CN101162527A

CN101162527A - 一种高速公路收费系统及其收费方法

Info

Publication number: CN101162527A
Application number: CNA2007101245896A
Authority: CN
Inventors: 同选民; 杨岚; 黄义林; 丁伟
Original assignee: ChinaGPS Co Ltd Shenzhen
Current assignee: ChinaGPS Co Ltd Shenzhen
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2008-04-16

Abstract

本发明涉及全球定位技术，针对现有技术停车缴费影响车辆正常行驶以及并行处理能力差等缺陷，提供一种高速公路收费系统，包括车载移动终端，当行驶在收费路段上时，发出车辆状态信息；计费中心，与车载移动终端通信连接，用于接收车辆状态信息，对车载移动终端计费。本发明还提供了一种高速公路收费方法，包括行驶在收费路段上的车载移动终端向计费中心发出车辆状态信息，计费中心依据车辆状态信息对车载移动终端计费。通过结合使用GPS定位技术和移动通信网络，可实现车辆的不停车计费，因而不影响车辆的正常行驶；同时，借助数字设备强大的并行处理能力，可对路上多台车辆并行的进行计费，极大的提高整体处理效率。

Description

一种高速公路收费系统及其收费方法

技术领域

本发明涉及全球定位技术，更具体地说，涉及一种高速公路收费系统及其收费方法。

背景技术

目前，高速公路管理部门主要通过在高速公路入口或出口处设置收费站来对过往车辆收费。在这种方式下，车辆到达收费站后，首先需要停车，然后通过现金或刷卡方式缴费，再启动车辆通过收费站，整个过程需要耗费数分钟之久，效率很低且影响车辆正常行驶。同时，由于收费站中收费设备有限，并行处理量小，因此当收费站停有多辆待缴费车辆时，这些待缴费车辆需要按先后顺序进入队列，然后依次缴费通过，这样一来，位于队列尾部的车辆往往需要等待数十分钟才能缴费通过。由此不难看出，这种收费方式严重制约车辆顺利效率。每到车流高峰期时，收费站往往都滞留大量待缴费车辆，有时甚至可能因为队列过长而阻塞其他路段，严重影响道路畅通，而因长时间等待而带来的损失则更是无法估量。此外，收费站车辆拥挤，极易发生车辆刮蹭事故。

因此，需要一种无需停车、且具有强大并行处理能力的收费技术，可在车辆行驶过程中并行对高速公路上的所有车辆计费。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术停车缴费影响车辆正常行驶以及并行处理能力差等种种缺陷，提供一种高速公路收费系统及其收费方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高速公路收费系统，包括：

