一种车道系统及不停车收费系统的制作方法

1.本实用新型一种带无线传输模块的多车道系统，涉及智能交通领域，具体涉及一种多etc车道系统，能够有效预防近邻干扰，提高通行效率。


背景技术：

2.智能交通(intelligent transportation system，简称its)通过智能化的设备为交通出行带来便利，是我国交通事业发展的趋势。经过多年的发展，已取得了丰硕成果，2019年，全国大力推广etc，obu安装率在年末时达到了80％以上，高速公路出入口仅保留1条混合车道，其它的均为etc车道。
3.在目前高速公路的收费管理系统中，经常会遇到近邻干扰问题，导致其中一个车道的路侧单元误读到其它车道上的车载设备，给收费管理带来很大的麻烦。由于新安装的etc天线大部分是在原有的人工车道是进行改造的，受限于原车道布局，导致一个站上的etc车道设备安装布局很难保持一致，这种情况下会大大增加近邻干扰发生的概率，影响整体的通行效果。除了在etc车道上会出现近邻干扰问题外，在高速门架系统上，也经常有出现因为cpc卡太灵敏的问题，出现反向标识的问题；在城市etc停车场里，也会因为近邻干扰原因，导致车辆无法正常收费通行的情况。


技术实现要素：

4.一种车道系统，所述车道系统包括多个路侧单元，所述路侧单元具有主控模块，所述车道系统还包括多个无线传输单元，所述无线传输单元连接所述主控模块，以与所述路侧单元进行信息交互；所述的路侧单元与所述无线传输模块一一对应连接，通过无线传输模块使多个路侧单元相互通信，用于实现数据共享时钟同步。
5.可选的，所述无线传输单元包括连接所述路侧单元的接口，需要说明的是，接口可以是通用接口，也可以是定制接口。
6.可选的，所述无线传输单元还可以作为路侧单元的一部分，与路侧单元构造为一体化设备。
7.可选的，所述无线传输模块构造为5g模块和/或433m模块和/或wifi模块和/或蓝牙模块。
8.所述路侧单元还包括射频模块和通信模块，所述主控模块连接并控制所述射频模块和所述通信模块，所述射频模块用于与车载单元进行信息交互，所述通信模块用于与车道软件进行信息交互。
9.本实用新型还提供一种不停车收费系统，包括上述的车道系统。
10.本实用新型提供一种带无线传输模块的多车道系统，包括多个路侧单元和多个无线传输模块，路侧单元与无线传输模块一一应对相连，各个路侧单元通过无线传输模块进行数据共享和时钟同步，通过数据共享使各个车道的路侧单元都能及时知道通行的车载单元是否已经完成收费流程，避免出现近邻干扰和二次交易问题；而时钟同步使各车道路侧
单元在同一时间发出微波信号，从而降低近邻干扰发生的概率。
11.本实用新型有益效果如下：
12.通过无线传输模块使多车道的路侧单元之间进行数据共享和时钟同步，不需要在各车道之间进行穿线工作，大大减少现场穿线施工难度，以较低的成本来防止近邻干扰和二次交易等问题；无线传输模块与路侧单元采用通用或定制接口相连，不需要更换现有路侧单元设备，节省成本。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用性实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用型的一实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据以下附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型一种带无线传输模块的多车道系统一实施例的模块结构示意图；
15.图2为本实用新型一种带无线传输模块的多车道系统一实施例在高速etc多车道应用场景示意图；
16.图3为本实用新型一种带无线传输模块的多车道系统一实施例在高速门架系统应用场景示意图；
17.图4为本实用新型一种带无线传输模块的多车道系统一实施例在城市etc停车场应用场景示意图；
18.附图标记说明：
19.10、路侧单元；20、主控模块；30、无线传输模块。
具体实施方式
20.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
23.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
24.本实施例提供了一种带无线传输模块的多车道系统，请参阅图1，多车道系统包括多个路侧单元10和多个无线传输模块30，路侧单元10与无线传输模块30是一一对应的；其中路侧单元10都具有主控模块20，无线传输模块30与主控模块20采用通用或专用接口相连接，无线传输模块20可以是单独的设备，也可以是和路侧单元10构造为一体化设备；无线传输模块20可以采用433m或wifi或蓝牙或5g方式进行相互通信；路侧单元10还包括射频模块(附图未标识)和通信模块(附图未标识)，都受到主控模块20的控制，分别用来与车载单元(附图未标识)与收费系统(附图未标识)进行信息交互，完成整个etc收费流程；本实施例中多个路侧单元10的主控模块20，分别与其对应的无线传输模块30相连，通过无线传输模块30使多个路侧单元10实现了通信组网，使多个路侧单元10能完成数据共享和时钟同步，利用时钟同步精确校准时间，从而使多个路侧单元能在同一时刻发送微波信号，从而降低近邻干扰出现的风险；而另一方面通过数据共享，一车道上的路侧单元10对目标车辆在进行交易后，主控模块20将交易信息通过无线传输模块30共享至其他车道的路侧单元10的主控模块20上，可防止其他车道的路侧单元10与目标车辆再次交易，以此避免近邻干扰和二次交易问题。
25.本实施例中，将与路侧单元10完成交易的车辆称为目标车辆。那么，一路侧单元10与目标车辆完成交易后，生成相应的交易信息，由于各个车道路侧单元10的主控模块20都与无线传输模块30相连，因此该主控模块20可以通过无线传输模块30将交易信息发送至与其相邻车道的主控模块20，另一车道的主控模块20接收到交易信息后，可以再次将该交易信息发送至邻道的又一主控模块20，以此保证目标车辆的交易信息同步至所有主控模块20。需要说明的是，多个主控模块20之间也可以通过上述方式实现其他数据的共享。
