基于移动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于移动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统，包括用于记录信息的路径记录终端，设置于高速公路各支路上的移动基站，以及设置于高速公路入口端和出口端且用于读取路径记录终端信息的读卡器，所述路径记录终端按照时间先后顺序一一通过移动网络与覆盖车辆行驶路径的所有移动基站连通。本发明专利技术通过记录覆盖高速公路的移动基站编号，来确定车辆行驶过的真实路径，并采用双重确认方法保证了最终结果的准确性，有效地解决了现有技术中高速公路收费现状中“二义性”或“多义性”的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高速公路车辆行驶路径记录系统，具体地说，是涉及一种基于移 动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统及其实现方法。
技术介绍
随着我国高速公路的不断发展，迄今为止，我国已形成了规模庞大、结构复杂的高 速公路交通网，加之投资主体已经多元化，因此每条高速公路都有一个或多个业主存在。目 前，由于大多数省份在省内高速公路中已取消了主线收费站，基本实现了高速公路全省联 网收费系统，因此车辆进入省内高速公路，在不同业主的高速公路上行驶时，已无需一次又 一次地反复交费，而只需在驶入和驶出高速公路时进行一次性交费即可。然而，对于进行联网收费的高速公路网来说，两点之间往往有多条行驶路径(如 图1所示的A点与K点之间)，当前的计费模式只记录车辆的进站和出站，而不能获得车辆 的实际行驶路径，这就造成了高速公路收费运营中的难题一是按照哪一条路径的标准收 取车辆的通行费；二是对路线环上的各个路段来说，如何拆分所收取的通行费，这就是高速 公路的“二义性”或“多义性”路径问题。在联网收费环境下，尤其是在投资主体多元化的 路网环境下，车辆行驶路径“二义性”或“多义性”的问题造成了通行费拆分不公的问题越 来越严重，成为制约高速公路健康发展的突出矛盾。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服在目前的高速公路联网收费环境下所存在的无法显示车 辆真实行驶路径的缺陷，提供一种能有效解决该缺陷的基于移动网络的高速公路车辆行驶 路径记录系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下基于移动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统，包括用于记录信息的路径记录 终端，设置于高速公路各支路上的移动基站，以及设置于高速公路入口端和出口端用于读 写路径记录终端信息的读卡器，所述路径记录终端按照时间先后顺序一一通过移动网络与 覆盖车辆行驶路径的所有移动基站连通。具体地说，所述路径记录终端由CPU模块，以及分别与CPU模块相连接的移动通信 模块、电源模块及信息读写模块构成，同时在该移动通信模块中还内嵌有强制激活模块。强 制激活模块用于在移动通信模块无法正常激活时进行强制激活。进一步地说，所述路径记录终端还设置有与CPU模块连接的扬声器模块。该扬声 器模块实现了高速公路收费站与车辆之间的即时消息发布，保证车辆在行驶过程中能够随 时随地了解其所在路径的相关状况。为了保证信息的全面性和准确性，不出现遗漏，在移动通信模块被激活后，开始与 所有能连接到的移动基站建立连接，并获取连接到的移动基站的编号。但是，CPU模块只是在发生连接转换时，才对连接到的移动基站的编号进行判断处理，直到移动通信模块连接 到下一个移动基站再进行接收与处理。为了方便读卡器读取路径记录终端的信息，本专利技术还设置有电子通行卡，所述路 径记录终端集成于电子通行卡内。在上述硬件系统的基础上，本专利技术还提供了该基于移动网络的高速公路车辆行驶 路径记录系统的实现方法，包括以下步骤(1)获取覆盖高速公路所有支路的移动基站编 号，将获取的移动基站编号与相应的高速公路支路对应，建立高速公路网络路径信息表，并 预存于读卡器中；( 车辆到达高速公路入口端时，对路径记录终端初始化，写入激活标识 位，并建立临时路径信息表，同时将该车辆与该路径记录终端的对应关系记录于路径记录 终端中；C3)激活移动通信模块，与移动基站建立连接；(4)车辆行驶过程中，由路径记录终 端获取所有连接到的移动基站的编号，并按照接收时间的先后顺序一一记录于临时路径信 息表中，直到该车辆到达其行驶终点；( 读卡器读取路径记录终端内的信息，先确认该路 径记录终端与该车辆的对应关系，再确定该车辆在高速公路上的真实行驶路径。进一步地说，所述步骤(3)中激活移动通信模块包括以下两种方式a.当路径记 录终端集成于电子通行卡内时，路径记录终端感应到读卡器写入的标识位时，激活移动通 信模块，或由强制激活模块对移动通信模块进行强制激活；b.当路径记录终端固定于车辆 内部时，路径记录终端感应到电子通行卡传输的标识位后，激活移动通信模块，或由激活标 识位触发强制激活模块对移动通信模块进行强制激活。更进一步地说，所述步骤的具体步骤包括(a)移动通信模块实时获取与之连接的移动基站的编号信息；(b) CPU模块判定该 移动基站编号是否已经记录于临时路径信息表中，是，则放弃该信息，否，则记录于临时路 径信息表中；(c)移动通信模块连接到另一个移动基站时，重复上述步骤(a) ； (d)依次获取 所有连接到的移动基站的编号，并进行相应处理，直到该车辆到达其行驶终点。