CN102096952A - 一种实现不停车收费并发交易的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现不停车收费并发交易的方法和装置，涉及一种不停车收费系统领域。该方法包括：路侧单元在完成清点、获取车辆服务表后，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令；所述路侧单元接收所述第一车载单元返回的快速响应帧命令，并在所述第一车载单元处理发送安全写命令与人机交互命令时，与第二车载单元进行交互；所述路侧单元在向所述第一车载单元发送取结果帧命令，以及在接到所述第一车载单元发送的安全写命令与人机交互命令应答后，结束交易。该装置包括：发送单元、接收单元、交互单元和交易结束单元。本发明的技术方案可以稳定地实现不停止收费的并发交易，缩短交易时间。
Description
技术领域
本发明涉及不停车收费(Electronic Toll Collection，ETC)系统领域，特别涉及一种实现不停车收费并发交易的方法和装置。
背景技术
目前，不停车收费的国家标准，是交通部联网收费技术标准中关于设备规范的部分，是应用于高速公路收费实现不停车收费的技术标准。该标准主要规定了车载单元(On board Unit，OBU)以及路侧单元(Rate-Sensor Unit，RSU)两个设备规范，规定了短程通信协议(Dedicated Short RangeCommunication，DSRC)。其中，路侧单元设置在收费车道，车载单元则安装在车辆内部。城市路桥收费自由流ETC系统，为了满足高速过车下的交易，简化了国标ETC的交易流程，采用了双向认证，后台扣费的方式。OBU采用有源单片式结构，协议上为了满足并发需求，提供了5个时隙，实现简单的Aloha算法。
现有技术虽然可以实现不停车收费，但如何利用多时隙实现多OBU并发交易方面并没有提出可行的方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种实现不停车收费并发交易的方法和装置，以解决现有技术中没有提供多OBU并发交易方案的问题，具体的技术方案如下：
一种实现不停车收费并发交易的方法，包括：
路侧单元在完成清点、获取车辆服务表后，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令；
所述路侧单元接收所述第一车载单元返回的快速响应帧命令，并在所述第一车载单元处理发送安全写命令与人机交互命令时，与第二车载单元进行交互；
所述路侧单元在向所述第一车载单元发送取结果帧命令，以及在接到所述第一车载单元发送的安全写命令与人机交互命令应答后，结束交易。
一种实现不停车收费并发交易的装置，包括：
发送单元，用于在完成清点、获取车辆服务表后，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令；
接收单元，用于接收所述第一车载单元返回的快速响应帧命令；
交互单元，用于在所述第一车载单元处理发送安全写命令与人机交互命令时，与第二车载单元进行交互；
交易结束单元，用于在向所述第一车载单元发送取结果帧命令，以及在接到所述第一车载单元发送的安全写命令与人机交互命令应答后，结束交易。
在本发明实施例中，路侧单元在完成清点、获取车辆服务表后，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令；接收第一车载单元返回的快速响应帧命令，并在第一车载单元处理发送安全写命令与人机交互命令时，与第二车载单元进行交互；在向第一车载单元发送取结果帧命令，以及在接到第一车载单元发送的安全写命令与人机交互命令应答后，结束交易，可以稳定地实现不停止收费的并发交易，缩短交易时间。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种实现不停车收费并发交易的方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种实现不停车收费并发交易的方法的详细流程图。
图3是本发明实施例提供的一种实现不停车收费并发交易的装置的结构图。
具体实施方式
本发明的核心思想在于：路侧单元在完成清点、获取车辆服务表后，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令；接收第一车载单元返回的快速响应帧命令，并在第一车载单元处理发送安全写命令与人机交互命令时，与第二车载单元进行交互；在向第一车载单元发送取结果帧命令，以及在接到第一车载单元发送的安全写命令与人机交互命令应答后，结束交易，可以稳定地实现不停止收费的并发交易，缩短交易时间。
