收费公路通行控制系统的制作方法

本申请涉及智能交通技术领域，特别是涉及一种收费公路通行控制系统。

背景技术：

在目前的收费公路路段智能交通技术中，为了能够实现不停车收费，通常过在高速公路入口/出口抓拍车牌信息，结合该车牌信息对应的高速入口/出口信息，在车辆经过高速出口时，经高速收费系统计算高速费用，在车辆进行费用支付之后，放行车辆。这种方式需要针对图像做大量的分析处理才能得出结论，且在出现大雾天、车辆套牌等原因时，无法辨识真正的车辆，从而给智能交通的准确性带来不好的影响。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种收费公路通行控制系统，以提升收费公路通行控制的准确性。

一种收费公路通行控制系统，所述系统包括：用以设置在收费公路收费站预定范围内的信号增强基站，以及与所述信号增强基站连接、用于对所述收费公路收费站关联的车道放行装置进行控制的车道控制设备；

所述信号增强基站发射定位增强信号，接收车载终端基于所述定位增强信号返回的定位增强响应信号，并在基于所述定位增强响应信号确定所述车载终端位于放行区域范围时，输出车辆入位信号；所述车道控制设备接收所述车辆入位信号，控制打开与所述放行区域范围对应的车道放行装置。

基于本实施例的方案，无需进行复杂的图像分析处理，且信号增强基站可以发射定位增强信号，使得信号增强基站总是能够实现可信的安全通信，据此进行车道放行装置的控制，从而提高了对车载终端所在的车辆位置的判断的准确性，且提高了对车道放行装置的控制的准确性和控制效率，提高了收费公路通行控制的便捷性。

一个实施例中，设置于所述收费公路收费站预定范围内的所述信号增强基站的数目，跟与所述收费公路收费站关联的所述车道放行装置的数目相同，且一个信号增强基站与一个车道放行装置对应。从而可以为每一个车道放行装置设置一个对应的信号增强基站，以为通行该车道放行装置的车辆的车载终端发送定位增强信号。

一个实施例中，所述信号增强基站和所述车道控制设备，还与电子收费装置通信连接。其中，所述车道控制设备在接收到所述车辆入位信号和所述电子收费装置输出的收费成功信号时，控制打开与所述放行区域范围对应的车道放行装置；所述电子收费装置在接收到所述车辆入位信号时，对所述车载终端进行收费操作，并在收费成功时输出收费成功信号。从而可以结合电子收费装置的收费操作，在收费成功后，再打开车道放行装置。

一个实施例中，该系统还包括：与所述信号增强基站、所述电子收费装置以及所述路段定位装置通信连接的后台服务器。从而，信号增强基站和电子收费装置之间的信息交互，可以通过该后台服务器进行。

一个实施例中，该系统还可以包括：用以设置于收费公路的相应路段的相应位置的预定位置范围内、发射携带路段识别标识的路段定位信号的路段定位装置，所述路段识别标识用以识别所述路段定位装置对应的路段。从而，通过该路段定位装置发送的路段定位信号，一方面，车辆的车载终端接收到该路段定位信号之后，可以将该路段定位信号中的路段识别标识进行记录，除了可以据此确定该车辆的行驶路径，且便于车辆行驶至收费站时据此确定该车辆的费用，另一方面，也可以基于车辆的车载终端根据该路段定位信号反馈的路段定位响应，由路段定位装置或者与其连接的其他装置确定该车辆行驶的路径，或者确定该车辆的行使费用。

一个实施例中，该系统还包括与所述路段定位装置连接的报警装置，所述路段定位装置接收所述车载终端基于所述路段定位信号返回的路段定位响应，所述报警装置在基于所述路段定位响应监控到异常信息时进行报警。从而在车辆行驶过程中，可以及时发现异常信息并进行报警。

一个实施例中，所述定位增强基站包括：监测到存在信号干扰时，调高发射定位增强信号的功率的干扰监测模块。从而可以有效对信号干扰进行处理，确保定位增强基站发射的定位增强信号的功率和性能。

一个实施例中，所述车载终端分体设置于车辆上，或者与车辆一体化设置。从而可以结合实际需要确定车载终端的产品形态。

一个实施例中，所述定位增强信号为GNSS信号，所述GNSS信号为从卫星接收的原始GNSS信号。

一个实施例中，所述定位增强信号为GNSS信号，所述GNSS信号为从卫星接收到原始GNSS信号后，对接收到的原始GNSS信号进行信号调整后获得的调整后GNSS信号。

