在高速公路场景的车辆的计费方法和车辆计费系统与流程

本技术涉及高速公路计费，具体而言，涉及一种在高速公路场景的车辆的计费方法和车辆计费系统。

背景技术：

1、现行高速公路收费主要是半自动车道收费系统mtc、电子不停车收费系统etc两种模式，具体方式主要包括现金、扫码付款、etc记账式收费。

2、本发明是一种基于数字人民币硬钱包的电子车牌支付方案，是对现有支付方案的升级和补充，可以提高通行效率、降低逃费风险，弥补mtc模式网络不稳定情况下无法扫码收费的短板，解决etc模式费用结算周期长的问题。

3、目前，小客车高速主流的收费模式主要包括mtc模式和etc模式，已在国内广泛推广，建设成一套比较成熟的通信、监控、收费的基础设施和配套管理系统。

4、mtc模式，也叫人工半自动收费，收费具体步骤为：

5、步骤1：mtc车辆通过入口停车领卡，抬杆后进入高速；

6、步骤2：通行过程中，门架与cpc卡基于dsrc技术通信，实现mtc车辆的“分省计费，统一收费”

7、步骤3：车辆需要在出口停车，出口还卡，车道系统计算通信费并告知车主。

8、步骤4：车主使用现金或微信、支付宝扫码方式实时付款。在抬杆后驶离高速。

9、mtc模式使用的装置主要是高速公路复合通行卡(简称cpc卡)，具备识别车辆进出收费站信息，精确记录车辆的实际行驶路径，为跨省通行费计费、清算等提供了重要依据，主要包括dsrc通信模块、安全模块。

10、2.2.etc模式，是高速公路不停车自动收费，收费具体流程：

11、步骤1：在用户办理etc电子标签时，发放一张带有pboc2.0标准电子钱包的etc高速专用用户卡，该用户卡绑定有一张用户的银行卡。并将该卡置于车内，可自动放行进入高速路段。

12、步骤2：当车辆驶入高速公路，etc车架可以实时记录车辆坐标，分段计费。

13、步骤3：当车辆驶离etc高速出口时，形成交易记录，触发一次电子钱包的扣款交易。

14、步骤4：车道出口自动放行，车主不需要停车。

15、步骤5：高速公路交易记录通过车道软件上送到省平台(如果涉及跨省结算则交易记录会上送到部平台)，最终会把高速通行费的划账流水送至银行，由银行将用户高速通行费划扣到路方通行费专用账户。

16、etc模式主要装置和原理是指，通过安装在车辆上的车载电子标签(obu)与在收费站车道上的路侧单元(rsu)之间，利用专用dsrc短程通讯技术实现信息交互，并从预先绑定的银行卡中扣除相应的金额，从而达到不停车而交费的目的。该收费系统可以通过收费站不停车而自动扣费、以及免去了大量的人工成本。

17、mtc模式仍存在问题如下：

18、1)存在一定费损漏，在入出口车牌不符的情况下，系统会直接按照最短路径计费，存在通行费流失的问题。

19、2)与门架交易过程有待优化，cpc卡的交易成功率要比etc卡低，交易距离也比etc卡更远，容易误感应。

20、3)mtc支持多种付费方式，现金支付、微信支付、支付包支付等，在网络情况不好情况下，车主可能无法使用电子渠道支付，用户体验不好。

21、4)现行mtc模式车主在入口、出口需要取卡、还卡缴费，影响通行效率和用户体验。

22、etc联网收费系统存在的主要问题如下：

23、1)etc收费模式存在缺陷，在该系统使用初期，由于发行单位审核不到位和其他因素影响，导致大小车辆不对应情况发生，这样很容易造成逃费现象，让高速公路企业蒙受较大的经济损失，同时还容易引发安全问题。

24、2)etc系统运行存在的漏洞，不法分子可以采取假行驶证、倒换电子标签、跟车等方式达到逃费的目的。

25、3)通行费用结算周期过长，车主在完成一次行程之后，通行费用即从车主绑定的银行卡中完成扣费，但高速公路与银行之间不是实时结算。对于省内同行，高速公路与银行的结算周期大概是一周左右，而跨省同行的结算要十天以上，结算周期过长。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种在高速公路场景的车辆的计费方法和车辆计费系统，以至少解决现有方案中高速公路的车辆的计费方式的便利性较低的问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种在高速公路场景的车辆的计费方法，该方法应用于车辆计费系统中的车载单元，所述车载单元位于车辆的内部，所述车辆计费系统还包括两个路侧单元rsu，分别为第一rsu和第二rsu，所述第一rsu安装至高速公路的入口，所述第二rsu安装至所述高速公路的出口，多个etc车架用于依次设置于所述高速公路上，所述车载单元分别与所述第一rsu、所述第二rsu和所有的所述etc车架之间进行通信，所述方法包括：在所述车辆处于所述高速公路的入口的情况下，发送车辆进入信息至所述第一rsu，以提醒所述第一rsu所述车辆即将进入所述高速公路；在所述车辆每次经过一个所述etc车架的情况下，分别获取一次所述etc车架发送的计费累加信息，并根据所述计费累加信息，更新所述车载单元的数据库中存储的总计费信息，所述计费累加信息为从所述高速公路的入口行驶至距离所述高速公路的入口最近的所述etc车架所需的费用，或者为从上一个所述etc车架行驶至所述车辆在当前时刻经过的所述etc车架所需的费用，所述总计费信息为所述车辆从所述高速公路的入口行驶至在当前时刻经过的所述etc车架所需的费用；在所述车辆处于所述高速公路的出口的情况下，根据最终总计费信息，采用当前预设付款方式进行付款，所述当前预设付款方式包括etc、其它线上支付方式和数字人民币硬钱包，所述其它线上支付方式为除所述etc以外的其它线上支付方式，所述最终总计费信息为所述车辆处于所述高速公路的出口时的所述总计费信息，所述数字人民币硬钱包为采用预设通信的方式将所述车辆的电子车牌与数字人民币app进行绑定的数字人民币的载体，所述数字人民币硬钱包和所述电子车牌存储至所述车载单元中；发送第一抬杆指令至所述第二rsu，以使得所述第二rsu进行抬杆，以让所述车辆离开所述高速公路。

