一种面向北斗公路自由流收费的高精度地图服务系统技术方案

本发明专利技术公开了一种面向北斗公路自由流收费的高精度地图服务系统，能够提供适用于当前我国有站收费现状情况下，开展基于北斗定位的公路自由流收费业务所需的地图服务。不仅能够通过将车辆定位信息与地图数据比对实现收费站车道抬杆控制，还能够有效分析判断车辆在特殊区域、二义性区域的实际行驶情况，并支持通过设置收费识别面实现车辆在收费公路行驶过程中的分段扣费。此外，本发明专利技术能通过高精度地图发布平台向用户客户端输入直观、可视化的地图数据，实现用户对车辆通过收费站及扣费情况的直观掌握，最后，精确到车道级的高精度地图还能为自动驾驶提供高精度定位支持。

A high precision map service system for free flow toll collection of Beidou highway

【技术实现步骤摘要】
一种面向北斗公路自由流收费的高精度地图服务系统
本专利技术属于高速公路管理收费
，具体涉及一种面向北斗公路自由流收费的高精度地图服务系统。
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，该种收费模式只能通过标识点、出入口信息实现最短路径计费，可能存在二义性路径(即车辆从A收费站驶入，到从B收费站驶出，中途可能存在多种行驶路径)，因此无法精确还原路径实现精准路径计费，以此产生了偷逃费、收取费用不准确等问题。当前，国家正在开展取消省界收费站工作，推动ETC广泛应用，并在收费公路上架设一批龙门架设施，用于识别车辆行驶路径。在此背景下，能够在一定程提高收费精准程度，但是，由于公路收费龙门架之间存在距离，仍无法做到实时获取车辆在收费公路上的位置，且基于DSRC技术的ETC设备一定程度上也存在着被干扰、遮挡等风险，因此尚不能完全实现精准识别车辆行驶路线。在国际上，德国等部分国家已经实现了利用卫星定位技术进行公路收费的业务模式，即车辆安装GPS等定位终端，同时不设置公路收费站，车辆在收费公路上不减速自由通行，根据车载GPS定位终端上报的位置信息，判断车辆在收费公路上实际行驶轨迹，并以此作为收费依据，实现不停车、精准收费，该种模式一般称为自由流收费或无站自由流收费模式。当前，我国北斗卫星导航系统快速发展，在定位精度和稳定性等方面，已经可以支持实时获取车辆在收费公路上实际行驶轨迹，满足开展基于北斗定位的自由流收费业务需求。发改委、交通运输部在《加快推进高速公路电子不停车快捷收费应用服务实施方案》等文件中也明确提出，要充分发挥北斗系统在高速公路收费站快速通行等方面的优势。如需实现基于北斗定位的自由流收费，必须将车载定位终端上报的位置信息与电子地图相匹配，才能够获知车辆在收费公路上实际行驶路径。与德国等其他国家相比较，由于我国收费公路存在两种显著区别：一是我国收费公路采取封闭式收费管理模式，已架设了出入口收费站，不同于德国等国家无收费站模式；二是我国收费公路两旁往往并行着不收费的国道、省道、辅道等其他道路。因此，在我国实施基于北斗定位的公路自由流收费，其电子地图必须满足：一是能够精准判断区分车辆在进出收费站区域时所处的某一条车道，以便车道系统能够准确控制对应的车道完成抬杆；二是能够在精度上区分出并行的收费公路和不收费的国省干道，以免造成车辆错误计费。综上，为了适应我国公路收费实际业务现状，必须采用高精度电子地图。当前，高精度地图采集和制作技术在全球范围内已相对成熟，但是，一般地图供应商制作的高精度地图主要针对于地理信息和测绘专业领域，并不能适用于公路收费的二义性识别、所处路段判定、形势路径分析、驶入/驶出车道判别等方向应用领域。