下面结合附图及优选实施方式对本发明技术方案进行详细说明。
本发明实施例提供了一种实现不停车收费并发交易的方法和装置，如图1所示，包括：
101，路侧单元在完成清点、获取车辆服务表后，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令；
102，该路侧单元接收该第一车载单元返回的快速响应帧命令，并在该第一车载单元处理发送安全写命令与人机交互命令时，与第二车载单元进行交互；
103，该路侧单元在向该第一车载单元发送取结果帧命令，以及在接到该第一车载单元发送的安全写命令与人机交互命令应答后，结束交易。
进一步地，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令，包括：
判断任务队列中的第一车载单元事件状态为接收到车辆服务表，待发送安全写命令与人机交互命令状态，如果是，则向该第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令。
进一步地，该方法还包括：判断任务队列中的第一车载单元事件状态不是接收到车辆服务表，待发送安全写命令与人机交互命令状态，且任务队列中的车载单元事件的状态相同，则根据优先级从高到低的规则或根据优先清点优先处理的规则发送安全写命令与人机交互命令。
进一步地，路侧单元与第二车载单元进行交互包括：
如果在第一轮清点中已经清点到第二车载单元，向第二车载单元发送安全写命令与人机交互命令；否则，发送信令广播帧清点第二车载单元，并获取第二车载单元返回的车辆服务表。
下面通过一个具体的示例对本发明实施例进行详细的描述，但该示例并不构成对本发明保护范围的限制。
201，RSU对OBU进行清点，发现3个OBU，分别是第一OBU、第二OBU和第三OBU。
具体地，RSU发送信令广播帧(Broadcast Service Table，BST)，清点通信区域内的OBU，并与其协商通用参数和应用参数，其中，该广播帧包括：密钥版本号、支持的OBU类型以及OBU交易模式等。
OBU接收到BST后，读取自身存储的OBU的MAC地址，并将MAC地址携带在PrWRQ帧中发送给RSU，请求分配专用链路上行窗口。如果两个OBU有相同的OBU标识，则进行过滤。在本示例中，RSU经过清点发现了第一OBU、第二OBU和第三OBU。其中，第一OBU在时隙0返回PrWRQ帧，第二OBU在时隙1返回PrWRQ帧，第三OBU在时隙2返回PrWRQ帧。
202，RSU从OBU获取车辆服务表(Vehicle Service Table，VST)。
具体地，RSU接收到OBU返回的PrWRQ帧后，向OBU发送PrWA帧，为OBU分配专用链路上行窗口。其中，RSU在依次在时隙0、时隙1和时隙2接收到第一OBU、第二OBU和第三OBU返回的PrWRQ帧，因此，RSU依次在时隙0、时隙1和时隙2分别向第一OBU、第二OBU和第三OBU发送PrWA帧。
OBU接收到PrWA帧后，对PrWA帧进行应答，如果应答成功，则向RSU返回VST，与RSU协商通信参数和应用参数，其中，该VST包括固定交易数据(例如车辆号、车型、车辆用户类型等)以及认证所需的随机数等信息。具体地，第一OBU在时隙0返回VST，第二OBU在时隙1返回VST，第二OBU在时隙2返回VST。
203，RSU获取到VST后，根据并发交易规则发送安全写命令与人机交互命令，接收第一OBU返回的快速响应帧命令，并在第一OBU处理发送安全写命令与人机交互命令时，清点其他OBU，并获取VST。
在本示例中，RSU针对OBU建立任务队列，在任务队列中存储OBU事件的状态，本发明定义的OBU事件的状态(称为“OBU的状态”是否更合适呢？)，可以分为：接收到VST，待发送安全写命令与人机交互命令(SetSecure&SetMMi.rq)状态；完成认证状态；完成SetSecure&SetMMi.rq状态；接收到快速响应(FastAck)帧命令状态；获取到结果帧的状态等。RSU遍历任务队列，判断OBU事件的状态，RSU在调度定时器每次超时时，都会检查任务队列中OBU事件的状态，为了保证效率和及时性，调度定时器的粒度要尽量小。如果发现有OBU事件处于接收到VST，待发送安全写命令与人机交互命令(SetSecure&SetMMi.rq)状态，则优先处理该发送事件。其中，优先处理处于需要发送操作状态的事件，这样使多OBU尽可能都在运行，没有空闲态的OBU，从而为RSU并发处理创造条件，缩短整体交易时间。如果没有，且各个OBU事件的状态相同，则优先处理高优先级的OBU事件或优先处理最先被清点到的OBU事件。其中，优先级的高低可以根据需要进行订制，例如可以是公务车优先，非公务车次之。
