电子不停车收费系统、自由流系统及监控中心、DSRC设备技术方案

本申请公开了电子不停车收费系统、自由流系统及监控中心、DSRC设备，其中电子不停车收费系统包括RSU以及对RSU上传的信息进行收费安全认证的加密机。本申请采用加密机取代现有PSAM卡认证方式，由于加密机自身具有的计算时间短特点，使得交易时间缩短，且由于其自身具有的安全认证特点，使其具备诸多优势，如支持多种安全访问方式和权限，支持中国人民银行认可的各种加密算法，支持多级密钥分散机制，用分散后的密钥作为临时密钥对数据进行加解密、MAC运算等，从而实现对车辆收费的合法性认证等功能。此外，将加密机与RSU控制器形成以太网，当有计算任务时，可通过网络连接操作，由于加密机运算时间短，从而使得多台RSU的控制器可对加密机进行并发访问操作。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及智能交通(IntelligentTransportation System, ITS)
,尤其涉及一种电子不停车收费系统及其监控中心、一种自由流系统及其监控中心、以及一种短程专用通信设备。
技术介绍
目前在电子不停车收费(ETC, Electronic Toll Collection)和自由流领域中，使用的是 5. 8GHz 的专用短程通信技术(Dedicated Short Range Communications, DSRC),其特点是通讯距离短，通常在O至6米，这就要求专用短程通信设备的路侧单元(RSU，RoadSide Unit)与车载单元(0BU, On Board Unit)要在尽可能短的时间内完成整个交易流程，否则就可能导致在通讯区域内交易失败，从而影响收费路段业主对收费车辆的管理。一般地，交易过程中RSU既要读取OBU中加密的车辆信息然后再解密，又要对OBU中的IC卡执行消费操作，所以，为了保证交易的安全性，交易过程中需要进行安全认证。目前ETC和自由流领域中信息的安全机制均是基于消费安全存取模块(Purchase SecureAccess Module,PSAM)卡的方式。PSAM卡是终端对集成电路IC卡执行相关操作时的安全认证模块，符合《IS0/IEC7816-1/2/3/4》以及《中国人民银行PSAM卡规范》。尽管如此，PSAM卡存在通信速率低、运算时间长的缺点；这就导致RSU和OBU的整体交易时间偏长，交易时间长通常意味着装载OBU的车辆在有限的通信区域内完成交易的成功率降低。此外，目前的ETC和自由流应用中，往往需要支持多种标准的交易流程，这就需要在RSU控制器中安装多种密钥的PSAM卡，以兼容各地的地方标准和国家标准。当需要操作多张PSAM卡进行安全认证时，通常是串行操作，由于PSAM卡存在的处理时间长缺陷，导致并发处理多张PSAM卡的效率大为降低。
技术实现思路
本申请提供一种电子不停车收费系统及其监控中心、一种自由流系统及其监控中心、以及一种专用短程通信设备。根据本申请的第一方面，本申请提供一种电子不停车收费系统，包括至少一个路侧单元，还包括用于对路侧单元上传的信息进行收费安全认证的加密机。所述电子不停车收费系统还包括交换模块，所述加密机通过所述交换模块与路侧单元通信。所述路侧单元包括控制器和接口模块，所述控制器通过接口模块与所述交换模块连接，所述控制器与所述接口模块集成为一体或者为分立关系。所述交换模块和所述接口模块通过有线网络连接；所述接口模块包括以太网接□。根据本申请的第二方面，本申请提供一种电子不停车收费系统的监控中心，包括用于对路侧单元上传的信息进行收费安全认证的加密机。所述监控中心还包括交换模块，所述加密机通过所述交换模块与电子不停车收费系统的路侧单元通信。根据本申请的第三方面，本申请提供一种自由流系统，包括至少一个路侧单元，还包括用于对路侧单元上传的信息进行收费安全认证的加密机。根据本申请的第四方面，本申请提供一种自由流监控中心，包括交换模块、用于对路侧单元上传的信息进行收费安全认证的加密机，所述加密机通过所述交换模块与所述路侧单元通信。根据本申请的第五方面，本申请提供一种专用短程通信设备，包括具有控制器的路侧单元，还包括交换机和用于对路侧单元上传的信息进行收费安全认证的加密机，所述路侧单元还包括网络接口，所述路侧单元的控制器经由网络接口通过交换机与所述加密机通信。本申请的有益效果是采用加密机取代现有PSAM卡认证方式，由于加密机自身具有的计算时间短且安全的优势，使得交易时间缩短。一种实施例的加密机和RSU的控制器采用有线网络连接，当有计算任务时，可通过网络连接操作，且由于加密机运算时间短，使得多台RSU控制器可对加密机进行并发访问操作。