一种多车道自由流系统及其并行操作方法
【专利摘要】本发明提供了一种多车道自由流系统及其并行操作方法和装置，所述方法包括：获取设定时间内出现的标签的信息以及所述标签的数量；根据标签的数量选取相应数量的处于空闲状态的消费安全存取模块PSAM；给每个标签分配一个对应的PSAM；各所述PSAM分别获取与自身对应的标签的信息，并对获取的信息进行认证。本发明能够对多个标签同时进行处理，缩短交易时间，避免遗漏标签。
【专利说明】一种多车道自由流系统及其并行操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及多车道自由流【技术领域】，尤其涉及一种多车道自由流系统及其并行操作方法和装置。
【背景技术】
[0002]为解决公路收费站交通拥挤问题，许多收费站采用电子收费系统(EI e c tron i cToll Collection，ETC)代替人工收费。使用ETC系统，虽然能够实现不停车收费，但是要求车辆以低速(如低于20km/h)通过，当需要通过收费站的车辆较多时，还是会出现拥堵的情况。
[0003]因此，人们开发出多车道自由流(Multilane Free Flow，MFF)系统，采用MFF系统的收费站无需设置带有自动栏杆机等设备的专用车道，只需要在相应的路段设置龙门架即可成为收费站。MFF系统采用专用短程通信(Dedicated Short Range Communications,DSRC)技术，所谓DSRC技术是一种高效的无线通信技术，可以实现在特定小区域内(通常为数十米)对高速运动下的移动目标的识别和双向通信。MFF系统能够在车辆高速行驶时(如高于60km/h)，也能实现及时、正确、安全地采集安装在车辆上的标签中的信息，并根据采集到的信息进行收费等业务活动。
[0004]现有的MFF系统，如图1所示，包括:数据业务服务器和至少一个检测装置，各个检测装置均与数据业务服务器连接；检测装置包括一根天线、一个消费安全存取模块(Purchase Secure Access Module,PSAM)和一个交易控制器；所述检测装置放置于龙门架上。可以根据公路的宽度或车道数部署龙门架上检测装置的数量，公路越宽、车道数越多，部署在龙门架上的检测装置相应的就越多，通常每个车道部署一个检测装置。
[0005]现有技术中，每个检测装置基于一个PSAM对标签发来的信息进行解码、认证操作，当多个标签同时出现在交易区域时，PSAM只能按标签出现在交易区域的先后顺序依次对标签进行解码、认证操作，导致交易时间延长，甚至出现遗漏某些标签没有进行处理的情况。
[0006]此外，MFF系统中的PSAM通常设置于检测装置内部，而且检测装置放置于几米高的龙门架上，一旦PSAM损坏或交易控制器发生故障，就需要到几米高的龙门架上打开检测装置，更换PSAM或进行交易控制器的检修，不便于设备的维护。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多车道自由流系统及其并行操作方法和装置，能够对多个标签同时进行处理，缩短交易时间，避免遗漏标签。
[0008]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0009]本发明提供了一种多车道自由流系统的并行操作方法，所述方法包括:
[0010]获取设定时间内出现的标签的信息以及所述标签的数量；
[0011]根据标签的数量选取相应数量的处于空闲状态的消费安全存取模块PSAM ；[0012]给每个标签分配一个对应的PSAM ；
[0013]各所述PSAM分别获取与自身对应的标签的信息，并对获取的信息进行认证。
[0014]较佳的,在所述选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之后,所述方法还包括:将所述各PSAM的状态信息标记为占用；相应的，
[0015]在所述对获取的信息进行认证之后，所述方法还包括:
[0016]将所述各PSAM的状态信息标记为空闲。
[0017]较佳的,所述选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之前,所述方法还包括:
[0018]查询所有PSAM的状态信息，获得所有状态信息为空闲的PSAM。
[0019]较佳的，所述对获取的信息进行认证之后，所述方法还包括:
[0020]根据所述各标签的信息分别生成交易信息；
[0021]根据各所述交易信息分别对与所述交易信息对应的标签进行扣费。
[0022]本发明还提供了一种多车道自由流系统的并行操作装置，所述装置包括:交易控制器、并行处理器和至少一个PSAM ；
[0023]所述交易控制器，用于获取设定时间内出现的标签的信息以及所述标签的数量；