再进一步地说，所述步骤(5)的具体步骤包括读卡器读取路径记录终端内关于车辆与路径记录终端对应关系的信息，以及临时 路径信息表的信息；判断该车辆与该路径记录终端是否成对应关系，从而确认该路径记录终端是否被 调换；根据临时路径信息表中记录的移动基站编号，按照时间顺序将与编号对应的移动 基站位置连接，形成一条虚拟路径；将上述虚拟路径与高速公路网络路径信息表中所记载的真实路径进行对比，得到 待确认路径；判断待确认路径上的真实移动基站编号是否全部存在于高速公路网络路径信息 表中，是，则该待确认路径为该车辆在高速公路上的真实行驶路径，否，则丢弃该临时路径 信息表的全部信息。将待确认路径上的真实移动基站编号与高速公路网络路径信息表中该段路径的 移动基站编号进行对比具体包括对比移动基站编号是否完全相同；对比实际连接到的移 动基站编号的时间顺序是否与理论上的时间顺序完全相同。本专利技术的设计原理在于通过核对路径记录终端与车辆的对应关系，来确保路径记录终端不被调换，再通过对车辆所行驶路径上所有连接到的移动基站的编号进行记录， 从而根据记录的编号对应的移动基站形成一条虚拟路径，再通过虚拟路径与高速公路所有 路径进行对比，来确定车辆行驶的实际路径。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果(1)本专利技术在不对现有移动基站进行任何改动的情况下，充分利用了现有移动基 站的无线通信功能，以及其固定位置与高速公路之间的对应关系，实现了对车辆真实行驶 路径的确认，实现过程十分简单。(2)本专利技术的路径记录系统是成熟技术的创新性应用，不仅结构简单、实现成本低 廉，而且其性能非常稳定。(3)本专利技术利用成熟的移动网络区域切换技术来对高速公路上行驶的车辆进行真 实路径记录，而且读卡器还对路径记录终端中的临时路径信息表进行双重确认，确保最终 结果准确无误。所谓双重判定，是指判断车辆与路径记录终端的对应关系，以及临时路径信 息表的记录信息与真实路径的对应关系。其中，在判断临时路径信息表的记录信息与真实 路径的对应关系时，又要判断移动基站的编号是否与真实路径中移动基站编号相同，和判 断接收编号的时间顺序是否与真实的先后顺序相同。(4)本专利技术能有效的解决在联网收费环境下，尤其是在投资主体多元化的路网环 境下，车辆行驶路径的“二义性”和“多义性”问题，对规范通行费用拆分方式、提高拆分透 明度和公平性具有显著的效果。同时，本专利技术并不改变既有的联网收费模式和管理流程， 只是在既有联网计费系统上的扩展应用，可在最大程度上保障既有软硬件投资的可持续利 用，具有综合成本低、可持续演进等诸多优势。(5)本专利技术对路径记录终端记录的临时路径信息表进行路径与移动基站编号双重 确认，能有效地判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于移动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统，包括用于记录信息的路径记录终端，设置于高速公路各支路上的移动基站，以及设置于高速公路入口端和出口端用于读写路径记录终端信息的读卡器，其特征在于，所述路径记录终端按照时间先后顺序一一通过移动网络与覆盖车辆行驶路径的所有移动基站连通。

【技术特征摘要】
1.基于移动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统，包括用于记录信息的路径记录终 端，设置于高速公路各支路上的移动基站，以及设置于高速公路入口端和出口端用于读写 路径记录终端信息的读卡器，其特征在于，所述路径记录终端按照时间先后顺序一一通过 移动网络与覆盖车辆行驶路径的所有移动基站连通。2.根据权利要求1所述的基于移动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统，其特征在 于，所述路径记录终端由CPU模块，以及分别与CPU模块相连接的移动通信模块、电源模块 及信息读写模块构成，同时在该移动通信模块中还内嵌有强制激活模块。3.根据权利要求2所述的基于移动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统，其特征在 于，所述路径记录终端还设置有与CPU模块连接的扬声器模块。4.根据权利要求3所述的基于移动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统，其特征在 于，还设置有电子通行卡，所述路径记录终端集成于该电子通行卡内。5.基于移动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统的实现方法，其特征在于，包括以 下步骤(1)获取覆盖高速公路所有支路的移动基站编号，将获取的移动基站编号与相应的高 速公路支路对应，建立高速公路网络路径信息表，并预存于读卡器中；(2)车辆到达高速公路入口端时，对路径记录终端初始化，写入激活标识位，并建立临 时路径信息表，同时将该车辆与该路径记录终端的对应关系记录于路径记录终端中；(3)激活移动通信模块，与移动基站建立连接；(4)车辆行驶过程中，由路径记录终端获取所有与之连接的移动基站的编号，并按照连 接时间的先后顺序一一记录于临时路径信息表中，直到该车辆到达其行驶终点；(5)读卡器读取路径记录终端内的信息，先确认该路径记录终端与该车辆的对应关系， 再确定该车辆在高速公路上的真实行驶路径。6.根据权利要求5所述的基于移动网络的高速公路车辆行驶路径记录系统的实现方 法，其特征在于，所述步骤(3)中激活移动通信模块包括以下两种方式当路径记录终端集成于电子通行卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：严皓，
申请(专利权)人：严皓，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]