一种高速公路跨计费主体进行计费的系统的制作方法

本实用新型涉及智能交通领域，更具体地，涉及公路计费领域。

背景技术：

伴随我国高速公路不断建设，特别是在全国高速公路电子不停车收费全面实现联网的今天，高速公路建设投资主体趋于多元化、管理结构形式趋于多样性，路网结构日益复杂的特点也凸显出来。多义路径识别技术的出现解决了通行费的精确收取和精确拆分，而只有做到了精确收取和精确拆分才能够保护高速公路投资方、运营方的合法利益，才能够激发其投资、运营管理的积极性，才能保持我们高速公路投资、建设、发展的和谐稳定。

当前，我国高速公路以省为主体进行建设和管理，只要高速行驶不出省，就可以一卡搞定，而不必频繁减速进出站，频繁缴费。对于跨省车辆而言，即便没有下高速，也得在省界收费站先缴纳上一段的通行费，再继续行驶到下一个省，而且由于省界收费站一般都设立在高速公路主干道上，这对通行效率造成了直接影响，也增加了物流成本。

2018年5月16日，国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，为进一步促进物流降本增效，会议确定推动取消高速公路省界收费站。省界收费站的取消意味着当前高速公路收费形式的改变，需要一种新的更加高效的方式满足当前需求。基于5.8GHzDSRC多义路径标识点系统的应用，使拆除省界收费站在技术实现上成为可能。

ETC是不停车电子收费系统，是目前世界上较先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的专用短程微波通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能缴纳路桥费的目的。

装有车载电子标签的车辆经ETC入口进入高速，由ETC出口出高速，扣费过程通过微波天线与电子标签之间的专用短程通信实现自动扣款，无需收费人员与司机采取任何操作，自动完成车辆过闸处理全过程。未装有车载电子标签的车辆经MTC入口领卡后进入高速，由MTC出口出高速，扣费及过闸全程由人工处理。

该方案的缺点是，当前ETC收费只能做到省内“一卡通”，跨省行程中需要多次出入收费站，且出入ETC车道时有速度限制，自动识别后闸机的抬杆也需要一定的时间。省界收费站一般车流量较大，ETC车道和MTC车道并存，即使ETC收费相比MTC收费提高了通行效率，在车流量巨大的省界站也是容易造成拥堵。国家提出逐步取消省界站也是基于提高通行效率的目的，一旦省界收费站取消，当前的ETC收费系统将不再适用，跨省的车辆如何收费，费用如何拆分都没有任何依据。

省内的A，B两地，假如有多条路可走，每条路又分别属于不同的运营方，收费标准也不同，那么当车辆由A地行驶到B地后省内的“一卡通”模式也将失效，收费多少没有依据。

申请号为201510520778.X，发明名称为“交通云服务方法、系统、子系统、车载单元及网络终端”的中国专利申请描述了一种交通云服务方法、系统、子系统、车载单元及网络终端，该交通云服务方法包括：网络终端接收车载单元通过蓝牙发送的车辆的出入口信息，所述出入口信息包括进/出站时间信息、站点位置信息；网络终端将所接收的出入口信息发送至云服务器；云服务器通过收集每辆车的出入口信息获得车辆的行驶轨迹，并根据每辆车的行驶轨迹计算每条道路的交通流量。

该方案基于现有ETC技术，在高速公路或者停车场出入口设置路侧单元，以确定车辆的行驶轨迹，云服务器计算交通流量。该方案仍然无法确定跨省的车辆的行驶轨迹，无法实现取消省界收费站后的跨省收费。

多义路径识别标识系统为实现高速公路的精确收费和精确拆分提供了技术基础。装有车载电子标签的车辆经ETC入口进入高速，高速路上架设有路径标识天线，每个标识天线具有独特的路径信息。车辆自由形式经过标识天线时，标识天线通过DSRC专用短程通信技术与电子标签进行通信，将当前路径信息写入电子标签。车辆通过ETC出口时，微波天线读取电子标签内的路径信息，还原出车辆行驶轨迹，实现精确收费，后台系统根据车辆行驶轨迹对费用进行精确拆分。

