一种车辆路径校核方法、高速公路自由流收费方法及装置制造方法及图纸

一种车辆路径校核方法，在所述高速公路的出入口收费站和沿线路侧设置ETC通信设备RSU和V2X通信设备RSU，分别作为ETC标识点和V2X标识点；在车辆上安装能够与路侧通信设备交互的基于ETC和C

【技术实现步骤摘要】
一种车辆路径校核方法、高速公路自由流收费方法及装置


[0001]本专利技术涉及计算机技术，具体涉及一种车辆路径校核方法、高速公路自由流收费方法及装置。

技术介绍

[0002]随着全国高速公路省界收费站的取消，ETC(Electronic Tolling Collection，电子不停车收费系统)逐渐成为了高速公路的主要收费方式，据交通运输部统计，截至2019年底，收费站ETC通道的覆盖率达到90％以上，ETC的用户数量累计高达2.04亿，占比约78％。
[0003]高速公路ETC收费应用，目前存在三大问题。
[0004]第一，精准路径识别问题在联网收费后日益显现。在复杂封闭式的路网条件下，起终点间存在多条可选路径，仅依靠出口信息和入口信息很难准确识别车辆的真实行驶轨迹，从而导致车辆收费不准，车主的利益受到侵害。
[0005]第二，高速业主之间的拆分和结算不清，存在利益纠纷。在真实路径不明存在多义性路径的情况下，无论是采用最短路径法、车辆分型统计法、协商调查法，还是概率统计法，都无法使各公路投资方满意。普遍较为认可的ETC标识法，由于标识效果有限，以及部分驾驶员在行驶过程中故意拔掉IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)等原因，导致标识点丢失，无法彻底解决该问题。
[0006]第三，收费站出口拥堵频发，成为高速公路运行的固定瓶颈点。在收费站出口，车辆需要减速慢行至ETC车道，待通信交易完成且栏杆机抬起后通过，因此，在大交通量条件下收费站经常会发生拥堵，严重时甚至会排队至分流区上游路段。
[0007]高速公路ETC收费面临的路径不准以及出口拥堵问题，究其原因，主要是因为ETC收费采用的DSRC(Dedicated Short Range Communications，专用短程通信)技术本身存在一定的局限性：首先，通信覆盖范围小，仅15m左右，在车辆高速行驶时，OBU(On board Unit，车载单元)与RSU没有足够的交易时间；其次，发射功率过低，没有实现断面信号的全覆盖，出现了交易盲区；第三，数据解码失败，IC卡读写异常现象较多。
[0008]现有技术下，存在一些方案针对上述问题进行攻关，但均还存在不足，例如：
[0009]一种车辆轨迹还原方法、高速通行费确定方法及装置(专利申请号：202110713689.2)，提出一种根据车辆的特征数据和收费站历史过车数据确定车辆行驶轨迹的方法及装置，特征数据指车辆的车牌、ETC卡编号等车辆标识以及品牌、车型、颜色、尺寸等外观数据；过车数据指车辆过车记录和过车视频。但该方法对视频和ETC交易成功率依赖性较强，视频受天气和光照影响存在识别率低和准确性低的问题，ETC交易存在传输距离短、信号容易被遮挡等问题。因此，该方法无法显著提升车辆路径还原效率，同时，该方法不涉及自由流收费。
[0010]一种基于交通数据中台的道路逃费稽核方法及系统(专利申请号：202110134614.9)，提出一种基于交通数据中台的道路逃费稽核方法及系统，获取车辆图像信息、ETC数据、车流量数据，对比分析得到异常数据；通过交通数据中台，验证异常数据的
有效性，并将其存入数据库在高速公路出口核验，及时发现并处理逃费车辆。但该方法对视频和ETC交易成功率依赖性较强，结合车流量数据校验车辆行驶轨迹，对图像处理的技术要求较高，运算量较大，且无法实现自由流收费。

