本發(fā)明屬于ETC智能交通技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

智能交通系統(tǒng)是未來(lái)交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，它是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。根據(jù)國(guó)家交通運(yùn)輸部關(guān)于ETC全國(guó)聯(lián)網(wǎng)工作要求，截至2015年末，我國(guó)要基本實(shí)

現(xiàn)全國(guó)高速公路ETC(Electronic Tolling Collection，電子不停車收費(fèi)系統(tǒng))聯(lián)網(wǎng)，客車ETC使用率不低于25％，非現(xiàn)金支付使用率達(dá)到20％。根據(jù)有關(guān)部門的測(cè)算分析，1條ETC收費(fèi)車道相當(dāng)于4至6條人工收費(fèi)車道的通行能力，與人工收費(fèi)車道相比，單車通過(guò)ETC車道的時(shí)間將減少58秒，可大大提高了通過(guò)率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種智能交通ETC終端系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理方法，實(shí)現(xiàn)了一種精確稱重的ETC智能收費(fèi)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)反饋給車主本次ETC收費(fèi)信息。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種智能交通ETC終端系統(tǒng)，包括自動(dòng)欄桿、自動(dòng)欄桿控制器、RSU天線控制器、RSU天線、稱重控制器、第一稱重平臺(tái)、第二稱重平臺(tái)、第三稱重平臺(tái)、輪軸識(shí)別器、車載OBU，攝像頭、視頻處理器、出口光柵車輛分離器、入口光柵車輛分離器和中心服務(wù)器單元；

自動(dòng)欄桿連接自動(dòng)欄桿控制器，RSU天線連接RSU天線控制器，第一稱重平臺(tái)、第二稱重平臺(tái)和第三稱重平臺(tái)均連接稱重控制器，輪軸識(shí)別器連接稱重控制器，攝像頭連接視頻處理器，出口光柵車輛分離器和入口光柵車輛分離器均連接稱重控制器；

自動(dòng)欄桿控制器、稱重控制器、RSU天線控制器和視頻處理器分別通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與中心服務(wù)器單元通信；

車載OBU與RSU天線通信；

中心服務(wù)器單元包括中心服務(wù)器、短信貓、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和監(jiān)控終端服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和監(jiān)控終端服務(wù)器均通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接中心服務(wù)器，短信貓通過(guò)USB連接中心服務(wù)器。

所述RSU天線控制器包括安全認(rèn)證模塊、核心處理器模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、電池管理模塊、鋰電池、相控陣收發(fā)模塊和相控陣天線接口，相控陣天線接口連接所述RSU天線，相控陣天線接口還連接相控陣收發(fā)模塊，相控陣收發(fā)模塊連接核心處理器模塊，核心處理器模塊連接安全認(rèn)證模塊，安全認(rèn)證模塊連接網(wǎng)絡(luò)通信模塊，電池管理模塊連接鋰電池，電池管理模塊為安全認(rèn)證模塊、核心處理器模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、相控陣收發(fā)模塊和相控陣天線接口供電。

所述安全認(rèn)證模塊和核心處理器模塊均為ARM9處理器；所述相控陣收發(fā)模塊的型號(hào)為5.8GHz頻段收發(fā)器ML5830；網(wǎng)絡(luò)通信模塊的型號(hào)為ENC28J60。

一種智能交通ETC終端數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：

步驟1：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)空間進(jìn)行初始化，初始化內(nèi)容包括稱重?cái)?shù)據(jù)空間初始化、車載信息空間初始化和視頻存儲(chǔ)空間初始化；

步驟2：被測(cè)車輛上裝載車載OBU，車載OBU中存儲(chǔ)車載信息，車載信息包括車型信息、車牌信息、網(wǎng)銀卡信息、車主身份信息和車主手機(jī)號(hào)碼；被測(cè)車輛行駛到ETC車道；

步驟3：RSU天線向車載OBU讀取車載數(shù)據(jù)，并將車載數(shù)據(jù)發(fā)送給RSU天線控制器，RSU天線控制器中的安全認(rèn)證模塊對(duì)車輛信息進(jìn)行身份合適，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊與中心服務(wù)器單元通信，將車載信息傳送給中心服務(wù)器，中心服務(wù)器向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器所要被測(cè)車輛的預(yù)存信息，并將預(yù)存信息和車載信息進(jìn)行對(duì)比核實(shí)，如信息核實(shí)正確，則執(zhí)行步驟5；如不正確，則執(zhí)行步驟4；

步驟4：中心服務(wù)器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向視頻處理器所要車輛視頻圖片信息，并同時(shí)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)控制自動(dòng)欄桿控制器關(guān)閉自動(dòng)欄桿；中心服務(wù)器將視頻處理器傳回的車輛視頻信息進(jìn)行記錄存儲(chǔ)，生成報(bào)警記錄，并將報(bào)警記錄發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)；執(zhí)行步驟9；