车载移动终端，当行驶在收费路段上时，发出车辆状态信息；

计费中心，与车载移动终端通信连接，用于接收车辆状态信息，对车载移动终端计费。

在本发明所述的系统中，

所述车辆状态信息包括车辆驶入状态信息和车辆驶离状态信息；

所述车载移动终端包括：

收费路段信息存储模块，用于存储收费路段信息；

GPS车载接收机，用于接收GPS信号，发出当前位置信息；

中央处理器，用于接收当前位置信息，依据所述收费路段信息，在确

定进入收费路段时发出车辆驶入状态信息，在确定驶离收费路段时发出车辆驶离状态信息。

在本发明所述的系统中，

所述车载移动终端包括：

移动通信模块，通信连接至移动通信网络，用于将所述车辆状态信息封装在短消息中发往移动通信网络；

所述计费中心通信连接至移动通信网络，用于接收移动通信网络所转发的来自车载移动终端的车辆状态信息。

在本发明所述的系统中，所述移动通信模块包括下列模块中的至少一个：

GSM通信模块；

CDMA通信模块；

GPRS通信模块。

在本发明所述的系统中，所述车载移动终端包括：

更新模块，用于接收所述计费中心发来的收费路段更新信息，对所述收费路段存储模块中的收费路段信息进行更新。

本发明还提供了一种高速公路收费方法，包括，行驶在收费路段上的车载移动终端向计费中心发出车辆状态信息，计费中心依据车辆状态信息对车载移动终端计费。

在本发明所述的方法中，所述车辆状态信息包括车辆驶入状态信息和车辆驶离状态信息，所述方法包括以下步骤：

A、所述车载移动终端驶入所述收费路段，向所述计费中心发出车辆驶入状态信息；

B、所述车载移动终端驶离所述收费路段，向所述计费中心发出车辆驶离状态信息；

C、所述计费中心依据所述车辆驶入状态信息和所述车辆驶离状态信息对所述车载移动终端计费。

在本发明所述的方法中，所述车载移动终端按照以下步骤确定驶入或驶离收费路段：

M、所述车载移动终端时时接收GPS信号，确定自身当前位置；

N、所述车载终端依据自身存储的收费路段信息及自身当前位置判断自己是否驶入或驶离收费路段。

在本发明所述的方法中，所述车载移动终端将所述车载状态信息封装在短消息中，发往移动通信网络，再由移动通信网络将所述车载状态信息转发给计费中心。

在本发明所述的方法中，所述移动通信网络为下列网络之一：

GSM网络；

CDMA网络；

GPRS网络。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果，通过结合使用GPS定位技术和移动通信网络，可实现车辆的不停车计费，因而不影响车辆的正常行驶；同时，借助数字设备强大的并行处理能力，可对路上多台车辆并行的进行计费，极大的提高整体处理效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明高速公路收费系统的结构示意图；

图2是本发明车载移动终端的结构示意图；

图3是本发明计费中心的结构示意图；

图4是本发明高速公路收费方法的流程图。

具体实施方式

本发明介绍了一种高速公路收费系统及其收费方法，通过结合使用GPS定位技术和移动通信网络，来实现车辆的不停车计费及并行处理，下面就结合附图和实施例对本发明的技术方案进行描述。

图1是本发明高速公路收费系统的结构示意图。如图1所示，本发明提供的高速公路收费系统包括GPS(Global Positioning System，全球定位系统)卫星，安装在车辆上的车载移动终端和计费中心。其中，车载移动终端通信连接到移动通信网络例如但不限于GSM网络、CDMA网络、GPRS网络等。计费中心通过专线如DDN(Digital Data Network，数字数据网)专线分别通信连接到移动通信网络和银行的转帐中心。

图2是本发明车载移动终端的结构示意图。如图2所示，除了常见的CPU、FLASH存储器、I/O控制、微硬盘、SD接口、USB接口、显示屏/触摸屏、无线防盗模块外，本发明提供的车载移动终端还包括GPS车载接收机、收费路段信息存储模块、更新模块和移动通信模块。GPS车载接收机用于时时接收GPS卫星发送的GPS信号，生成当前位置信息，包括例如但不限于当前位置的经度、纬度信息及行驶方向信息等；收费路段信息存储模块用于存储收费路段信息，即收费路段的入口及进入方向、出口及离开方向信息等，例如但不限于入口和出口的经度、纬度信息等，及从哪个方向经过入口才是进入收费路段，从哪个方向经过出口才是离开收费路段；更新模块用于接收计费中心发来的更新信息，对收费路段信息进行更新。CPU根据当前位置信息和收费路段信息，在进入收费路段时发出车辆驶入状态信息，在驶离收费路段时发出车辆驶离状态信息，例如，CPU将当前位置的经度、纬度和行驶方向等信息与收费路段入口或出口的经度、纬度及进入方向、离开方向等信息进行匹配，若与入口信息相匹配，则发出车辆驶入状态信息；若与出口信息相匹配，则发出车辆驶离状态信息。车辆驶入状态信息和车辆驶离状态信息可包括当前位置信息等。移动通信模块可以是例如但不限于GSM、GPRS或CDMA无线模块，用于向移动通信网络发送包含车辆状态信息的短消息。

FLASH存储器采用多片Synchronous DRAM(如HY57V561620)构成128M(或者更高)内存，保证系统高速运行手机运行的操作系统(如Windowsmobile 5.0)；流媒体播放软件可烧录于FLASH存储器或者微硬盘中，CPU可选用基于ARM9的微处理器系列，如三星公司的S3C2410处理器。同时，配有其它I/O、SD卡及USB接口等输入输出设备，可实现系统升级及与其他设备的数据交换。收费路段信息存储模块采用数据不易丢失性永久存储器件，以及CMOS器件如CMOS24C128等。

图3是本发明计费中心的结构示意图。如图3所示，除执行计算任务的CPU、车辆信息数据库(例如车主等信息)、地图数据库(例如收费路段入口、出口的经度、纬度信息、方向信息等)、车辆行驶状况显示器、通信模块外，计费中心还包括车辆状态信息接收确认模块和计费模块。车辆状态信息接收确认模块用于在接收车辆驶入状态信息和车辆驶离状态信息，并发出确认信息和收费通知；计费模块用于根据车辆驶入状态信息和车辆驶离状态信息对车辆计费。

