專利名稱:基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)，包括收費公路出、入口收費車道系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)收費中心系統(tǒng)、5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站監(jiān)控系統(tǒng)、MTC車輛的雙頻通行卡、ETC車輛的OBU和非現(xiàn)金支付卡、車中多媒體終端和交通信息處理系統(tǒng)。本實用新型利用5.8GHz路徑標識站和含有藍牙模塊的雙頻通行卡與OBU和車中多媒體終端，實現(xiàn)路徑標識、交通信息和車輛行駛狀態(tài)信息采集和交通信息的推送；采用云計算和5.8G路徑標識站的分布式計算相結(jié)合的方法實現(xiàn)收費公路段上的旅行時間、交通流量、行程速度、交通狀態(tài)、車輛位置等信息處理與預(yù)測，實時給道路使用者提供準確可靠的前方交通信息。
【專利說明】
基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型設(shè)及收費公路交通信息采集與誘導技術(shù)，尤其設(shè)及基于路徑識別系統(tǒng) 的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 實時、高效、快捷、準確的交通信息采集與處理是保證收費公路正常運行的基礎(chǔ)， 但不同的道路使用者和管理者對信息需求和實時性要求不一樣。行駛中道路使用者需要實 時知道前方的交通狀態(tài)和出行的旅行時間；收費管理部口需在收費公路入出口采集到行駛 車輛的輪數(shù)、軸數(shù)、車牌號、客車的車型、貨車的軸重及總重、行駛的路徑、行駛的距離和是 否作弊等信息，實現(xiàn)按行駛距離、按車型及重量收費；交通調(diào)查部口需采集路段分車型流 量、平均車速、平均行駛時間、平均行駛距離和標準軸載等信息，為交通規(guī)劃宏觀決策提供 支撐;交通管理部口需采集實時的車流量、車速、車流密度、旅行時間和每輛行駛車輛的車 牌號、車牌顏色、速度、加速度、轉(zhuǎn)向角、尾氣排放量、轉(zhuǎn)向與剎車信息，判斷車輛是否超速、 超限、超載、疲勞駕駛和有無交通事故及交通擁擠等信息，估計與預(yù)測道路交通狀態(tài)和車輛 行駛位置，為自動駕駛、道路監(jiān)控、公眾交通信息服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。
[0003] 當前，我國高速公路交通信息采集與處理的模式整體還處于低級水平，主要是利 用高速公路車道布設(shè)的車輛檢測器，如線圈檢測器、微波檢測器和視頻檢測器等，僅能采集 到車流量和車速。因車輛檢測器所采集信息單一，可靠性低，維護困難。信息采集不具有實 時性，且布設(shè)密度很低，遠達不到高速公路管理的信息要求。
[0004] 目前我國高速公路幾乎都是收費公路(本申請所說的收費公路是指有收費站的高 速公路），省域內(nèi)實施了計算機聯(lián)網(wǎng)收費，拆除了主線收費站。聯(lián)網(wǎng)收費公路總里程有兩千 至八千公里不等。為了解決路網(wǎng)如此龐大而復雜的多義性路徑車輛識別的問題，實現(xiàn)按車 輛實際行駛距離、按車型或重量進行精確收費與精確拆分的目的，目前四川、浙江和廣東已 成功實施了基于RFID技術(shù)的多義路徑識別系統(tǒng)，目前使用情況良好。同時，2015年我國高速 公路電子不停車收費化TC)已實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，已有2100余萬用戶實現(xiàn)一卡楊行全國，ETC收 費已成為高速公路收費的主流方式。因此，采用國家標準規(guī)定的5.8G化高速公路電子收費 頻段實現(xiàn)ETC車輛和MTC車輛的路徑標識將成為趨勢。隨著收費公路聯(lián)網(wǎng)收費和車聯(lián)網(wǎng)的快 速發(fā)展，由于實現(xiàn)車輛精確收費及拆分需要雙頻通行卡和OBU作為媒介，只需要根據(jù)采集信 息要求在收費公路上安裝5.8G路徑標識站，即可實現(xiàn)實時的交通信息采集，運將取代傳統(tǒng) 的交通信息采集方式，充分體現(xiàn)了車聯(lián)網(wǎng)中道路與車輛的信息交互方式，適應(yīng)時代發(fā)展。
[0005] 為了節(jié)約人力成本、治理超載車輛和防止收費貪污，目前我國收費公路已普遍在 入口使用自動車型識別系統(tǒng)和車牌識別系統(tǒng)，實現(xiàn)自助發(fā)卡;在入口已開始安裝計重設(shè)備， 防止超載車輛進入高速公路，危及高速公路的交通安全和道路設(shè)施安全;在出口已安裝了 計重設(shè)備和車牌識別系統(tǒng)，實現(xiàn)按照重量收費和防止車輛換卡作弊。運樣，收費公路出（入） 車道系統(tǒng)將采集到完善的與車有關(guān)的信息。
[0006] 目前針對于MTC用戶(人工收費），四川、浙江和廣東省實行的多義性路徑識別系統(tǒng) 采用433MHz頻段進行路徑識別，433MHz頻段屬于長距離信息傳輸，繞射能力強，容易受到其 它頻段信號的干擾，串標率高，導致路徑識別失敗率高。而且433MHz頻段不是國家標準的高 速公路專用頻段，不具有長遠的應(yīng)用前景。針對ETC用戶多義性路徑識別系統(tǒng)采用5.8GHz頻 段，符合國家規(guī)定公路電子收費頻段標準，但目前的路徑識別系統(tǒng)采用433MHz和5.8G化兩 種不同的頻段，需要在標識路段上安裝兩套不同頻段的標識設(shè)備，增加了系統(tǒng)的建設(shè)成本， 浪費了建設(shè)資源，降低了系統(tǒng)的可靠性。同時，目前路徑識別系統(tǒng)采用的是復合通行卡，需 要雙頻讀寫器各自讀寫入口信息和路徑信息，容易出現(xiàn)讀寫卡時間長、讀寫卡失敗率高、車 道通行能力降低和復合通行卡壽命短等問題，且無法實現(xiàn)將現(xiàn)有系統(tǒng)(非基于RFID技術(shù)的 多義性路徑識別)平穩(wěn)過渡到基于RFID技術(shù)的多義性路徑識別系統(tǒng)。
[0007]目前基于收費系統(tǒng)的交通信息采集與處理方式是通過將各收費道路出（入）口車 道系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)匯入聯(lián)網(wǎng)收費中屯、進行集中處理，但高速公路路網(wǎng)龐大且復雜，僅能在 收費站出口獲取的信息具有嚴重的滯后性，所能提供的交通信息對出行者基本沒有價值， 一般用于事后統(tǒng)計分析。而且采用集中處理方式，對中屯、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)要求極高，需上傳式數(shù) 據(jù)量巨大，當路段出現(xiàn)斷電斷網(wǎng)或系統(tǒng)設(shè)備損壞情況時，容易出現(xiàn)大范圍的數(shù)據(jù)缺失或信 息混亂。而本實用新型將收費公路出（入）口車道系統(tǒng)和5.8G路徑標識站作為采集與處理云 端，通過分布式結(jié)構(gòu)，能有效解決運些問題。
[000引目前基于云平臺的交通信息采集主要是通過車載GPS或移動終端獲取信息，主要 是針對城市路網(wǎng)中已有大量的出租車和公交己±安裝了車載GPS監(jiān)控設(shè)備現(xiàn)狀，而高速公 路網(wǎng)內(nèi)運些車輛極少。而且車載GI^或移動終端只能獲取部分車輛的狀態(tài)信息，無法覆蓋全 部行駛車輛獲得所需信息，影響信息采集的準確性。
[0009] 目前交通信息發(fā)布方式主要是通過廣播進行大范圍的無差別播放，沒有針對性， 廣播的信息對大部分駕駛員是無用的。行駛過程中，道路使用者主要關(guān)屯、道路前方的交通 信息，而目前可變信息板價格昂貴，一般一個點造價至少需要40萬元W上，收費公路網(wǎng)上極 少設(shè)置。目前我國收費公路還沒有一個價廉的可實時提供準確有效誘導信息的平臺。
