车载单元-路侧单元自由流稽查模式交易方法技术

本发明专利技术提供了车载单元-路侧单元自由流稽查模式交易方法，依次包括路侧单元发起的与多个车载单元之间同时协商彼此通信参数和配置的过程、稽查数据信息帧的传送和读取的过程，以及记录报告的发送过程。本发明专利技术兼容性、扩展性好，能满足城市路桥自由流稽查收费多OBU的并发处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及城市智能交通应用领域中基于城市路桥自由流电子稽查应用的OBU-RSU自由流稽查模式技术方案。
技术介绍
目前，城市路桥自由流收费技术是世界上最先进的路桥收费技术之一。它是一种没有设置任何收费路障的快速电子收费系统。这种收费系统在一些发达国家已经相当成熟，但由于中国的应用市场与国外的应用市场存在很大的差异，所以直接运用国际现有的成熟技术会存在一定的风险；在国内这种收费系统还处在研究阶段，尚未有应用案例。电子收费系统(Electronic Toll Collection，简称ETC)是国际上正在努力开发并推广的用于公路、大桥和隧道的自动收费系统，特别适于高速公路或交通繁忙的桥梁和隧道采用。在电子收费系统中，车辆需安装具有唯一标识的电子标签(即OBU，On BoardUnit，车载单元)，而在收费站的车道或公路的龙门架上安装可读写对应电子标签的路侧读写器(即RSU，Road Side Unit，路侧单元)和车道控制器。目前中国电子收费系统的DSRC (Dedicated Short Range Communications,专用短程通信)国家标准GB/T20851-2007《电子收费专用短程通信》中的RSU-OBU收费交易主要应用于一些省市的高速公路电子收费，收费功能比较局限，处理速度较慢，扩展性较差，对于城市内稽查工作带来诸多不便，因此无法满足城市路桥收费的车辆稽查的实际应用需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种，本专利技术兼容性、扩展性好，能满足城市路桥自由流稽查收费多OBU的并发处理。本专利技术所采用的技术方案是:，依次包括路侧单元发起的与多个车载单元之间同时协商彼此通信参数和配置的过程，稽查数据信息帧的传送和读取的过程，以及记录报告的发送过程。所述的方法，路侧单元发起的与多个车载单元之间协商彼此通信参数和配置的过程包括以下步骤:Sll)路侧单元发送信标服务表至车载单元；S12)车载单元发送专用窗口请求至路侧单元；S13)路侧单元对多个车载单元进行专用窗口分配后，并分别发送专用窗口分配控制帧给车载单元；S14)车载单元发送车辆服务表给路侧单元。所述的方法，步骤Sll具体包括:路侧单元读取密钥版本号和支持的车载单元类型、路侧单元交易模式；然后拼接以上数据生成信标服务表，信标服务表携带密钥版本号和支持的车载单元类型、路侧单元交易模式发送至车载单元。所述的方法，步骤S14具体包括以下步骤:S141)车载单元读取信标服务表中的密钥版本号和支持的车载单元类型，以及路侧单元交易模式，选择相应的交易模式并将密钥版本号存入车载单元缓存中；S142)车载单元从其嵌入式安全控制模块中读取系统信息数据写入车载单元缓存中；S143)车载单元生成后续稽查信息数据帧所需的部分信息，包括从嵌入式安全控制模块中读取车载单元拆卸状态及车载单元类型，写入车辆服务表第三部分的内容VST，并写入车载单元缓存中；S144)车载单元依次拼接步骤S141 S143的信息，生成完整的车辆服务表并发送至路侧单元。所述的方法，稽查数据信息帧的传送和读取过程包括以下步骤:S21)路侧单元收到车辆服务表之后，生成稽查信息下行帧，发送给车载单元；S22)车载单元发送稽查信息上行帧给路侧单元。所述的方法，步骤S21具体包括:S211)路侧单元通过其终端安全存取模块生成信息鉴别用随机数和随机数序列号，每个车载单元对应不同的随机数序列号和相应的随机数；S212)路侧单元拼接信息鉴别用随机数和随机数序列号，生成稽查信息下行帧并发送到车载单元。