[0024]所述并行处理器，用于根据所述交易控制器获取的标签的数量选取相应数量的处于空闲状态的PSAM，给每个标签分配一个对应的PSAM ；
[0025]所述PSAM，用于通过所述并行处理器从所述交易控制器中获取与自身对应的标签的信息，并对获取的信息进行认证。
[0026]较佳的，所述并行处理器，还用于在所述选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之后，将所述各PSAM的状态信息标记为占用；以及在各所述PSAM分别完成对获取的信息进行认证之后，将所述PSAM的状态信息标记为空闲。
[0027]较佳的，所述并行处理器，还用于在选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之前，查询所有PSAM的状态信息，获得所有状态信息为空闲的PSAM。
[0028]较佳的，所述至少一个PSAM设置于PSAM扩展卡内，所述PSAM扩展卡具有至少一个卡槽，所述卡槽用于放置PSAM。
[0029]本发明还提供了一种多车道自由流系统，包括用于收发数据的天线，其特征在于，所述系统还包括:交易控制器、并行处理器、数据业务服务器和至少一个PSAM ；
[0030]所述交易控制器，用于获取设定时间内出现的标签的信息以及所述标签的数量；根据所述PSAM对标签的信息的认证结果生成交易信息；
[0031]所述并行处理器，用于根据所述交易控制器获取的标签的数量选取相应数量的处于空闲状态的PSAM ;给每个标签分配一个对应的PSAM ；
[0032]所述PSAM，用于通过所述并行处理器从所述交易控制器中获取与自身对应的标签的信息，并对获取的信息进行认证；
[0033]所述数据业务服务器，用于根据所述交易控制器生成的交易信息，对与所述交易信息对应的标签进行扣费。
[0034]较佳的，所述至少一个PSAM设置于PSAM扩展卡内，所述PSAM扩展卡具有至少一个卡槽，所述卡槽用于放置PSAM。
[0035]本发明提供的多车道自由流系统及其并行操作方法和装置，通过以下技术方案:根据设定时间内获取的标签序列号的数量，选取相应数量的处于空闲状态的消费安全存取模块PSAM ;给每个标签分配一个对应的PSAM ;各所述PSAM分别获取与自身对应的标签的信息，能够实现当多个标签同时出现在交易区域时，多个PSAM对多个标签同时进行处理，进而达到缩短交易时间，避免遗漏标签的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1为现有多车道自由流系统的结构示意图；
[0037]图2为本发明提供的多车道自由流系统的结构示意图；
[0038]图3为发明提供的多车道自由流系统的并行操作装置的结构示意图；
[0039]图4为发明提供的多车道自由流系统的并行操作方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0040]本发明的基本思想是:获取设定时间内出现的标签的信息以及所述标签的数量；根据标签的数量选取相应数量的处于空闲状态的消费安全存取模块PSAM ;给每个标签分配一个对应的PSAM ;各所述PSAM分别获取与自身对应的标签的信息，并对获取的信息进行认证。
[0041]如图2所示，本发明提供的多车道自由流系统包括:交易控制器、PSAM扩展卡、并行处理器、数据业务服务器和至少一根天线。
[0042]其中，所述天线为微波天线，设置在龙门架上，所述天线通过微波与标签进行信息交互；所述天线的数量可以根据公路的宽度或车道数进行设置，例如，每个车道对应一根天线；所述标签可以包括嵌入式安全存取模块(Embedded Secure Access Module, ESAM)。
[0043]所述交易控制器通过以太网与各所述天线进行信息交互，所述交易控制器通过天线获取标签的信息，所述交易控制器与各所述天线可以远距离设置，可以根据实际需要设置网线的长度将所述交易控制器放置在便于维护的地方。
[0044]所述PSAM扩展卡具有至少一个卡槽，所述卡槽用于放置PSAM,所述PSAM扩展卡可以根据需要设置多个PSAM ;所述PSAM扩展卡通过周边元件扩展接口(PeripheralComponent Interconnection, PCI)或者 RS-232 接 口或者 RS-485 接 口 与所述并行处理单元进行信息交互，所述PSAM扩展卡可以置于所述交易控制器的内部，也可以单独设置。
[0045]所述并行处理器可以单独设置，也可以与PSAM扩展卡集成在一起，也可以和交易控制器集成在一起。
[0046]所述数据业务服务器与交易控制器可以远距离设置。
[0047]由于所述交易控制器与各所述天线可以远距离设置，因此，本发明的交易控制器和PSAM扩展卡可以放置在方便维护的地方，而不必设置在龙门架上，这样，可以避免到几米高的龙门架上进行维护，便于设备的维护。