[0010] 本實用新型主要是基于目前高速公路聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)和基于RFID技術(shù)的多義路經(jīng) 識別系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在的問題，基于不停車收費技術(shù)和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展要求，提出一種低 成本、快捷、高準確性的基于收費公路多義性路徑識別系統(tǒng)獲得路網(wǎng)完整交通信息的信息 采集與誘導系統(tǒng)，能有效解決收費公路多義性路徑識別、路網(wǎng)交通實時完整信息采集與處 理和交通信息提供等眾多亟待解決的問題。
[0011] 經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號為201410186194.9的名為"高速公路全功能路徑識別收 費雙源多頻讀寫系統(tǒng)及方法"所公開的內(nèi)容表明，其利用840-845MHZ或者920-925MHZ實現(xiàn) ETC車輛和MTC車輛的路徑識別，卻沒使用國家標準規(guī)定的5.8G化頻段，車輛與5.8G路徑標 識站不能實現(xiàn)雙向通信，無法接收標識站發(fā)送的交通信息，沒有雙頻通行卡的藍牙功能，不 能將實時交通信息中轉(zhuǎn)給道路使用者。中國專利號為200710055079.8的名為"具有路徑識 別功能的電子不停車收費系統(tǒng)"所公開的內(nèi)容表明，雖然OBU和路側(cè)標識單元之間的通訊采 用5.8GHz頻段，但沒有設(shè)及MTC車輛的路徑識別，0腳沒有藍牙功能，不能將實時交通信息中 轉(zhuǎn)給道路使用者。中國專利號為201210143304.4的名為"一種具有交通信息統(tǒng)計功能的多 義性路徑識別系統(tǒng)"所公開的內(nèi)容表明，只設(shè)及對OBU路徑的標識和交通信息采集問題，但 僅包括某個路段某個時間點的交通流量信息、某車輛的速度信息、或某車輛經(jīng)過某路段的 時間信息，采集的信息不完整，而且僅根據(jù)車載單元序號和時間戳計算，無法準確、有效的 提供高速公路所需的各種數(shù)據(jù)信息。而且路徑識別不兼顧MTC車輛，OBU沒有藍牙功能，不能 將實時交通信息中轉(zhuǎn)給道路使用者。中國專利號為201310145891.5的名為"一種基于ET村受 備實現(xiàn)交通狀態(tài)采集的方法"所公開的內(nèi)容表明，雖然獲得了路段擁堵度、流量、行程時間 和行程速度信息，但僅采集到ETC車輛的信息，沒有MTC車輛的信息采集與路徑識別內(nèi)容，而 且交通信息處理是根據(jù)車輛靜態(tài)數(shù)據(jù)進行簡單處理，不具有實時動態(tài)性，OBU沒有藍牙功 能，不能將實時交通信息中轉(zhuǎn)給道路使用者。中國專利號為201210109000.6的名為"基于物 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的道路交通信息云計算和云服務(wù)實現(xiàn)系統(tǒng)及方法"所公開的內(nèi)容表明，其利用車 載GPS和云計算僅實現(xiàn)對道路服務(wù)水平和速度的估計。 【實用新型內(nèi)容】
[0012] 本實用新型主要基于ETC收費技術(shù)已成為我國收費公路主流收費方式，將逐步取 代人工收費趨勢的現(xiàn)狀，W及車聯(lián)網(wǎng)和高速公路智能化發(fā)展需求，提出了一種將非接觸IC 卡（13.56MHz)、RFID卡(5.8GHz)和藍牙模塊電路連成一個整體的雙頻通行卡;提出采用符 合國家公路電子收費專用頻段5.8G化的路徑標識站為交通信息采集與處理云端，與ETC車 輛的OBU和MTC車輛的雙頻通行卡進行雙向通信，實現(xiàn)路徑標識、交通信息采集與處理和交 通信息的推送;提出利用雙頻通行卡和OBU內(nèi)的藍牙模塊或WIFI模塊與車中多媒體終端無 線連接，提供道路前方交通信息，采集車輛運行狀態(tài)信息;提出利用5.8G路徑標識站和收費 道路出入口收費車道系統(tǒng)采集的車輛入出口數(shù)據(jù)和所經(jīng)過的5.8G路徑標識站數(shù)據(jù)，實現(xiàn)收 費公路全信息采集與預(yù)測；同時5.8G路徑標識站作為云端，可時刻處理上游收費站和5.8G 路徑標識站獲得的車輛信息，更及時地進行局部范圍內(nèi)的信息處理與發(fā)布。
[0013] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用W下技術(shù)方案：
[0014] 基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)，包括收費公路出、入 口收費車道系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)收費中屯、系統(tǒng)、5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站監(jiān)控系統(tǒng)、MTC車輛 的雙頻通行卡、ETC車輛的OMJ和非現(xiàn)金支付卡、車中多媒體終端和交通信息處理系統(tǒng)，其特 征在于:車輛在自由流狀態(tài)下通過所述的5.8G路徑標識站處，5.8G路徑標識站用于與車內(nèi) 的雙頻通行卡或OBU通過5.8G化頻段進行雙向無線通信，接收雙頻通行卡或OBU內(nèi)的信息， 并對運些信息進行存儲、統(tǒng)計、估計與預(yù)測，發(fā)射標識信息和交通信息;所述的雙頻通行卡 或OBU用于接收并存儲5.8G路徑標識站發(fā)射的信息，并把交通信息通過內(nèi)置無線傳輸模塊 無線中轉(zhuǎn)給車中多媒體終端;所述的交通信息處理系統(tǒng)用于通過5.8G路徑標識站監(jiān)控系統(tǒng) 把5.8G路徑標識站實時采集與處理的信息和通過聯(lián)網(wǎng)收費中屯、系統(tǒng)把收費公路出、入口收 費車道系統(tǒng)實時采集與處理的出、入口信息進行融合，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、估計與預(yù)測 后將交通信息處理系統(tǒng)或5.8G路徑標識站估計與預(yù)測的交通信息無線發(fā)送給處在需求位 置車輛中的車中多媒體終端。
[0015] 優(yōu)選地，所述雙頻通行卡是由卡內(nèi)部電路將13.56MHz的非接觸IC卡和5.8G化的 RFID卡連成一整體的通行卡，所述雙頻通行卡內(nèi)部包含MCU、電源模塊、存儲單元模塊、5.8G 收發(fā)器、Mifare-one卡、藍牙模塊和喚醒電路模塊，所述MCU與其它各模塊分別連接，用于控 制各模塊正常運行;所述電源模塊用于為MCU、5.8G收發(fā)器、存儲單元模塊、喚醒電路模塊和 藍牙模塊提供電源;所述雙頻通行卡在喚醒時間內(nèi)接收和發(fā)射信息，所述喚醒電路模塊在 接收到13.56MHz或5. SG化頻段信號后喚醒工作一定的時間，完成入出口信息和路徑信息讀 寫；在收費公路入口收費車道系統(tǒng)處，雙頻通行卡中的Mif are-one卡與Mi化re讀寫器實現(xiàn) 雙向通信，寫入入口信息；在途中，雙頻通行卡的5.8G收發(fā)器能接收5.8G路徑標識站發(fā)送的 包含標識站ID號、行駛方向和時間戳信息的標識站信息，并在MCU協(xié)調(diào)下寫入Mi化re-one卡 和存儲單元模塊，同時將存儲單元模塊內(nèi)的入口信息和所經(jīng)5.8G路徑標識站信息發(fā)射給 5.8G路徑標識站;在收費公路出口收費車道系統(tǒng)處，通過Mifare讀寫器讀出雙頻通行卡中 的入口信息和所經(jīng)過5.8G路徑標識站信息；所述雙頻通行卡可通過其內(nèi)部的藍牙模塊或 WIFI模塊與車中多媒體終端無線連接。