技术实现思路

[0011]近年来，随着新一代电子通信技术的发展，C
‑
V2X技术(Cellular
‑
V2X，蜂窝车联网)继DSRC技术之后推出。相比于DSRC，C
‑
V2X拥有更大的带宽，能够更好地支持短距离以及长距离信息传输，并可同时为网络覆盖内及网络覆盖外的用户提供车联网服务，因此，C
‑
V2X逐渐在交通领域规模化落地。
[0012]基于C
‑
V2X技术的成熟，本专利技术一种车辆路径校核方法、高速公路自由流收费方法及装置，充分发挥ETC技术和C
‑
V2X技术各自优势，通过ETC路径、V2X路径、和车载高精度定位轨迹的相互校核和补全，精准还原车辆的行驶轨迹；通过分流区匝道自由流预收费，实现收费站车辆不停车无杆通行。达到解决
技术介绍
所提出的技术问题的目的，接下来对本专利技术做进一步地阐述。
[0013]一种车辆路径校核方法，包括以下步骤：
[0014]车辆驶入高速公路收费站时，
[0015]收费站路侧RSU
‑
V2X向车载终端的V2X模块发送并写入信息V0，直至成功；
[0016]收费站路侧RSU
‑
ETC唤醒车载终端模块，向车载终端的ETC模块写入信息E0，直至成功；
[0017]车辆通过收费站并驶入高速公路，在高速公路上行驶过程中，
[0018]驶入V2X标识点通讯范围内时，依次写入信息V0、V1、......、V
n
，直至车辆驶出高速公路，其中V0和V
n
分别为收费站入口和收费站出口的RSU
‑
V2X标识点信息；
[0019]驶入ETC标识点通讯范围内时，依次写入信息E0、E1、......、E
m
，直至车辆驶出高速公路，其中E0和E
m
分别为收费站入口和收费站出口的RSU
‑
ETC标识点信息；
[0020]车载终端生成高精度定位轨迹点Tp，包括经度和维度信息，每间隔Δt时间生成并记录一个高精度定位轨迹点，依次写入信息T0、T1、......、T
p
，直至车辆驶出高速公路，其中T0和T
p
分别为收费站入口和出口的车辆高精度定位轨迹点信息；
[0021]驶入高速公路收费站出口时，
[0022]车载终端上传高精度定位轨迹点、ETC标识点和V2X标识点至收费系统；
[0023]收费系统执行下述的收费路径的确认步骤：
[0024]将高速公路路网中抽象为网络拓扑图，互通立交记为I
i
点，路段记为R
j
点，相邻两个互通立交I
i
和I
i+1
间对应一个路段R
j
；将车辆经过的收费站起点和终点分别记为S点和F点；
[0025]将依次记录成功读写的E
m
标识信息形成ETC标识点的集合P
E
＝{E0，E1，...，E
m
}，每个ETC标识点E
m
对应一个路段R
j
，得到基于ETC标识点的车辆行驶路段集合R
E
＝{R0，R1，...，R
m
}；
[0026]将依次记录成功读写的V
n
标识信息形成V2X标识点的集合P
V
＝{V0，V1，...，V
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆路径校核方法，其特征在于，包括以下步骤：车辆驶入高速公路收费站时，收费站路侧RSU
‑
V2X向车载终端的V2X模块发送并写入信息V0，直至成功；收费站路侧RSU
‑
ETC唤醒车载终端模块，向车载终端的ETC模块写入信息E0，直至成功；车辆通过收费站并驶入高速公路，在高速公路上行驶过程中，驶入V2X标识点通讯范围内时，依次写入信息V0、V1、......、V
n
，直至车辆驶出高速公路，其中V0和V
n
分别为收费站入口和收费站出口的RSU
‑
V2X标识点信息；驶入ETC标识点通讯范围内时，依次写入信息E0、E1、......、E
m
，直至车辆驶出高速公路，其中E0和E
m
分别为收费站入口和收费站出口的RSU
‑
ETC标识点信息；车载终端生成高精度定位轨迹点Tp，包括经度和维度信息，每间隔Δt时间生成并记录一个高精度定位轨迹点，依次写入信息T0、T1、......、T
p
，直至车辆驶出高速公路，其中T0和T
p
分别为收费站入口和出口的车辆高精度定位轨迹点信息；驶入高速公路收费站出口时，车载终端上传高精度定位轨迹点、ETC标识点和V2X标识点至收费系统；收费系统执行下述的收费路径的确认步骤：将高速公路路网中抽象为网络拓扑图，互通立交记为I
i
点，路段记为R
j
点，相邻两个互通立交I
i
和I
i+1
间对应一个路段R
j
；将车辆经过的收费站起点和终点分别记为S点和F点；将依次记录成功读写的E
m
标识信息形成ETC标识点的集合P
E
＝{E0，E1，...，E
m
}，每个ETC标识点E
m
对应一个路段R
j
，得到基于ETC标识点的车辆行驶路段集合R
E
＝{R0，R1，...，R
m
}；将依次记录成功读写的V
n
标识信息形成V2X标识点的集合P
V
＝{V0，V1，...，V
n
}，每个V2X标识点V
n
对应一个路段R
j
，得到基于V2X标识点的车辆行驶路段集合R
V
＝{R0，R1，...，R
n
}；将车载终端每间隔Δt时间自动生成高精度定位轨迹点T
p
，形成行驶轨迹点的集合P
T
＝{T0，T1，...，T
p
}，轨迹点经纬度与道路经纬度相匹配，每个轨迹点T
p
属于一个路段R
j
，当多个轨迹点对应同一个路段R
j
时，集合中只记入一次路段R
j
，得到基于定位轨迹点的车...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云鹏，魏乐宇，陆捷，彭泳，
申请(专利权)人：浙江海康智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：