一种基于北斗高精度定位的高速通行管理设备制造技术

本发明专利技术涉及一种基于北斗高精度定位的高速通行管理设备，包括北斗高精度车载智能终端、北斗高精度增强服务系统、北斗高精度地图服务系统、收费云数据中心。采用北斗高精度技术，结合高精度地图、第三方支付平台等新一代信息技术和手段，判断车辆实际行驶轨迹计算通行费用，进而实现不减速收取高速公路通行费，是一种高效、便捷的收费方式。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗高精度定位的高速通行管理设备
本专利技术涉及高速公路收费的
，具体涉及一种基于北斗高精度定位的高速通行管理设备。
技术介绍
目前，我国高速公路主要使用人工半自动收费(ManualTollCollectionSystem,MTC)和电子不停车收费(ElectronicTollCollection,ETC)混合应用模式，其中ETC技术的应用有效提升了高速公路通行效率。ETC带来的车辆行驶路径不明的问题，也为高速公路收费领域带来了一定负面影响。利用卫星定位等技术判断车辆实际行驶轨迹计算通行费用，进而实现高速公路自由流收费，是一种高效、便捷的收费方式。当前，德国、奥地利、俄罗斯等国家正使用了该种收费模式，并取得了良好的应用效果。我国自主的北斗卫星导航系统建设日益完善，自主建设的北斗地基增强系统，可实现实时的厘米级/车道级高精度定位服务，为利用卫星定位技术实现高速公路自由流收费提供了良好契机。
技术实现思路
为了进一步提高高速公路收费路径识别的准确性，提高通行效率和用户满意度，本专利技术提出了一种基于北斗高精度定位的高速通行管理设备。为了实现上述目的本专利技术的技术方案如下：一种基于北斗高精度定位的高速通行管理设备，包括北斗高精度车载智能终端、北斗高精度增强服务系统、北斗高精度地图服务系统、收费云数据中心，其中，所述北斗高精度车载智能终端，用于实现北斗/GNSS原始观测数据采集和高精度差分信息接收，北斗实时高精度定位解算，车道判断与位置上传，支持4G/LTE-V通讯及终端显示输入；所述北斗高精度增强服务系统，用于通过对北斗地基增强网的数据进行处理，向用户提供高精度差分改正信息；所述北斗高精度地图服务系统，用于高精度地图的制作、控制点测量、地图坐标纠正、高精度/传统地图显示、车辆历史轨迹与实时位置显示，向收费云数据中心输入车辆位置、车辆类型和车辆所有人信息并输出地图图形信息，向北斗高精度车载智能终端输入车辆位置信息并输出车辆所处车道编号；所述收费云数据中心，用于自由流用户的管理、信息检核及各类数据管理，通过接收高精度车载智能终端发送路径、车辆注册等信息完成车辆计费与清分结算，并且监控系统软硬件、北斗高精度增强服务系统基准站运行状态。其中，北斗高精度车载智能终端由高精度RTK天线、4G/LTE-V天线、北斗高精度RTK/惯导板卡、4G/LTE-V一体化模块以及串口、蓝牙5部分构成；其中高精度RTK天线与北斗高精度RTK/惯导板卡相连接，4G/LTE-V天线与4G/LTE-V一体化模块相连接且支撑北斗高精度智能终端的通讯工作，北斗高精度RTK/惯导板卡与4G/LTE-V一体化模块之间可以进行数据交互，串口与蓝牙用于终端显示的输入媒介。其中，所述北斗高精度地图服务系统由高精度地图数据库建库和高精度地图服务两个子系统构成，高精度地图服务子系统包括高精度地图终端APP和地图服务平台，高精度地图数据库建库子系统由高精度地图制作子系统、高精度控制点测量、高精度地图坐标纠正工具构成。其中，所述收费云数据中心用于建设针对基于北斗高精度的智慧收费的数据处理中心，采用集中式数据处理模式。其中，收费云数据中心由用户管理模块、数据接收模块、数据处理模块以及态势展示模块组成。本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术采用北斗高精度技术，结合高精度地图、第三方支付平台等新一代信息技术和手段，对传统高速公路MTC收费系统进行重构，取消了人工成本，解决了高速公路收费行驶路径的问题，实现了实时的清分解算，缩短了停车延误时间，提高通行效率和用户满意度。附图说明图1是本专利技术实施例系统运行原理示意图；图2是本专利技术实施例系统中北斗高精度车载智能终端组成图；图3是本专利技术实施例系统中北斗高精度增强服务系统组成图；图4是本专利技术实施例系统中北斗高精度地图服务系统组成图；图5是本专利技术实施例系统中收费云数据中心系统组成图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，基于北斗高精度定位的高速通行管理设备，包括北斗高精度车载智能终端、北斗高精度增强服务系统、北斗高精度地图服务系统、收费云数据中心。所述北斗高精度车载智能终端，北斗高精度车载智能终端由高精度RTK天线、4G/LTE-V天线、北斗高精度RTK/惯导板卡、4G/LTE-V一体化模块以及串口、蓝牙5部分构成。所述北斗高精度增强服务系统，通过对北斗地基增强网的数据进行处理，向用户提供高精度差分改正信息，实现高精度定位，保障自由流收费系统的可靠运行。所述北斗高精度地图服务系统，由高精度地图数据库建库和高精度地图服务(包括高精度地图终端APP和地图服务平台)两个子系统构成，高精度地图数据库建库子系统由高精度地图制作子系统、高精度控制点测量、高精度地图坐标纠正工具构成。