[0016] 優(yōu)選地，所述雙頻通行卡和OBU的5.8G收發(fā)器用于接收5.8G路徑標識站發(fā)送的前 方交通信息，所述雙頻通行卡和OBU內(nèi)的藍牙模塊或WIFI模塊與車中多媒體終端無線連接， 通過語音和/或?qū)崟r交通狀態(tài)圖提供車輛行駛前方的實時交通狀態(tài)和服務(wù)設(shè)施誘導信息； 所述車中多媒體終端包括智能手機、智能耳機、智能手環(huán)和車載多媒體終端;所述車載多媒 體終端能與車載診斷電腦連接，能采集車輛行駛狀態(tài)信息;所述雙頻通行卡和OBU可通過藍 牙模塊或WIFI模塊可接收車載多媒體終端采集的車輛運行狀態(tài)信息。
[0017] 優(yōu)選地，所述5.8G路徑標識所接收的雙頻通行卡或OBU內(nèi)的信息包括雙頻通行卡 或OMJ的ID號、入口地點與時間、車型及重量和所經(jīng)過的5.8G路徑標識站的ID號、行駛方向 及時間戳信息;所述入口信息還包括雙頻通行卡中的車牌號、車輛顏色信息、車輛軸輪數(shù)， OBU中的車牌號、車牌顏色、車輛用戶類型、車輛尺寸、車軸數(shù)、車輪數(shù)、軸距、車輛載重/座位 數(shù)、車輛特征描述和車輛發(fā)動機號信息;所述5.8G路徑標識所接收的雙頻通行卡或OBU內(nèi)的 信息還包括車輛發(fā)動機號、尾氣排放量、車速、加速度、轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向與剎車信息的車輛運行 狀態(tài)信息。
[0018] 優(yōu)選地，所述5.8G路徑標識站至少設(shè)置在收費公路所在連通圖中非支撐樹結(jié)構(gòu)的 道路路段上。在收費公路出口收費車道系統(tǒng)處，所述的MTC車輛利用雙頻通行卡獲得所經(jīng)過 5.8G路徑標識站的信息實現(xiàn)車輛真實路徑識別，ETC車輛利用車載OMJ獲得所經(jīng)過5.8G路徑 標識站的信息實現(xiàn)車輛真實路徑識別。
[0019] 優(yōu)選地，所述5.8G路徑標識站設(shè)置在事故多發(fā)路段、重要的出口應(yīng)道前方和特殊 路段，或按照交通信息采集實時性要求，在路段每隔1~4公里設(shè)置一處。
[0020] 優(yōu)選地，所述的5.8G路徑標識站作為虛擬的不停車的出、入口收費車道系統(tǒng)，車輛 進入5.8G路徑標識站標識位置時為虛擬的不停車的出口收費車道系統(tǒng)，車輛離開5.8G路徑 標識站標識位置時為虛擬的不停車的入口收費車道系統(tǒng);收費公路出、入口收費車道系統(tǒng) 和虛擬的不停車的出、入口收費車道系統(tǒng)作為信息采集與處理的云端，用于利用采集時刻 的雙頻通行卡或OBU或非現(xiàn)金支付卡內(nèi)的信息和已存儲的歷史數(shù)據(jù)直接估計與預(yù)測出該時 間段與該云端能采集到的收費公路網(wǎng)的入口到出口、入口到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標 識站到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到出口的分車型客貨旅行時間和分車型客貨流 量;所述的交通信息處理系統(tǒng)作為云中屯、，用于依據(jù)各云端處理的結(jié)果，將相同時間段相同 路段的車輛數(shù)據(jù)進行融合，估計出收費公路路網(wǎng)各路段分車型客貨的交通流量、速度、交通 密度、交通狀態(tài)和旅行時間，W及實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的分車型客貨的OD流量、旅行時間和交通 狀態(tài)的預(yù)測。
[0021 ]優(yōu)選地，所述旅行時間的估計是先將收費路段按相鄰收費站劃分為基本路段，若 某一路段上存在5. SG路徑標識站，則該5. SG路徑標識站再對該路段進行細分，具體劃分為： 上游收費站到5.8G路徑標識站，5.8G路徑標識站到下游收費站，利用收費公路出、入口收費 車道系統(tǒng)和5.8G路徑標識站實時采集的雙頻通行卡或OBU或非現(xiàn)金支付卡內(nèi)的出入口時間 差信息，剔出干擾數(shù)據(jù)，獲得不同時間區(qū)間的收費公路所有的入口到出口、入口到5.8G路徑 標識站、5.8G路徑標識站到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到出口的分車型旅行時間，然 后根據(jù)線路上OD間的距離越長旅行時間越準確的原則，對不同出、入口的分車型旅行時間 按照路段距離越長權(quán)值越大的方法進行加權(quán)疊加計算，最后對整個收費公路上所有路段旅 行時間進行疊加，準確估計收費公路路網(wǎng)上所有OD間的分車型旅行時間；同時云中屯、根據(jù) 海量歷史數(shù)據(jù)和實時的旅行時間估計利用回歸分析法研究車輛旅行時間與車輛車型、收費 公路路段位置及時間段(如某一月的同一時間段、某一周的同一時間段、某一天的同一時間 段等)變量的相關(guān)關(guān)系，然后根據(jù)旅行時間與變量的相關(guān)系數(shù)確定變量對旅行時間的影響 因子，通過對影響因子與歷史旅行時間的計算實現(xiàn)對收費公路下一時刻短時間內(nèi)車輛旅行 時間的預(yù)測;所述路段交通流量的估計是首先對車輛的平均行駛軌跡進行估計，然后基于 不同車型對道路的占有程度不同，把不同車型折算成標準車型，利用計算出來的基本路段 旅行時間，把車輛在不同路段上的速度線性化，初始速度為上一行駛路段的末端速度，而終 端速度為下一路段的初始速度，通過計算車輛的行駛軌跡可W得到車輛在任意時刻的位置 信息，從而得到某一時間內(nèi)道路上任意路段上的現(xiàn)有車輛數(shù)、虛擬的不停車的出口收費車 道系統(tǒng)和路段內(nèi)出口應(yīng)道駛離路段的車輛數(shù)、上游虛擬的不停車的入口收費車道系統(tǒng)和路 段內(nèi)入口應(yīng)道進入路段的車輛數(shù)，根據(jù)同一時間區(qū)間內(nèi)經(jīng)過同一斷面的車輛數(shù)，就可W得 到任意路段的斷面交通流量;所述速度是根據(jù)收費公路所有的入口到出口、入口到5.8G路 徑標識站、5.8G路徑標識站到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到出口的距離與車輛通過 該距離所需的旅行時間計算所得;所述交通狀態(tài)是通過對收費公路路網(wǎng)上實時獲得的路段 的旅行時間和速度及通過對路段流量的估計與該路段的通行能力分析獲得的路段飽和度 進行評估與分析，從而得到實時動態(tài)交通狀態(tài)信息。
[0022] 優(yōu)選地，所述5.8G路徑標識站設(shè)置在收費公路服務(wù)區(qū)的入口和出口，通過5.8G路 徑標識站獲取的雙頻通行卡或OBU內(nèi)的信息，統(tǒng)計和分析服務(wù)區(qū)分車型客貨流量和車輛逗 留時間規(guī)律，預(yù)測服務(wù)區(qū)分車型客貨流量和營業(yè)收入。
[0023] 優(yōu)選地，所述5.8G路徑標識站處還設(shè)置高清車牌識別系統(tǒng)，通過抓拍的車輛車牌 號、車牌顏色和5.8G路徑標識站獲得的雙頻通行卡或OMJ內(nèi)的車輛信息進行匹配，判斷車內(nèi) 是否有雙頻通行卡或0BU、有幾張及是否和抓拍車輛的信息匹配，應(yīng)用于收費公路防逃費系 統(tǒng)。
[0024] 本實用新型相對于現(xiàn)有收費公路信息采集技術(shù)，有W下有益效果：
[0025] 1.本實用新型采用雙頻通行卡和OBU實現(xiàn)車輛的精確路徑識別，只需根據(jù)路徑識 別需求和交通信息采集要求在收費公路路段上安裝一定數(shù)量的5.8G路徑標識站，即可實現(xiàn) 收費公路聯(lián)網(wǎng)收費和交通信息采集與誘導功能，不需要單獨建設(shè)交通流量調(diào)查站和車輛檢 測器的設(shè)備，維護保養(yǎng)簡單，大大節(jié)約了收費公路信息采集成本，運將取代傳統(tǒng)的車輛檢測 器等f目息義集方式。
