【技术实现步骤摘要】
一种基于多数据融合的自由流车辆收费装置、系统及方法
本专利技术实施例涉及车辆跟踪定位、多数据融合、高频通信、车辆信息综合管理领域，具体涉及一种基于多数据融合的自由流车辆收费装置、系统及方法。
技术介绍
电子不停车收费系统(ETC，ElectronicTollCollection)，是智能交通系统的服务功能之一，它特别适合在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下使用。目前高速公路收费处，有专门的ETC收费通道。车主只要在车辆前挡风玻璃上安装感应卡并预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，高速通行费将从卡中自动扣除，即能够实现自动收费。这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5至10倍。使用全自动电子收费系统，可以使公路收费走向无纸化、无现金化管理，从根本上杜绝收费票款的流失现象，解决公路收费中的财务管理混乱问题。另外，实施全自动电子收费系统还可以节约基建费用和管理费用。ETC系统是采用车辆自动识别技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动感应识别和相关收费数据的交换。采用计算机...
【技术保护点】
1.一种基于多数据融合的自由流车辆收费装置，其特征在于，所述装置包括：雷达传感器、RSU路侧单元和数据采集处理器，其中RSU为ETC不停车收费系统的车辆数据写入读取的通信单元，所述雷达传感器等间距设置在道路侧边或道路中间，所述RSU路侧单元分别设置在电子不停车收费系统ETC专用收费车道或匝道出入口的主线车道以及互通不同方向的车道上方，根据车道的数量设置对应数量的RSU路侧单元，所述数据采集处理器采用与雷达设备同点安装的方式，安装在道路侧边分别与雷达传感器以及RSU路侧单元通过网络相互连接，所述雷达传感器通过扫描的方式，采集雷达检测区域范围内所有的静止目标和运动目标的原始数据...
【技术特征摘要】
1.一种基于多数据融合的自由流车辆收费装置，其特征在于，所述装置包括：雷达传感器、RSU路侧单元和数据采集处理器，其中RSU为ETC不停车收费系统的车辆数据写入读取的通信单元，所述雷达传感器等间距设置在道路侧边或道路中间，所述RSU路侧单元分别设置在电子不停车收费系统ETC专用收费车道或匝道出入口的主线车道以及互通不同方向的车道上方，根据车道的数量设置对应数量的RSU路侧单元，所述数据采集处理器采用与雷达设备同点安装的方式，安装在道路侧边分别与雷达传感器以及RSU路侧单元通过网络相互连接，所述雷达传感器通过扫描的方式，采集雷达检测区域范围内所有的静止目标和运动目标的原始数据，并送至数据采集处理器进行数据的分析处理来获得的车辆动态数据，并依照预先设定的规则对进入雷达检测范围的车辆进行跟踪监控，生成与车辆对应的唯一ID身份编号，所述RSU路侧单元与数据采集处理器连接后，当雷达跟踪车辆进入预先设定与RSU读写OBU车标信息重叠的区域时，数据处理器同时获取车辆的OBU身份信息、车辆特征信息、RSU节点信息、通过对雷达数据处理后获得车辆动态信息及雷达系统内车辆唯一ID身份信息，数据采集处理器将同一辆车的以上数据信息按照预先设定好的规则进行关联融合完成车辆整体数据整合工作，数据采集处理器的处理结果发送至中心数据管理服务器进行存储。
2.如权利要求1所述的一种基于多数据融合的自由流车辆收费装置，其特征在于，所述雷达传感器通过高速扫描的方式，获取检测范围内的所有的目标物体的雷达波反射信号信息，其中包括静止目标的信息、运动目标的信息以及干扰信号信息，通过数据采集处理器进行分析处理后获得车辆的动态信息。
3.如权利要求2所述的一种基于多数据融合的自由流车辆收费装置，其特征在于，所述动态信息包括：车辆实时的运动速度、运动方向、经纬度、车辆尺寸、车辆类型、方向角、所在车道、目标距离雷达靶面的XYZ坐标值、系统中的车辆唯一ID身份编号以及车辆有无异常情况出现。
