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技术领域

本发明属于一种车辆管理方法及其系统，具体涉及一种车辆智能收费管理 方法及其系统。

背景技术

伴随着经济的飞速发展，汽车的持有量也在不断增加，尤其进入二十一世 纪以来，交通所带来的各种问题在我国各大中城市越来越严重，因此实时、准 确、高效的智能交通系统成为现代社会共同追求的一种现代化交通管理方案。 车辆定位技术是现代化智能交通中的重要环节，定位精确是实施智能交通的基 础，而基于车辆定位的收费系统通过互联网实现收费的全自动化，可以将现在 靠停车收费的时间大大节约，并能实现精细化收费，提高整个系统的可靠性， 在缓解我国城市交通拥挤方面有着相当非凡的意义。

目前高速不停车收费主要技术有ETC，ETC主要采用RFID技术和银行卡 绑定，通过车载OBU与高速公路的专用车道的接收装置通信，对车辆进出高速 公路定位，并在出口出自动扣款，完成不停车收费功能。但ETC必须与专用的 接收器进行交互，但是因为其对接收设备的依赖，目前只在高速的进出口布设 了接收设备，因此，缺乏对其在高速行驶过程中的路径信息的采集，当有歧义 的路段发生时，会为高速收费系统带来一定的困扰和损失。

停车场目前收费系统大多依靠视频或者红外检测车辆，进行收费管理，当 有车辆进出停车场时，通过视频识别算法或者红外识别技术对车辆进行识别。 但是由于设备本身识别技术的欠缺，目前技术中的视频检测在号码牌人为遮挡 的情况下缺乏有效地解决手段，红外检测车辆会受到很多其他因素的干扰造成 误判别，视频识别技术和红外检测技术也因为这样的缺点应用受到局限。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种车辆智能收费管理 方法及其系统。本发明是针对广泛的汽车收费应用，利用更先进的室内外定位 技术，综合采用多种技术协同定位，同时解决了高速公路和停车场的车辆定位 问题。本发明整个系统中的定位按照不同的场景设置了精度不同的定位方式， 精确定位采用近场定位模式，采用脉冲信号测距定位等方式，路径信息采用卫 星定位加基站定位方式。通过多种定位技术的联合标定，实现了高速收费和停 车场收费的自动化，大大提高了收费系统的效率和可靠性。

本发明所采用的技术方案为：

一种车辆高速收费管理方法，其改进之处在于：所述方法包括

(1)车载设备在云端服务平台绑定车辆信息和账户信息；

(2)高速公路的进口通过近场基站和视频采集设备对车辆进行识别；

(3)判断车辆是否在黑名单内，车辆信息正常则将该车辆进入信息上传到 云端服务平台进行管理；

(4)高速路行驶过程中通过全球卫星定位模块和通信基站定位模块进行定 位，并将定位信息通过通信基站定位模块上传给云端服务平台；

(5)车辆到达高速出口时近场基站和视频采集设备通过对车辆信息进行采 集，上报给云端服务平台，云端服务平台直接在账户中进行费用结算。

可选的，所述步骤(1)包括车载设备通过网络将车载设备电子标识进行注 册，与车载设备所在车辆账户绑定，云端服务平台将账户信息进行管理和存储。

可选的，所述步骤(2)包括当车辆进入到高速进口附近时，布设在收费站 的近场定位基站通过无线通信协议检测到车辆，给出车辆位置、定位车辆所在 车道和所在的具体队列位置，并反馈给现场管理电脑。

可选的，所述步骤(3)包括现场管理电脑检测入口车道车辆是否在黑名单 中，车辆正常状态则放行，并上报给云端服务平台该车辆的进入高速的信息， 云端服务平台路径信息管理单元进行管理；车辆在黑名单上则进行道闸拦截， 通知人工管理员处理，同时视频采集设备也将车辆牌照作为备用信息上传到云 服务平台进行留存。