[0026] 2.本實用新型通過多義性路徑識別系統(tǒng)可實現(xiàn)車輛入口信息（入口地點與時間、 車牌號、車牌顏色、車輛用戶類型、車輛尺寸、車軸數(shù)、車輪數(shù)、軸距、車輛載重/座位數(shù)、車輛 特征描述和車輛發(fā)動機號)和所經(jīng)過的5.SG路徑標識站信息（ID號、行駛方向及時間戳）、通 過車輛運行信息(速度、加速度、轉(zhuǎn)向角、尾氣排放量、轉(zhuǎn)向與剎車信息)等全信息的采集。
[0027] 3.本實用新型中5.8G路徑標識站作為信息采集與處理的云端，可快速處理上游收 費站和5.8G路徑標識站獲得的車輛信息，進行局部范圍內(nèi)的信息處理與分析并根據(jù)需要實 時傳遞給道路使用者。通過云端實現(xiàn)信息的分布式計算，避免路網(wǎng)數(shù)據(jù)過大導致信息全部 上傳時出現(xiàn)誤差，同時根據(jù)實時的車輛信息及時更新完善收費公路路徑信息，給自動駕駛、 交通監(jiān)控和出行者提供及時、可靠的數(shù)據(jù)支持。
[0028] 4.本實用新型中雙頻通行卡和OBU內(nèi)部的藍牙模塊可與車中多媒體終端連接，通 過語音/圖像實時播放云中屯、或云端得到的前方旅行時間和交通狀態(tài)等誘導信息。實時的 語音/圖像提醒不同于廣播進行大范圍的無差別播放。廣播的信息對大部分駕駛員是無用 信息，而本實用新型的語音/圖像只針對于駕駛員前方的信息進行傳遞，信息有效性高，具 有較好的人機體驗功能。
[0029] 5.本實用新型中采用符合國家公路電子收費標準的5.8G化頻段實現(xiàn)5.8G路徑標 識站與ETC車輛的OBU和MTC車輛的雙頻通行卡雙向通信，并完成路徑標識、交通信息采集與 處理和交通信息的推送。
[0030] 6.本實用新型中5.8G路徑標識站的設(shè)置依據(jù)圖論算法，減少不必要的標識站設(shè) 施，信息采集和處理系統(tǒng)具有成本低、可靠性好、準確性高的優(yōu)點。標識站還可根據(jù)需要設(shè) 置在事故多發(fā)路段、重要的出口應(yīng)道前方和交通特殊路段，如設(shè)置在收費公路服務(wù)區(qū)的入 口和出口，統(tǒng)計和分析服務(wù)區(qū)分車型客貨流量和車輛逗留時間規(guī)律，預(yù)測服務(wù)區(qū)分車型客 貨流量和營業(yè)收入。
[0031] 7.本實用新型的雙頻通行卡兼容現(xiàn)有收費系統(tǒng)，可不更換讀寫器就能讀寫雙頻通 行卡內(nèi)的信息，減少車道軟件升級費用，實現(xiàn)收費系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡。
[0032] 8.本實用新型采集到的交通信息為收費公路收費管理、車輛稽查防逃費、交通調(diào) 查、道路養(yǎng)護維修和收費公路治超管理提供全面、可靠的數(shù)據(jù)信息。
[0033] 特別提出的是，目前中國已實現(xiàn)全國不停車聯(lián)網(wǎng)收費，不停車聯(lián)網(wǎng)收費技術(shù)將還 大規(guī)模用在小區(qū)出入控制和停車場收費，將有大量安裝OBU車輛在非收費道路使用，因而本 實用新型也可用在城市和國省道交通信息采集與誘導方面。
【附圖說明】

[0034] 圖1是本實用新型的系統(tǒng)框圖。
[0035] 圖2是本實用新型的交通信息采集與處理示意圖。
[0036] 圖3是本實用新型雙頻通行卡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 圖4是本實用新型旅行時間的計算與W往方法的區(qū)別示意圖。
[0038] 圖5是本實用新型路段旅行時間計算的路段定義示意圖。
[0039] 圖6是本實用新型路段旅行時間計算的時空網(wǎng)格圖。
[0040] 圖7是本實用新型路段旅行時間計算的時空網(wǎng)格中車輛的虛擬行駛軌跡。
[0041 ]圖8是本實用新型流量統(tǒng)計中路段流量示意圖。
[0042] 圖9是本實用新型流量統(tǒng)計中節(jié)點k-i進入車流在各個時段經(jīng)過其他節(jié)點示意圖。
[0043] 圖10是本實用新型行程速度計算模型示例圖。
【具體實施方式】
[0044] 下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的具體 實施方式并不局限于此。
[0045] 如圖1所示，基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)，包括收費 公路出、入口收費車道系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)收費中屯、系統(tǒng)、5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站監(jiān)控系 統(tǒng)、MTC車輛的雙頻通行卡、ETC車輛的OBU和非現(xiàn)金支付卡、車中多媒體終端和交通信息處 理系統(tǒng)，其特征在于:車輛在自由流狀態(tài)下通過所述的5.8G路徑標識站處，5.8G路徑標識站 用于與車內(nèi)的雙頻通行卡或OBU通過5.8GHz頻段進行雙向無線通信，接收雙頻通行卡或OBU 內(nèi)的信息，并對運些信息進行存儲、統(tǒng)計、估計與預(yù)測，發(fā)射標識信息和交通信息;所述的雙 頻通行卡或OBU用于接收并存儲5.8G路徑標識站發(fā)射的信息，并把交通信息通過內(nèi)置無線 傳輸模塊無線中轉(zhuǎn)給車中多媒體終端;所述的交通信息處理系統(tǒng)用于通過5.8G路徑標識站 監(jiān)控系統(tǒng)把5.8G路徑標識站實時采集與處理的信息和通過聯(lián)網(wǎng)收費中屯、系統(tǒng)把收費公路 出、入口收費車道系統(tǒng)實時采集與處理的出、入口信息進行融合，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、 估計與預(yù)測后將交通信息處理系統(tǒng)或5.8G路徑標識站估計與預(yù)測的交通信息無線發(fā)送給 處在需求位置車輛中的車中多媒體終端，其目的是利用收費公路ETC車輛和MTC車輛的多義 性路徑識別系統(tǒng)進行收費公路交通信息的采集與誘導。
[0046] 通過收費公路出入口收費車道系統(tǒng)、車載0BU、雙頻通行卡和5.8G路徑標識站實現(xiàn) 對收費公路ETC車輛路徑和MTC車輛路徑的真實還原，同時通過多義性路徑系統(tǒng)可W實時采 集車輛的交通信息，如圖2所示，通過交通信息處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理獲得所需的交通信 息，并根據(jù)實時數(shù)據(jù)及時更新獲得動態(tài)交通信息。
[0047] 所述雙頻通行卡是由卡內(nèi)部電路將13.56MHz的非接觸IC卡和5.8G化的RFID卡連 成一整體的通行卡，所述雙頻通行卡內(nèi)部包含MCU、電源模塊、存儲單元模塊、5.8G收發(fā)器、 Mifare-one卡、藍牙模塊和喚醒電路模塊，所述MCU與其它各模塊分別連接，用于控制各模 塊正常運行;所述電源模塊用于為MCU、5.8G收發(fā)器、存儲單元模塊、喚醒電路模塊和藍牙模 塊提供電源;所述雙頻通行卡在喚醒時間內(nèi)接收和發(fā)射信息，所述喚醒電路模塊在接收到 13.56MHz或5.8G化頻段信號后喚醒工作一定的時間，完成入出口信息和路徑信息讀寫;在 收費公路入口收費車道系統(tǒng)處，雙頻通行卡中的Mi化re-one卡與Mi化re讀寫器實現(xiàn)雙向通 信，寫入入口信息;在途中，雙頻通行卡的5.8G收發(fā)器能接收5.8G路徑標識站發(fā)送的包含標 識站ID號、行駛方向和時間戳信息的標識站信息，并在MCU協(xié)調(diào)下寫入Mi化re-one卡和存儲 單元模塊，同時將存儲單元模塊內(nèi)的入口信息和所經(jīng)5.8G路徑標識站信息發(fā)射給5.8G路徑 標識站;在收費公路出口收費車道系統(tǒng)處，通過Mifare讀寫器讀出雙頻通行卡中的入口信 息和所經(jīng)過5.8G路徑標識站信息，實現(xiàn)車輛路徑識別;所述雙頻通行卡可通過其內(nèi)部的藍 牙模塊與車中多媒體終端無線連接。