3、可选地，根据最终总计费信息，采用当前预设付款方式进行付款，包括：在所述当前预设付款方式为所述数字人民币硬钱包的情况下，发送付款请求信息至所述第二rsu，所述付款请求信息用于表征向所述第二rsu请求付款；在接收到所述第二rsu发送的付款请求成功信息的情况下，发送扣款信息至所述第二rsu，所述付款请求成功信息用于表征所述第二rsu已验证所述付款请求信息，所述扣款信息包括所述最终总计费信息；在接收到所述第二rsu发送的收款成功信息的情况下，发送扣款成功信息至所述第二rsu，所述收款成功信息用于表征所述第二rsu已收到所述最终总计费信息的金额的数字人民币，所述扣款成功信息用于表征所述数字人民币app已扣款成功。

4、可选地，在所述当前预设付款方式为所述数字人民币硬钱包的情况下，所述车载单元与所述第二rsu之间通过mac加密验证的方式进行数据传输。

5、可选地，在发送车辆进入信息至所述第一rsu的过程中，所述方法还包括：发送第二抬杆指令至所述第一rsu，以使得所述第一rsu进行抬杆，以让车辆进入所述高速公路。

6、可选地，所述方法还包括：每隔预定时长，将数据库中的预设流水账单上传至服务器，所述预设流水账单为从预设日期至当前时刻内通过所述etc的方式进行付款的付款账单。

7、可选地，根据所述计费累加信息，更新所述车载单元的数据库中存储的总计费信息，包括：

8、根据确定更新后的所述总计费信息，其中，qi为第i个为所述etc车架发送的所述计费累加信息，q为所述更新后的所述总计费信息，n为在所述车辆在当前时刻经过的所述etc车架的序号。

9、可选地，在发送第一抬杆指令至所述第二rsu之后，所述方法还包括：将所述数据库中在当前时刻的总计费信息置0。

10、根据本技术的另一方面，提供了一种在高速公路场景的车辆的计费方法，该方法应用于车辆计费系统中的两个路侧单元rsu，分别为第一rsu和第二rsu，所述车辆计费系统还包括车载单元，所述车载单元位于车辆的内部，所述第一rsu安装至高速公路的入口，所述第二rsu安装至所述高速公路的出口，多个etc车架用于依次设置于所述高速公路上，所述车载单元分别与所述第一rsu、所述第二rsu和所有的所述etc车架之间进行通信，该方法包括：在所述车辆处于所述高速公路的入口的情况下，接收所述车载单元发送的车辆进入信息，所述车辆进入信息用于表征所述车辆即将进入所述高速公路；在所述车辆处于所述高速公路的出口的情况下，接收所述车载单元根据最终总计费信息，采用当前预设付款方式进行付款的金额，所述当前预设付款方式包括etc、其它线上支付方式和数字人民币硬钱包，所述其它线上支付方式为除所述etc以外的其它线上支付方式，所述最终总计费信息为所述车辆处于所述高速公路的出口时的总计费信息，所述总计费信息为所述车辆从所述高速公路的入口行驶至在当前时刻经过的所述etc车架所需的费用，所述数字人民币硬钱包为采用预设通信的方式将所述车辆的电子车牌与数字人民币app进行绑定的数字人民币的载体，所述数字人民币硬钱包和所述电子车牌存储至所述车载单元中；接收所述车载单元发送的第一抬杆指令，响应于所述第一抬杆指令进行抬杆，以让所述车辆离开所述高速公路，所述第一抬杆指令用于表征请求所述第二rsu进行抬杆。

11、根据本技术的另一方面，提供了一种车辆计费系统，该系统包括一个车载单元和两个路侧单元rsu，所述两个路侧单元rsu分别为第一rsu和第二rsu，所述第一rsu安装至高速公路的入口，所述第二rsu安装至所述高速公路的出口，多个etc车架用于依次设置于所述高速公路上，所述车载单元分别与所述第一rsu、所述第二rsu和所有的所述etc车架之间进行通信，所述车载单元位于车辆的内部，所述车载单元用于执行任意一种所述的在高速公路场景的车辆的计费方法。

12、可选地，所述两个路侧单元rsu中集成有第一数字人民币安全模块、第一控制模块和第一etc通信模块；所述车载单元集成有第二控制模块、第二etc通信模块、电子显示屏、nfc通信模块、电子车牌模块、定位模块和第二数字人民币安全模块，所述第二控制模块用于与所述第一控制模块进行数据交互，所述第二etc通信模块与所述第一etc通信模块进行通信，所述nfc通信模块用于将第二数字人民币安全模块与数字人民币app绑定，所述定位模块用于定位所述车辆，所述第二数字人民币安全模块用于与所述第一数字人民币安全模块进行数据交互，所述电子车牌模块为所述车辆的唯一标识，所述电子显示屏用于显示所述第二数字人民币安全模块与所述第一数字人民币安全模块进行交互的数据。

13、应用本技术的技术方案，通过etc车架与控制器的交互从而保证车辆在高速公路的行驶中是可以被记录完整的，即记录完整要交的费用，避免后续出现以最短路径计费的情况，并将etc、数字人民币硬钱包和其它线上支付方式相结合，提高了便利性和安全性，从而解决了现有方案中高速公路的车辆的计费方式的便利性较低的问题。