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种面向北斗公路自由流收费的高精度地图服务系统，可准确划分收费站车道、鉴别车辆行驶于收费公路或不收费道路、判断车辆在收费公路上的实际行驶路径并作为计算收费的依据，同时能够为用户提供可视化、直观、能够应用于公路收费业务的地图展示界面和人机交互接口。一种面向北斗公路自由流收费的高精度地图服务系统，包括高精度地图数据库和高精度地图发布平台两个子系统；所述高精度地图数据库包括收费站高精度地图、特殊区域道路高精度地图、二义性识别区和收费识别面；所述收费站高精度地图包括简化版高精度地图和详细版高精度地图；简化版高精度地图中包括车道面、收费杆、收费站面信息；详细版高精度地图为用户提供可视化的UI界面，包括车道面、收费杆、收费站面信息、车道级道路中心线、道路设施面、线状交通标线、面状交通标线、车道级道路连接点及建筑物面信息；所述特殊区域道路高精度地图是指在其一侧或者两侧存在着平行不收费道路的收费公路路段区域地图，包括车道面、车道级道路中心线和收费公路边界线；所述二义性识别区是指在车辆存在多个可能行驶路径的情况下，在每个可能行驶路径的入口划定一条横向贯穿该条路径的直线，用于判定车辆实际进入的路径；所述收费识别面是指根据自由流收费的需要，在地图上设定区域划分出的用于进行分段计费的虚拟收费站，并以面状要素表达；所述高精度地图发布平台包括数据更新与发布服务平台以及地图服务发布平台；所述地图数据更新与服务平台用于提供普通精度地图数据服务、标注服务、高精度专题数据服务、在线规划服务以及在线检索服务，将高精度地图成果数据进行地图投影加偏处理，提交到地图发布平台进行符号化和数据发布；其中，高精度专题数据包含收费站高精度地图中的详细版高精度地图、特殊区域道路高精度地图、二义性识别区、收费识别面地图数据；所述地图发布平台用来完成普通精度地图数据和高精度专题数据的服务发布。较佳的，所述地图发布平台发布的服务包括符合OGC标准的WMS地图服务、WFS矢量要素服务、WCS、WMTS栅格地图服务并支持地图投影，同时发布通用空间分析服务WPS。一种高精度地图服务系统的使用方法，当安装有北斗定位终端的车辆驶入收费站区域时，调用收费站高精度地图，将车辆定位信息与该地图进行对比，判断车辆驶入哪一条车道，如此涌入控制车辆所在车道进行抬杆。进一步的，当安装有北斗定位终端的车辆行驶在收费公路上时，当检测到车辆通过某一特殊区域道路，调用特殊区域道路的高精度地图，将车辆定位信息与该地图进行对比，判断车辆行驶于收费公路或不收费道路，以实现精对车辆的计费。进一步的，，当安装有北斗定位终端的车辆行驶到可能存在多路径情况的区域时，调用二义性识别区，根据车辆定位信息，判断车辆经过哪条可能行驶路径入口上的直线，则判断出车辆实际行驶路径。进一步的，根据车辆定位信息，当安装有北斗定位终端的车辆行驶到虚拟收费站所在区域时，并已通过该收费识别面区域时，根据该车辆从上一个虚拟收费站到本虚拟收费站之间的行驶路线，进行分段扣费。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术能够提供适用于当前我国有站收费现状情况下，开展基于北斗定位的公路自由流收费业务所需的地图服务。不仅能够通过将车辆定位信息与地图数据比对实现收费站车道抬杆控制，还能够有效分析判断车辆在特殊区域、二义性区域的实际行驶情况，并支持通过设置收费识别面实现车辆在收费公路行驶过程中的分段扣费。此外，本专利技术能通过高精度地图发布平台向用户客户端输入直观、可视化的地图数据，实现用户对车辆通过收费站及扣费情况的直观掌握，最后，精确到车道级的高精度地图还能为自动驾驶提供高精度定位支持。附图说明图1是本专利技术面向北斗公路自由流收费的高精度地图服务系统组成图。图2是本专利技术中收费站高精度地图。图3是本专利技术之间中高精度地图发布平台组成。