[0048] 所述5.8G路徑標識所接收的雙頻通行卡或OBU內(nèi)的信息包括雙頻通行卡或OBU的 ID號、入口地點與時間、車型及重量和所經(jīng)過的5.8G路徑標識站的ID號、行駛方向及時間戳 信息;所述入口信息還包括雙頻通行卡中的車牌號、車輛顏色信息、車輛軸輪數(shù)，OBU中的車 牌號、車牌顏色、車輛用戶類型、車輛尺寸、車軸數(shù)、車輪數(shù)、軸距、車輛載重/座位數(shù)、車輛特 征描述和車輛發(fā)動機號信息。
[0049] 所述雙頻通行卡和OBU的5. SG收發(fā)器用于接收5. SG路徑標識站發(fā)送的前方交通信 息，所述雙頻通行卡和OBU內(nèi)的藍牙模塊與車中多媒體終端無線連接，通過語音提供車輛行 駛前方的實時交通狀態(tài)和服務(wù)設(shè)施誘導信息;所述雙頻通行卡和OBU的5.8G收發(fā)器還用于 接收5.8G路徑標識站發(fā)送的收費公路路網(wǎng)的實時交通狀態(tài)圖，所述車中多媒體終端包括智 能手機、智能耳機、智能手環(huán)和車載多媒體終端。
[0050] 所述車載多媒體終端能與車載診斷電腦連接，通過車載診斷電腦(0抓)實時采集 車輛行駛狀態(tài)信息，如車輛發(fā)動機號、尾氣排放量、車速、加速度、轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向與剎車信息、 行駛里程、行駛時間等信息。當車輛經(jīng)過5.8G路徑標識站時，通過車載多媒體終端、雙頻通 行卡或OBU、5.8G路徑標識站S者之間的無線鏈路，5.8G路徑標識站根據(jù)需要可采集通過每 輛車的行駛狀態(tài)信息，為自動駕駛和交通控制提供精準的數(shù)據(jù)支持。
[0051] 在實用新型的一個實施例中，所述5.8G路徑標識站至少設(shè)置在收費公路所在連通 圖中非支撐樹結(jié)構(gòu)的道路路段上，在收費公路出口收費車道系統(tǒng)處，所述的MTC車輛利用雙 頻通行卡獲得所經(jīng)過5.8G路徑標識站的信息實現(xiàn)車輛真實路徑識別，ETC車輛利用車載OBU 獲得所經(jīng)過5.8G路徑標識站的信息實現(xiàn)車輛真實路徑識別。
[0052] 在本實用新型的一個實施例中，所述5.8G路徑標識站設(shè)置在事故多發(fā)路段、重要 的出口應(yīng)道前方和特殊路段，或按照交通信息采集實時性要求，在路段每隔1~4公里設(shè)置 一處。
[0053] 在本實用新型的一個實施例中，所述的5.8G路徑標識站作為虛擬的不停車的出、 入口收費車道系統(tǒng)，車輛進入5.8G路徑標識站標識位置時為虛擬的不停車的出口收費車道 系統(tǒng)，車輛離開5.8G路徑標識站標識位置時為虛擬的不停車的入口收費車道系統(tǒng);收費公 路出、入口收費車道系統(tǒng)和虛擬的不停車的出、入口收費車道系統(tǒng)作為信息采集與處理的 云端，用于利用采集時刻的雙頻通行卡或OBU或非現(xiàn)金支付卡內(nèi)的信息和已存儲的歷史數(shù) 據(jù)直接估計與預(yù)測出該時間段與該云端能采集到的收費公路網(wǎng)的入口到出口、入口到5.8G 路徑標識站、5.8G路徑標識站到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到出口的分車型客貨旅 行時間和分車型客貨流量;所述的交通信息處理系統(tǒng)作為云中屯、，用于依據(jù)各云端處理的 結(jié)果，將相同時間段相同路段的車輛數(shù)據(jù)進行融合，估計出收費公路路網(wǎng)各路段分車型客 貨的交通流量、速度、交通密度、交通狀態(tài)和旅行時間，W及實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的分車型客貨 的OD流量、旅行時間和交通狀態(tài)的預(yù)測。
[0054] 具體而言，所述旅行時間的估計是先將收費路段按相鄰收費站劃分為基本路段， 若某一路段上存在5.8G路徑標識站，則該5.8G路徑標識站再對該路段進行細分，具體劃分 為:上游收費站到5.8G路徑標識站，5.8G路徑標識站到下游收費站，利用收費公路出、入口 收費車道系統(tǒng)和5.8G路徑標識站實時采集的雙頻通行卡或OBU或非現(xiàn)金支付卡內(nèi)的出入口 時間差信息，剔出干擾數(shù)據(jù)，獲得不同時間區(qū)間的收費公路所有的入口到出口、入口到5.8G 路徑標識站、5.8G路徑標識站到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到出口的分車型旅行時 間，然后根據(jù)線路上OD間的距離越長旅行時間越準確的原則，對不同出、入口的分車型旅行 時間按照路段距離越長權(quán)值越大的方法進行加權(quán)疊加計算，最后對整個收費公路上所有路 段旅行時間進行疊加，準確估計收費公路路網(wǎng)上所有OD間的分車型旅行時間；同時云中屯、 根據(jù)海量歷史數(shù)據(jù)和實時的旅行時間估計利用回歸分析法研究車輛旅行時間與車輛車型、 收費公路路段位置及時間段(如某一月的同一時間段、某一周的同一時間段、某一天的同一 時間段)等變量的相關(guān)關(guān)系，然后根據(jù)旅行時間與變量的相關(guān)系數(shù)確定變量對旅行時間的 影響因子，通過對影響因子與歷史旅行時間的計算實現(xiàn)對收費公路下一時刻短時間內(nèi)車輛 旅行時間的預(yù)測;所述路段交通流量的估計是首先對車輛的平均行駛軌跡進行估計，然后 基于不同車型對道路的占有程度不同，把不同車型折算成標準車型，利用計算出來的基本 路段旅行時間，把車輛在不同路段上的速度線性化，初始速度為上一行駛路段的末端速度， 而終端速度為下一路段的初始速度，通過計算車輛的行駛軌跡可W得到車輛在任意時刻的 位置信息，從而得到某一時間內(nèi)道路上任意路段上的現(xiàn)有車輛數(shù)、虛擬的不停車的出口收 費車道系統(tǒng)和路段內(nèi)出口應(yīng)道駛離路段的車輛數(shù)、上游虛擬的不停車的入口收費車道系統(tǒng) 和路段內(nèi)入口應(yīng)道進入路段的車輛數(shù)，根據(jù)同一時間區(qū)間內(nèi)經(jīng)過同一斷面的車輛數(shù)，就可 W得到任意路段的斷面交通流量；所述速度是根據(jù)收費公路所有的入口到出口、入口到 5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到出口的距離與車 輛通過該距離所需的旅行時間計算所得;所述交通狀態(tài)是通過對收費公路路網(wǎng)上實時獲得 的路段的旅行時間和速度及通過對路段流量的估計與該路段的通行能力分析獲得的路段 飽和度進行評估與分析，從而得到實時動態(tài)交通狀態(tài)信息。
[0055] 在本實用新型的一個實施例中，所述5.8G路徑標識站設(shè)置在收費公路服務(wù)區(qū)的入 口和出口，通過5.8G路徑標識站獲取的雙頻通行卡或OBU內(nèi)的信息，統(tǒng)計和分析服務(wù)區(qū)分車 型客貨流量和車輛逗留時間規(guī)律，預(yù)測服務(wù)區(qū)分車型客貨流量和營業(yè)收入。
[0056] 在本實用新型的一個實施例中，所述5.8G路徑標識站處還設(shè)置高清車牌識別系 統(tǒng)，通過抓拍的車輛車牌號、車牌顏色和5.8G路徑標識站獲得的雙頻通行卡或OBU內(nèi)的車輛 信息進行匹配，判斷車內(nèi)是否有雙頻通行卡或0BU、有幾張及是否和抓拍車輛的信息匹配， 應(yīng)用于收費公路防逃費系統(tǒng)。
[0化7] MTC車輛和ETC車輛在系統(tǒng)內(nèi)的運行流程具體如下：