4.如权利要求1所述的一种基于多数据融合的自由流车辆收费装置，其特征在于，所述雷达传感器等间距设置在道路侧边或道路中间，所述RSU路侧单元分别设置在ETC专用收费车道或匝道出入口的主线车道以及互通不同方向的车道上方，RSU路侧单元通过5.8G短程高频通信方式在覆盖的有效OBU数据读取区域内对车辆上安装的OBU电子标签进行数据读写，该区域与雷达设定的获取车辆数据需要进行数据关联融合的区域相互重叠，并通过读取OBU电子便标签信息来获取车辆的信息包括：车牌信息、特征信息、车标信息、车系信息、车型信息、车辆颜色信息、生产年代信息、车辆所属人或单位信息，RSU路侧单元安装的数量与车道对应的数量一致。
5.一种基于多数据融合的自由流车辆收费系统，其特征在于，所述系统包括：车辆遮挡跟踪补偿模块、雷达数据处理同步触发RSU信息读写模块、车辆ID身份编号修正模块、车辆连续跟踪信息传递交互模块、车辆完整数据信息丢失二次校准信息回溯模块、动态信息与特征信息绑定融合模块，所述车辆遮挡跟踪补偿模块根据雷达扫描汽车自丢失信息前五次点迹信息的变化规律，并依据车辆现在的运动规律以及借鉴惯性导航的思维逻辑，进行模拟点迹及动态信息补偿的一种方式，当车辆处于车辆遮挡区域而无法被雷达有效扫描到并获取车辆的动态信息时，根据雷达扫描形成车辆运动点迹时间间隔对即将出现下一个的点迹位置以及动态信息进行模拟预测和补充填点，模拟仿真汽车正常行驶在雷达检测区域内，雷达扫描形成的车辆点迹信息和车辆的动态信息，当经过多轮补点后仍未接收到雷达发送过来的最新真实的车辆点迹数据信息时则判定车辆短暂丢失，所述数据采集处理器中运行车辆遮挡跟踪补偿模块将判定为短暂丢失的车辆纳入丢失车辆列表中并在数据库中进行缓存，并继续进行模拟车辆跟踪数据补偿填点，并将模拟仿真补偿的点迹数据信息和车辆的动态数据信息不断的存入数据库中以备调用，并结合雷达实时扫描车辆点迹数据在合理偏差阈值范围内与丢失车辆列表内的车辆数据逐一匹配，直至匹配成功，匹配成功后被模拟补偿的点迹信息将被送入车辆ID身份编号修正模块，进行数据信息修正输出，否则经过多轮车辆跟踪点迹数据补偿后仍无法匹配成功则判定车辆在雷达覆盖的扫描范围内永久丢失，并从丢失车辆列表中移除且停止目标车辆补偿工作。
6.如权利要求5所述的一种基于多数据融合的自由流车辆收费系统，其特征在于，所述雷达数据处理同步触发RSU信息读写模块实现对雷达采集回来的原始数据进行实时的分析处理以得到车辆的动态数据信息以及唯一ID身份编号信息，当系统检测到有被跟踪实时定位的车辆进入预先设定的雷达触发与RSU路侧单元读写车载OBU单元的所设定的重叠区域时，数据采集处理器将车辆的动态信息转化为RSU路侧单元的触发控制信号发送给RSU路侧单元，实现车辆实时跟踪定位同步触发获取OBU车载单元中的车辆信息功能。
7.如权利要求5所述的一种基于多数据融合的自由流车辆收费系统，其特征在于，所述动态信息与特征信息绑定融合模块是数据采集处理器通过RSU路侧单元读取车载单元OBU中的车辆身份信息及特征信息和雷达传感器获取的车辆动态信息及雷达系统中车辆唯一ID编码信息通过预先设定的关联融合机制，将以上数据进行关联融合来实现同一车辆完整数据的再次整合，完整数据包括：车辆的动态数据与车辆的身份数据、车辆的特征数据。
8.如权利要求5所述的一种基于多数据融合的自由流车辆收费系统，其特征在于，所述车辆ID身份编号修正模块实现当车辆由于某种原因造成的短暂遮挡或车辆进入两个临近雷达检测区域时，使被跟踪的车辆的唯一ID身份编号信息发生变化的一种修正机制，用来保持被跟踪的同一车辆ID身份编号信息始终保持不变。
9.如权利要求5所述的一种基于多数据融合的自由流车辆收费系统，其特征在于，所述车辆连续跟踪信息传递交互模块主要实现车辆从相邻两个雷达重叠区域通过时，将带有完整信息被跟踪车辆的数据通过主辅目标关联机制以及目标关联后信息修正机制，相邻的两个雷达传感器分为第一雷达传感器和第二雷达传感器，第一雷达传感器扫描第一雷达检测区域，第二雷达传感器扫描第二雷达检测区域，第一雷达检测区域与第二雷达检测区域之间有雷达重叠区域，将两个临近雷达同时扫描的同一辆的...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯保国，盛刚，
申请(专利权)人：河北德冠隆电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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