步驟5：稱重控制器讀取入口光柵車輛分離器的數(shù)據(jù)，并判斷是否有一個(gè)車輛進(jìn)入稱重平臺(tái)：是則執(zhí)行步驟6；否，則執(zhí)行步驟5；

步驟6：稱重控制器讀取第一稱重平臺(tái)、第二稱重平臺(tái)、第三稱重平臺(tái)和輪軸識(shí)別器的數(shù)據(jù)，并對(duì)第一稱重平臺(tái)、第二稱重平臺(tái)和第三稱重平臺(tái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值處理，計(jì)算得出車輛精確的重量數(shù)據(jù)；稱重控制器還根據(jù)輪軸識(shí)別器得出車輛的輪軸數(shù)量數(shù)據(jù)；稱重控制器將車輛精確的重量數(shù)據(jù)和輪軸數(shù)量數(shù)據(jù)發(fā)送給中心服務(wù)器，中心服務(wù)器根據(jù)車輛精確的重量數(shù)據(jù)和輪軸數(shù)量數(shù)據(jù)生成車輛付費(fèi)信息，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系銀行系統(tǒng)，中心服務(wù)器根據(jù)車載信息向銀行系統(tǒng)提供的網(wǎng)銀卡信息、車主身份信息和付費(fèi)信息，銀行系統(tǒng)進(jìn)行車輛的付費(fèi)扣除；中心服務(wù)器控制自動(dòng)欄桿控制器打開(kāi)自動(dòng)欄桿，對(duì)車輛放行；

步驟7：當(dāng)車輛行駛出ETC車道，稱重控制器讀取出口光柵車輛分離器的數(shù)據(jù)，并根據(jù)出口光柵車輛分離器的數(shù)據(jù)判斷車輛是否已經(jīng)離開(kāi)：是，則執(zhí)行步驟8；否，則執(zhí)行步驟7；

步驟8：稱重控制器將車輛離開(kāi)的信息發(fā)送給中心服務(wù)器，中心服務(wù)器通過(guò)短信貓向車主手機(jī)發(fā)送本次ETC付費(fèi)短信；

步驟9：當(dāng)出現(xiàn)無(wú)法識(shí)別車輛的車載信息時(shí)，中心服務(wù)器控制自動(dòng)欄桿控制器關(guān)閉自動(dòng)欄桿，對(duì)車輛禁行，中心服務(wù)器通過(guò)短信貓向現(xiàn)場(chǎng)管理員手機(jī)發(fā)送短信報(bào)警通知，等待現(xiàn)場(chǎng)管理員對(duì)車輛進(jìn)行人工處理，同時(shí)，中心服務(wù)器向視頻處理器所要視頻信息，并將視頻信息傳送給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，記錄現(xiàn)場(chǎng)處理的全過(guò)程；當(dāng)人工處理完畢時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)管理人員可以人工控制自動(dòng)欄桿控制器打開(kāi)自動(dòng)欄桿，對(duì)車輛放行，并執(zhí)行步驟10；

步驟10：如RSU天線控制器未讀取車載OBU中存儲(chǔ)車載信息或讀取的車載OBU中存儲(chǔ)的車載信息有誤，中心服務(wù)器則對(duì)本次車輛ETC付費(fèi)信息標(biāo)記為為止車輛ETC信息，并將本次ETC付費(fèi)的視頻信息一并歸類存儲(chǔ)。

本發(fā)明所述的一種智能交通ETC終端系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理方法，實(shí)現(xiàn)了一種精確稱重的ETC智能收費(fèi)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)反饋給車主本次ETC收費(fèi)信息；本發(fā)明對(duì)車輛稱重的精度高，并對(duì)每次非正常收費(fèi)都進(jìn)行視頻記錄，保證了收費(fèi)信息的完整性，對(duì)車主所提出的收費(fèi)糾紛起到了有據(jù)可循的有益效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的RSU天線控制器3原理圖框圖；

圖3是本發(fā)明的中心服務(wù)器單元結(jié)構(gòu)示意圖。

1、自動(dòng)欄桿；2、自動(dòng)欄桿控制器；3、RSU天線控制器；4、RSU天線；5、稱重控制器；6、第一稱重平臺(tái)；7、第二稱重平臺(tái)；8、第三稱重平臺(tái)；9、輪軸識(shí)別器；10、車載OBU；11、攝像頭；12、視頻處理器；13、出口光柵車輛分離器；14、入口光柵車輛分離器；15、中心服務(wù)器；16、短信貓；17、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；18、和監(jiān)控終端服務(wù)器；19、安全認(rèn)證模塊；20、核心處理器模塊；25、網(wǎng)絡(luò)通信模塊；23、電池管理模塊；24、鋰電池；21、相控陣收發(fā)模塊；22、相控陣天線接口。

