)。

在一可行的实施方式中，步骤130城市道路分路段收费系统根据该车辆在收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额的具体实施方式可以包括以下步骤：

11)城市道路分路段收费系统检测该车辆在收费区域内的行驶路程是否达到预设值，如果该车辆在收费区域内的行驶路程达到预设值，根据该车辆在收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额。

其中，预设值可以根据实际需求和/或应用场景进行调整，预设值可以是1米、2米、5米或其他数值。当某一车辆在收费区域内的行驶路程长度未达到预设值，可以表明该车辆在收费区域内通行的路程较短，可能该车辆是短暂性的压了与收费区域之间的车道隔离线，可以对此不计费。

在一可行的实施方式中，图1所描述的城市道路分路段收费方法还可以包括以下步骤：

12)城市道路分路段收费系统利用传感器阵列获取在收费区域内行驶的车辆的标识信息，其中，车辆的标识信息用于指示车辆的身份；

相应地，步骤120城市道路分路段收费系统根据传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器的身份识别号，获取预先存储的上述至少两个传感器的位置信息，并利用上述至少两个传感器的位置信息确定该车辆在收费区域内的行驶路程的具体实施方式可以包括以下步骤：

13)城市道路分路段收费系统根据传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器的身份识别号和上述至少两个传感器获取到的车辆的标识信息，从中选取出感知到相同标识信息的车辆所对应的传感器，根据选取的传感器所对应的身份识别号获取选取的传感器的位置信息，利用选取的传感器的位置信息确定与该标识信息对应的车辆在收费区域内的行驶路程。

其中，车辆的标识信息可以是车辆的电子车牌、车辆识别号码(vehicleidentificationnumber，vin)等，一个标识信息可以唯一标识一辆车，不同车辆对应的标识信息不同。车辆在收费区域内行驶时，车辆可以通过射频、微波等方式发出用于指示身份的标识信息，以使得传感器在感知到车辆的同时，还能够接收到该车辆发出的标识信息。例如，当同一时间或同一时间段内可能有不止一辆车在收费区域内行驶，或者在收费区域内车辆可以变道行驶时，通过获取车辆的标识信息可以准确定位到具体的车辆。在车辆较多的情况下，不同传感器获取到的车辆的标识信息可能是不同的，因此，在一时间段内可以根据感知到车辆的各传感器获取到的标识信息来确定出感知到同一车辆的至少两个传感器，再根据这至少两个传感器的位置信息即可确定出该车辆在收费区域内的行驶路程。

在一可行的实施方式中，在执行完步骤12)后，图1所描述的城市道路分路段收费方法还可以包括以下步骤：

14)城市道路分路段收费系统根据该车辆的标识信息确定该车辆的属性，该车辆的属性可以包括该车辆的车型和/或该车辆的归属地；

相应地，步骤130城市道路分路段收费系统根据该车辆在收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额的具体实施方式可以包括以下步骤：

15)城市道路分路段收费系统根据该车辆在收费区域内的行驶路程、该车辆的属性以及预定计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额。

由于不同车型的车辆其重量和尺寸有较大差别，对于大型的车辆，其占用道路的资源相比小型的车辆要多，且重量重的车辆对道路的损耗也会相比重量轻的车辆要大，因此有必要对不同车型的车辆采用不同的计费标准。此外，外地车的不断流入会加剧城市道路的交通压力，对外地车和本地车采用不同的计费标准也很有必要。由于每一车辆在相关部门(如车管所)登记标识信息(如电子车牌)时，一般还需登记车主信息、车辆的型号、车辆的归属地等信息，因此，可以事先获取这些信息并保存，在获取到某一车辆的标识信息后，可以关联到该车辆的车型和归属地，进而可以在获知到车辆行驶路程的基础上结合车辆的车型和/或归属地对车辆此次通行进行计费。

