車載高速路快速電子充值系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種車載高速路快速電子充值系統(tǒng)及其方法，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高速路電子收費系統(tǒng)，利用ETC卡實現(xiàn)在收費站不停車結(jié)算、支付。ETC收費管理公司(速通科技是有代表性公司之一)目前在市面上提供的高速公路ETC卡主要有兩種，一種是記賬卡，另一種是儲值卡。記賬卡本身不具備結(jié)算存儲功能，只是相當于一個消費記錄介質(zhì)，在一定范圍內(nèi)可以進行透支使用。儲值卡不具備透支功能，在使用過程中需要進行接觸式的圈存。二者主要的區(qū)別在于記賬卡方便但存在資金信用風險，存儲卡沒有風險但需要進行圈存。
[0003]高速公路ETC卡現(xiàn)主要用于小客車，而對于經(jīng)常需要進行長途運輸、長時間在高速公路通行的貨車用戶，還未開始使用。由于記賬卡涉及到信用風險問題，目前在貨車車主范圍內(nèi)實行風險較大，因此推行使用儲值卡是未來發(fā)展的趨勢。
[0004]但是現(xiàn)有的ETC儲值卡只能到高速路電子收費系統(tǒng)的管理公司指定的營業(yè)網(wǎng)點去才能完成充值(充值信息寫入ETC儲值卡，簡稱圈存)。由于營業(yè)網(wǎng)點少，充值不便。車輛在途中出現(xiàn)ETC儲值卡余額不足的情況，就無法使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種交易安全、能實現(xiàn)1C卡無需在營業(yè)網(wǎng)點進行充值、即充即用的車載高速路快速電子充值系統(tǒng)及其方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種車載高速路快速電子充值系統(tǒng)，包括1C卡、車載終端、車輛監(jiān)控平臺和高速路電子收費系統(tǒng)；
[0007]所述的車輛監(jiān)控平臺包括對1C卡進行鑒權(quán)的鑒權(quán)服務(wù)器、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)關(guān)服務(wù)器和鑒權(quán)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器;高速路電子收費系統(tǒng)包括對1C卡進行圈存的圈存服務(wù)器和IC卡對應(yīng)的資金帳戶信息的資金帳戶數(shù)據(jù)庫；
[0008]本發(fā)明的車輛監(jiān)控平臺是道路運輸衛(wèi)星定位系統(tǒng)的企業(yè)監(jiān)控平臺，具體包括通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、鑒權(quán)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和鑒權(quán)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等，具備車輛安全運營的實時監(jiān)控功能。本發(fā)明在現(xiàn)有的車輛監(jiān)控平臺中增加了 1C卡相關(guān)信息的數(shù)據(jù)傳輸(通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器)和車載終端及1C卡的鑒權(quán)處理功能(鑒權(quán)服務(wù)器)，其他設(shè)置符合車輛監(jiān)控平臺相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，如JT/T2011-796標準。
[0009]本發(fā)明的高速路電子收費系統(tǒng)是通過設(shè)置在收費公路收費站出入口處的天線及車型識別系統(tǒng)和安裝在車輛的車載裝置，利用信息通信技術(shù)，自動實現(xiàn)通行費支付的系統(tǒng)。本發(fā)明在現(xiàn)有的高速路電子收費系統(tǒng)中增加了 1C卡相關(guān)信息的數(shù)據(jù)傳輸、圈存信息交易處理功能(圈存服務(wù)器)。