附图说明图I为本申请一种实施例的电子不停车收费系统的结构示意图；图2为本申请一种实施例的电子不停车收费系统各部件间的操作流程示意图；图3为本申请另一种实施例的电子不停车收费系统的结构示意图；图4为图3所示的电子不停车收费系统的应用示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例I :如图I所示，一种实施例中的电子不停车收费系统包括路侧单元RSU 200和加密机101，其中路侧单元包括控制器202和接口模块201，加密机101经由自身的网络接口通过接口模块201与控制器202通信。本实施例的控制器202和接口模块可以通过常用的通信与电子技术集成为一体或者为分立的两个部件，例如，接口模块201可以是配置在控制器202上的网络接口，例如以太网接口等。实施例中的加密机包括兼容国家标准和地方标准的加密机。可以理解，实际上，路侧单元RSU 200还与车载单元OBU通信，RSU将来自OBU的车辆信息发送出去，具体RSU与OBU之间的通信可采用常用的RSU与OBU的通信方式，本申请对此不作限定。同样可以理解的是，实际上路侧单元还可包括常用的路侧单元的其它组成部分，例如受控制器监控的用于与车载单元OBU进行通信的微波收发模块等。图2示出了采用加密机的电子不停车收费系统10的整个交易过程。该过程与目前常用的交易过程相似。目前常用的交易过程可划分为通信链路建立及应用信息获取阶段、获取OBU数据阶段、消费交易阶段以及链路释放阶段等。如图2所示，路侧单元RSU和车载单元OBU之间首先建立链路，具体链路建立方式可采用目前常用的基于DSRC的ETC交易互操作规范等国家标准。由RSU发送BST指令给OBU, OBU反馈相应的VST指令，从而完成通信链路的建立。链路建立完毕，RSU从OBU读取包括车型等车辆信息，将该车辆信息上传到加密机进行解密。接着，RSU读取OBU中有关IC卡信息包括钱包余额、入口信息等，加密机验证OBU的MAC地址，验证通过后实现OBU和RSU间的认证。认证成功后，由加密机完成整个卡片的交易操作，包括对电子钱包的改写等，为确保交易的正确性，在完成交易后，再对卡内电子钱包进行一次回读确认操作，即再次校验MAC地址，一旦钱包的值和交易结果相符，则认为交易成功。经实践证实，以一次收费为例，现有基于PSAM卡交易的ETC系统中运算解密车辆信息、计算MAC地址和校验MAC地址总计耗时约65毫秒，而本申请的基于加密机交易的ECT系统中，同样的三个步骤耗时总计仅需要3毫秒，将整个交易时间缩短了 60多毫秒。例如，当车速为120km/h时，可将交易行驶距离缩短(120000米/3600秒)X0. 06秒=2米，缩短的交易行驶距离可提高ETC和自由流车道的交易吞吐量。换言之，本申请实施例缩短了安全认证时间，解决了目前使用PSAM卡的安全认证方式下交易时间长的问题。实施例2 如图3所示，本申请另一种实施例的电子不停车收费系统10包括加密机101和交换模块102、以及路侧单元RSU 200，其中，加密机101通过交换模块102与路侧单元RSU200通信，并对路侧单元RSU 200上传的来自车载单元OBU的信息进行收费安全认证。本实施例的控制器202和接口模块可以通过常用的通信与电子技术集成为一体或者为分立的两个部件，例如，接口模块201可以是配置在控制器202上的网络接口，例如以太网接口等。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子不停车收费系统，包括至少一个路侧单元，其特征在于还包括：用于对路侧单元上传的信息进行收费安全认证的加密机。

【技术特征摘要】
1.一种电子不停车收费系统，包括至少一个路侧单元，其特征在于还包括用于对路侧单元上传的信息进行收费安全认证的加密机。2.如权利要求I所述的电子不停车收费系统，其特征在于还包括交换模块，所述加密机通过所述交换模块与路侧单元通信。3.如权利要求2所述的电子不停车收费系统，其特征在于，所述路侧单元包括控制器和接口模块，所述控制器通过接口模块与所述交换模块连接，所述控制器与所述接口模块集成为一体或者为分立关系。4.如权利要求3所述的电子不停车收费系统，其特征在于，所述交换模块和所述接口模块通过有线网络连接；所述接口模块包括以太网接口。5.一种电子不停车收费系统的监控中心，其特征在于包括用于对路侧单元上传的信息进行收费安全认证的加密机。6.如权利要求5所述的监控中心，其特征在于，所述监控中心还包括交...

【专利技术属性】
技术研发人员：林树亮，杨成，黄日文，李洪波，
申请(专利权)人：深圳市金溢科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：