[0048]图2所示系统中，所述天线，用于收发数据；
[0049]所述交易控制器，用于获取设定时间内出现的标签的信息以及所述标签的数量；根据所述PSAM对标签的信息的认证结果生成交易信息；
[0050]所述并行处理器，用于根据所述交易控制器获取的标签的数量选取相应数量的处于空闲状态的PSAM ;给每个标签分配一个对应的PSAM ；
[0051]具体的，可以通过随机的方式给每个标签分配一个对应的PSAM。[0052]所述PSAM，用于通过所述并行处理器从所述交易控制器中获取与自身对应的标签的信息，并对获取的信息进行认证；
[0053]所述数据业务服务器，用于根据所述交易控制器生成的交易信息，对与所述交易信息对应的标签进行扣费。
[0054]可选的，所述并行处理器，还用于在所述选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之后，将所述各PSAM的状态信息标记为占用；以及在各所述PSAM分别完成对获取的信息进行认证之后，将所述PSAM的状态信息标记为空闲。
[0055]可选的，所述并行处理器，还用于在选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之前，查询所有PSAM的状态信息，获得所有状态信息为空闲的PSAM。
[0056]较佳的，所述数据业务服务器，具体用于根据各所述交易信息分别对与所述交易信息对应的标签所关联的银行账户进行扣费。
[0057]如图3所示，本发明提供的多车道自由流系统的并行操作装置，包括:交易控制器、并行处理器和至少一个PSAM ;其中，
[0058]所述交易控制器，用于获取设定时间内出现的标签的信息以及所述标签的数量；
[0059]所述并行处理器，用于根据所述交易控制器获取的标签的数量选取相应数量的处于空闲状态的PSAM ;给每个标签分配一个对应的PSAM ；
[0060]具体的，可以通过随机的方式给每个标签分配一个对应的PSAM。
[0061]所述PSAM，用于通过所述并行处理器从所述交易控制器中获取与自身对应的标签的信息，并对获取的信息进行认证。
[0062]本发明还提供了多车道自由流系统的并行操作方法，如图4所示，所述方法包括:
[0063]步骤401、获取设定时间内出现的标签的信息以及所述标签的数量。
[0064]步骤402、根据标签的数量选取相应数量的处于空闲状态的PSAM。
[0065]步骤403、给每个标签分配一个对应的PSAM。
[0066]这里，可以通过随机的方式给每个标签分配一个对应的PSAM。
[0067]步骤404、各所述PSAM分别获取与自身对应的标签的信息，并对获取的信息进行认证。
[0068]可选的，在所述选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之后，所述方法还包括:将所述各PSAM的状态信息标记为占用；相应的，在所述对获取的信息进行认证之后，所述方法还包括:将所述各PSAM的状态信息标记为空闲。
[0069]可选的，所述选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之前，所述方法还包括:查询所有PSAM的状态信息，获得所有状态信息为空闲的PSAM。
[0070]可选的，所述对获取的信息进行认证之后，所述方法还包括:根据所述各标签的信息分别生成交易信息；根据各所述交易信息分别对与所述交易信息对应的标签进行扣费。
[0071]下面对本发明提供的多车道自由流系统实现收费的过程进行详细说明，具体包括以下步骤:
[0072]步骤501、交易控制器通过各天线分别获取设定时间内进入自身有效控制范围的车辆上标签的信息和标签的数量。
[0073]这里，所述标签的信息包括:标签序列号、合同序列号、车牌号码、车辆颜色、车型等内容。[0074]具体的，当安装有标签的车辆进入MFF收费站的交易区域时，天线和所述标签进行信息交互，所述天线对标签发来的数据进行解调、并段、解码处理后，得到所述标签的信息，并将获取的标签的信息发给交易控制器。在设定时间内(例如3秒钟)进入MFF收费站的交易区域的车辆认为是同时进入交易区域的车辆，需要通过并行操作实现扣费处理。
[0075]具体的，各天线分别通过以太网将各标签的信息发给交易控制器。
[0076]步骤502、获取所述标签的信息之后，所述交易控制器向并行处理器发出查询指令，所述并行处理器根据收到的查询指令查询PSAM扩展卡内所有PSAM的状态信息，获得所有状态信息为空闲的PSAM的卡槽号，并将查询结果发送给交易控制器。
[0077]步骤503、收到查询结果的交易控制器向并行处理器发出选取指令，所述并行处理器根据收到的选取指令从所有状态信息为空闲的PSAM的卡槽号中，选取卡槽号，选取的卡槽号的数目与标签的数量相同，以及将所述各PSAM的状态信息标记为占用。
