一种智能交通ETC终端系统的制作方法

本实用新型属于ETC智能交通技术领域。

背景技术：

智能交通系统是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、微电子技术、自动控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。根据国家交通运输部关于ETC全国联网工作要求，截至2015年末，我国要基本实

现全国高速公路ETC(Electronic Tolling Collection，电子不停车收费系统)联网，客车ETC使用率不低于25％，非现金支付使用率达到20％。根据有关部门的测算分析，1条ETC收费车道相当于4至6条人工收费车道的通行能力，与人工收费车道相比，单车通过ETC车道的时间将减少58秒，可大大提高了通过率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能交通ETC终端系统，实现了一种精确称重的ETC智能收费系统，可以实时反馈给车主本次ETC收费信息。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能交通ETC终端系统，包括自动栏杆、自动栏杆控制器、RSU天线控制器、RSU天线、称重控制器、第一称重平台、第二称重平台、第三称重平台、轮轴识别器、车载OBU，摄像头、视频处理器、出口光栅车辆分离器、入口光栅车辆分离器和中心服务器单元；

自动栏杆连接自动栏杆控制器，RSU天线连接RSU天线控制器，第一称重平台、第二称重平台和第三称重平台均连接称重控制器，轮轴识别器连接称重控制器，摄像头连接视频处理器，出口光栅车辆分离器和入口光栅车辆分离器均连接称重控制器；

自动栏杆控制器、称重控制器、RSU天线控制器和视频处理器分别通过互联网与中心服务器单元通信；

车载OBU与RSU天线通信；

中心服务器单元包括中心服务器、短信猫、数据库服务器和监控终端服务器，数据库服务器和监控终端服务器均通过互联网连接中心服务器，短信猫通过USB连接中心服务器。

所述RSU天线控制器包括安全认证模块、核心处理器模块、网络通信模块、电池管理模块、锂电池、相控阵收发模块和相控阵天线接口，相控阵天线接口连接所述RSU天线，相控阵天线接口还连接相控阵收发模块，相控阵收发模块连接核心处理器模块，核心处理器模块连接安全认证模块，安全认证模块连接网络通信模块，电池管理模块连接锂电池，电池管理模块为安全认证模块、核心处理器模块、网络通信模块、相控阵收发模块和相控阵天线接口供电。

所述安全认证模块和核心处理器模块均为ARM9处理器；所述相控阵收发模块的型号为5.8GHz频段收发器ML5830；网络通信模块的型号为ENC28J60。

一种智能交通ETC终端数据处理方法，包括以下步骤：

步骤1：数据库服务器对数据空间进行初始化，初始化内容包括称重数据空间初始化、车载信息空间初始化和视频存储空间初始化；

步骤2：被测车辆上装载车载OBU，车载OBU中存储车载信息，车载信息包括车型信息、车牌信息、网银卡信息、车主身份信息和车主手机号码；被测车辆行驶到ETC车道；

步骤3：RSU天线向车载OBU读取车载数据，并将车载数据发送给RSU天线控制器，RSU天线控制器中的安全认证模块对车辆信息进行身份合适，并通过网络通信模块与中心服务器单元通信，将车载信息传送给中心服务器，中心服务器向数据库服务器所要被测车辆的预存信息，并将预存信息和车载信息进行对比核实，如信息核实正确，则执行步骤5；如不正确，则执行步骤4；

步骤4：中心服务器通过互联网向视频处理器所要车辆视频图片信息，并同时通过互联网控制自动栏杆控制器关闭自动栏杆；中心服务器将视频处理器传回的车辆视频信息进行记录存储，生成报警记录，并将报警记录发送给数据库服务器进行存储；执行步骤9；

步骤5：称重控制器读取入口光栅车辆分离器的数据，并判断是否有一个车辆进入称重平台：是则执行步骤6；否，则执行步骤5；

步骤6：称重控制器读取第一称重平台、第二称重平台、第三称重平台和轮轴识别器的数据，并对第一称重平台、第二称重平台和第三称重平台的数据进行平均值处理，计算得出车辆精确的重量数据；称重控制器还根据轮轴识别器得出车辆的轮轴数量数据；称重控制器将车辆精确的重量数据和轮轴数量数据发送给中心服务器，中心服务器根据车辆精确的重量数据和轮轴数量数据生成车辆付费信息，并通过互联网联系银行系统，中心服务器根据车载信息向银行系统提供的网银卡信息、车主身份信息和付费信息，银行系统进行车辆的付费扣除；中心服务器控制自动栏杆控制器打开自动栏杆，对车辆放行；