未装有车载电子标签的车辆经MTC入口领取CPC卡后进入高速，车辆自由形式经过标识天线时，标识天线通过DSRC专用短程通信技术与CPC卡进行通信，将当前路径信息写入CPC卡，当车辆通过MTC车道驶离高速时，高速公路收费系统读取电子标签内的路径信息，还原出车辆行驶轨迹，实现精确收费，后台系统根据车辆行驶轨迹对费用进行精确拆分。

该方案的缺点是，标识天线与车载电子标签或CPC通信是在车辆正常行驶的情况下进行的，对速度和车道无要求，通行效率相比ETC车道高出许多。受大环境的影响，当前多义路径标识天线的应用也只局限于省内，跨省过程中路径信息会被清除，无法还原整个行驶轨迹，高速公路的收费还是需要分段进行，整体通行效率和单纯ETC收费相差不多。即使跨省过程中路径信息不被清除，长途行程中写入大量的路径信息对当前车载标签和CPC卡的存储也是一个考验，当前标准下车载电子标签和CPC卡最多存储62条路径信息，对长途行程来说会造成路径信息丢失。

申请号为201810023082.X，发明名称为“基于路径识别的高速公路移动支付收费系统和方法”的中国专利申请描述了一种基于路径识别的高速公路移动支付收费系统和方法，其中该系统包括：车辆认证识别子系统，设置于高速公路出入口，包括车牌识别装置和车道控制计算机；车牌识别装置用于收集车辆信息；车道控制计算机用于将车牌识别装置收集的车辆信息上传至计费支付及电子发票子系统；车辆位置信息采集子系统，包括车载前端机具；车载前端机具用于随车收集车辆位置信息，将车辆位置信息上传至计费支付及电子发票子系统；计费支付及电子发票子系统，用于根据车辆位置信息计算车辆行驶路径，根据车辆行驶路径计算车辆通行费用；查询与车辆信息绑定的预定义扣费方式；按查询到的预定义扣费方式扣除车辆通行费用。

该方案的缺点是，依赖于车载前端机具收集车辆位置信息从而获得车辆行车轨迹，需要每辆车都安装这种车载前端机，容易出现逃费等现象，可操作性和可靠性难于保证，且计费方法所需计算量较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中跨计费主体计费难的问题，提供一种高速公路跨计费主体进行计费的系统。

根据本实用新型提供了一种高速公路跨计费主体进行计费的系统，包括：多个路侧单元以及与所述多个路侧单元连接的云端服务器，其中，所述多个路侧单元配置为，响应于检测到车载电子标签，读取所述车载电子标签中记载的车辆信息；所述多个路侧单元还配置为，将所读取的车辆信息与位置信息一起发送给云端服务器；所述云端服务器配置为，根据至少两个位置信息来计算与所述车辆信息对应的车辆轨迹；以及所述云端服务器还配置为，根据所述车辆信息和所述车辆轨迹来对车辆进行计费。

可选地，所述路侧单元还配置为，将当前位置写入到所述车载电子标签中。

可选地，所述多个路侧单元包括入口路侧单元、中间路侧单元和出口路侧单元；所述入口路侧单元配置为，将所读取的车辆信息与入口位置信息一起发送给所述云端服务器；所述中间路侧单元配置为，将所读取的车辆信息与途经位置信息一起发送给所述云端服务器；以及所述出口路侧单元配置为，将所读取的车辆信息与出口位置信息一起发送给所述云端服务器。