[0078]这里，所述并行处理器还判断所有处于空闲状态的PSAM是否正常，从所有处于空闲状态且正常的PSAM的卡槽号中，选取卡槽号。
[0079]步骤504、所述并行处理器分别调用各所述卡槽号对应的PSAM，给每个标签分配一个对应的PSAM。
[0080]并行处理器逻辑控制各PSAM的操作时序，并行处理器对各卡槽内的PSAM的逻辑控制是相互独立，以实现各PSAM的并行操作，达到对多个同时出现的标签进行交易操作的目的。
[0081]步骤505、各所述PSAM分别通过所述并行处理器从所述交易控制器中获取与自身对应的标签的信息，对获取的信息进行认证，并将认证结果发给交易控制器。
[0082]步骤506、所述交易控制器根据收到的认证结果生成交易信息，将所述交易信息发给数据业务服务器，并向并行处理器发出标记指令，所述并行处理器根据收到的标记指令将完成认证操作的PSAM的状态信息标记为空闲。
[0083]具体的，交易控制器从获取的标签的信息中选取所需信息，如合同序列号，将选取的信息和当前时间、当前地址等信息打包形成交易信息。
[0084]步骤507、数据业务服务器根据收到的交易信息，从所述标签关联的银行账户上扣费。
[0085]对于收取固定金额费用的桥梁或隧道等收费路段，数据业务服务器收到一次对应于某一标签的交易信息，即在入口收费站收到的交易信息，就根据所述交易信息从所述标签关联的银行账户上扣费。
[0086]对于长距离的收费高速公路，数据业务服务器需要收到两次对应于某一标签的交易信息，一次是在入口收费站收到的交易信息，另一次是在出口收费站收到的交易信息，数据业务服务器根据先后两次对应于同一标签的交易信息从所述标签关联的银行账户上扣费，这样可以实现根据行驶的里程数收费。
[0087]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种多车道自由流系统的并行操作方法，其特征在于，所述方法包括: 获取设定时间内出现的标签的信息以及所述标签的数量； 根据标签的数量选取相应数量的处于空闲状态的消费安全存取模块PSAM ； 给每个标签分配一个对应的PSAM ； 各所述PSAM分别获取与自身对应的标签的信息，并对获取的信息进行认证。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之后,所述方法还包括:将所述各PSAM的状态信息标记为占用；相应的， 在所述对获取的信息进行认证之后，所述方法还包括: 将所述各PSAM的状态信息标记为空闲。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之前,所述方法还包括: 查询所有PSAM的状态信息，获得所有状态信息为空闲的PSAM。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对获取的信息进行认证之后，所述方法还包括: 根据所述各标签的信息分别生成交易信息； 根据各所述交易信息分别对与所述交易信息对应的标签进行扣费。
5.一种多车道自由流系统的并行操作装置，其特征在于，所述装置包括:交易控制器、并行处理器和至少一个PSAM ； 所述交易控制器，用于获取设定时间内出现的标签的信息以及所述标签的数量； 所述并行处理器，用于根据所述交易控制器获取的标签的数量选取相应数量的处于空闲状态的PSAM，给每个标签分配一个对应的PSAM ； 所述PSAM，用于通过所述并行处理器从所述交易控制器中获取与自身对应的标签的信息，并对获取的信息进行认证。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述并行处理器，还用于在所述选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之后，将所述各PSAM的状态信息标记为占用；以及在各所述PSAM分别完成对获取的信息进行认证之后,将所述PSAM的状态信息标记为空闲。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述并行处理器，还用于在选取相应数量的处于空闲状态的PSAM之前，查询所有PSAM的状态信息，获得所有状态信息为空闲的PSAM0
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述至少一个PSAM设置于PSAM扩展卡内，所述PSAM扩展卡具有至少一个卡槽，所述卡槽用于放置PSAM。
【文档编号】G07B15/06GK103854316SQ201210510146
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月4日 优先权日:2012年12月4日
【发明者】雷波 申请人:天津中兴软件有限责任公司