所述的方法，步骤S22具体包括:车载单元根据密钥版本号读取相应的加密密钥，然后将信息鉴别用随机数进行加密生成鉴别码，并将鉴别码和随机数序列号一起写入稽查信息上行帧中并发送，路侧单元再通过不同的随机数序列号对每个车载单元进行依次鉴别。所述的方法，记录报告的发送过程具体包括:路侧单元收到稽查信息上行帧之后，完成对车载单元的信息鉴别，并将路侧单元中的相关记录发送TCP报告至车道控制器，如果非法，则进行现场提示并稽查，同时发送释放链路帧至车载单元。本专利技术充分考虑国内城市路桥车辆稽查特点，结合国外电子收费技术的成功实践经验，建立一种基于城市路桥自由流电子收费应用的OBU-RSU自由流稽查模式技术方案，其具有以下几个技术优势及特点:(I)信标服务表(BST)和车辆服务表(VST)应用层内容交换的编码机制同时兼容了不同的应用模式，包括收费交易模式和稽查模式，具有较好的兼容型和扩展性。(2 )采用帧合并技术，设计了专门的服务原语，加快了 OBU-RSU稽查模式下的交易时间，更有效地对行驶车辆进行稽查工作；(3)采用了 RSU处理多个OBU的并发操作机制，能够同时对多车道多个OBU进行并发稽查处理，稽查处理能力强，更好的满足城市路桥自由流稽查模式的应用需求。附图说明图1是OBU-RSU自由流稽查模式交易流程图。具体实施方式本专利技术综合运用了智能交通电子收费技术、专用短程通信技术、信息安全技术、ETC应用交易模型概念、以及计算机软件技术，属城市智能交通应用领域。本专利技术是基础性的重大突破，针对目前城市路桥车辆稽查现状及国内智能交通领域的其他实际应用需求，提出一种全新的OBU-RSU自由流稽查模式技术方案，本专利技术设计采用帧合并技术、RSU处理多个OBU的并发操机制和单向认证技术，设计了专用的服务原语，用于实现OBU-RSU安全快速稽查功能，主要用于城市路桥自由流电子收费稽查应用模式，包括设计了专用的自由流电子收费稽查模式服务原语、信标服务表(BST)和车辆服务表(VST)应用层内容交换的编码机制、详细稽查模式交易流程规定等，不仅极大地缩短了稽查模式下OBU-RSU的交易时间，提高了其工作性能和交易成功率，而且具有较好的扩展性，可以广泛的应用于其他智能交通领域中。本专利技术采用专用短程通信多专用窗口的并发处理模式，并结合TDES(Triple DES,三重数据加密标准)单向认证协议、巾贞合并技术，并设计安全认证模块PSAM (PurchaseSecure Access Module,销售点终端安全存取模块)及 ESAM (Embedded Secure AccessModule,嵌入式安全控制模块)专用指令，实现路侧单元对多个车载单元的快速安全稽查处理。本专利技术的一种基于城市路桥自由流电子收费的OBU-RSU自由流稽查模式交易方法，采用帧合并技术和RSU处理多个OBU的并发操作机制，设计了信标服务表(BST)和车辆服务表(VST)应用层内容交换的编码机制和专用自由流稽查模式服务原语，不仅极大地缩短了 OBU-RSU稽查模式的交易时间，并提高了其工作性能。 所述的OBU-RSU自由流稽查模式技术方案中的信标服务表(BST)和车辆服务表(VST)应用层内容 交换的编码机制，新增用于标识RSU交易模式和所能支持的OBU类型，同时兼容不同的应用模式，包括收费交易模式和稽查模式。所述的OBU-RSU自由流稽查模式技术方案中的专用自由流稽查模式服务原语设计，包括 INITIALISATION_request (BST)> Private window response (PrWRq)、Privatewindow allocation(本文档来自技高网...

【技术保护点】
车载单元?路侧单元自由流稽查模式交易方法，其特征在于依次包括路侧单元发起的与多个车载单元之间同时协商彼此通信参数和配置的过程，稽查数据信息帧的传送和读取的过程，以及记录报告的发送过程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾致远，郑欣，黎育红，杨亦兵，杨峰，朱振强，杨文丽，阎冰洁，李波，
申请(专利权)人：武汉市城市路桥收费管理中心，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：