可选地，所述云端服务器还配置为，根据所述车辆轨迹中每一段路径的长度以及费率来对车辆进行计费。

可选地，所述云端服务器还配置为，在进行计费之后，对不同计费主体所对应的费用进行拆分。

可选地，所述多个路侧单元设置在不同计费主体的交界处。

本实用新型技术方案优点为：能够实现高速公路电子不停车收费的同时，解决了高速公路跨省收费存在的不同计费主体计费难的问题，在取消高速公路省界收费站后能够对不同计费主体拆分计费，提高了通行效率，节约了物流成本。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的高速公路跨计费主体进行计费的系统示意图。

图2示出了一种高速公路跨计费主体进行计费的方法的流程图。

图3示出了本实用新型的技术方案所应用的场景。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

图1示出了根据本实用新型的高速公路跨计费主体进行计费的系统示意图。所述跨计费主体是指不同省份或者同一省份不同业主等计费费率不同的主体。

如图1所示，本实用新型的系统包括：多个路侧单元220以及与所述多个路侧单元连接的云端服务器210，其中，所述多个路侧单元220配置为，响应于检测到车载电子标签，读取所述车载电子标签中记载的车辆信息；所述多个路侧单元220还配置为，将所读取的车辆信息与位置信息一起发送给云端服务器210；所述云端服务器210配置为，根据至少两个位置信息来计算与所述车辆信息对应的车辆轨迹；以及所述云端服务器210还配置为，根据所述车辆信息和所述车辆轨迹来对车辆进行计费。

所述车载电子标签包括ETC车载单元或者CPC卡。所述ETC车载单元是指安装在车辆挡风玻璃上，用于与电子不停车收费系统ETC和所述路侧单元进行通讯的电子标签；所述CPC卡是一种对于未装有ETC车载单元的车辆在经过人工半自动收费车道MTC时所领取的复合通行卡，所述CPC卡用于储存车辆信息和路径信息并与所述路侧单元进行通讯。

所述路侧单元是安装于路侧，与所述车载电子标签进行通讯，实现车辆身份识别、车辆路径信息的获取和上传的装置。所述路侧单元可以是一种标识天线等。所述路侧单元可以有多个，车辆经过N个路侧单元，就会有N条信息传给所述云端服务器。

所述云端服务器通过至少两个位置信息来确定车辆的行驶轨迹。所述云端服务器负责车辆行车轨迹的确认、费率表的更新、以及由此带来的通行费用的计算和拆分。由于费率表因不同计费主体而不同，因此，所述云端服务器设立于整个高速公路收费系统的最顶层，这样可以实现全国范围内的通行计费。

可选地，所述路侧单元220还配置为，将当前位置写入到所述车载电子标签中。

当车辆经过一个路侧单元时，所述路侧单元获取所述车辆的位置信息并写入所述车辆的车载电子标签中，同时所述路侧单元将所读取的车辆信息和当前位置信息一起发送给云端服务器。这样当所述车辆经过多个路侧单元时，所述车载电子标签中就记载了所述车辆的多个位置信息，从而形成了所述车辆的行车轨迹，便于对所述车辆进行计费。

可选地，所述多个路侧单元220包括入口路侧单元、中间路侧单元和出口路侧单元；所述入口路侧单元配置为，将所读取的车辆信息与入口位置信息一起发送给所述云端服务器；所述中间路侧单元配置为，将所读取的车辆信息与途经位置信息一起发送给所述云端服务器；以及所述出口路侧单元配置为，将所读取的车辆信息与出口位置信息一起发送给所述云端服务器。

根据本实用新型的一个实施方式，当所述车载电子标签为ETC车载单元的车辆在高速公里行驶时，跨计费主体进行计费的方法如下：

当车辆经过所述入口路侧单元时，所述入口路侧单元读取所述车载电子标签中记载的车辆信息，并传递给高速公路收费系统，由所述高速公路收费系统确认所述车辆信息，在进行黑名单核对后授权所述入口路侧单元将当前车辆位置信息写入所述车载电子标签，并抬杠放行。所述入口路侧单元将所读取的所述车辆的车辆信息和入口位置信息一起发送给所述云端服务器。