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示的一種智能交通ETC終端系統(tǒng)，其特征在于：包括自動(dòng)欄桿1、自動(dòng)欄桿控制器2(所述自動(dòng)欄桿控制器2為現(xiàn)有技術(shù)，固不詳細(xì)敘述)、RSU天線控制器3、RSU天線4(所述RSU天線4為現(xiàn)有技術(shù)，固不詳細(xì)敘述)、稱重控制器5(所述稱重控制器5為現(xiàn)有技術(shù)，固不詳細(xì)敘述)、第一稱重平臺(tái)6、第二稱重平臺(tái)7、第三稱重平臺(tái)8、輪軸識(shí)別器9、車載OBU10，攝像頭11、視頻處理器12(所述視頻處理器12為現(xiàn)有技術(shù)，固不詳細(xì)敘述)、出口光柵車輛分離器13、入口光柵車輛分離器14和中心服務(wù)器單元；

自動(dòng)欄桿1連接自動(dòng)欄桿控制器2，RSU天線4連接RSU天線控制器3，第一稱重平臺(tái)6、第二稱重平臺(tái)7和第三稱重平臺(tái)8均連接稱重控制器5，輪軸識(shí)別器9連接稱重控制器5，攝像頭11連接視頻處理器12，出口光柵車輛分離器13和入口光柵車輛分離器14均連接稱重控制器5；

自動(dòng)欄桿控制器2、稱重控制器5、RSU天線控制器3和視頻處理器12分別通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與中心服務(wù)器單元通信；

車載OBU10與RSU天線4通信；

中心服務(wù)器單元包括中心服務(wù)器15、短信貓16、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器17和監(jiān)控終端服務(wù)器18，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器17和監(jiān)控終端服務(wù)器18均通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接中心服務(wù)器15，短信貓16通過(guò)USB連接中心服務(wù)器15。

所述RSU天線控制器3包括安全認(rèn)證模塊19、核心處理器模塊20、網(wǎng)絡(luò)通信模塊25、電池管理模塊23、鋰電池24、相控陣收發(fā)模塊21和相控陣天線接口22，相控陣天線接口22連接所述RSU天線4，相控陣天線接口22還連接相控陣收發(fā)模塊21，相控陣收發(fā)模塊21連接核心處理器模塊20，核心處理器模塊20連接安全認(rèn)證模塊19，安全認(rèn)證模塊19連接網(wǎng)絡(luò)通信模塊25，電池管理模塊23連接鋰電池24，電池管理模塊23為安全認(rèn)證模塊19、核心處理器模塊20、網(wǎng)絡(luò)通信模塊25、相控陣收發(fā)模塊21和相控陣天線接口22供電。

所述安全認(rèn)證模塊19和核心處理器模塊20均為ARM9處理器；所述相控陣收發(fā)模塊21的型號(hào)為5.8GHz頻段收發(fā)器ML5830；網(wǎng)絡(luò)通信模塊的型號(hào)為ENC28J60。

包括以下步驟：

步驟1：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器17對(duì)數(shù)據(jù)空間進(jìn)行初始化，初始化內(nèi)容包括稱重?cái)?shù)據(jù)空間初始化、車載信息空間初始化和視頻存儲(chǔ)空間初始化；

步驟2：被測(cè)車輛上裝載車載OBU10，車載OBU10中存儲(chǔ)車載信息，車載信息包括車型信息、車牌信息、網(wǎng)銀卡信息、車主身份信息和車主手機(jī)號(hào)碼；被測(cè)車輛行駛到ETC車道；

步驟3：RSU天線4向車載OBU10讀取車載數(shù)據(jù)，并將車載數(shù)據(jù)發(fā)送給RSU天線控制器3，RSU天線控制器3中的安全認(rèn)證模塊19對(duì)車輛信息進(jìn)行身份合適，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊25與中心服務(wù)器單元通信，將車載信息傳送給中心服務(wù)器15，中心服務(wù)器15向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器17所要被測(cè)車輛的預(yù)存信息，并將預(yù)存信息和車載信息進(jìn)行對(duì)比核實(shí)，如信息核實(shí)正確，則執(zhí)行步驟5；如不正確，則執(zhí)行步驟4；

步驟4：中心服務(wù)器15通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向視頻處理器12所要車輛視頻圖片信息，并同時(shí)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)控制自動(dòng)欄桿控制器2關(guān)閉自動(dòng)欄桿1；中心服務(wù)器15將視頻處理器12傳回的車輛視頻信息進(jìn)行記錄存儲(chǔ)，生成報(bào)警記錄，并將報(bào)警記錄發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器17進(jìn)行存儲(chǔ)；執(zhí)行步驟9；