26.同时，由于各个车道的路侧单元10之间可以通过无线传输模块30建立通讯，因此可以通过与上述数据共享相同的方式，以一路侧单元10的时钟为基准，实现多个路侧单元10之间的时钟同步。具体的，以某一路侧单元10为主设备，每间隔1秒钟向相邻的路侧单元10发送时钟同步信息帧，相邻路侧单元10在收到时钟同步信息帧后，在调整本路侧单元10的时钟模块后，同时向与之相邻的路侧单元10发送时钟同步信息帧，从而使各个路侧单元10的时钟保持一至，保持相同的频率向外发送微波数据。
27.另一种可选的实施方式为，一种带无线传输模块的多车道系统在高速etc车道中应用，请参阅图2，具体包括：路侧单元rsu1、rsu2、rsu3和rsu4；路侧单元控制器ctrl1、ctrl2、ctrl3和ctrl4；无线传输模块wtm1、wtm2、wtm3和wtm4；车道系统软件lts1、lts2、lts3和lts4；etc车道lane1、lane2、lan3和lane4；车载单元obu。
28.当车辆从lane1通过时，rsu1读到车内obu的信息后，将obu信息传输给ctrl1，ctrl1将该obu信息传给lts1，由lts1确认该车是允许交易的车辆后，通知ctrl1控制rsu1与该obu完成扣费交易流程，ctrl1同时控制wtm1将该obu的信息经由wtm1发送到wtm2,wtm2收到obu信息后将信息给到ctrl2，在ctrl2中形成共享信息队列，ctrl2以同样的方式，控制wtm2发送该obu信息到wtm3，wtm3再传到wtm4，这样在ctrl3和ctrl4上都有包含该obu信息的共享信息队列。当该车辆继续前行时，如果因近邻干扰被rsu2读到该obu信息，ctrl2在共享信息队列中能匹配到该obu信息，即控制rsu2不再与其进行交易，也不发送该obu信息到lts2上，可以防止近邻干扰和二次交易问题。
29.要实现多车道微波信号的时钟同步，需先选择其中一个车道的控制器作为基准设
备，这里以ctrl2作为基准，ctrl2每隔1s获取自身的时钟信息t1，并通过wtm2将t1传送给wtm1和wtm3，wtm1和wtm3将获取到的t1分别给到ctrl1和ctrl3，将数据从ctrl2经过各个无线模块到达下一个控制器的时间耗时定义为t2，因此ctrl1和ctrl3将自身的时钟设置为t1+t2，ctrl3同时通过wtm3将时钟t1+t2传输到wtm4，同理可得ctrl4将其时间设置为t1+t2*2,此时4个控制器的时钟都能同步上，同时设置t1+10ms、t1+2*10ms、t1+3*10ms...、t1+n*10ms作为ctrl发出交易数据或干扰数据到rsu的时间，rsu在收到ctrl的数据后立刻发出微波信号，以保证各个rsu的微波信号都是同一时间发出，从而达到降低近邻干扰的风险。
30.另一种可选的实施方式为，一种带无线传输模块的多车道系统在高速门架系统中应用，请参阅图3，具体包括：路侧单元rsu1、rsu2、rsu3、rsu4、rsu5和rsu6；路侧单元控制器ctrl1和ctrl2无线传输模块wtm1和wtm2；门架系统软件pts1和pts2；车载单元cpc卡。
31.当车辆从行车方向1行驶时，ctrl1控制rsu1、rsu2和rsu3来与该车的cpc卡进行标识，完成标识后，通过wtm1将cpc卡信息输送到wtm2，wtm2再将该信息传给ctrl2后，在ctrl2里形成共享信息队列，当车辆继续向前行驶中，如果cpc卡又被rsu4、rsu5或rsu6读到，ctrl2对比该cpc卡信息和共享信息队列里的数据，如果成功匹配，则不再继续对该cpc卡标识，因此可以阻止反向标识。
32.与实施例2相似，ctrl1和ctrl2通过wtm1和wtm2能进行时钟同步，从而保证两个方向的rsu同一时刻发出微波信号，也能减少反向标识发生的概率。
33.另一种可选的实施方式为，一种带无线传输模块的多车道系统在城市etc停车场系统中应用，请参阅图4，具体包括：路侧单元rsu1、rsu2、rsu3和rsu4；无线传输模块wtm1、wtm2、wtm3和wtm4；停车场系统软件pts1、pts2、pts3和pts4；停车场入口车道lane1和lane2；停车场出口车道lan3和lane4；车载单元obu。
34.车辆从lane1进入停车场，rsu1读到车内obu的信息后，将obu信息传输给rsu1，rsu1将该obu信息传给pts1，由pts1确认该车是允许交易的车辆后，通知rsu1与该obu完成入场的后续流程并抬杆放行，rsu1同时将该obu的信息传送给wtm1，由wtm1将信息传给wtm2、wtm3、wtm4，与实施例1中相似流程，可以在rsu2、rsu3和rsu4中都形成共享信息队列。当该车辆继续前行时，如果因近邻干扰被rsu2、rsu3或rsu4读到了该obu的信息，相应的rsu会通过对比该obu信息和共享信息队列里的数据，如果能匹配上，rsu会拒绝与该obu进行交易，防止重复入场或立即离场的情况发生。
35.与实施例2相似，通过wtm能使4个rsu的时钟进行同步，可以保证各个rsu能同一时刻发出微波信号，从而达到降低近邻干扰的风险。
36.进一步的，本实用新型还保护一种不停车收费系统，该不停车收费系统包括上述车道系统，该不停车收费系统的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的不停车收费系统采用了上述车道系统的技术方案，因此该不停车收费系统具有上述车道系统所有的有益效果。
37.以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。