举例来说，当结合车辆的行驶路程和车型对车辆进行计费时，此时预定计费规则中可以包含行驶路程长、车型与单价三者的映射关系，车辆通行的收费金额可以按公式dtm＝ds*untpn来生成，其中，dtm为收费金额，ds为行驶路程长，tpn为车辆的车型编号(如小型编号为0，中型编号为1，大型编号为2，或按更细规则进行划分等)，untpn为对应车型的单价(如对应车型每公里单价、每里单价等)，不同车型对应的单价可以不同，此时，对于相同行驶路程长的不同车型的车辆的收费金额不同。当结合车辆的行驶路程和归属地对车辆进行计费时，此时预定计费规则中可以包含行驶路程长、归属地与单价三者的映射关系，车辆通行的收费金额可以按公式dtm＝ds*undzn来生成，其中，dtm为收费金额，ds为行驶路程长，dzn为归属地编号(如本地编号为0，外地编号为1；或者本市编号为0，非本市但同省编号为1，外省编号为2等等)，undzn为对应归属地的单价(如对应归属地每公里单价、每里单价等)，不同归属地对应的单价可以不同，此时，对于相同行驶路程长的不同归属地的车辆的收费金额不同。当结合车辆的行驶路程、车型和归属地对车辆进行计费时，此时预定计费规则中可以包含行驶路程长、车型、归属地与单价四者的映射关系，车辆通行的收费金额可以按公式dtm＝ds*untpn,dzn来生成，其中，dtm为收费金额，ds为行驶路程长，tpn为车辆的车型编号，dzn为归属地编号，untpn,dzn为对应车型对应归属地的单价(如对应车型对应归属地每公里单价、每里单价等)，不同车型相同归属地的单价可以不同，相同车型不同归属地的单价也可以不同，此时，对于相同行驶路程长的不同车型相同归属地的车辆的收费金额不同，对于相同行驶路程长的相同车型不同归属地的车辆的收费金额也不同。

在一可行的实施方式中，在生成出车辆本次通行的收费金额之后，图1所描述的城市道路分路段收费方法还可以包括以下步骤：

16)城市道路分路段收费系统将生成的针对该车辆本次通行的收费金额发送至该车辆。

其中，城市道路分路段收费系统通过传感器感知到通行的车辆后，可以通过无线方式建立与该车辆的通信连接，该无线方式可以包括但不限于基于射频的通信方式、基于红外的通信方式、基于微波的通信方式、基于雷达的通信方式以及基于光保真(lightfidelity，lifi)的通信方式等中的至少一种。在通信连接建立成功后，收费系统可以将生成的针对该车辆本次在收费区域内通行的收费金额发送给该车辆，具体的，可以发送给该车辆上安装的车载终端，车载终端上可以安装有与城市道路分路段收费系统相关联的应用软件，驾驶者可以通过操作该应用软件查看本次通行所需的费用。可选的，城市道路分路段收费系统还可以接收车辆支付的与所需的收费金额相当的费用，即驾驶者可以在该应用软件上向收费系统进行费用支付。可以理解的是，城市道路分路段收费系统可以实时收取车辆通行所需的费用，也可以采用记录的方式将车辆每次通行所需的费用发送给车辆，驾驶者可以根据收到的费用清单定时(如按周或按月等)向车管部门进行缴费。

可见，本发明实施例在城市道路的车辆通行方向的行车道上预先划定的车道段设置收费区域，以实现对城市道路进行分路段收费，并在收费区域的路面上安装传感器阵列，城市道路分路段收费系统利用传感器阵列感知在收费区域内通行的车辆，根据传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器的身份识别号来获取预先存储的上述至少两个传感器的位置信息，并利用上述至少两个传感器的位置信息确定出感知到的车辆在收费区域内的行驶路程，进一步地，根据该车辆在收费区域内的行驶路程以及预定的路程与金额的计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额。这样能够智能地对城市道路的收费区域内的车辆通行情况进行实时监测，并以车辆在收费区域内的行驶路程为依据实时、准确地对车辆进行合理计费。此外，对城市道路上的车辆进行合理化收费能够起到交通约束作用，适当减少车流量，进而有助于提高交通运行效率，缓解一定的交通压力。

实施例二

请参阅图4，本发明实施例还提供了一种基于行驶路程的城市道路分路段收费系统。其中，该城市道路分路段收费系统可以实施上述实施例一中所描述的城市道路分路段收费方法中的部分或全部流程。如图4所示，该城市道路分路段收费系统可以包括：

传感器阵列410，设置于城市道路的车辆通行方向上的收费区域的地面上，用于感知在收费区域内通行的车辆，其中，收费区域为城市道路的车辆通行方向的行车道上预先划定的车道段所形成的区域；

信号机420，与传感器阵列410连接，用于接收传感器阵列410中感知到车辆的至少两个传感器分别发送的携带有自身身份识别号的反馈信息，根据接收到的上述至少两个传感器的身份识别号获取上述至少两个传感器的位置信息，并利用上述至少两个传感器的位置信息确定该车辆在收费区域内的行驶路程；

计费中心430，与信号机420连接，用于根据该车辆在收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额。

其中，城市道路上的行车道可以是城市道路上某一平面交叉路口的入口道或出口道，而一条入口道可以包括一条或多条入口车道，一条出口道可以包括一条或多条出口车道。此时，收费区域可以设置在行车道的某一条或某几条入口车道上，即在某一条或某几条入口车道上划定一定长度的车道段(如入口车道的部分或全部路段)作为收费区域。另外，城市道路上的行车道也可以是城市道路上的某一桥梁或某一立交桥。此时，可以将某一桥梁或某一立交桥的整个路段或部分路段设置为收费区域。本发明实施例中涉及的收费区域可以是固定不变的(如限定收费区域的两条临界线不可变动)；也可以是可变化的(如限定收费区域的两条临界线可以变动)，即收费区域的长度和/或宽度可以根据实际需求和具体场景来进行调整。