车辆在高速公路上正常行驶，每一个计费主体都架设有所述中间路侧单元，所述中间路侧单元将所述车辆途经位置信息写入所述车辆的所述车载电子标签内，同时读取所述车辆的车辆信息，并将所述车辆信息与所述车辆的途经位置信息一起发送至所述云端服务器。

当车辆经过所述出口路侧单元时，所述出口路侧单元读取所述车载电子标签中记载的车辆信息，并传递给高速公路收费系统，所述出口路侧单元通过所述高速公路收费系统将所读取的所述车辆的车辆信息和出口位置信息一起传递给所述云端服务器，并获取扣费金额，所述高速公路收费系统将扣费金额传递给所述出口路侧单元，所述出口路侧单元进行扣费，扣费成功后放行所述车辆。

根据本实用新型的一个实施方式，当所述车载电子标签为CPC卡的车辆在高速公里行驶时，跨计费主体进行计费的方法如下：

当车辆经过所述入口路侧单元时，领取CPC卡，高速公路收费系统确认车辆信息，在进行黑名单核对后授权所述入口路侧单元将车辆信息和所述车辆的入口位置信息写入所述CPC卡中，并抬杠放行。所述入口路侧单元将所读取的所述车辆的车辆信息和入口位置信息一起发送给所述云端服务器。

车辆在高速公路上正常行驶，每一个计费主体都架设有所述中间路侧单元，所述中间路侧单元将所述车辆途经位置信息写入所述车辆的所述车载电子标签内，同时读取所述车辆的车辆信息，并将所述车辆信息与所述车辆的途经位置信息一起发送至所述云端服务器。

当车辆经过所述出口路侧单元时，所述出口路侧单元读取所述车载电子标签中记载的车辆信息，并传递给高速公路收费系统，所述出口路侧单元通过所述高速公路收费系统将所读取的所述车辆的车辆信息和出口位置信息一起传递给所述云端服务器，并获取扣费金额，收费员收取通行费用后放行所述车辆。

这样车辆只需要在驶入和驶出高速公路时停车或者减速行驶，跨省等跨计费主体时不再需要停车或者减速行驶进行缴费，从而提高了通行效率，节约了物流成本。

可选地，所述云端服务器210还配置为，根据所述车辆轨迹中每一段路径的长度以及费率来对车辆进行计费。

所述云端服务器通过获取的所述车辆信息知道车型，通过所述车辆轨迹计算出所述车辆在每一个计费主体的行车路径长度，即车辆行驶的公里数，再根据费率表中对应的不同计费主体的费率，最终计算出通行费用。

可选地，所述云端服务器210还配置为，在进行计费之后，对不同计费主体所对应的费用进行拆分。

车辆在高速公里出口缴费完成后，高速公路收费系统将相关信息上传至所述云端服务器，所述云端服务器根据所述车辆的行驶轨迹对费用进行精确拆分，并分发给相应计费主体。所述云端服务器通过对全国范围内高速公路费率表的更新和维护，做到精确计费和精确拆分。

可选地，所述多个路侧单元220设置在不同计费主体的交界处。

所述路侧单元将车辆在不同计费主体的车辆信息和位置信息上传至所述云端服务器，从而实现所述云端服务器的精确计费。

根据本实用新型的一个实施方式，所述路侧单元设置在省界处就相当于代替了目前的省界收费站，无需车辆停车或者减速缴费，从而实现真正的车辆不停车计费，提高了通行效率，节约了物流成本。

图2示出了一种高速公路跨计费主体进行计费的方法的流程图。

如图2所示，包括：在步骤S110，响应于检测到车载电子标签，路侧单元读取所述车载电子标签中记载的车辆信息；在步骤S120，所述路侧单元将所读取的车辆信息与位置信息一起发送给云端服务器；在步骤S130，所述云端服务器根据至少两个位置信息来计算与所述车辆信息对应的车辆轨迹；以及在步骤S140，所述云端服务器根据所述车辆信息和所述车辆轨迹来对车辆进行计费。

