一种基于GNSS设备的高速公路计费方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于GNSS设备的高速公路计费方法及系统，方法包括：S1、当车辆进入高速公路入口时，入口RSU激活OBU的蓝牙模块，开启GNSS设备；S2、当车辆在高速公路上正常行驶时，OBU随机获取GNSS设备的当前GNSS信息，加密后通过GNSS设备上传至计费后台；S3、当车辆经过ETC门架时，OBU获取ETC门架的GNSS信息和GNSS设备的当前GNSS信息，加密后通过GNSS设备上传至计费后台；S4、当车辆驶出高速公路出口时，出口RSU获取OBU的信息上传至计费后台，计费后台根据OBU的信息获取GNSS设备上传的数据，根据GNSS设备上传的数据确认GNSS设备是否为可信。本发明专利技术的计费中心根据GNSS设备上传的数据确认GNSS设备的可信性，进而确认GNSS设备的GNSS信息的可信性，保证了计费的准确性和安全性。

A highway billing method and system based on GNSS equipment

【技术实现步骤摘要】
一种基于GNSS设备的高速公路计费方法及系统
本专利技术涉及高速公路计费领域，具体涉及一种基于GNSS设备的高速公路计费方法及系统。
技术介绍
取消省界收费站，加快ETC的推广至关重要，在国家政策的指导下，随着发行机构优惠力度的加大，可以预计在2019年底，在籍汽车的ETC车载设备安装率将达到80％。按照《取消高速公路省界收费站总体技术方案》，ETC车辆收费方式调整为自由流收费，保留现有入/出口收费站，在高速公路路网内部，在高速公路沿线断面建设ETC门架，通过ETC技术对经过车辆进行通行费分段计费，从而使其不停车快捷通行。ETC门架是固定的，意味着收费点是固定的。GNSS信息为解决分段收费问题提供更灵活的收费方案，灵活性要优于当前的收费方案，但GNSS信息应用的前提要求用于计费的GNSS信息是可信的。GNSS信息是否可信有两方面的含义，一是GNSS设备本身是否为可信安全模块(TSM)；二是设备所收到的GNSS信息是否正确，以下叙述主要针对第一点。当前不管是车载智能通讯设备或便携智能通讯设备都具备GNSS功能，本身就能记录路径信息，但如何确认其提供的GNSS信息是否可信是个需要解决的问题。OBU内置统一发行的安全模块(ESAM)，对于ETC管理方是一个可信设备，但不具备GNSS功能；车载智能通讯设备或便携智能通讯设备通常具备GNSS功能，但对于ETC管理方来说不能认为是一个可信设备。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于GNSS设备的高速公路计费方法及系统，确认GNSS设备的可信性，保证计费的准确性和安全性。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于GNSS设备的高速公路计费方法，所述高速公路计费方法包括：(1)当车辆进入高速公路入口时，入口RSU激活OBU的蓝牙模块，开启GNSS设备；(2)当所述车辆在高速公路上正常行驶时，所述OBU随机获取所述GNSS设备的当前GNSS信息，加密后通过所述GNSS设备上传至计费后台；(3)当所述车辆经过ETC门架时，所述OBU获取所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息，加密后通过所述GNSS设备上传至所述计费后台；(4)当所述车辆驶出高速公路出口时，出口RSU获取所述OBU的信息上传至所述计费后台，所述计费后台根据所述OBU的信息获取所述GNSS设备上传的数据，根据所述GNSS设备上传的数据确认所述GNSS设备是否为可信，若是则进行正常扣费，若否进行异常处理，人工校核。进一步，如上所述的高速公路计费方法，步骤(1)包括：当车辆进入高速公路入口时，入口RSU发送DSRC信号激活OBU的蓝牙模块，所述OBU通过所述蓝牙模块与所述GNSS设备进行通讯，所述GNSS设备开启获取GNSS信息的应用。进一步，如上所述的高速公路计费方法，步骤(2)包括：当所述车辆在高速公路上正常行驶时，所述OBU按照随机的时间间隔获取所述GNSS设备的当前GNSS信息，使用ESAM加密后发送给所述GNSS设备，通过所述GNSS设备上传至计费后台。进一步，如上所述的高速公路计费方法，步骤(3)包括：当所述车辆经过ETC门架时，所述OBU获取所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息，使用ESAM对所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息加密后发送给所述GNSS设备，通过所述GNSS设备上传至所述计费后台。进一步，如上所述的高速公路计费方法，所述OBU使用ESAM对所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息加密后发送给所述GNSS设备，包括：当所述车辆经过所述ETC门架时，所述OBU接收所述ETC门架下传的随机数，每经过一个ETC门架，更新一次随机数；所述OBU对获取的GNSS信息生成CRC值，将所述CRC值替换所述随机数的最低两个字节；所述OBU使用ESAM的加密密钥对所述随机数进行加密，形成鉴别码；所述OBU使用加密运算对获取的GNSS信息和所述鉴别码加密后发送给所述GNSS设备。进一步，如上所述的高速公路计费方法，步骤(4)中，在所述计费后台根据所述GNSS设备上传的数据确认以下信息之后，确认所述GNSS设备为可信：所述GNSS设备的GNSS信息具备时间和位置上的连续性；所述ETC门架的GNSS信息与所述车辆经过所述ETC门架时所述GNSS设备的当前GNSS信息一致；接收的GNSS信息经过所述OBU加密。一种基于GNSS设备的高速公路计费系统，所述高速公路计费系统包括：入口RSU、ETC门架、车辆内的OBU和GNSS设备、出口RSU以及计费后台；所述入口RSU用于当车辆进入高速公路入口时，激活OBU的蓝牙模块，开启GNSS设备；所述OBU用于当所述车辆在高速公路上正常行驶时，随机获取所述GNSS设备的当前GNSS信息，加密后通过所述GNSS设备上传至所述计费后台；所述OBU用于当所述车辆经过所述ETC门架时，获取所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息，加密后通过所述GNSS设备上传至所述计费后台；所述出口RSU用于当所述车辆驶出高速公路出口时，获取所述OBU的信息上传至所述计费后台；所述计费后台用于根据所述OBU的信息获取所述GNSS设备上传的数据，根据所述GNSS设备上传的数据确认所述GNSS设备是否为可信，若是则进行正常扣费，若否进行异常处理，人工校核。进一步，如上所述的高速公路计费系统，所述OBU具体用于：当所述车辆在高速公路上正常行驶时，按照随机的时间间隔获取所述GNSS设备的当前GNSS信息，使用ESAM加密后发送给所述GNSS设备，通过所述GNSS设备上传至计费后台。进一步，如上所述的高速公路计费系统，所述OBU具体用于：当所述车辆经过ETC门架时，获取所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息，使用ESAM对所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息加密后发送给所述GNSS设备，通过所述GNSS设备上传至所述计费后台。进一步，如上所述的高速公路计费系统，所述计费后台用于根据所述GNSS设备上传的数据确认以下信息之后，确认所述GNSS设备为可信：所述GNSS设备的GNSS信息具备时间和位置上的连续性；所述ETC门架的GNSS信息与所述车辆经过所述ETC门架时所述GNSS设备的当前GNSS信息一致；接收的GNSS信息经过所述OBU加密。本专利技术的有益效果在于：本专利技术所提供的方法及系统，车辆内的OBU按一定随机性的时间间隔获取车辆内GNSS设备的GNSS信息。在车辆经过ETC门架时，OBU同时获取ETC门架的GNSS信息和GNSS设备的GNSS信息，加密后回传给GNSS设备，GNSS设备再上传给计费中心，计费中心根据GN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GNSS设备的高速公路计费方法，其特征在于，所述高速公路计费方法包括：/n(1)当车辆进入高速公路入口时，入口RSU激活OBU的蓝牙模块，开启GNSS设备；/n(2)当所述车辆在高速公路上正常行驶时，所述OBU随机获取所述GNSS设备的当前GNSS信息，加密后通过所述GNSS设备上传至计费后台；/n(3)当所述车辆经过ETC门架时，所述OBU获取所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息，加密后通过所述GNSS设备上传至所述计费后台；/n(4)当所述车辆驶出高速公路出口时，出口RSU获取所述OBU的信息上传至所述计费后台，所述计费后台根据所述OBU的信息获取所述GNSS设备上传的数据，根据所述GNSS设备上传的数据确认所述GNSS设备是否为可信，若是则进行正常扣费，若否进行异常处理，人工校核。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于GNSS设备的高速公路计费方法，其特征在于，所述高速公路计费方法包括：
(1)当车辆进入高速公路入口时，入口RSU激活OBU的蓝牙模块，开启GNSS设备；
(2)当所述车辆在高速公路上正常行驶时，所述OBU随机获取所述GNSS设备的当前GNSS信息，加密后通过所述GNSS设备上传至计费后台；
(3)当所述车辆经过ETC门架时，所述OBU获取所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息，加密后通过所述GNSS设备上传至所述计费后台；
(4)当所述车辆驶出高速公路出口时，出口RSU获取所述OBU的信息上传至所述计费后台，所述计费后台根据所述OBU的信息获取所述GNSS设备上传的数据，根据所述GNSS设备上传的数据确认所述GNSS设备是否为可信，若是则进行正常扣费，若否进行异常处理，人工校核。