[0058] MTC車輛進入收費公路入口車道系統(tǒng)時，雙頻通行卡與收費公路入口收費車道系 統(tǒng)進行雙向認證，并自動清除雙頻通行卡內(nèi)的入出口和路徑信息，同時通過Mifare讀寫器 將入口信息（入口地點與時間、車型及重量)和收費站前方交通信息寫入雙頻通行卡內(nèi)；車 輛W自由流狀態(tài)在收費公路上行駛，經(jīng)過5.8G路徑標識站時，雙頻通行卡與5.8G路徑標識 站進行雙向認證，雙頻通行卡接收5.8G路徑標識站的信息（ID號、行駛方向及時間戳)和標 識站前方交通信息并存儲在雙頻通行卡內(nèi)，同時雙頻通行卡上傳其內(nèi)部的入口信息(入口 地點與時間、車型及重量、車牌號、車輛顏色)和上一路段所經(jīng)過標識站信息（ID號、行駛方 向及時間戳)至5.8G路徑標識站。5.8G路徑標識站作為信息采集與處理云端，可直接估計與 預(yù)測出該時間段與該云端能采集到的收費公路網(wǎng)的入口到出口、入口到5.8G路徑標識站、 5.8G路徑標識站到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到出口的分車型客貨旅行時間和分車 型客貨流量，并將采集與處理后的信息通過聯(lián)網(wǎng)收費中屯、系統(tǒng)傳遞到交通信息處理系統(tǒng)。 同時，5.8G路徑標識站根據(jù)云中屯、和（或）云端發(fā)布的前方道路交通信息傳遞給雙頻通行 卡，雙頻通行卡通過藍牙模塊與車中多媒體終端無線連接，向道路使用者實時播報交通信 息；其中車中多媒體終端可W是智能手機、智能耳機、智能手環(huán)和車載多媒體終端;車輛進 入收費公路出口收費車道系統(tǒng)時，雙頻通行卡與出口車道系統(tǒng)進行雙向認證，通過Mifare 讀寫器將雙頻通行卡的入口信息(入口地點與時間、車型及重量、車牌號、車輛顏色)與所經(jīng) 過標識站信息（ID號、行駛方向及時間戳)讀出和采集出口時的車型及重量信息，根據(jù)實際 路徑長度、車型及重量(貨車按重量，客車按車型)收費，清除雙頻通行卡中的入口信息與所 經(jīng)過標識站信息。同時收費公路出口收費車道系統(tǒng)通作為云端進行信息處理，可直接估計 與預(yù)測出該時間段與該云端能采集到的收費公路網(wǎng)的入口到出口、入口到5.8G路徑標識 站、5.8G路徑標識站到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到出口的分車型客貨旅行時間和 分車型客貨流量，并將采集與處理后的信息通過聯(lián)網(wǎng)收費中屯、系統(tǒng)傳遞到交通信息處理系 統(tǒng)進行融合與處理。
[0059] ETC車輛進入收費公路入口車道系統(tǒng)時，0腳與收費公路入口收費車道系統(tǒng)進行雙 向認證，并自動清除OBU和非現(xiàn)金支付卡內(nèi)的入出口和路徑信息，同時通過5.8G天線將入口 信息(入口地點與時間、車型及重量)和收費站前方交通信息寫入OBU內(nèi)；車輛W自由流狀態(tài) 在收費公路上行駛，車輛經(jīng)過5.8G路徑標識站時，0腳與5.8G路徑標識站進行雙向認證，0腳 接收5.8G路徑標識站的信息（ID號、行駛方向及時間戳)和標識站前方交通信息，并存儲在 OBU和非現(xiàn)金支付卡內(nèi)，同時OBU上傳其內(nèi)部的入口信息(入口地點與時間、車牌號、車牌顏 色、車輛用戶類型、車輛尺寸、車軸數(shù)、車輪數(shù)、軸距、車輛載重/座位數(shù)、車輛特征描述和車 輛發(fā)動機號）和上一路段所經(jīng)過5.8G路徑標識站信息（ID號、行駛方向及時間戳）至當前 5.8G路徑標識站。5.8G路徑標識站作為信息采集與處理云端，可直接估計與預(yù)測出該時間 段與該云端能采集到的收費公路網(wǎng)的入口到出口、入口到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識 站到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到出口的分車型客貨旅行時間和分車型客貨流量， 并將采集與處理后的信息通過聯(lián)網(wǎng)收費中屯、系統(tǒng)傳遞到交通信息處理系統(tǒng)。同時，5.8G路 徑標識站根據(jù)云中屯、和/或云端發(fā)布的前方道路交通信息傳遞給0BU，0BU通過藍牙模塊與 車中多媒體終端無線連接，向道路使用者實時播報交通信息；其中車中多媒體終端可W是 智能手機、智能耳機、智能手環(huán)和車載多媒體終端；車輛進入收費公路出口收費車道系統(tǒng) 時，OBU與收費公路出口收費車道系統(tǒng)進行雙向認證，同時通過5.8G天線將OBU中的入口信 息（入日地點與時間、車型及重量）與所經(jīng)過標識站信息（ID號、行駛方向及時間戳)讀出和 采集出口時的車型及重量，根據(jù)實際路徑長度、車型及重量（貨車按重量，客車按車型）收 費，清除OMJ中的入口信息與所經(jīng)過標識站信息。同時出口收費車道系統(tǒng)作為云端進行信息 處理，可直接估計與預(yù)測出該時間段與該云端能采集到的收費公路網(wǎng)的入口到出口、入口 到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到出口的分車型 客貨旅行時間和分車型客貨流量，并將采集與處理后的信息通過聯(lián)網(wǎng)收費中屯、系統(tǒng)傳遞到 交通信息處理系統(tǒng)進行融合與處理。
[0060] 對于安裝了OBU的車輛，車輛在收費公路出口收費車道系統(tǒng)無5.8G天線時，非現(xiàn)金 支付卡與收費公路收費車道系統(tǒng)進行雙向認證后，直接用Mi化re讀寫器將非現(xiàn)金支付卡中 的入口信息(入口地點與時間、車型及重量、車牌號、車輛顏色)與所經(jīng)過標識站信息（ID號、 行駛方向及時間戳)讀出和采集出口時的車型及重量信息，根據(jù)實際路徑長度、車型及重量 (貨車按重量，客車按車型）收費，清除OBU中的入口信息與所經(jīng)過標識站信息。同時收費公 路出口收費車道系統(tǒng)通作為云端進行信息處理，可直接估計與預(yù)測出該時間段與該云端能 采集到的收費公路網(wǎng)的入口到出口、入口到5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站到5.8G路徑 標識站、5.8G路徑標識站到出口的分車型客貨旅行時間和分車型客貨流量，并將采集與處 理后的信息通過聯(lián)網(wǎng)收費中屯、系統(tǒng)傳遞到交通信息處理系統(tǒng)進行融合與處理。
[0061] 本實用新型中交通信息數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用具體如下：
[0062] (I)旅行時間計算
[0063] 系統(tǒng)記錄旅行時間不僅包含路段旅行時間，還包含其它延誤時間（如收費站延 誤）。除此之外，受一些不確定因素（如：中途停車，個別特別快或特別慢的行駛速度等)影 響，收費系統(tǒng)的記錄中從同一時間區(qū)間出發(fā)的車輛中存在少量車輛的旅行時間與其他車輛 的存在很大差異，因此，需要對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，利用概率統(tǒng)計方法去除噪音。
[0064] 如圖4所示，在收費站k到收費站k+1的路段上，如果沒有標識站k'計算時會認為距 離與時間關(guān)系如直線2,但是真實情況可能會呈現(xiàn)曲線1和曲線3的情況，路段內(nèi)的速度變化 有明顯區(qū)別，通過標識站縮短路段能有效減少計算誤差。
[0065] 根據(jù)W往研究可知，相同時間區(qū)間出發(fā)的車輛旅行時間服從正態(tài)分布?；诖耍?義如下旅行時間的統(tǒng)計量。
[0066] 設(shè)從時間區(qū)間P出發(fā)，行駛在出入口對i、j之間車輛的平均旅行時間奇f如下式所 示：
[0067]
(1)
[006引式中，N表示時間區(qū)間P內(nèi)出發(fā)的車輛數(shù)，i為入口節(jié)點，j為出口節(jié)點。
[0069] 旅行時間標準差S為： 剛
凹