步驟5：稱重控制器5讀取入口光柵車輛分離器14的數(shù)據(jù)，并判斷是否有一個(gè)車輛進(jìn)入稱重平臺(tái)：是則執(zhí)行步驟6；否，則執(zhí)行步驟5；

步驟6：稱重控制器5讀取第一稱重平臺(tái)6、第二稱重平臺(tái)7、第三稱重平臺(tái)8和輪軸識(shí)別器9的數(shù)據(jù)，并對(duì)第一稱重平臺(tái)6、第二稱重平臺(tái)7和第三稱重平臺(tái)8的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值處理，計(jì)算得出車輛精確的重量數(shù)據(jù)；稱重控制器5還根據(jù)輪軸識(shí)別器9得出車輛的輪軸數(shù)量數(shù)據(jù)；稱重控制器5將車輛精確的重量數(shù)據(jù)和輪軸數(shù)量數(shù)據(jù)發(fā)送給中心服務(wù)器，中心服務(wù)器根據(jù)車輛精確的重量數(shù)據(jù)和輪軸數(shù)量數(shù)據(jù)生成車輛付費(fèi)信息，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系銀行系統(tǒng)，中心服務(wù)器根據(jù)車載信息向銀行系統(tǒng)提供的網(wǎng)銀卡信息、車主身份信息和付費(fèi)信息，銀行系統(tǒng)進(jìn)行車輛的付費(fèi)扣除；中心服務(wù)器15控制自動(dòng)欄桿控制器2打開(kāi)自動(dòng)欄桿1，對(duì)車輛放行；

步驟7：當(dāng)車輛行駛出ETC車道，稱重控制器5讀取出口光柵車輛分離器13的數(shù)據(jù)，并根據(jù)出口光柵車輛分離器13的數(shù)據(jù)判斷車輛是否已經(jīng)離開(kāi)：是，則執(zhí)行步驟8；否，則執(zhí)行步驟7；

步驟8：稱重控制器5將車輛離開(kāi)的信息發(fā)送給中心服務(wù)器15，中心服務(wù)器15通過(guò)短信貓16向車主手機(jī)發(fā)送本次ETC付費(fèi)短信；

步驟9：當(dāng)出現(xiàn)無(wú)法識(shí)別車輛的車載信息時(shí)，中心服務(wù)器15控制自動(dòng)欄桿控制器2關(guān)閉自動(dòng)欄桿1，對(duì)車輛禁行，中心服務(wù)器15通過(guò)短信貓16向現(xiàn)場(chǎng)管理員手機(jī)發(fā)送短信報(bào)警通知，等待現(xiàn)場(chǎng)管理員對(duì)車輛進(jìn)行人工處理，同時(shí)，中心服務(wù)器15向視頻處理器12所要視頻信息，并將視頻信息傳送給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器17進(jìn)行存儲(chǔ)，記錄現(xiàn)場(chǎng)處理的全過(guò)程；當(dāng)人工處理完畢時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)管理人員可以人工控制自動(dòng)欄桿控制器2打開(kāi)自動(dòng)欄桿1，對(duì)車輛放行，并執(zhí)行步驟10；

步驟10：如RSU天線控制器3未讀取車載OBU10中存儲(chǔ)車載信息或讀取的車載OBU10中存儲(chǔ)的車載信息有誤，中心服務(wù)器15則對(duì)本次車輛ETC付費(fèi)信息標(biāo)記為為止車輛ETC信息，并將本次ETC付費(fèi)的視頻信息一并歸類存儲(chǔ)。

本發(fā)明采用三個(gè)稱重平臺(tái)的方案，對(duì)車輛進(jìn)行三次稱重，并通過(guò)取平均值的方法，大大精確了車輛的稱重?cái)?shù)據(jù)，保證了車輛收費(fèi)的公正性；本發(fā)明在中心服務(wù)器15中存儲(chǔ)每一次的非正常ETC付費(fèi)信息，并將信息保存1年，為以后的糾紛問(wèn)題提供了有理的證據(jù)。

本發(fā)明通過(guò)短信形式將車輛本次的ETC付費(fèi)信息發(fā)送給車主手機(jī)，使車主可以實(shí)時(shí)把握付費(fèi)動(dòng)態(tài)，更加人性化。

本發(fā)明所述的一種智能交通ETC終端系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理方法，實(shí)現(xiàn)了一種精確稱重的ETC智能收費(fèi)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)反饋給車主本次ETC收費(fèi)信息；本發(fā)明對(duì)車輛稱重的精度高，并對(duì)每次非正常收費(fèi)都進(jìn)行視頻記錄，保證了收費(fèi)信息的完整性，對(duì)車主所提出的收費(fèi)糾紛起到了有據(jù)可循的有益效果。