高速公路路径标识系统、复合通行卡、控制器及方法与流程

本发明涉及智能交通(Intelligent Transportation System，ITS)领域，尤其涉及一种高速公路路径标识系统、复合通行卡、控制器及方法。

背景技术：

多义性路径，又称二义性路径，是指在高速公路路网内两个收费站之间存在两条或两条以上不同的行驶路径。高速公路多义性路径识别系统由省收费中心系统、路段收费中心系统、收费站系统、出入口车道系统、路侧标识站等组成。多义性路径识别系统专用设备主要由复合通行卡(CPC)、读写器(CR)和路侧标志站(RSU)等组成。

多义性路径识别系统是高速公路联网收费系统的一个子系统。车辆在高速公路入口时领取复合通行卡，当车辆高速通过路侧标识站时，复合通行卡接收路径信息并存储在卡中，在出口时控制器通过读写器读取出卡内的入口信息和路径信息，确定车辆行驶的路径和通行费金额。

基于射频技术解决多义性路径识别的方案，由于金属材料对微波信号的衰减损耗特性，如果人为进行金属屏蔽干预，以达到逃费的目的，则会损害收费方的利益。同时，由于野外的电磁波环境复杂，因为其他干扰所导致的漏标现象也时常出现。如果单纯的提高发射功率，则经常出现串标的情况，最后导致无法确定车辆的真实行车路径。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高速公路路径标识系统，包括设置在高速公路路侧的至少一个第一标识站和至少一个第二标志站，所述第一标志站以第一功率发射第一路径信息，所述第二标识站以第二功率发射第二路径信息，其中所述第二功率大于所述第一功率。

进一步的，所述第一发射功率为28dbm～32dbm，所述第二发射功率为不小于37dbm。

进一步的，所述第一标识站工作在第一信道，所述第二标志站工作在第二信道，其中所述第一信道和所述第二信道不同。

进一步的，所述第一信道为430MHz信道、所述第二信道为433MHz信道或所述第一信道为433MHz信道、所述第二信道为430MHz信道。

再一个方面，本发明还公开了一种高速公路复合通行卡，包括：

切换模块，用于切换所述复合通行卡的工作状态，以使所述复合通行卡分别工作在第一状态和第二状态，其中第一状态是指以第一接收灵敏度接收第一标志站的第一路径信息，其中第二状态是指以第二接收灵敏度接收第二标志站的第二路径信息；

保存模块，用于保存所述切换模块接收到的所述第一路径信息和所述第二路径信息。

进一步的，所述第一接收灵敏度为-75～-85dbm，所述第二接收灵敏度为-100dbm～-105dbm。

进一步的，所述第一状态工作在第一信道，所述第二状态工作在第二信号，其中所述第一信道和所述第二信道不同。

再一个方面，本发明还公开了一种高速公路收费控制器，包括：

获取模块，用于通过读卡器获取如上所述的复合通行卡内的所述第一路径信息和所述第二路径信息；

路径确定模块，用于根据所述第一路径信息和/或所述第二路径信息确定携带所述复合通行卡的目标车辆在高速公路上的行驶路径。

再一个方面，本发明还公开了一种高速公路收费系统，包括至少一个如上所述的复合通行卡、至少一个如上所述的控制器和至少一个如上所述的路径标识系统。

最后，本发明还公开了一种高速公路路径标识方法，包括：

接收步骤，接收设置在高速公路路侧的至少一个第一标识站以第一功率发射第一路径信息和至少一个第二标志站以第二功率发射第二路径信息；

路径确定步骤，在高速公路出口处，将所述第一路径信息和所述第二路径信息发送给收费控制器，以使所述收费控制器确定行驶路径。

实施本发明的技术方案，通过两套功率不同的标志站，当复合通行卡不存在屏蔽或环境良好时，按正常功率的标志站所提供的路径信息收费。当存在屏蔽或环境恶劣时，复合通行卡无法和正常功率的标志站进行通信则按大功率标志站所提供的路径信息收费，从而保证了无论人为屏蔽或环境恶劣均可以准确记录行驶路径。同时，与之配套的复合通行卡及控制器也有相同的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是本发明一种高速公路收费系统的示意图；

图2是本发明一种高速公路路径标识系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1本发明构造一种高速公路路径标识系统，包括设置在高速公路路侧的至少一个第一标识站和至少一个第二标志站，所述第一标志站以第一功率发射第一路径信息，所述第二标识站以第二功率发射第二路径信息，其中所述第二功率大于所述第一功率。