步骤7：当车辆行驶出ETC车道，称重控制器读取出口光栅车辆分离器的数据，并根据出口光栅车辆分离器的数据判断车辆是否已经离开：是，则执行步骤8；否，则执行步骤7；

步骤8：称重控制器将车辆离开的信息发送给中心服务器，中心服务器通过短信猫向车主手机发送本次ETC付费短信；

步骤9：当出现无法识别车辆的车载信息时，中心服务器控制自动栏杆控制器关闭自动栏杆，对车辆禁行，中心服务器通过短信猫向现场管理员手机发送短信报警通知，等待现场管理员对车辆进行人工处理，同时，中心服务器向视频处理器所要视频信息，并将视频信息传送给数据库服务器进行存储，记录现场处理的全过程；当人工处理完毕时，现场管理人员可以人工控制自动栏杆控制器打开自动栏杆，对车辆放行，并执行步骤10；

步骤10：如RSU天线控制器未读取车载OBU中存储车载信息或读取的车载OBU中存储的车载信息有误，中心服务器则对本次车辆ETC付费信息标记为为止车辆ETC信息，并将本次ETC付费的视频信息一并归类存储。

本实用新型所述的一种智能交通ETC终端系统，实现了一种精确称重的ETC智能收费系统，可以实时反馈给车主本次ETC收费信息；本实用新型对车辆称重的精度高，并对每次非正常收费都进行视频记录，保证了收费信息的完整性，对车主所提出的收费纠纷起到了有据可循的有益效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的RSU天线控制器3原理图框图；

图3是本实用新型的中心服务器单元结构示意图。

1、自动栏杆；2、自动栏杆控制器；3、RSU天线控制器；4、RSU天线；5、称重控制器；6、第一称重平台；7、第二称重平台；8、第三称重平台；9、轮轴识别器；10、车载OBU；11、摄像头；12、视频处理器；13、出口光栅车辆分离器；14、入口光栅车辆分离器；15、中心服务器；16、短信猫；17、数据库服务器；18、和监控终端服务器；19、安全认证模块；20、核心处理器模块；25、网络通信模块；23、电池管理模块；24、锂电池；21、相控阵收发模块；22、相控阵天线接口。

具体实施方式

如图1-3所示的一种智能交通ETC终端系统，其特征在于：包括自动栏杆1、自动栏杆控制器2(所述自动栏杆控制器2为现有技术，固不详细叙述)、RSU天线控制器3、RSU天线4(所述RSU天线4为现有技术，固不详细叙述)、称重控制器5(所述称重控制器5为现有技术，固不详细叙述)、第一称重平台6、第二称重平台7、第三称重平台8、轮轴识别器9、车载OBU10，摄像头11、视频处理器12(所述视频处理器12为现有技术，固不详细叙述)、出口光栅车辆分离器13、入口光栅车辆分离器14和中心服务器单元；

自动栏杆1连接自动栏杆控制器2，RSU天线4连接RSU天线控制器3，第一称重平台6、第二称重平台7和第三称重平台8均连接称重控制器5，轮轴识别器9连接称重控制器5，摄像头11连接视频处理器12，出口光栅车辆分离器13和入口光栅车辆分离器14均连接称重控制器5；

自动栏杆控制器2、称重控制器5、RSU天线控制器3和视频处理器12分别通过互联网与中心服务器单元通信；

车载OBU10与RSU天线4通信；

中心服务器单元包括中心服务器15、短信猫16、数据库服务器17和监控终端服务器18，数据库服务器17和监控终端服务器18均通过互联网连接中心服务器15，短信猫16通过USB连接中心服务器15。

所述RSU天线控制器3包括安全认证模块19、核心处理器模块20、网络通信模块25、电池管理模块23、锂电池24、相控阵收发模块21和相控阵天线接口22，相控阵天线接口22连接所述RSU天线4，相控阵天线接口22还连接相控阵收发模块21，相控阵收发模块21连接核心处理器模块20，核心处理器模块20连接安全认证模块19，安全认证模块19连接网络通信模块25，电池管理模块23连接锂电池24，电池管理模块23为安全认证模块19、核心处理器模块20、网络通信模块25、相控阵收发模块21和相控阵天线接口22供电。

