本发明属于智能交通(intelligenttransportationsystem，简称its)领域，具体的涉及一种高速公路交易方法、车道终端及系统。
背景技术：
etc(electronictollcollection，电子不停车收费系统)是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载单元与在收费站etc车道上的路侧设备之间通过dsrc进行通信，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交纳路桥费的目的，现在etc已经实现了全国联网，基本实现了高速公路全覆盖。但是etc所使用的车载单元普及率达不到完全覆盖，多数车辆还使用老式的mtc(manualtollcollectionsystem，人工半自动收费车道)，造成同一收费站需采用两套系统及后台。
同时，在mtc通行时，车辆走走停停，其油耗和车损加大；通行效率低下，机械操作容易出错；收费员有个别偷帐漏帐行为，给站上带来损失等。现有的etc虽然安全性高，通行体验好，但是也存在卡充值方式单一等问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种高速公路交易方法，应用于车道终端，包括：
采集步骤，获取目标车辆的车辆信息，并判断所述车辆信息是否包含在白名单内，其中白名单为预先生成的；
生成步骤，若所述车辆信息包含在所述白名单内，则根据所述白名单中的和所述车辆信息对应的制卡信息生成虚拟cpu卡；
交易步骤，控制所述虚拟cpu卡和车道系统完成交易。
进一步的，所述交易步骤具体包括：
接收车道系统发送的消费初始化指令得到本次交易的交易金额；
根据所述交易金额通过tac算法计算tac码；
将所述tac码返回所述车道系统以完成交易。
进一步的，根据所述交易金额通过tac算法计算tac码步骤具体为：
根据所述交易金额、交易类型标识、终端编号、终端交易序号、终端交易日期、终端交易时间根据tac算法计算出tac码。
进一步的，所述tac算法具体为：
依次链接4字节长度的所述交易金额、1字节长度的交易类型标识、6字节长度的终端编号、4字节长度的终端交易序号、4字节长度的终端交易日期、3字节长度的终端交易时间，并以8个字节长度为一组分为d1组、d2组、d3组，其中d3组按预设规则补足8个字节；
生成初始化组d0，和所述d1组、d2组、d3组一起组成待操作组；
根据虚拟cpu卡的id得到密钥；
使用所述密钥对所述待操作组进行加密生成tac码。
进一步的，所述交易步骤之后还包括：
上传步骤，将本次交易形成的交易流水及所述tac码上传到云平台，云平台根据所述交易流水计算出验证tac码，若所述tac码和所述验证tac码匹配，则确认所述交易流水合法，并记录所述交易流水并处理。
进一步的，所述交易步骤之前还包括：
接收步骤，接收云平台下发的目标车辆的路径信息并保存，其中所述路径信息是云平台根据所述路径信息判断所述目标车辆的预测高速公路出口后，主动发送到对应的所述车道终端的。
进一步的，在所述采集步骤之后，所述交易步骤之前还包括：
读取步骤，若所述车道终端没有保存所述目标车辆的路径信息，则通过路侧单元从所述目标车辆上安装的车载单元读取所述路径信息并保存。
再一个方面，本发明还提供了一种高速公路车道终端，设置于高速公路出/入口车道，和对应的出/入口车道系统相连，包括：
采集模块，用于获取目标车辆的车辆信息，并判断所述车辆信息是否包含在白名单内，其中白名单为预先生成的；
生成模块，用于若所述车辆信息包含在所述白名单内，则根据所述白名单中的和所述车辆信息对应的制卡信息生成虚拟cpu卡；
交易模块，用于控制所述虚拟cpu卡和车道系统完成交易。
再一个方面，本发明还提供了一种高速公路车道终端，设置于高速公路出/入口车道，和对应的出/入口车道系统相连，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储操作指令，以使所述处理器加载所述操作指令，完成如上所述的方法步骤。
再一个方面，本发明还提供了一种高速公路交易系统，包括至少一个设置在高速公路出/入口的如上所述的车道终端，和所述车道终端相连的出/入口车道系统。