[0010]所述的1C卡具備ETC儲值卡功能；
[0011 ] 所述的車載終端包括1C卡插口、1C卡讀寫裝置和CPU處理器，1C卡通過1C卡插口插入到車載終端中，1C卡讀寫裝置讀取或根據(jù)圈存服務(wù)器的圈存指令將圈存金額寫入1C卡中，車載終端的處理器與鑒權(quán)服務(wù)器進行鑒權(quán)數(shù)據(jù)的無線傳輸；
[0012]本發(fā)明的車載終端是道路運輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)的車載終端，具體包括北斗/GPS定位芯片、無線通信處理芯片、1C卡插口、1C卡讀寫裝置和CPU處理器等，是在現(xiàn)有的車載終端中增加了ETC儲值卡讀寫功能(1C卡讀寫裝置)和1C卡相關(guān)信息的數(shù)據(jù)處理傳輸功能(CPU處理器)，其他設(shè)置符合車載終端相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，如JT/T2011-794標準。
[0013]車載終端與鑒權(quán)服務(wù)器之間可以通過TCP/UDP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，車載終端作為TCP/UDP協(xié)議的客戶端，鑒權(quán)服務(wù)器作為TCP/UDP協(xié)議的服務(wù)端。
[0014]所述的鑒權(quán)服務(wù)器根據(jù)車載終端的鑒權(quán)數(shù)據(jù)對車載終端和1C卡進行鑒權(quán);判定車載終端和1C卡是否合法有效;所述的圈存服務(wù)器與車載終端之間通過通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器透傳圈存數(shù)據(jù)，完成1C卡的圈存；
[0015]本發(fā)明車載終端的CPU處理器與通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器可以通過TCP/UDP協(xié)議進行圈存數(shù)據(jù)的無線傳輸，車載終端作為TCP/UDP協(xié)議的客戶端，通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器作為TCP/UDP協(xié)議的服務(wù)端，通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器和圈存服務(wù)器通過TCP/UDP協(xié)議進行數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)有線/無線傳輸，為了保密，可以設(shè)置專網(wǎng)通信，圈存服務(wù)器作為TCP/UDP協(xié)議的服務(wù)端，通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器作為TCP/UDP協(xié)議的客戶端。
[0016]圈存數(shù)據(jù)包括車載終端發(fā)生的圈存請求和圈存服務(wù)器的發(fā)送的圈存指令等，圈存請求包括車載終端信息(車載終端號和1C卡號等)及圈存數(shù)據(jù)信息(圈存金額等)，圈存指令包括圈存成功和圈存金額等。
[0017]所述的鑒權(quán)服務(wù)器通過以下步驟完成鑒權(quán):
[0018]A4.1、車載終端發(fā)送鑒權(quán)請求到鑒權(quán)服務(wù)器，鑒權(quán)請求包括車載終端的固有終端號和1C卡的卡號；
[0019]A4.2、鑒權(quán)服務(wù)器將接收到的鑒權(quán)請求與鑒權(quán)數(shù)據(jù)庫中預存的車載終端的固有終端號和1C卡的卡號進行比對，若接收到的車載終端的固有終端號和1C卡的卡號與鑒權(quán)數(shù)據(jù)庫內(nèi)預存的車載終端的固有終端號和1C卡的卡號對應(yīng)，則判定鑒權(quán)請求合法有效，則轉(zhuǎn)入步驟A4.3，否則判斷鑒權(quán)請求非法無效，則轉(zhuǎn)入步驟A4.4;
[0020]A4.3、鑒權(quán)服務(wù)器向車載終端反饋鑒權(quán)成功；