[0071] 巧f ± 2S表示樣本均值的兩倍標準差范圍，當服從正態(tài)分布時此范圍內(nèi)的概率為 95.4%。兩倍標準差范圍在運用來判斷數(shù)據(jù)是否異常。本實用新型提出W下數(shù)據(jù)篩選算法 來過濾數(shù)據(jù)：
[0072] 1)提取旅行時間闊值下限：高速公路一般限速120km/h，假設(shè)最大速度為限速的 115%，則最小旅行時間=路程/最大速度，W此最小旅行時間為數(shù)據(jù)的下限，當數(shù)據(jù)中的旅 行時間小于此闊值時被判斷為無效數(shù)據(jù)，將其從樣本中剔除；
[0073] 2)重新計算樣本中剩余數(shù)據(jù)的均值巧f和方差S;
[0074] 3)判斷樣本中是否存在防f - 2&巧fi+2叫范圍外的數(shù)據(jù)，若存在，則剔除，轉(zhuǎn) 到2)重新計算;直至剔除完所有異常數(shù)據(jù)；
[00巧]4)計算最終篩選后的樣本均值巧>=巧r。
[0076] 經(jīng)過預(yù)處理后的平均旅行時間能準確反映時間區(qū)間P內(nèi)出發(fā)，在路段Si, j上行 駛車輛的旅行時間的集合特征。
[0077] 利用該方法能夠有效地得到各個基本路段的旅行時間。
[007引如圖5所示，k '表示的是5.8G路徑標識站。
[0079] 當車輛行駛路程越長，其消耗在出、入口收費站的延誤時間占全程所記錄的旅行 時間的比例越小，而車輛在路段上的實際行駛時間所占的比例越大，所W收費系統(tǒng)記錄的 旅行時間隨著車輛行駛路程的增加而越接近車輛在道路上的實際旅行時間。
[0080] 基于預(yù)處理獲取任意基本路段Sk,W旅行時間的方法，可W用兩個關(guān)聯(lián)路段的旅行 時間之"差"來表示。而采用不同計算方法的旅行時間之間存在的差異是由于車輛行駛的距 離長短差異造成的。由于"系統(tǒng)記錄旅行時間"與"路段旅行時間"存在偏差，需要通過一定 修正算法得到"路段旅行時間"。自然地可W把用來表示基本路段Sk,W的所有"旅行時間"， 賦予一個與旅行時間數(shù)據(jù)所對應(yīng)的路段長度一致的權(quán)值，即：路段距離越長權(quán)值越大，并把 所有"旅行時間"乘W此權(quán)重后相加得到最終的"修正路段旅行時阿'。
[0081 ]其中，節(jié)點巧Ij節(jié)點k+1的旅行時間等于節(jié)點k到標識站點k'的時間與標識站點k' 到節(jié)點k+1之和，下面僅W節(jié)點k到標識站點k'的時間為算例進行說明。
[0082]從節(jié)點巧Ij節(jié)點k+1的旅行時間算法如下：
[0083；
[0084；
[0085] 式(3)中P為車輛從當前節(jié)點k出發(fā)的時間區(qū)間，；Ti(i = l，2,3, . . .，k-l)為從節(jié)點k 上游的k-1個節(jié)點出發(fā)的車輛的出發(fā)時間區(qū)間，在時間區(qū)間ri從上游k-1節(jié)點出發(fā)的車輛行 駛到節(jié)點k時所處的時間區(qū)間，恰為P，而q為由時間區(qū)間P從節(jié)點k出發(fā)的車輛到達下游節(jié)點 k+1時所處的時間區(qū)間，Wk,k+i為車輛行駛路程之和。最后，相鄰節(jié)點巧化'化=1，2,3，L，K-1) 的旅行時間為;運用同樣的方法可W得到從節(jié)點k'到k+1的旅行時間;從而可W得到 ih.-k 吝、乂+1 第巧化+1節(jié)點的旅行時間為姑+媽+,。
[0086] 通過上述方法可W準確獲得任意OD間的旅行時間估計，把時刻的OD間旅行時間上 傳到云中屯、，同時云中屯、根據(jù)海量歷史數(shù)據(jù)和實時的旅行時間估計利用回歸分析法研究車 輛旅行時間與車輛車型、收費公路路段位置及時間(某一月的同一時間段、某一周的同一時 間段、某一天的同一時間段)等變量的相關(guān)關(guān)系，然后根據(jù)旅行時間與變量的相關(guān)系數(shù)確定 變量對旅行時間的影響因子，通過對影響因子與歷史旅行時間的計算實現(xiàn)對收費公路下一 時刻短時間內(nèi)車輛旅行時間的預(yù)測。
[0087] (2)交通流量統(tǒng)計
[0088] 通過對車輛軌跡的估計可W準確得到車輛的交通流量。通過標識站和收費站出入 口，可W把整個高速路網(wǎng)進行進一步劃分，假設(shè)沿線各基本路段之間的旅行時間是獨立的， 同時還假設(shè)在同一路段Sk,W的同一個較小的時間區(qū)間P內(nèi)的同一類型車輛行駛速度是恒定 的。運樣，路段和時間可W抽象為一個由時空網(wǎng)格單元{sk,k+i，pKkG[l，2，...，K]，pG[l, 2，...，P])組成的時空網(wǎng)格區(qū)域，Sk, k+i表示一個基本路段，P表示時間區(qū)間，如圖6所示。在每 一個時空網(wǎng)格單元{sk,k+i，p}內(nèi)，速度V(Sk,k+l，P)是恒定的。因此從任意一個節(jié)點k出發(fā)的車 輛，可W找到其進入和離開每一個時空網(wǎng)格單元{sk,k+i，p}的位置和時刻，把車輛經(jīng)過的所 有時空網(wǎng)格單元的進入點和離開點連接起來，就是車輛的行駛軌跡。將每個時空網(wǎng)格單元 (3川+1，9}看成一個矩形區(qū)域，它的邊界為時間軸上的[切，*1]，空間軸上的山，義1]。{/，機 表示車輛進入當前矩形區(qū)域的位置和時刻，^^*^}表示車輛離開當前矩形區(qū)域的位置和時 刻，^^*^}同時也是車輛進入下一矩形區(qū)域的初始位置和時刻。因此，某個路段31^,^的距 離范圍為[X0，X1]，車輛貫穿整個路段至少需要通過一個時空網(wǎng)格單元。
[0089] 從圖7可知，利用標識站的數(shù)據(jù)，我們可W把節(jié)點巧化+1細分，分為比，k'巧日[k'，k + 1]，利用前面計算的在比，k']時段的旅行時間我們可W獲得在P時間區(qū)間出發(fā)的在[k，k'] 段上的速度，和在P'時間區(qū)間出發(fā)的在[k'，k+l]段上的速度，從而可W推出什么時候車輛 離開該路段，W [ k，k ' ]路段為例：
[0090] 車輛離開矩形區(qū)域{sk,k^p}的位置x勺日時間t^可W通過如下方法計算：
[0091]
[0092] 由時間區(qū)間P出發(fā)的車輛在路段Sk的行駛軌跡x(t)可W通過如下方法計算：
[0093]
1.6)
[0094] 如圖7所示，車輛由時空網(wǎng)格單元{sk,k'，p}進入的位置和時刻攻.w.w}，W及 從另一個時空網(wǎng)格單元kk,，P+1}離開時的位置和時刻,W!可通過式（5)、 (6)計算得到。因此，車輛在整個路段sk,k'的旅行時間Travel Timc(.v。')=/;、腳;-/!I,，當 整段旅程含多個路段時，只需要通過計算車輛在各個路段上的旅行時間，然后將它們求和， 就可W估計出車輛在整段旅程的完整旅行時間。因為同一時間區(qū)間內(nèi)由同一節(jié)點進入道路 的車輛在宏觀上具有相似的軌跡，因此只需獲得運些車輛在每一個時空網(wǎng)格中的平均行駛 速度，就可W計算運些車輛的平均行駛軌跡。
[00M] 收費公路路段流量示意如圖8所示，經(jīng)過節(jié)點斷面k化=1，2,3,. . .，K-1)的車流量 V化，P)等于當前時間區(qū)間P從節(jié)點斷面k進入道路的車流量Vin化，P)加上從節(jié)點k之前的所 有節(jié)點進入道路并途經(jīng)節(jié)點k的車流量Vpass(k，p)再減去從節(jié)點斷面k離開道路的車流量 Vout 化，P)，即：
[0096] V(k，p)=Vin(k，p)+Vpass(k，p)-V〇utA，p) (7)
[0097] 式(7)中，若路段上無出口應(yīng)道，則設(shè)Vnut化，p)=0,若路段上無入口應(yīng)道，則設(shè)Vin (k,p)=0〇
[0098] 由于各路段車流都包含多種車型成分(本系統(tǒng)分為5種車型），而各類車型在路段 的行駛速度不同，且不同類型車輛對道路的占用程度不同，因此在計算交通流量時需要乘 W折算系數(shù)將不同車型的車輛折算成標準小汽車，因此：
[0099]
[0100]
[0101]