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。一种面向北斗公路自由流收费的高精度地图服务系统，由高精度地图数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向北斗公路自由流收费的高精度地图服务系统，其特征在于，包括高精度地图数据库和高精度地图发布平台两个子系统；/n所述高精度地图数据库包括收费站高精度地图、特殊区域道路高精度地图、二义性识别区和收费识别面；/n所述收费站高精度地图包括简化版高精度地图和详细版高精度地图；简化版高精度地图中包括车道面、收费杆、收费站面信息；详细版高精度地图为用户提供可视化的UI界面，包括车道面、收费杆、收费站面信息、车道级道路中心线、道路设施面、线状交通标线、面状交通标线、车道级道路连接点及建筑物面信息；/n所述特殊区域道路高精度地图是指在其一侧或者两侧存在着平行不收费道路的收费公路路段区域地图，包括车道面、车道级道路中心线和收费公路边界线；/n所述二义性识别区是指在车辆存在多个可能行驶路径的情况下，在每个可能行驶路径的入口划定一条横向贯穿该条路径的直线，用于判定车辆实际进入的路径；/n所述收费识别面是指根据自由流收费的需要，在地图上设定区域划分出的用于进行分段计费的虚拟收费站，并以面状要素表达；/n所述高精度地图发布平台包括数据更新与发布服务平台以及地图服务发布平台；/n所述地图数据更新与服务平台用于提供普通精度地图数据服务、标注服务、高精度专题数据服务、在线规划服务以及在线检索服务，将高精度地图成果数据进行地图投影加偏处理，提交到地图发布平台进行符号化和数据发布；其中，高精度专题数据包含收费站高精度地图中的详细版高精度地图、特殊区域道路高精度地图、二义性识别区、收费识别面地图数据；/n所述地图发布平台用来完成普通精度地图数据和高精度专题数据的服务发布。/n...

【技术特征摘要】
1.一种面向北斗公路自由流收费的高精度地图服务系统，其特征在于，包括高精度地图数据库和高精度地图发布平台两个子系统；
所述高精度地图数据库包括收费站高精度地图、特殊区域道路高精度地图、二义性识别区和收费识别面；
所述收费站高精度地图包括简化版高精度地图和详细版高精度地图；简化版高精度地图中包括车道面、收费杆、收费站面信息；详细版高精度地图为用户提供可视化的UI界面，包括车道面、收费杆、收费站面信息、车道级道路中心线、道路设施面、线状交通标线、面状交通标线、车道级道路连接点及建筑物面信息；
所述特殊区域道路高精度地图是指在其一侧或者两侧存在着平行不收费道路的收费公路路段区域地图，包括车道面、车道级道路中心线和收费公路边界线；
所述二义性识别区是指在车辆存在多个可能行驶路径的情况下，在每个可能行驶路径的入口划定一条横向贯穿该条路径的直线，用于判定车辆实际进入的路径；
所述收费识别面是指根据自由流收费的需要，在地图上设定区域划分出的用于进行分段计费的虚拟收费站，并以面状要素表达；
所述高精度地图发布平台包括数据更新与发布服务平台以及地图服务发布平台；
所述地图数据更新与服务平台用于提供普通精度地图数据服务、标注服务、高精度专题数据服务、在线规划服务以及在线检索服务，将高精度地图成果数据进行地图投影加偏处理，提交到地图发布平台进行符号化和数据发布；其中，高精度专题数据包含收费站高精度地图中的详细版高精度地图、特殊区域道路高精度地图、二义性识别区、收费识别面地图数据；
所述地图发布平台用来完成普...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晶，刘建，张建通，肖万斌，孙林芳，王宁，刘洋，
申请(专利权)人：北京中交创新投资发展有限公司，中国交通通信信息中心，
类型：发明
国别省市：北京;11