2.根据权利要求1所述的高速公路计费方法，其特征在于，步骤(1)包括：
当车辆进入高速公路入口时，入口RSU发送DSRC信号激活OBU的蓝牙模块，所述OBU通过所述蓝牙模块与所述GNSS设备进行通讯，所述GNSS设备开启获取GNSS信息的应用。


3.根据权利要求1所述的高速公路计费方法，其特征在于，步骤(2)包括：
当所述车辆在高速公路上正常行驶时，所述OBU按照随机的时间间隔获取所述GNSS设备的当前GNSS信息，使用ESAM加密后发送给所述GNSS设备，通过所述GNSS设备上传至计费后台。


4.根据权利要求1所述的高速公路计费方法，其特征在于，步骤(3)包括：
当所述车辆经过ETC门架时，所述OBU获取所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息，使用ESAM对所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息加密后发送给所述GNSS设备，通过所述GNSS设备上传至所述计费后台。


5.根据权利要求4所述的高速公路计费方法，其特征在于，所述OBU使用ESAM对所述ETC门架的GNSS信息和所述GNSS设备的当前GNSS信息加密后发送给所述GNSS设备，包括：
当所述车辆经过所述ETC门架时，所述OBU接收所述ETC门架下传的随机数，每经过一个ETC门架，更新一次随机数；
所述OBU对获取的GNSS信息生成CRC值，将所述CRC值替换所述随机数的最低两个字节；
所述OBU使用ESAM的加密密钥对所述随机数进行加密，形成鉴别码；
所述OBU使用加密运算对获取的GNSS信息和所述鉴别码加密后发送给所述GNSS设备。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏强，
申请(专利权)人：北京握奇数据股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11