[0021]A4.4、鑒權(quán)服務(wù)器向車載終端反饋鑒權(quán)失敗，同時鑒權(quán)服務(wù)器將鑒權(quán)請求保存到數(shù)據(jù)中，由鑒權(quán)服務(wù)器管理人員查看終端信息和1C卡卡號，進行人工判斷合法性，并將判斷結(jié)果保存到鑒權(quán)數(shù)據(jù)庫中。
[0022]所述的圈存服務(wù)器通過以下步驟實現(xiàn)圈存:
[0023]A5.1、車載終端接收到鑒權(quán)服務(wù)器反饋的鑒權(quán)成功信息后，通過通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器向圈存服務(wù)器透傳圈存請求信息；
[0024]所述的圈存請求信息中包括信息類型、車載終端號、終端交易序號、1C卡號、發(fā)起標識、首次交易標識、時間戳和指紋碼；
[0025]所述的信息類型是用來表征該信息為圈存請求信息的編號，與后續(xù)的其他信息可以一起進行編號，使車載終端和圈存服務(wù)器能快速識別接收到的信息類別；
[0026]所述的車載終端號為隨機終端號或后賦終端號，若車載終端在圈存服務(wù)器首次交易，車載終端將隨機產(chǎn)生隨機終端號;若車載終端在圈存服務(wù)器為非首次交易時，該車載終端在圈存服務(wù)器首次交易時，圈存服務(wù)器賦予的該車載終端唯一的后賦終端號，在后續(xù)交易中，此后賦終端號始終不變；
[0027]所述的發(fā)起標識分為原始圈存交易和非原始的圈存，原始圈存交易即發(fā)起的是一個完整的圈存交易，而非原始的圈存即對未完成的圈存交易恢復性質(zhì)的補寫卡操作；
[0028]所述的首次交易標識分為非首次交易和首次交易，默認為非首次交易，圈存服務(wù)器不需分配車載終端號，若首次交易，圈存服務(wù)器需要對該車載終端進行編號分配；
[0029]所述的時間戳是用來表征信息(車載終端發(fā)起圈存請求信息)發(fā)出的日期及時間，采用便于終端編程的結(jié)構(gòu)；
[0030]所述的指紋碼為使用會話密鑰對整個信息數(shù)據(jù)幀進行HMAC_SHA1運算得到，用來保證會話過程中所發(fā)送數(shù)據(jù)幀的真實性及完整性；
[0031]所述的終端交易序號是指終端交易日志中當前的序號，用于區(qū)別每一筆交易。終端交易序號由車載終端在發(fā)起圈存請求時生成，當日不可重復，對于同一筆交易，各信息中的交易序號必須一致?！耙还P交易”是指多個交易流程或多個報文往來組合在一起為了完成同一個事務(wù)或達到同一個目的。每日的終端交易序號從1號開始連貫使用，不允許出現(xiàn)跳號的情況。
[0032]A5.2、圈存服務(wù)器接收圈存請求信息，圈存服務(wù)器根據(jù)車載終端號、1C卡號、發(fā)起標識和首次交易標識的信息，判斷車載終端是否為首次交易，若為首次交易則轉(zhuǎn)入步驟A5.3，若為非首次交易則轉(zhuǎn)入步驟A5.5;
[0033]A5.3、圈存服務(wù)器分配給車載終端一個后賦終端號，并將后賦終端號返回給車載終端；
[0034]A5.4、車載終端用后賦終端號改寫隨機終端號，轉(zhuǎn)入步驟A5.1再次發(fā)起通過通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器向圈存服務(wù)器透明傳輸圈存請求信息；
[0035]A5.5、圈存服務(wù)器驗證車載終端號(后賦終端號)和1C卡號，若驗證合法，圈存服務(wù)器查詢?nèi)Υ鏀?shù)據(jù)庫服務(wù)器中IC卡號對應(yīng)的資金賬戶，確定圈存金額;若IC卡號對應(yīng)的賬戶內(nèi)金額為0，則向車載終端反饋圈存金額為0元；
[0036]A5.6、圈存服務(wù)器通過通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器向車載終端透傳圈存請求應(yīng)答信息，所述的圈存請求應(yīng)答信息包括信息類型、應(yīng)答返回碼、車載終端號、終端交易序號、圈存金額、時間戳和指紋碼；
[0037]所述的信息類型同步驟A5.1，用來表征該信息為圈存請求應(yīng)答信息;所述的應(yīng)答返回碼，表示圈存服務(wù)器成功接收到圈存請求，車載終端可以進行圈存初始化操作;所述的車載終端號為圈存服務(wù)器后賦予的車載終端唯一編號;所述的終端交易序號