所述收费云数据中心，建设针对基于北斗高精度的智慧收费的数据处理中心，采用集中式数据处理模式。如图2所示，北斗高精度车载智能终端由高精度RTK天线、4G/LTE-V天线、北斗高精度RTK/惯导板卡、4G/LTE-V一体化模块以及串口、蓝牙5部分构成。高精度RTK天线和4G/LTE-V天线分别实现北斗/GNSS原始观测数据采集和高精度差分信息接收，高精度RTK/惯导板卡实现北斗实时高精度定位解算，4G/LTE-V一体化模块支撑北斗高精度车载智能终端的通讯工作，串口和蓝牙用于信息交互，作为北斗高精度车载智能终端显示的输入媒介。如图3所示，北斗高精度增强服务系统由北斗地基增强站网、数据接入模块、信号分析模块、数据处理模块以及差分数据播发模块组成。北斗地基增强站网基准站网的建设应严格按照国家和行业的相关标准进行建设，确保基准站网的可靠性和稳定性。至少具备1HZ的数据采集频率，全天候24小时×365天连续实时采集北斗等导航数据，并将数据实时回传到数据中心，具备可靠连续的供电能力，提供具备基本防尘、防水和防雷能力的观测室条件。数据接入模块，实时接收基准站发送的原始观测数据，并将原始观测数据进行协议解析，将解析后的数据发送给信号分析模块、高精度数据处理模块。数据接入，能够实时接入覆盖示范区域内基准站网发送的原始观测数据，能够对数据格式进行校验和解析，支持解析的数据格式有RTCM3.X。支持的数据传输协议包括TCP/IP、NTRIP、FTP。文件存储格式支持RINEX2.X、RINEX3.X。信号分析模块，对卫星信号及基准站的数据进行分析，通过数据分析剔除不健康卫星、残差过大的原始观测数据等，进一步保证差分增强服务的可靠性和稳定性。卫星健康状态，根据分析结果将不健康的卫星剔除，不参与解算。卫星信号信噪比，实时监控卫星信号信噪比状态，对于信噪比过低的卫星进行剔除。伪距残差，分析各个基准站卫星的伪距残差，对于不合格的数据进行剔除。数据有效率，基准数据有效率应>99％,对于有效率不符合要求的基准站应能及时告警。周跳探测及修复，对原始观测数据进行周跳的探测及修复，得到一组组干净的原始观测数据。高精度数据处理模块，根据用户请求信息(位置信息)实时解算用户所需的差分改正数，并将解算完成的差分改正数据发送给播发模块，由播发模块编码后发送给用户。同时生成RTD、RTK差分数据，差分数据生成时间小于1秒。区域RTD、RTK格网改正数生成，基准站网数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗高精度定位的高速通行管理设备，其特征在于：包括北斗高精度车载智能终端、北斗高精度增强服务系统、北斗高精度地图服务系统、收费云数据中心，其中，所述北斗高精度车载智能终端，用于实现北斗/GNSS原始观测数据采集和高精度差分信息接收，北斗实时高精度定位解算，车道判断与位置上传，支持4G/LTE‑V通讯及终端显示输入；所述北斗高精度增强服务系统，用于通过对北斗地基增强网的数据进行处理，向用户提供高精度差分改正信息；所述北斗高精度地图服务系统，用于高精度地图的制作、控制点测量、地图坐标纠正、高精度/传统地图显示、车辆历史轨迹与实时位置显示，向收费云数据中心输入车辆位置、车辆类型和车辆所有人信息并输出地图图形信息，向北斗高精度车载智能终端输入车辆位置信息并输出车辆所处车道编号；所述收费云数据中心，用于自由流用户的管理、信息检核及各类数据管理，通过接收高精度车载智能终端发送路径、车辆注册信息完成车辆计费与清分结算，并且监控系统软硬件、北斗高精度增强服务系统基准站运行状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗高精度定位的高速通行管理设备，其特征在于：包括北斗高精度车载智能终端、北斗高精度增强服务系统、北斗高精度地图服务系统、收费云数据中心，其中，所述北斗高精度车载智能终端，用于实现北斗/GNSS原始观测数据采集和高精度差分信息接收，北斗实时高精度定位解算，车道判断与位置上传，支持4G/LTE-V通讯及终端显示输入；所述北斗高精度增强服务系统，用于通过对北斗地基增强网的数据进行处理，向用户提供高精度差分改正信息；所述北斗高精度地图服务系统，用于高精度地图的制作、控制点测量、地图坐标纠正、高精度/传统地图显示、车辆历史轨迹与实时位置显示，向收费云数据中心输入车辆位置、车辆类型和车辆所有人信息并输出地图图形信息，向北斗高精度车载智能终端输入车辆位置信息并输出车辆所处车道编号；所述收费云数据中心，用于自由流用户的管理、信息检核及各类数据管理，通过接收高精度车载智能终端发送路径、车辆注册信息完成车辆计费与清分结算，并且监控系统软硬件、北斗高精度增强服务系统基准站运行状态。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗高精度定位的高速通行管理设备，其特征在于：北斗高精度车载智能终端由高精度RTK天...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建，李晶，张建通，黄黎，卢红洋，王洵，曹纪东，梁书中，
申请(专利权)人：中国交通通信信息中心，北京中交创新投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11