容易理解的，第一标志站和第二标志站可以一一对应成组的进行设置形成标志站点，并发射相同的路径信息，也可以分别设置在不同地点，发射不同的路径信息。本实施例中，第一标志站为正常的标志站，即工作在433MHz，发射功率为28dbm～32dbm，优选为30dbm。而第二标志站为新增的大功率标志站，工作在430MHz，发射功率为不小于37dbm，优选为37dbm。需要说明的是，第一标志站和第二标志站的功率大小关系虽然是确定的，但是工作信道是可以交换的，只要能够分别通信且相互之间干扰较小，第一标志站和第二标志站还可以工作在其他信道。更进一步的，在其他实施例中，如果不需要兼容现行系统，第一标志站和第二标志站可以分别工作在任意频段。

实施本发明的技术方案，通过两套功率不同的标志站，当复合通行卡不存在屏蔽或环境良好时，按正常功率的标志站所提供的路径信息收费。当存在屏蔽或环境恶劣时，复合通行卡无法和正常功率的标志站进行通信则按大功率标志站所提供的路径信息收费，从而保证了无论人为屏蔽或环境恶劣均可以准确记录行驶路径。同时，与之配套的复合通行卡及控制器也有相同的技术效果。

实施例2本发明还公开了和高速公路路径标识系统配合使用的高速公路复合通行卡，包括：

切换模块，用于切换所述复合通行卡的工作状态，以使所述复合通行卡分别工作在第一状态和第二状态，其中第一状态是指以第一接收灵敏度接收第一标志站的第一路径信息，其中第二状态是指以第二接收灵敏度接收第二标志站的第二路径信息；保存模块，用于保存所述切换模块接收到的所述第一路径信息和所述第二路径信息。

可以理解的，本实施例提供的复合通行卡和上一实施例所提供的路径标识系统配合使用，复合通行卡工作的第一状态、第二状态分别和第一标志站、第二标志站对应。也就是第一状态和第一标识站工作于同一个信道或者频段，也就是第二状态和第二标识站工作于同一个信道或者频段。与之相对的，第一状态接收灵敏度和正常卡片相同，即-75～-85dbm；第二状态接收灵敏度为高于正常卡片的-100dbm～-105dbm。这种设置方式可以保证在任何情况下，复合通行卡都可以至少接收到第二标志站发送的第二路径信息，进而确定路径信息。

实施例3，本发明公开了一种高速公路收费系统，包括实施例1的高速公路路径标识系统和实施例2的高速公路复合通行卡。目标车辆携带该复合通行卡在设置有高速公路路径标识系统的路段行驶，并记录第一路径信息和第二路径信息；在出口处，高速公路收费控制器的获取模块，通过读卡器获取复合通行卡内的所述第一路径信息和所述第二路径信息；高速公路收费控制器的路径确定模块，根据所述第一路径信息和/或所述第二路径信息确定携带所述复合通行卡的目标车辆在高速公路上的行驶路径。

下面以一个例子对本方案进行详细说明，如图1所示在该路网内，从入口到出口之间，有两条不同的到达路线，分别为路线1和路线2，其中走路线1需要经过[a,b,c]三个标志站点，经过路线2需要经过[a1,b1,c1]三个标识站点，这两条路线临近的其他路段的标识站点有[e]，因此，正常情况下，从入口到出口收费站获取的路径信息只有两种，分别为路线1＝[a,b,c]，路线2＝[a1,b1,c1]，如果复合通行卡内记录的路径信息不属于这两种中的一种，则属于异常情况。

若以本专利方案来实施，第一标识站和第二标识站成对设置为一个标识站点，标识站点设置方式如图2所示，如图1所示的[a,b,c,e，a1,b1,c1]7个标识站点组成本实施例中的高速公路路径标识系统。复合通行卡经过高速公路入口后被激活，在高速公路行驶过程中，不断的切换第一状态和第二状态。复合通信卡在不同状态下接收到的路径信息，以时间顺序，分别分类存放在不同的内存区域内。

在无人为的金属屏蔽干扰的正常情况下，车辆从入口开往出口，出口的收费控制器通过读卡器读取第一标识站标识的三条路径信息是[a,b,c]或者[a1,b1,c1]，读取第二标志站标识的路径信息是[a,b,c,e]或者[a1,b1,c1,e]，其中e是串标路径(由于第二标志站高功率发射，复合通行卡第二状态高灵敏度接收导致)，系统优先判定第一标识站的路径信息符合该路网内两种路线中的一种，以此作为收费依据。

在人为对卡片进行金属屏蔽干扰下，车辆从入口开往出口，由于信号被干扰，出口处读取到的第一标识站标识的路径信息少于三条，而读取第二标识站标识的路径信息为[a,b,c]或者[a1,b1,c1]中的一种(由于复合通行卡被施加了屏蔽干扰导致信号衰减，站点e不足以导致串标)；收费控制器根据出入口信息，首先判定出第一标识站标识的路径信息不符合路网内两种路线中的一种，进而自动进行第二标识站标识的路径信息判定，并以第二标识站标识的路径信息为收费依据。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。