在本示例中，RSU依次在时隙0、时隙1和时隙2接收到OBU返回的VST后，在时隙0向第一OBU发送SetSecure&SetMMi.rq命令。因此，RSU在任务队列中将第一、第二和第三OBU事件的状态设置为接收到VST，待发送安全写命令与人机交互命令状态。此时，RSU先向第一OBU发送安全写命令与人机交互命令，此时，第一OBU的状态为完成SetSecure&SetMMi.rq状态，第二和第三OBU的状态为接收到VST，待发送安全写命令与人机交互命令状态。
RSU接收到第一OBU返回的快速响应帧命令，此时，第一OBU事件的状态为取结果帧状态。而第二和第三OBU的状态为接收到VST，待发送安全写命令与人机交互命令状态。在实际应用中，有可能，RSU在向第一OBU发送安全写命令与人机交互命令后，调度定时器超时两次，此时，RSU依然没有收到第一OBU返回的快速响应帧命令。RSU向第二、第三OBU发送安全写命令与人机交互命令。然后RSU接收到第一、第二和第三OBU返回的快速响应帧命令，此时，第一、第二和第三OBU事件的状态为取结果帧命令。
在本示例中，假设RSU在接收到第一OBU发送的快速响应帧命令后，将第一OBU事件的状态设置为取结果帧命令，第二、第三OBU事件的状态为接收到VST，待发送安全写命令与人机交互命令状态。由于第一OBU发送的快速响应帧命令会通知RSU，该OBU处理该安全写命令与人机交互命令需要的最短时间和最长时间。RSU可以利用等待第一OBU处理该命令的时间，发送一次BST广播，清点该通信区域内处于休眠状态的OBU，缩短整体交易时间。例如，在通信区域内有五个OBU，如果不使用穿插BST广播的规则，那么RSU会在三个OBU处理完成后，在进行后续OBU的清点流程。如果采用穿插BST规则，RSU在获取到第一OBU的快速响应帧命令后，可以重新发起一次BST广播，在第一OBU处理该安全写命令与人机交互命令时，RSU可以清点到其他两个OBU，并获取其提供的VST，这样缩短了整个交易的过程。此外，RSU也在第一OBU处理该安全写命令与人机交互命令时，完成向第二、和第三OBU发送安全写命令与人机交互命令的流程。
本领域技术人员可以理解的是，RSU在接收到OBU返回的快速响应帧命令后，会利用OBU处理该安全写命令与人机交互命令的时间，清点通信区域内的其他OBU或是进行预处理，例如进行其他OBU事件的访问凭证计算或者在车辆信息数据库中查找其他OBU对应的车辆信息等，从而能够充分利用时隙，缩短整体交易时间。
204，RSU向OBU发送取结果帧命令，请求OBU的确认信息帧。
RSU与第一、与第二、第三OBU的交互流程类似，在此不再赘述。
205，RSU接收OBU返回的安全写命令与人机交互命令应答(SetSerure&SetMMI.rs)。
206，RSU结束交易，释放资源。
本发明实施例还提供了一种实现不停车收费并发交易的装置，如图3所示，包括：
发送单元，用于在完成清点、获取车辆服务表后，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令；
接收单元，用于接收所述第一车载单元返回的快速响应帧命令；
交互单元，用于在所述第一车载单元处理发送安全写命令与人机交互命令时，与第二车载单元进行交互；
交易结束单元，用于在向所述第一车载单元发送取结果帧命令，以及在接到所述第一车载单元发送的安全写命令与人机交互命令应答后，结束交易。
进一步地，发送单元根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令，包括：
判断任务队列中的第一车载单元事件状态为接收到车辆服务表，待发送安全写命令与人机交互命令状态，如果是，则向所述第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令。
进一步地，发送单元还用于如果判断任务队列中的第一车载单元事件状态不是接收到车辆服务表，待发送安全写命令与人机交互命令状态，且任务队列中的车载单元事件的状态相同，则根据优先级从高到低的规则或根据优先清点优先处理的规则发送安全写命令与人机交互命令。