图4是本发明高速公路收费方法的流程图。如图4所示，本方法开始于步骤400，车辆行驶到高速公路入口处，主动发出包含车辆驶入状态信息的短消息。为实现这一目的，需要在车载移动终端中预先存储收费路段信息，即收费路段的入口和进入方向、出口及离开方向信息等，例如但不限于入口和出口的经度、纬度信息等。在这种情况下，车载移动终端时时接收GPS卫星发出的GPS信号，生成自身的当前位置信息，例如但不限于，当前位置的经度、纬度信息和行驶方向信息等，然后将当前位置信息与收费路段信息中记载的入口信息进行匹配，若匹配成功，则确认进入收费路段，生成车辆驶入状态信息并通过短消息发送出去。车辆驶入状态信息包括例如但不限于车辆的行驶路线、方向、当前位置、速度、高度等。在下一步骤402，移动通信网络通过其与计费中心之间的专线将短消息中的车辆驶入状态信息发给收费中心。在下一步骤404，收费中心根据收到的车辆驶入状态信息判断车辆即将驶入的路段是否是收费路段，若是，则生成收费条目，并在其中记录下车辆在该收费路段上的驶入点，即收费路段的入口信息，然后向移动通信网络发出确认。在下一步骤406，移动通信网络将确认内容封装在短消息中发往车载移动终端。

在下一步骤408，在行驶过程中，由于车载移动终端存储有收费路段信息，因此车载移动终端根据GPS信号提供的自身位置信息，时时与出口信息进行匹配，当匹配成功时，说明车载移动终端即将驶离收费路段，这时，车载移动终端主动发送包含车辆驶离状态信息的短消息，车辆驶离状态信息包括例如但不限于当前位置信息(即出口位置信息)，车主身份号码、入口时间、站号、出口时间、站号等。在下一步骤410，移动通信网络将短消息中的车辆驶离状态信息发送给计费中心。在下一步骤412，计费中心找到该车辆对应的收费条目，依据根据车辆驶离状态信息，在收费条目中记录车辆的驶离点，即收费路段的出口，然后计算该车辆在收费路段上的行驶距离，从而计算出该车辆应当缴纳的费用，然后通过专线向银行(转帐中心)发送账户信息例如应当缴费的车辆的帐号和缴费金额，以通知银行对应缴费车辆收费。在下一步骤414，计费中心向移动通信网络发出收费通知，其中包含收费条目中的内容，例如收费金额、时间、地点，收费路段的驶入和驶离点等数据。在下一步骤416，移动通信网络将通知内容封装在短消息中发给车载移动终端，供车主事后确认。一旦车主产生疑问，可通过短消息/电话及时向计费中心查询、更正。

应当注意，上述匹配过程无需精确匹配，可通过限定收费路段入口或出口的范围阈值，当车辆进入阈值限定的范围时即可认定车辆到达入口或出口。另外，由于一些高速公路在一个方向上的入口同样也是该高速公路在相反方向上的出口，而经过出口驶离高速公路的车辆有可能被误认为进入高速公路，因此，除了依照经度、纬度等定位信息来判断车辆是否进入收费路段外，还需要结合例如但不限于车辆的行驶方向信息或者其他可用来确定车辆是进入还是离开收费路段的信息等进行判断等进行判断。

由于本发明自动通过定位技术和移动通信网络进行收费，因此收费过程无需停车；同时，借助于卫星定位系统和移动通信网络强大的并行处理能力，可并行的对收费路段上的所有车辆进行计费。此外，收费路段的入口和出口信息均存储在车载移动终端中，车辆将由GPS信号得出的当前位置信息，时时与入口、出口信息进行匹配，在匹配成功时主动发出包含车辆驶入状态信息或车辆驶离状态信息的短消息，整个过程自动完成。当收费路段信息内容发生变化时，可由计费中心发出更新信息，以便对车载移动终端中的收费路段信息进行更新。

Claims

1.一种高速公路收费系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述车载移动终端包括：

收费路段信息存储模块，用于存储收费路段信息；

GPS车载接收机，用于接收GPS信号，发出当前位置信息；

3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其特征在于，

所述车载移动终端包括：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述移动通信模块包括下列模块中的至少一个：

GSM通信模块；

CDMA通信模块；

GPRS通信模块。

5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述车载移动终端包括：

6.一种高速公路收费方法，其特征在于，包括，行驶在收费路段上的车载移动终端向计费中心发出车辆状态信息，计费中心依据车辆状态信息对车载移动终端计费。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述车辆状态信息包括车辆驶入状态信息和车辆驶离状态信息，所述方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述车载移动终端按照以下步骤确定驶入或驶离收费路段：

M、所述车载移动终端时时接收GPS信号，确定自身当前位置；

9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述车载移动终端将所述车载状态信息封装在短消息中，发往移动通信网络，再由移动通信网络将所述车载状态信息转发给计费中心。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述移动通信网络为下列网络之一：

GSM网络；

CDMA网络；

GPRS网络。