本发明实施例中，用于感知车辆的传感器阵列410设置于收费区域的地面上，且设置于任一收费区域内的传感器阵列410可以包括至少两个传感器。具体的，传感器阵列410中的其中一个或任意一个传感器可以被部分或者全部掩埋于收费区域的路面之下；或者，传感器阵列410中的其中一个或任意一个传感器可以被贴装于收费区域的道路表面。可选的，传感器阵列410中的传感器可以包括但不限于地磁式传感器、压电式传感器(如重力传感器)、光电式传感器(如激光传感器、红外传感器等)、超声波传感器以及电容式传感器等中的至少一种。传感器阵列410中的传感器可以通过有线方式和/或无线方式与信号机420建立通信连接，其中，无线方式可以包括但不限于基于射频的通信方式、基于红外的通信方式、基于微波的通信方式、基于雷达的通信方式以及基于光保真lifi的通信方式等中的至少一种。其中，传感器阵列410中包括的各个传感器一经安装，其位置即固定好了，可以将各个传感器的位置信息提前存储起来，以便信号机420确定车辆的行驶路程时使用。此外，每一个传感器有其自身的身份识别号，身份识别号可以用于指示传感器的身份，一个身份识别号可以唯一标识一个传感器，不同传感器的身份识别号不同。

其中，信号机420在确定出某一车辆在收费区域内的行驶路程后，计费中心430可以利用该行驶路程和预定计费规则来生成该车辆本次通行的收费金额，其中，预定收费规则中可以包含有行驶路程长与路程单价的映射关系。车辆通行的收费金额可以按公式dtm＝ds*un来生成，其中，dtm为收费金额，ds为行驶路程长，un为路程单价(如每公里单价、每里单价等)。

在一可行的实施方式中，计费中心430具体可以用于检测该车辆在收费区域内的行驶路程是否达到预设值，如果该车辆在收费区域内的行驶路程达到预设值，根据该车辆在收费区域内的行驶路程以及预定计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额。其中，当该车辆在收费区域内的行驶路程未达到预设值，可以对本次车辆的通行不计费。

请参阅图5，该城市道路分路段收费系统还可以包括多个车辆标识接收器440，其中，多个车辆标识接收器440，设置于收费区域的路面上，与传感器阵列410中的传感器一对一连接，用于获取在收费区域内行驶的车辆的标识信息，并将获取到的标识信息发送至对应的传感器，其中，车辆的标识信息用于指示车辆的身份；

相应地，传感器阵列410具体用于感知在收费区域内通行的车辆，以及接收车辆标识接收器440发送的该车辆的标识信息；

信号机420具体用于接收传感器阵列410中感知到车辆的至少两个传感器分别发送的携带有自身身份识别号和感知到的车辆的标识信息的反馈信息，并从中选取感知到相同标识信息的车辆所对应的传感器，根据选取的传感器所对应的身份识别号获取选取的传感器的位置信息，利用选取的传感器的位置信息确定与该标识信息对应的车辆在收费区域内的行驶路程。

其中，一个车辆标识接收器440可以连接一个传感器，车辆标识接收器440可以设置在对应传感器的旁边位置。车辆的标识信息可以是车辆的电子车牌、车辆识别号码vin等，一个标识信息可以唯一标识一辆车，不同车辆对应的标识信息不同。车辆在收费区域内行驶时，车辆可以通过射频、微波等方式发出用于指示身份的标识信息，车辆标识接收器440可以接收到车辆的标识信息，并发送给与之相连的传感器，以使得传感器在感知到车辆的同时，还能够获取到该车辆发出的标识信息。

另外，当收费区域所包含的车道段为不可变道区域(即车辆在收费区域内不可变道)时，两个相邻的传感器在一定时间内默认感知到的是同一车辆，此时可以不需要设置车辆标识接收器440来接收车辆的标识信息。而当收费区域所包含的车道段为允许变道区域(即车辆在收费区域内可以变道)时，两个相邻的传感器感知到的可能是不同的车辆，此时可以设置车辆标识接收器440来确认当前感知到的车辆的身份。通过设置车辆标识接收器440可以确定通行的车辆的身份信息，从而可以为准确获取到该车辆的行驶路程奠定基础。

在一可行的实施方式中，信号机420，还可以用于根据该车辆的标识信息确定该车辆的属性，该车辆的属性可以包括该车辆的车型和/或该车辆的归属地；

相应地，计费中心430具体可以用于根据该车辆在收费区域内的行驶路程、该车辆的属性以及预定计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额。