进一步地，该交互单元，具体用于如果在第一轮清点中已经清点到第二车载单元，向第二车载单元发送安全写命令与人机交互命令；否则，发送信令广播帧清点第二车载单元，并获取第二车载单元返回的车辆服务表。
在本发明实施例中，路侧单元在完成清点、获取车辆服务表后，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令；接收第一车载单元返回的快速响应帧命令，并在第一车载单元处理发送安全写命令与人机交互命令时，与第二车载单元进行交互；在向第一车载单元发送取结果帧命令，以及在接到第一车载单元发送的安全写命令与人机交互命令应答后，结束交易，可以稳定地实现不停止收费的并发交易，缩短交易时间。
上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权力要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种实现不停车收费并发交易的方法，其特征在于，包括：
路侧单元在完成清点、获取车辆服务表后，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令；
所述路侧单元接收所述第一车载单元返回的快速响应帧命令，并在所述第一车载单元处理发送安全写命令与人机交互命令时，与第二车载单元进行交互；
所述路侧单元在向所述第一车载单元发送取结果帧命令，以及在接到所述第一车载单元发送的安全写命令与人机交互命令应答后，结束交易。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令，包括：
判断任务队列中的第一车载单元事件状态为接收到车辆服务表，待发送安全写命令与人机交互命令状态，如果是，则向所述第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：如果判断任务队列中的第一车载单元事件状态不是接收到车辆服务表，待发送安全写命令与人机交互命令状态，且任务队列中的车载单元事件的状态相同，则根据优先级从高到低的规则或根据优先清点优先处理的规则发送安全写命令与人机交互命令。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路侧单元与第二车载单元进行交互包括：
如果在第一轮清点中已经清点到第二车载单元，向第二车载单元发送安全写命令与人机交互命令；否则，发送信令广播帧清点第二车载单元，并获取第二车载单元返回的车辆服务表。
5.一种实现不停车收费并发交易的装置，其特征在于，包括：
发送单元，用于在完成清点、获取车辆服务表后，根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令；
接收单元，用于接收所述第一车载单元返回的快速响应帧命令；
交互单元，用于在所述第一车载单元处理发送安全写命令与人机交互命令时，与第二车载单元进行交互；
交易结束单元，用于在向所述第一车载单元发送取结果帧命令，以及在接到所述第一车载单元发送的安全写命令与人机交互命令应答后，结束交易。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，发送单元根据并发交易规则向第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令，包括：
判断任务队列中的第一车载单元事件状态为接收到车辆服务表，待发送安全写命令与人机交互命令状态，如果是，则向所述第一车载单元发送安全写命令与人机交互命令。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发送单元，还用于如果判断任务队列中的第一车载单元事件状态不是接收到车辆服务表，待发送安全写命令与人机交互命令状态，且任务队列中的车载单元事件的状态相同，则根据优先级从高到低的规则或根据优先清点优先处理的规则发送安全写命令与人机交互命令。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述交互单元，具体用于
如果在第一轮清点中已经清点到第二车载单元，向第二车载单元发送安全写命令与人机交互命令；否则发送信令广播帧清点第二车载单元，并获取第二车载单元返回的车辆服务表。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20110615 |
|
| C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned |