多义路径识别装置的制作方法

本实用新型属于智能交通技术领域，具体涉及一种多义路径的识别装置。

背景技术：

随着路网的互联互通，在同一路网中，车辆从一个高速入口进入高速，从另一个高速出口驶出高速，会行驶经过不同高速业主的路段，为了保证各个高速业主的利益，需要精确拆分和结算账目，而完整的、清晰的行程路径是实现精确拆分账的基础。通过技术手段区分车主经过的高速路段，在后台清分结算，做到使用谁的高速道路，交费给对应建设方的原则，多义路径识别技术应运而生。

通常，解决多义性路径识别的问题有两种方式，分别为精确路径识别和模糊路径识别。精确路径识别目前主要使用射频技术和车牌识别技术，在可能出现多义性的路径上增加土建设施、机电设备，当车辆行驶通过对应点位时，对车辆携带的射频卡进行读写记录，或者进行车牌识别，对入口、出口、路段三种信息准确的实现车辆通行费的计算、征收、拆分以及结算。模糊路径识别有两种方式，一种是使用最短路径的方法，将交通流量全部归属到从起点到终点的最短路径上；另一种方式是使用概率统计的方法，利用入口和出口数据、交通流量检测数据，通过模糊算法，对路径进行识别并完成支付。

精确路径识别方案可以很好的解决多义性路径的问题，但是存在建设和维护成本高的问题，同时要求车主的行车速度不能高于50公里/小时。模糊路径识别方案虽然在一定程度上可以解决多义性路径带来的结算问题，但是没有真正对多义性路径进行精确识别，各个高速公路业主的利益没有得到保证。

技术实现要素：

实用新型目的：针对现有技术的不足，本实用新型提出一种多义路径的识别装置，能够减少基础设备建设，降低开发和维护成本，对行车速度没有要求，做到无感识别和支付，提高路径识别的准确性。

技术方案：一种多义路径识别装置，包括车载单元和云端管理平台，车载单元安装于车辆中，对高速公路路段通信运营商部署的基站设备进行检测和识别，将在车辆行驶路段中接入和采集到的基站信息上传至云端管理平台；云端管理平台接收并存储车载单元上传的数据，并根据数据进行位置计算，识别车辆的行驶路线。

优选地，所述车载单元包括处理器、通信模块、存储模块和电源模块，处理器用于各个模块之间的任务调度，完成车辆行驶中的数据采集和上传；通信模块用于获取在车辆行驶过程中沿途经过的各个基站的信息，并上传至云端管理平台；存储模块用于存储车载单元的运行参数和采集到的数据，进行数据缓存；电源模块用于为整个车载单元进行供电。

优选地，所述通信模块采用全网通模块。

有益效果：本实用新型所述的一种多义性路径的识别装置，能够利用运营商部署的基站信息进行多义性路径识别，不需要额外的建设和维护费用，大大降低了成本，尤其在5g小基站普及和商用的场景下，不论是通信速度还是识别的准确性都将得到全面的提升。采用运营商接入的方式，可以对用户信息进行二次认证(根据sim卡的实名认证方式)，提高了安全性。同时相比于现有的多义性路径识别方案，对车辆的行驶速度将不做限制，可以真正做到无感识别。且装置结构简单，成本低，适用于高速收费的多义性路径识别。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的多义路径识别装置的车载单元结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的多义路径识别装置的使用示意图，其中①行驶车辆，②运营商部署的基站，③车载单元发射信号，④通信链路，⑤云端管理平台。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

本实用新型主要利用一种车载单元，对高速公路路段通信运营商(电信、移动、联通)部署的基站设备进行检测和识别，将在车辆行驶路段中接入和采集到的基站信息上传至云端管理平台，通过云端计算，识别车辆的行驶路线。

参照图1和图2，在一个实施例中，一种多义路径的识别装置包括车载单元(1)、云端管理平台(2)。

车载单元(1)核心部件主要包括处理器、通信模块、存储模块和电源模块。处理器是整个车载单元的核心，主要负责各个模块之间的任务调度，完成车辆行驶中的数据采集和上传。可使用stm32f103、arm等处理器芯片。处理器定时(一般为10-30s)向通信模块发送at指令，通信模块根据接收到的at指令获取接入基站信息以及获取邻区信息返回给处理器进行数据整合，组成完整的报文格式，再通过通信模块，将报文发送给云端管理平台。

通信模块主要使用全网通模块，如华为me909s-821、中兴zm8620等模块，支持电信、移动和联通的sim卡，可接入运营商基站，通过运营商的实名认证体系，可以较好的对车载单元的合法性和安全性进行检测。在车辆行驶过程中，通信模块的信号会在沿途经过的各个基站中进行切换，通信模块获取其信号所接入的基站信息(基站的定位信息，基站编号，邻区信息，信号强度等)，并上传至云端管理平台。

存储模块主要负责存储车载单元的运行参数和采集到的数据，进行数据缓存。可使用如at24c02，w25q64等存储模块，车载单元在启动时，会读取存储模块中的运行参数(数据采集周期、车载单元设备号、软件版本号、数据保存周期等)。在运行过程中，存储模块会存储部分采集到的数据。

电源模块为整个车载单元进行供电。可使用如lm350t，lm350k，lm1575t等电源模块。

云端管理平台(2)主要负责接收和存储车载单元上传的数据，并对数据进行计算，对行车路径进行识别(多义性路径识别)。同时云端管理平台对用户信息进行管理，对接第三方支付，和各个高速业主进行结算。

车载单元上传的数据是指通信模块采集到的基站信息。这些信息主要包括：

mcc：移动国家码，区分国家

mnc：网络码，区分移动(00)，联通(01)

lac：位置区码

ci：小区识别码

bsic：基站识别码

dbm：信号接收质量

…….

根据同一个报文上传的邻区信息，利用现有的多站定位技术得到当前时刻的位置信息。基站定位技术利用基站对手机的距离的测算距离来确定手机位置，不需要手机具有gps定位能力。得到位置后在连续时间段内，可以获得车辆的行车路径。

本实用新型利用运营商部署的基站信息进行多义性路径识别，不需要额外的建设和维护费用，大大降低了成本，尤其在5g小基站普及和商用的场景下，不论是通信速度还是识别的准确性都将得到全面的提升；采用运营商接入方式，可以根据sim卡的实名认证对用户信息进行二次认证，第一次认证在登记安装车载单元时，登记用户个人信息，绑定车主和支付信息，保证登记信息的准确性；第二次认证在车载单元使用过程中，通过连接到运营商核心网进行身份识别，再次认证车主身份。

本实用新型在高速收费场景的使用步骤如下：

步骤一：首先采集高速公路沿途的运营商基站信息作为基准信息；基准信息是指车载单元按照指定路线行驶过程中所接入的基站信息。

步骤二：在汽车上安装车载单元，并绑定车牌和支付方式。

步骤三：车辆在行驶过程中，通信模块的信号在运营商基站中进行切换，车载单元采集并上传数据，由云端管理平台进行多站定位计算，进行多义性路径识别，根据车辆行车过程中车载单元上传的基站信息，与采集的高速公路基站基准信息进行连续匹配，识别出车主当前是否行驶在高速上，确认是否对该时间段的行驶路径进行计算匹配。

步骤四：对于匹配的路径计算费用并完成支付。