一个实施例中，所述定位增强信号为GNSS信号，所述GNSS信号为基于接收的GNSS信号源生成的再生仿真导航信号。

一个实施例中，所述定位增强信号为伪卫星信号。

一个实施例中，所述定位增强信号为频率为2.4G或者5.8G的无线信号，所述信号增强基站与所述车载终端通过频率为2.4G或者5.8G的无线信号连接。

一个实施例中，所述定位增强基站包括：

基于对GNSS信号源进行解析获得的时间信息进行时间同步的时间同步单元；

与所述时间同步单元连接，基于所述时间同步单元的时间同步后的信号的触发，根据对GNSS信号源进行解析获得的星历信息计算导航信号仿真数据的导航仿真单元；

与所述时间同步单元和所述导航仿真单元连接，根据所述导航信号仿真数据实时生成再生仿真导航信号的信号生成单元；

以及与所述信号生成单元连接，发射所述再生仿真导航信号的发射单元。

附图说明

图1为一个实施例中收费公路通行控制系统的模块结构示意图；

图2为一个实施例中的定位增强基站的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参考图1所示，一个实施例中的收费公路通行控制系统10，包括：用以设置在收费公路收费站预定范围内的信号增强基站101，以及与信号增强基站101连接、用于对收费公路收费站关联的车道放行装置30进行控制的车道控制设备102。

其中，信号增强基站101发射定位增强信号，接收车载终端20基于该定位增强信号返回的定位增强响应信号，并在基于定位增强响应信号确定车载终端20位于放行区域范围时，输出车辆入位信号。车道控制设备102接收该车辆入位信号，控制打开与上述放行区域范围对应的车道放行装置30。

其中，信号增强基站101接收到车载终端返回的定位增强响应之后，基于定位增强信号确定车载终端20是否位于放行区域范围时，可以结合已有的任何定位方式以及信息对比方式进行，如基于已有的定位方式确定该车载终端20的当前位置之后，在车载终端20的当前位置位于预先设定的放行区域的位置范围时，确定该车载终端20位于放行区域，具体的定位方式和分析确定好的定位位置是否在一个区域范围内，可以采用有的成熟方式进行。

上述定位增强信号可以是GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)信号。

一个实施例中，信号增强基站101发射的该GNSS信号，可以是信号增强基站101从卫星接收的原始GNSS信号。另一个实施例中，信号增强基站101发射的该GNSS信号，可以是信号增强基站101从卫星接收到原始GNSS信号后，对接收到的原始GNSS信号进行信号调整后获得的调整后GNSS信号。这里的信号调整可以是任何可能的对GNSS进行调整的方式，如功率调整、时延调整等等，也可以是同时进行功率调整和时延调整，也可以包含其他的信号调整方式。

另一个实施例中，信号增强基站101发射的该GNSS信号，可以是信号增强基站101基于接收的GNSS信号源生成的再生仿真导航信号。其中，信号增强基站101可以是从卫星接收到GNSS信号源，也可以是通过互联网接收到GNSS信号源。一个实施例中，信号增强基站101可以播发1组、2组或2组以上的L1、B1频段的定位增强信号，当然也可以不局限于L1、B1频段。

信号增强基站101基于接收的GNSS信号源生成的再生仿真导航信号时，参考图2所示，该信号增强基站101包括：

基于对GNSS信号源进行解析获得的时间信息进行时间同步的时间同步单元1011；

与时间同步单元1011连接，基于时间同步单元1011的时间同步后的信号的触发，根据对GNSS信号源进行解析获得的星历信息计算导航信号仿真数据的导航仿真单元1012；

与时间同步单元1011和导航仿真单元1012连接，根据导航仿真单元1012计算得到的导航信号仿真数据，实时生成再生仿真导航信号的信号生成单元1013；

以及与信号生成单元1013连接，发射再生仿真导航信号的发射单元1014。

一个实施例中，上述定位增强信号，也可以由信号增强基站101生成并发送的伪卫星信号。信号增强基站101生成和发送伪卫星信号的方式，可以采用任何已有的方式进行，本申请实施例不做具体限定。

一个实施例中，上述定位增强信号，也可以是普通的无线通信信号，以信号增强基站101和车载终端20以800MHz、2G、2.4G、3G、4G、5G、5.8G等频率无线连接为例，则该定位增强信号可以为频率为800MHz、2G、2.4G、3G、4G、5G、5.8G的无线信号。在本申请的一个实施例中，定位增强信号可以选用频率为2.4G或5.8G的无线信号，此时，信号增强基站101与车载终端20通过频率为2.4G或者5.8G的无线信号连接。

一个实施例中，设置于收费公路收费站预定范围内的信号增强基站101的数目，跟与收费公路收费站关联的车道放行装置30的数目相同，且一个信号增强基站101与一个车道放行装置30对应。从而可以为每一个车道放行装置30设置一个对应的信号增强基站101，以为通行该车道放行装置的车辆的车载终端发送定位增强信号。

如，当某公路收费站有5个通行道闸(车道放行装置)时，则基于本申请方案，可在该收费站布设有5个信号增强基站101，且每一个信号增强基站与一个通行道闸相对应，实现该通行道闸对应的放行区域范围的定位增强信号的覆盖。