采用本发明，在兼容现有etc系统的基础上有效提升mtc车道的通行体验，实现etc、mtc采用同一套收费系统实现无感支付，有效减少重复建设成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种高速公路交易方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种高速公路车道终端的结构示意图。
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，本发明提供了一种高速公路交易方法，应用于车道终端，车道终端一般设置在高速公路的出/入口,和对应的车道系统相连，如图1所示方法包括：
采集步骤，获取目标车辆的车辆信息，并判断所述车辆信息是否包含在白名单内，其中白名单为预先生成的；
具体的，高速公路出/入口的车道系统至少包括采集设备、控制器和车道闸机。目标车辆行驶到高速公路出/入口时，对应的采集设备采集目标车辆的车辆信息，车道终端获取采集设备采集到的车辆信息，并根据该车辆信息确定目标车辆是否在白名单内，其中车辆信息可以是车牌号等唯一标识。如果目标车辆不在白名单内，则按照传统的mtc或etc车道交易流程进行交易。其中白名单是预先生成并保存在车道终端本地的。在其他实施例中，白名单是云平台进行维护并实时变化的，当车道终端需要时，云平台在车道终端和对应的目标车辆交易前下发至车道终端。可以理解的，采集设备根据所设置的车道不同，可以读取不同的车辆信息载体，比如：
当车道为mtc车道时，目标车辆在入口车道系统领取有入口信息和车辆信息的复合通行卡，在高速公路的出口时采集设备从该复合通行卡中读取相应的车辆信息和入口信息；
当车道为视频采集车道时，目标车辆在出口处被采集设备拍摄，采集设备从拍摄到的图像中提取目标车辆的车辆信息；
当车道为etc车道时，采集设备通过5.8g无线通信读取目标车辆上设置的车载单元中的车辆信息。
生成步骤，若所述车辆信息包含在所述白名单内，则根据所述白名单中的和所述车辆信息对应的制卡信息生成虚拟cpu卡；
具体的，可以理解的，白名单内除了车辆信息之外，还包含和有车辆信息对应的制卡信息，车道终端根据该制卡信息生成模拟cpu卡，该模拟cpu卡用于和车道系统进行交易。
交易步骤，控制所述虚拟cpu卡和车道系统完成交易。
具体的，车道终端产生虚拟cpu卡后，车道系统根据目标车辆的高速公路入口及高速公路出口计算需要交纳的费用，并和该虚拟cpu卡完成交易。
采用本发明，在兼容现有etc系统的基础上有效提升mtc车道的通行体验，实现etc、mtc采用同一套收费系统实现无感支付，有效减少重复建设成本。
实施例2，在实施例1的基础上，所示交易步骤具体为：
接收车道系统发送的消费初始化指令得到本次交易的交易金额；
根据所述交易金额通过tac算法计算tac码；具体的，除交易金额之外，计算tac码还需要预先获取的交易类型标识、终端编号、终端交易序号、终端交易日期、终端交易时间根据tac算法计算出tac码。则tac算法具体举例说明如下：
依次链接4字节长度的所述交易金额、1字节长度的交易类型标识、6字节长度的终端编号、4字节长度的终端交易序号、4字节长度的终端交易日期、3字节长度的终端交易时间，其中：
交易金额为：0x000x000x000x01
交易类型标识为：0x09
终端机编号为：0x010x020x030x040x050x06
终端交易序列号为：0x010x020x030x04
终端交易日期为：0x200x180x010x23
终端交易时间为：0x150x390x30
则待处理的数据为：0x000x000x000x010x090x010x020x030x040x050x060x010x020x030x040x200x180x010x230x150x390x30
并以8个字节长度为一组分为d1组、d2组、d3组；
d1：0x000x000x000x010x090x010x020x03
d2：0x040x050x060x010x020x030x040x20
d3：0x180x010x230x150x390x30
按预设规则将d3组补足8个字节，预设规则为：
a、最后组字节数为8字节，则在后面增加一个8字节的组：0x800x000x000x000x000x000x000x00；
b、最后组字节数为7字节，则在后面增加一个字节数据：0x80；
c、最后组字节数为n(1-6)字节，则在后面补充一个字节0x80，再在后面补充n-1个字节0x00；
则得到：
d1：0x000x000x000x010x090x010x020x03