所述安全认证模块19和核心处理器模块20均为ARM9处理器；所述相控阵收发模块21的型号为5.8GHz频段收发器ML5830；网络通信模块的型号为ENC28J60。

一种智能交通ETC终端数据处理方法，包括以下步骤：

步骤1：数据库服务器17对数据空间进行初始化，初始化内容包括称重数据空间初始化、车载信息空间初始化和视频存储空间初始化；

步骤2：被测车辆上装载车载OBU10，车载OBU10中存储车载信息，车载信息包括车型信息、车牌信息、网银卡信息、车主身份信息和车主手机号码；被测车辆行驶到ETC车道；

步骤3：RSU天线4向车载OBU10读取车载数据，并将车载数据发送给RSU天线控制器3，RSU天线控制器3中的安全认证模块19对车辆信息进行身份合适，并通过网络通信模块25与中心服务器单元通信，将车载信息传送给中心服务器15，中心服务器15向数据库服务器17所要被测车辆的预存信息，并将预存信息和车载信息进行对比核实，如信息核实正确，则执行步骤5；如不正确，则执行步骤4；

步骤4：中心服务器15通过互联网向视频处理器12所要车辆视频图片信息，并同时通过互联网控制自动栏杆控制器2关闭自动栏杆1；中心服务器15将视频处理器12传回的车辆视频信息进行记录存储，生成报警记录，并将报警记录发送给数据库服务器17进行存储；执行步骤9；

步骤5：称重控制器5读取入口光栅车辆分离器14的数据，并判断是否有一个车辆进入称重平台：是则执行步骤6；否，则执行步骤5；

步骤6：称重控制器5读取第一称重平台6、第二称重平台7、第三称重平台8和轮轴识别器9的数据，并对第一称重平台6、第二称重平台7和第三称重平台8的数据进行平均值处理，计算得出车辆精确的重量数据；称重控制器5还根据轮轴识别器9得出车辆的轮轴数量数据；称重控制器5将车辆精确的重量数据和轮轴数量数据发送给中心服务器，中心服务器根据车辆精确的重量数据和轮轴数量数据生成车辆付费信息，并通过互联网联系银行系统，中心服务器根据车载信息向银行系统提供的网银卡信息、车主身份信息和付费信息，银行系统进行车辆的付费扣除；中心服务器15控制自动栏杆控制器2打开自动栏杆1，对车辆放行；

步骤7：当车辆行驶出ETC车道，称重控制器5读取出口光栅车辆分离器13的数据，并根据出口光栅车辆分离器13的数据判断车辆是否已经离开：是，则执行步骤8；否，则执行步骤7；

步骤8：称重控制器5将车辆离开的信息发送给中心服务器15，中心服务器15通过短信猫16向车主手机发送本次ETC付费短信；

步骤9：当出现无法识别车辆的车载信息时，中心服务器15控制自动栏杆控制器2关闭自动栏杆1，对车辆禁行，中心服务器15通过短信猫16向现场管理员手机发送短信报警通知，等待现场管理员对车辆进行人工处理，同时，中心服务器15向视频处理器12所要视频信息，并将视频信息传送给数据库服务器17进行存储，记录现场处理的全过程；当人工处理完毕时，现场管理人员可以人工控制自动栏杆控制器2打开自动栏杆1，对车辆放行，并执行步骤10；

步骤10：如RSU天线控制器3未读取车载OBU10中存储车载信息或读取的车载OBU10中存储的车载信息有误，中心服务器15则对本次车辆ETC付费信息标记为为止车辆ETC信息，并将本次ETC付费的视频信息一并归类存储。

本实用新型采用三个称重平台的方案，对车辆进行三次称重，并通过取平均值的方法，大大精确了车辆的称重数据，保证了车辆收费的公正性；本实用新型在中心服务器15中存储每一次的非正常ETC付费信息，并将信息保存1年，为以后的纠纷问题提供了有理的证据。

本实用新型通过短信形式将车辆本次的ETC付费信息发送给车主手机，使车主可以实时把握付费动态，更加人性化。

本实用新型所述的一种智能交通ETC终端系统，实现了一种精确称重的ETC智能收费系统，可以实时反馈给车主本次ETC收费信息；本实用新型对车辆称重的精度高，并对每次非正常收费都进行视频记录，保证了收费信息的完整性，对车主所提出的收费纠纷起到了有据可循的有益效果。