其中，按车辆的车型分类可以将车辆分为小型车辆、中型车辆和大型车辆，也可以进一步细分，这里不作限定。车辆的归属地可以分为本地和非本地两种，也可以分为本市、同省非本市、外省等，当然也可以进一步按区域、县等进行细分，这里不作限定。就行驶路程和车型而言，不同车型对应的计费单价可以不同，从而使得针对相同行驶路程长的不同车型的车辆的收费金额不同。就行驶路程和归属地而言，不同归属地对应的计费单价可以不同，从而使得针对相同行驶路程长的不同归属地的车辆的收费金额不同。就行驶路程、车型和归属地而言，相同车型不同归属地对应的计费单价可以不同，不同车型相同归属地的计费单价也可以不同，从而使得针对相同行驶路程长的不同车型相同归属地的车辆的收费金额不同，针对相同行驶路程长的相同车型不同归属地的车辆的收费金额也不同。

在一可行的实施方式中，计费中心430，还可以用于将生成的针对该车辆本次通行的收费金额反馈给信号机420；

相应地，信号机420，还用于将针对该车辆本次通行的收费金额发送至该车辆。

其中，当传感器感知到通行的车辆后，信号机420可以通过无线方式建立与该车辆的通信连接，具体的是与该车辆上的车载终端建立通信连接，该无线方式可以包括但不限于基于射频的通信方式、基于红外的通信方式、基于微波的通信方式、基于雷达的通信方式以及基于光保真lifi的通信方式等中的至少一种。在通信连接建立成功后，信号机420可以将生成的针对该车辆本次在收费区域内通行的收费金额发送给该车辆(即车辆上的车载终端)。可选的，信号机420还可以用于接收车辆支付的与所需的收费金额相当的费用，并将该费用反馈给计费中心430；或者，计费中心430与车辆通过局域网或广域网连接，计费中心430可以直接将车辆本次通行的收费金额发送至该车辆，还可以直接接收车辆支付的与所需的收费金额相当的费用。

本发明实施例中，一个收费区域内的传感器阵列中的任意两个相邻传感器之间的间距相等或部分相等或互不相等。例如，一个收费区域内的传感器阵列中的任意两个相邻传感器之间的间距可均为2米、3米、4米、5米、5.5米、6米或其他值。又如，沿行车道的车辆通行方向，两个相邻传感器之间的间距逐渐减小；或者，沿行车道的车辆通行方向，两个相邻传感器之间的间距逐渐增大。当然，两个相邻传感器之间的间距也可能是随意变化的或是其他变化规律，而不一定呈现出上述举例的沿某方向逐渐减小或逐渐增大的变化规律。

另外，传感器阵列410中的传感器可以通过自身和/或外部供电电路进行供电，具体的，传感器可以具有至少一块太阳能电池板，通过太阳能电池板将环境中的光信号转化为其工作所需的电能；和/或，传感器也可以具备至少一个电源接口，通过电源接口与外部供电电路进行连接，以使外部供电电路为传感器正常工作提供所需的电能。此外，信号机420也可以通过外部供电电路进行供电以维持正常工作所需的电能。

在实际应用中，采用传感器阵列的好处在于，当其中一个传感器损坏而无法正常工作时将不会对车辆的行驶路程测量产生不良影响，也就是说，即使某个或某些传感器无法工作仍能采用其他未损坏的传感器来正常进行行驶路程的测量。

可以理解的是，本发明实施例城市道路分路段收费系统的各个功能模块的功能可以根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关内容。

由上可见，本发明实施例在城市道路的车辆通行方向的行车道上预先划定的车道段设置收费区域，以实现对城市道路进行分路段收费，并在收费区域的路面上安装传感器阵列，城市道路分路段收费系统利用传感器阵列感知在收费区域内通行的车辆，根据传感器阵列中感知到车辆的至少两个传感器的身份识别号来获取预先存储的上述至少两个传感器的位置信息，并利用上述至少两个传感器的位置信息确定出感知到的车辆在收费区域内的行驶路程，进一步地，根据该车辆在收费区域内的行驶路程以及预定的路程与金额的计费规则，生成针对该车辆本次通行的收费金额。这样能够智能地对城市道路的收费区域内的车辆通行情况进行实时监测，并以车辆在收费区域内的行驶路程为依据实时、准确地对车辆进行合理计费。此外，对城市道路上的车辆进行合理化收费能够起到交通约束作用，适当减少车流量，进而有助于提高交通运行效率，缓解一定的交通压力。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例系统中的功能模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存储器(randomaccessmemory，ram)、可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、一次可编程只读存储器(one-timeprogrammableread-onlymemory，otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)、只读光盘(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本发明实施例公开的一种基于行驶路程的城市道路分路段收费系统和方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。