基于移动网络的不停车高速公路行驶路径记录系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于移动网络的不停车高速公路行驶路径记录系统，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，其中读卡器内置有RSU模块，路径记录终端由CPU模块，以及分别与CPU模块相连接的OBU模块、移动通信模块、电源模块及信息读写模块构成，RSU通过微波与OBU实现信息交互。本实用新型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，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”以及停车确认行驶路径耗费时间、堵塞交通的问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种高速公路车辆行驶路径记录系统，具体地说，是涉及基于移动网络的不停车高速公路行驶路径记录系统。
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 I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ー是按照哪一条路径的标准收取车辆的通行费；ニ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“ニ义性”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“ニ义性”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，并且高速公路车辆在确认路径时需要停车插卡，在车辆较多时，容易发生交通堵塞，阻碍改善交通环境，给高速公路交通造成了不便。
技术实现思路
本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以及停车确认路径带来的交通不便的缺陷，提供ー种能有效解决该缺陷的基于移动网络的不停车高速公路行驶路径记录系统。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下基于移动网络的不停车高速公路行驶路径记录系统，包括设置有CPU模块，以及分别与CPU模块相连接的OBU模块、移动通信模块、电源模块及信息读写模块的路径记录终端，通过移动网络与路径记录终端连通并覆盖车辆行驶路径的所有移动基站，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，所述路径记录终端内还设置有与CPU模块相连接的OBU模块，且读卡器内置有RSU模块。同时，在该移动通信模块中还内嵌有強制激活模块。強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。进ー步地说，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。为了实现方便，移动网络可以根据实际情况选择所需要的网络系统，具体地说，所述移动网络为GSM、TD 一 SCDMA或CDMA。本技术的设计原理在于利用路径记录终端与移动基站之间的连通，实现对移动基站发出信号的接收，从而利用移动基站与高速公路的对应关系，来确定车辆实际行驶的高速公路路径，并且在入口和出ロ处，OBU模块与RSU模块通过微波实现最长距离为50米的信息交互。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果 (I)本技术中，OBU模块与RSU模块通过微波交互信息，不需要将电子通行卡插入读卡器中，实现了不停车即可确认行驶路径，避免了耗费时间以及交通堵塞的情況。(2)本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。(3)本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。(4)本技术利用成熟的移动网络区域切換技术来对高速公路上行驶的车辆进行真实路径记录，实现了对覆盖所行驶路径的所有移动基站的信号接收，从而利用所有移动基站来确定一条路径，以保证路径确认的万无一失。(5)本技术有效的解决了在联网收费环境下，尤其是在投资主体多元化的路网环境下，车辆行驶路径的“ニ义性”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。(6)本技术可结合软件实现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，从而判断出路径记录终端是否正常、是否被更换等状況，以防止车主更换路径记录终端来逃避或減少所应缴纳的费用。附图说明图I为现有收费的高速公路网络结构示意图。图2为本技术-实施例的高速公路网络结构示意图。图3为本技术中硬件系统的整体结构示意图。图4为本技术-实施例的整体流程示意图。图5为本技术-实施例中读卡器根据临时路径信息表确定车辆行驶的真实路径的流程示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术作进ー步地详细说明。实施例现有高速公路网络结构如图I所示，即如果要从高速公路的A点到K点，则其间的行驶路径有很多条，每条路径由多条高速公路支路组成；相应的，如果要从B点到K点，也同样存在很多条行驶路径。在现有的收费系统中，由于不能准确判断车辆的实际行驶路线，使得只能按照可能的最短路径进行计费。目前，移动通信网络已经遍布全国各地，相应的移动基站也广泛地设置于全国各地，高速公路的所有支路都已经在移动基站的覆盖范围之内。如图2中的F点与I点之间共有a、b、C、d四个移动基站，只要车辆A在F点与I点之间行驶，就能连接到这四个移动基站，反过来说，只要车辆A中的路径记录终端按照时间顺序依次记录了 b、a、C、d或d、C、a、b四个移动基站的编号，就表明车辆A经过了 F点与I点之间的高速公路支路。·使用吋，首先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，以便后续调用。如图3所示，本技术的路径记录系统由路径记录终端、移动基站、以及能读取路径记录终端数据信号的读卡器构成。其中，路径记录终端的安装方式有两种，一种为直接安装在车上，并使用可移动的电子通行卡作为读卡器与路径记录终端之间的传输介质，实现两者之间的信息读写；另一种为将路径记录终端集成于电子通行卡内部，形成一个可移动的便携式路径记录終端，路径记录终端上的OBU模块直接通过微波与读卡器上的RSU模块交互信息，实现信息读写，其中RSU为微波读写天线，OBU为与RSU通讯的微波设备。移动基站通过诸如GSM、TD 一 SCDMA或CDMA等移动通信网络与该路径记录终端相连接。所述的路径记录终端由移动通信模块、电源模块、OBU模块、CPU模块、信息读写模块和扬声器模块构成。其中，移动通信模块、电源模块、OBU模块、信息读写模块和扬声器模块分别与CPU模块相连接，以便统一接受CPU模块的工作指令；电源模块为OB本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于移动网络的不停车高速公路行驶路径记录系统，包括设置有CPU模块、移动通信模块、电源模块及信息读写模块的路径记录终端，通过移动网络与路径记录终端连通并覆盖车辆行驶路径的所有移动基站，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，所述路径记录终端内还设置有与CPU模块相连接的OBU模块，且读卡器内置有RSU模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘运涛，
申请(专利权)人：刘运涛，
类型：实用新型
国别省市：