d2：0x040x050x060x010x020x030x040x20
d3：0x180x010x230x150x390x300x800x00
生成初始化组：
d0：0x000x000x000x000x000x000x000x00
根据8字节虚拟cpu卡的id和8字节该卡的发行商编码通过des算法进行分散得到16字节秘钥；
第一步：d0与d1进行异或，得到8字节临时数据b1；
第二步：使用16字节秘钥左半部分(8字节)对数据b1进行加密，得到数据b2；
第三步：b2与d2进行异或，得到8字节临时数据b3；
第四步：使用16字节秘钥左半部分(8字节)对数据b3进行加密，得到数据b4；
第五步：b4与d3进行异或，得到8字节临时数据b5；
第六步：使用16字节秘钥左半部分(8字节)对数据b5进行加密，得到数据b6；
第七步：使用16字节秘钥右半部分(8字节)对数据b6进行解密，得到数据b7；
第八步：使用16字节秘钥左半部分(8字节)对数据b7进行加密，得到数据b8(8字节)；
第九步：取高4字节作为tac码。
将所述tac码返回所述车道系统，并完成交易。
在本实施例中，还可以包括：
上传步骤，将本次交易形成的交易流水及所述tac码上传到云平台，云平台根据所述交易流水计算出验证tac码，若所述tac码和所述验证tac码匹配，则确认所述交易流水合法，并记录所述交易流水并处理。
可以理解的，交易流水中包含有交易的金额等如上所述的相应信息，云平台按相同的tac算法计算出tac码，如果云平台计算的tac码和车道终端上传的tac一致，则认为交易流水合法。云平台对该车辆信息所对应的账户进行扣费并记录该交易流水。
实施例3，在实施例1或2的基础上，本实施例在所述交易步骤之前还包括：
接收步骤，接收云平台下发的目标车辆的路径信息并保存，其中所述路径信息是云平台根据所述路径信息判断所述目标车辆的预测高速公路出口后，主动发送到对应的所述车道终端的。
容易理解的，为了更精确的划分不同主体之间的高速公路的费用，现在多采用路径识别的方案来跟踪目标车辆的行驶路径，并根据该行驶路径进行精确收费。本实施例中，在高速公路路侧设置的路径标识点获取目标车辆的车辆信息并上传到云平台，云平台根据复数个路径标识点上传的数据生成目标车辆的路径信息，并根据大数据分析预测目标车辆可能通行的高速公路出口，将该路径信息下发到对应的车道终端。车道终端接收云平台下发的目标车辆的路径信息并保存，在目标车辆到达该出口时，车道终端根据该路径信息和出口车道系统确定缴费金额。
进一步的，在所述采集步骤之后，所述交易步骤之前还包括：
读取步骤，若所述车道终端没有保存所述目标车辆的路径信息，则通过路侧单元从所述目标车辆上安装的车载单元读取所述路径信息并保存。
容易理解的，当车道终端中没有目标车辆的路径信息时，如果路径识别是目标车辆上的车载单元或者是在入口处获取的复合通行卡完成的。则车道终端可以读取该车载单元或者复合通行卡中的路径信息，并藉由该路径信息完成后续的交易步骤。
再一个实施例中，本发明还公开了一种高速公路车道终端，设置于高速公路出/入口车道，和对应的出/入口车道系统相连，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储操作指令，以使所述处理器加载所述操作指令，完成如
实施例1-3任一项所述的方法步骤。
再一个实施例中，本发明还公开了一种高速公路车道终端，设置于高速公路出/入口车道，和对应的出/入口车道系统相连，包括：
采集模块，用于获取目标车辆的车辆信息，并判断所述车辆信息是否包含在白名单内，其中白名单为预先生成的；
生成模块，用于若所述车辆信息包含在所述白名单内，则根据所述白名单中的和所述车辆信息对应的制卡信息生成虚拟cpu卡；
交易模块，用于控制所述虚拟cpu卡和车道系统完成交易。
其中交易模块包括：
初始化模块，用于接收车道系统发送的消费初始化指令得到本次交易的交易金额；
tac码生成模块，用于根据所述交易金额通过tac算法计算tac码；
返回模块，用于将所述tac码返回所述车道系统以完成交易。
最后，本发明还公开了一种高速公路交易系统，包括至少一个设置在高速公路出/入口的如实施例4或5所述的车道终端，和所述车道终端相连的出/入口车道系统。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。