可选地，进一步包括：所述路侧单元将当前位置写入到所述车载电子标签中。

可选地，所述路侧单元包括入口路侧单元、中间路侧单元和出口路侧单元；所述入口路侧单元将所读取的车辆信息与入口位置信息一起发送给所述云端服务器；所述中间路侧单元将所读取的车辆信息与途经位置信息一起发送给所述云端服务器；以及所述出口路侧单元将所读取的车辆信息与出口位置信息一起发送给所述云端服务器。

可选地，所述云端服务器根据所述车辆信息和所述车辆轨迹来对车辆进行计费包括：根据所述车辆轨迹中每一段路径的长度以及费率来对车辆进行计费。

可选地，进一步包括：所述云端服务器在进行计费之后，对不同计费主体所对应的费用进行拆分。

可选地，所述路侧单元设置在不同计费主体的交界处。

该方法在上文中已经结合本实用新型的系统进行了详细的描述和解释，这里将不再赘述。

图3示出了本实用新型的技术方案所应用的场景。

如图3所示，例如，某车辆从A省的收费站入口X进入高速，最终在B省的收费站出口Y出高速，2、3、4为省界点，1为入口路侧单元，5为出口路侧单元，也就是从1到5可以有3条路线可供选择，即1-2-5路线、1-3-5路线以及1-4-5路线可供选择。每条路线上都架设有中间路侧单元，所述入口路侧单元、所述出口路侧单元、所述中间路侧单元均通过3G/4G/5G与云端服务器进行通信，通过5.8GHz的DSRC微波与车载电子标签进行通信。

下面举例对本实用新型的技术方案所应用的场景进行具体说明：例如车辆选择1-2-5路线，则车辆驶入X口时，此处的入口路侧单元1获取车辆信息，将车辆信息和当前1处的位置信息上传给云端服务器。

车辆经过省界点2时，此处的中间路侧单元读取车辆信息，将2处的位置信息写入所述车辆的车载电子标签，并将获取到的车辆信息和2处的位置信息上传给所述云端服务器。

车辆驶出Y口时，此处的出口路侧单元获取车辆信息，并将车辆信息和当前5处的位置信息上传给所述云端服务器。

这样所述云端服务器就可以准确获得所述车辆的车辆信息和行车轨迹。

所述云端服务器通过车辆信息知道车型，通过位置信息计算出所述车辆在不同省份的行驶公里数，再根据费率表中对应的不同省份的费率，最终计算出费用为1-2段为M1，2-5段为M2，共计收费M1+M2，由Y出口处的出口路侧单元或者收费员代为扣费，所述云端服务器收到高速公路收费系统上传的扣费完成信息后，将M1元分给A省，将M2元分给B省，本次交易结束。

实际中X和Y之间可能经过多个路侧单元，最终的费用变为M1+M2+M3+M4+…，即各路段费用之和。

本实用新型技术方案优点如下：

1)目前由于不同计费主体需要设立收费站进行单独收费，导致收费站车辆拥堵，影响了通行效率，本实用新型提供的技术方案能够在取消收费站的同时做到精确计费和精确拆分通行费用，从而提高了车辆通行效率，节约了物流成本；

2)通过设立多个路侧单元，对于每一计费主体均设立对应路侧单元，云端服务器根据车辆位置信息准确记录车辆行驶轨迹，从而解决了跨省或者省内不同计费主体计费难的问题；

3)本实用新型提供的技术方案系统架构简单，只需要增加云端服务器和路侧单元即可实现跨省收费不停车的目的，节约了人力物力成本；以及

4)本实用新型所述的云端服务器具有较大存储空间，可以存储大量车辆信息及路径信息，解决了目前多义路径识别标识系统存在的跨省行程中路径信息被清除或者丢失的问题。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。