可选的，所述步骤(4)包括车辆在高速公路行驶中通过全球卫星定位模块 和通信基站定位模块进行定位，并实时上传到云端服务平台该车辆路径信息。

可选的，所述步骤(5)包括高速公路收费站的近场定位基站和视频采集设 备捕捉到高速出口车辆驶出信息，信息上报至云端服务平台，云端服务平台根 据该车辆的路径信息和费用信息对该车辆进行收费结算，直接在车辆账户中进 行扣费结算。

进一步的，所述车辆账户内费用不足则通知现场人工管理员进行人工处理， 车辆信息在云端服务平台留存。

本发明还提供了一种车辆停车场收费管理方法，其改进之处在于：所述方 法包括

(1)车载设备在云端服务平台绑定车辆信息和账户信息；

(2)在停车场的进口通过近场基站和视频采集设备对车辆进行识别，并将 车辆进入信息上传到云端服务平台进行管理；

(3)通过查询云端服务平台进行反向寻车；

(4)车辆离开停车场出口时近场基站和视频采集设备通过对车辆信息进行 采集，上报给云端服务平台，云端服务平台直接在账户中进行费用结算。

本发明基于另一目的提供了一种车辆智能收费管理系统，其改进之处在于： 所述系统包括车载设备、路边设备和云端服务平台；

所述车载设备包括通信基站定位模块、全球卫星定位模块、近场定位模块、 无线通信模块和设备标识模块；

所述路边设备包括道闸、近场定位基站、视频采集设备、现场管理电脑和 通信设备；

所述云端服务平台包括车辆信息管理单元、车辆信息存储单元、路径信息 管理单元、路径信息存储单元、用户账户管理单元、通信单元、车辆费用结算 单元、停车场信息管理单元和黑名单管理单元；

所述现场管理电脑分别连接通信基站定位模块、全球卫星定位模块、近场 定位模块、无线通信模块、设备标识模块、道闸、近场定位基站、视频采集设 备和通信设备；

所述车载设备、路边设备和云端服务平台通过网络连接。

本发明的有益效果为：

本发明中采用了多种汽车定位方式，考虑到高速公路上铺设大量定位基站 的不经济，在高速行驶过程中依赖于现有的通信基站定位模块和全球定位卫星 来获取车辆的路径信息，相对于收费处需要精准定位而且需要高可靠性的定位 时采用现在先进技术，可以精确到厘米甚至毫米级别的近场定位技术辅以视频 识别技术进行定位，以此满足不同程度的需求，即节约了成本，又大大提高了 定位的准确性，实现精准化定位收费；

本发明采用了收费端精准定位，因此可以将大量人工处理放在云端后台处 理，大大提高的效率，而且更为准确，方便。

附图说明

图1是本发明提供的一种车辆高速收费管理方法流程示意图；

图2是本发明提供的一种车辆停车场收费管理方法流程示意图；

图3是本发明提供的一种车辆智能收费管理系统结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供了一种车辆高速收费管理方法，主要应用于高速 路收费，可以根据车辆的不同定位模式完成整个车辆在高速公路的路径记录和 车费结算，具体流程如下：

1、车载设备通过网络将车载设备电子标识进行注册，与车载设备所在车辆 账户绑定，云端服务平台将此信息通过车辆信息管理单元、车辆信息存储单元 和用户账户管理单元进行管理和存储。

2、当车辆进入到高速进口附件时，布设在收费站的近场定位基站通过无线 通信协议检测到车辆，给出车辆的精确位置、定位车辆所在车道和所在的具体 队列位置，并反馈给现场管理电脑。

3、如果车辆处于入口车道最靠近道闸的位置，通知对应车道的现场管理电 脑，现场管理电脑检测该车辆是否在黑名单中，如果该车辆属于正常状态则放 行，并上报给云端服务平台该车辆的进入高速的信息，路径信息管理单元进行 管理，如果该车辆在黑名单上则进行道闸拦截，通知人工管理员处理；同时视 频采集设备也将车辆牌照作为备用信息上传到云服务平台进行留存。