可以理解的是，对于收费公路而言，会涉及到收费公路的入口和出口，对于收费公路的入口收费站和收费公路的出口收费站，均可以设置有对应的一定数目的信号增强基站101以及车道控制设备102。其中，对于某一处的收费公路收费站而言，可以只有一个车道控制设备102，通过该车道控制设备102对多个不同的

一个实施例中，信号增强基站101以及车道控制设备102，还与电子收费装置40通信连接。车道控制设备102在接收到信号增强基站101输出的车辆入位信号，以及电子收费装置40输出的收费成功信号时，控制打开与上述放行区域范围对应的车道放行装置30。其中，电子收费装置40在接收到信号增强基站101输出的车辆入位信号时，对车载终端进行收费操作，并在收费成功时输出收费成功信号。具体的收费操作的方式可以采用任何可能的方式进行，本申请实施例对此不做限定，从而可以结合电子收费装置的收费操作，在收费成功后，再打开车道放行装置。

一个实施例中，该系统还包括：与信号增强基站101和电子收费装置40通信连接的后台服务器104。从而，信号增强基站101和电子收费装置40之间的信息交互，可以通过该后台服务器104进行，通过后台服务器104传输信息的方式，可以采用已有技术中的任何方式进行，本申请实施例不做具体限定。

一个实施例中，该系统还可以包括：用以设置于收费公路的相应路段的相应位置的预定位置范围内、发射携带路段识别标识的路段定位信号的路段定位装置103，其中，路段识别标识用以识别该路段定位装置103对应的路段。从而，通过该路段定位装置103发送的路段定位信号，车辆的车载终端接收到该路段定位信号之后，可以将该路段定位信号中的路段识别标识进行记录，除了可以据此确定该车辆的行驶路径，且便于车辆行驶至收费站时据此确定该车辆的费用，具体的确定行驶路径以及确定车辆费用的方式，本申请对此不做具体限定。

一个实施例中，该路段定位装置103还可以与电子收费装置30通信连接。在存在后台服务器104的情况下，路段定位装置103可以与后台服务器104通信连接，进而通过后台服务器104与电子收费装置30通信连接。

一个实施例中，路段定位装置103还接收车载终端20基于该路段定位信号返回的路段定位响应。从而，也可以基于车辆的车载终端根据该路段定位信号反馈的路段定位响应，由路段定位装置103或者与路段定位装置103连接的其他设备(如后台服务器104)装置确定该车辆行驶的路径，或者确定该车辆的行使费用(如电子收费装置40)。具体的确定行驶路径以及确定车辆费用的方式，本申请对此不做具体限定。

一个实施例中，该系统还可以包括与路段定位装置103连接的报警装置，路段定位装置103接收车载终端基于路段定位信号返回的路段定位响应，报警装置在基于路段定位响应监控到异常信息时进行报警。从而在车辆行驶过程中，可以及时发现异常信息并进行报警。其中，报警装置在基于路段定位响应监控是否存在异常信息时，可以采用任何的异常监控和异常信息判定方式进行，如路段定位响应中携带的车载终端的标识在黑名单等等，本申请实施例不做具体限定。

一个实施例中，定位增强基站101可以包括：监测到存在信号干扰时，调高发射定位增强信号的功率的干扰监测模块。从而可以有效对信号干扰进行处理，确保定位增强基站发射的定位增强信号的功率和性能。

其中，上述车载终端20可以是任何可能的产品形态。如一个实施例中，车载终端20可以是分体设置于车辆上，此时，该车载终端20可以是一个独立的设备，如移动终端等，这里的移动终端可以是安装有导航APP的移动终端设备，也可以是可以与车辆物理连接或者通信连接的相关设备，如设置有导航芯片的智能卡等。另一方面，该车载终端20也可以是与车辆一体化设置，如包含车辆前装导航系统、或车辆后装导航系统的终端等。从而可以结合实际需要确定车载终端的产品形态，且车载终端基于通用商业低成本芯片实现，无需额外增加购买或改造成本，也可兼容于各种现有导航终端中，非常便于推广应用。

基于如上所述的实施例的方案，可以根据入口、出口车道，车流量进行选配设置，一个收费站可以安装一套系统，也可以设置多套系统，布设灵活，极大降低收费公路电子收费系统的建设与维护成本，缩短建设周期。且布设在收费公路收费站的各定位增强基站之间，可以采用地面局域组网自主播发方式，可大大降低天上卫星信号易遮挡、易干扰、易欺骗等脆弱性，定位安全可靠并可标记加密标识，同时还可以避免车牌识别易受天气影响等缺点，可满足全天候、全天时的稳定可信的定位，提高收费公路的信用度，且路段定位标识还可以用于路径标识，满足收费公路的清分结算需求。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。