4、车辆在高速公路行驶过程中可以通过全球卫星定位模块和通信基站定位 模块进行定位，并实时上传到云端服务平台该车辆路径信息，云端服务平台路 径信息存储单元将该车辆的路径信息存储管理。

5、当车辆行驶至高速出口时，架设在高速公路收费站的近场定位基站和视 频采集设备同时捕捉到车辆驶出信息，信息上报给云端服务平台，云端服务平 台车辆费用结算单元根据该车辆的路径信息和相应的费用信息对该车辆该次收 费进行结算，如果账户内费用不足则通知现场人工管理员进行人工处理，车辆 信息在云端服务平台留存。

如图2所示，本发明提供了一种车辆停车场收费管理方法，主要应用在各 种停车场收费，可精确定位还能够提供车辆空位计数和反向寻车功能，具体流 程如下：

1、车载设备通过网络将车载设备电子标识进行注册，与车载设备所在车辆 账户绑定，云端服务平台将此信息通过车辆信息管理单元、车辆信息存储单元 和用户账户管理单元进行管理和存储；

2、当车辆进入停车场时，布设在车场内的近场定位基站接收到车辆信号， 精确定位车辆位置，开始跟踪车辆行驶，当车辆停靠时，通过位置算法判断车 辆已经停靠，将车辆信息和停靠地点精确车位上报给云端服务平台。

3、用户需要反向寻车时，可通过云端停车场信息管理单元返送该车辆具体 停靠信息；

4、当用户离开停车场时，近场定位基站检测到车辆移动的路径，当车辆行 驶到停车场时通过步骤(2)中记录的停靠时间结算费用并自动在关联账户结算， 如果停车场有道闸设备，道闸自动打开，车辆驶出；如果用户余额不足，通知 人工处理。

如图3所示，本发明提供了一种车辆智能收费管理系统，通过利用汽车的 精准定位而实现车辆智能收费管理系统，整个系统由车载设备、路边设备、云 端服务平台三部分构成，其中车载设备包括通信基站定位模块、全球卫星定位 模块、近场定位模块、无线通信模块、设备标识模块构成；路边设备由道闸、 近场定位基站、视频采集设备、现场管理电脑、通信设备构成；云端服务平台 由车辆信息管理单元、车辆信息存储单元、路径信息管理单元、路径信息存储 单元、用户账户管理单元、通信单元、车辆费用结算单元、停车场信息管理单 元、黑名单管理单元构成；

现场管理电脑分别连接通信基站定位模块、全球卫星定位模块、近场定位 模块、无线通信模块、设备标识模块、道闸、近场定位基站、视频采集设备和 通信设备；

近场定位基站连接车载设备，通过无线通信模块中无线通信协议连接近场 定位模块检测车辆位置、定位车辆所在车道和所在的具体队列位置；

车载设备、路边设备和云端服务平台通过网络连接。

其中，近场定位模块由射频脉冲测距定位、超声波脉冲测距定位技术、红 外线技术、射频识别技术、超宽带技术、光跟踪定位技术以及图像分析技术等 实现，能够达到定位准确，精度高。卫星定位系统采用GPS和北斗；基站定位 采用目前市场上比较通用的基站通信定位模块实现。

全球卫星定位模块能实现大范围的室外定位，基站定位精度根据通信制式 和基站分布密度，定位精度一般在50-200米，由电信运营商提供定位接口，能 覆盖很多室内场景，但是精度不够。近场定位，商业级产品可以达到厘米级的 精度，实验室环境已经做到毫米级，但是单系统覆盖范围有限。三种定位各有 优点和适用范围，本发明将三者结合使用，扩大车辆定位的适用范围，覆盖车 辆行进的各种场景，提高定位的可靠性，通过多重定位在技术上提高位置伪造 的难度。

其中，高速公路出入口的车道一般宽3-4米，普通停车场的车位尺寸在3-6 米左右，全球卫星定位和通信基站定位模块定位的精度难于以高准确度定位具 体的车道和车位。使用近场精准定位模块高精度标定汽车具体停在了哪个车道、 车位和队列位置，使用精准位置信息实现精细化收费。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其 他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请 相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。