[0102]式(8)-( 10)中veh(veh= 1,2,3,4,5)表示車型，Wveh為車型折算系數(shù)，折算系數(shù)如 表1所示，Vin化,P，veh)為同類車型進入的車流量，Vout化,P，veh)為同類車型離去的車流量， Vpass化,P，veh)為同類車型車輛經(jīng)過節(jié)點斷面k的車流量。
[0103]其中Vin化,P，veh)和Vout化,P，veh)可W通過統(tǒng)計收費數(shù)據(jù)中記錄的各車型車輛在 時間區(qū)間P內(nèi)進入和離去的車輛數(shù)得到，而Vpass化，p，veh)則需要通過從k節(jié)點之前的所有 節(jié)點進入道路的車流，推算在時間區(qū)間P經(jīng)過節(jié)點k的車流量。
[0104] 表1車型折算系數(shù)(《公路工程技術(shù)標準》JTG B01-2014)
[01051
[0106] 由上面講到的路段旅行時間估計方法，可W準確估計由某個節(jié)點進入的車輛到達 其他各個節(jié)點斷面所需的時間，因此可W估計車流在各個時段的位置，進而推算各個路段 的斷面車流量。如圖9所示，k入口前方有1。= 1，2,3，...）個節(jié)點，后方有^'個節(jié)點，由某個 時間區(qū)間ri從節(jié)點k-i出發(fā)的車型為veh(veh=l，2,3,4,5)的車流，可W看成分別到達k-i 后方i+j個節(jié)點的i+j股車流。從節(jié)點k-i進入到節(jié)點k之前離開道路的運部分車流不會經(jīng)過 節(jié)點k。假設(shè)車流表示在時間區(qū)間ri從節(jié)點k-i出發(fā)，終點為節(jié)點k，車型為veh的車 流，車流經(jīng)過A t到達節(jié)點k，到達時所處的時間區(qū)間為P，即P =戶A t，假設(shè)從節(jié)點k-i出發(fā) 的各股車流在各個路段的速度是相同的，則由時間區(qū)間ri從節(jié)點k-i出發(fā)恰好在時間區(qū)間P 經(jīng)過k的車流巧。1 / (A - /，P，V礎(chǔ))為：
[0107]
[0108] 通過計算從節(jié)點k前面i個站出發(fā)到時間區(qū)間P經(jīng)過k的所有車流之和，可W得到 Vpass (k,p,veh)：
[0109]
[0110]式（12)中；Ti，r2，r3,. . .，ri分別表示車流從節(jié)點k前方的節(jié)點k-i，k-i+l，…，k-1出 發(fā)的時間區(qū)間，由時間區(qū)間ri，r2，r3, . . . ,ri從節(jié)點k-i，k-i + l，…，k-1出發(fā)的車流到節(jié)點k 時所處的時間區(qū)間恰為P。
[0111] (3)路段行程速度
[0112] 路段行程速度是收費公路上每一路段間的行駛速度，如圖10所示，A到B處有兩條 路徑，B到C處有S條路徑，在多義性路徑上分別設(shè)置5.8G路徑標識站1、2、3、4、5,收費公路 出、入口到標識站及5.8G路徑標識站間的距離是固定不變且可知的，由上面的計算可知任 意兩點間的車輛旅行時間，設(shè)5.8G路徑標識站巧日3的距離為Li3,車輛i在5.8G路徑標識站1、 3間的旅行時間為/;;廁
[0113] 所有車輛在5.8G路徑標識站1和3間的平均旅行時間為：
[om] 巧）
[0115] I站I和3間的行程速度為：
[0116] 、1。
[0117] 示識站1和3間的平均行程速度為： (巧）
[011 引
[0119] 其中，Ti3為所有車輛在5.8G路徑標識站1、3間的平均旅行時間，4為車輛在5.8G路 徑標識站1、3間的旅行時間，為車輛i在5.8G路徑標識站1和3間的行程速度，Vi3為所有車 輛在5.8G路徑標識站1、3間的平均行程速度，5.8G路徑標識站1、3間的距離為Li3，N為5.8G路 徑標識站1和3間通過的所有車輛數(shù)。
[0120] (4)平均行駛距離
[0121] 根據(jù)收費公路出、入口收費車道系統(tǒng)和多義性路徑處5.8G路徑標識站獲得的車輛 在收費公路上的出入口信息和路徑信息，可W確定每一輛車的實際行駛路徑，從而得到車 輛在收費公路上的行駛距離，根據(jù)車輛的行駛距離計算得到所有車輛的平均行駛距離：
[0122] (16)
[0123] 其中，4是k類型車輛的平均行駛距離，Lki是k類型車輛中第i輛車的行駛距離，N是 k類型車的總車輛數(shù)，k為車輛類型(如大型車、客車、貨車等）。
[0124] (5)交通狀態(tài)判定
[0125] 收費公路的交通狀態(tài)有楊通、擁擠和堵塞等情況，當路段內(nèi)的交通狀態(tài)變差或擁 堵時，往往意味著有交通擁擠或交通事件的發(fā)生，運種情況下需要對路段進行及時的疏導 和管理。
[0126] 交通擁擠或交通事件發(fā)生時，路段內(nèi)的車輛旅行時間會增加或平均行程速度會降 低，增加或降低的趨勢越大則路段間的交通擁堵越嚴重。同時，路段內(nèi)的飽和度會增加，根 據(jù)對路段流量的估計及該路段的通行能力分析獲得路段飽和度，飽和度越大則路段間的交 通擁堵越嚴重。通過對路段內(nèi)的車輛旅行時間或平均行程速度及路段飽和度的比較，可W 有效判定路段的交通狀態(tài)。
[0127] (6)車輛位置跟蹤
[0128] 車輛在收費公路行駛時，5.8G路徑標識站接收車載OBU和雙頻通行卡的入口信息 數(shù)據(jù)，可獲得車輛的車牌號、車牌顏色等信息，根據(jù)車輛在上一路段內(nèi)的行程速度和旅行時 間，通過計算確定在下一路段某時刻車輛的行駛距離進行車輛位置跟蹤，從而確定車輛在 下一路段內(nèi)的位置，為收費公路管理者對違法車輛的追蹤和交通管理提供有力支持。
[0129] (7)車型/車重分布統(tǒng)計
[0130] 車輛進入收費站時，在收費站入口處進行車型識別和貨車稱重，經(jīng)過5 . SG路徑標 識站時通過OMJ和雙頻通行卡將車型信息和車輛重量信息上傳至5.8G路徑標識站。通過交 通信息處理系統(tǒng)對5.8G路徑標識站信息分析可得到，在收費公路任意路段內(nèi)車輛的車型分 布情況，根據(jù)大貨車、大客車等大型車的車型流量分布和重量分布分析可用于收費公路管 理單位公路維護和道路維修的參考。
[0131] (8)藍牙模塊語音提醒
[0132] 根據(jù)交通信息處理系統(tǒng)采集和處理的各種信息，可W明確獲得道路上的交通流 量、交通狀態(tài)、旅行時間等信息，通過5.8G路徑標識站與0BU、雙頻通行卡實現(xiàn)雙向無線通 信，將上述信息傳遞給道路使用者車輛的OBU或雙頻通行卡，OBU或雙頻通行卡內(nèi)部的藍牙 模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)連接車中多媒體終端(如:智能手機、智能手環(huán)或車載多媒體），實時提供 交通誘導信息，根據(jù)道路使用者的實際需要，通過語音/圖像提醒前方道路的交通狀態(tài)信 息，如:是否堵塞、旅行時間、服務(wù)區(qū)與加油站的位置等，實時服務(wù)道路使用者，增加旅途舒 適性。
[0133] (9)收費公路服務(wù)區(qū)信息統(tǒng)計分析
[0134] 5.8G路徑標識站可設(shè)置在收費公路服務(wù)區(qū)的入口和出口，通過5.8G路徑標識站可 實時獲取雙頻通行卡或OBU內(nèi)的信息，根據(jù)雙頻通行卡或OBU內(nèi)的信息可W統(tǒng)計到服務(wù)區(qū)內(nèi) 進出的分車型客貨流量、車型分布比重、車輛逗留時間和某一段時間（年、月、周和小時）內(nèi) 的流量變化等信息，通過對上述信息分析可W得到流量隨時間變化規(guī)律和車輛逗留時間規(guī) 律，根據(jù)運些規(guī)律可W預(yù)測下一時間段的分車型客貨流量和車輛逗留時間，并估算得到服 務(wù)區(qū)的營業(yè)收入額、需要汽油量和生活物資量等信息，給收費公路服務(wù)區(qū)管理提供指導。
[0135] 如上所述，對本實用新型的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型 的最佳實施方式之一，不能被認為限定本實用新型的實施范圍。凡是未脫離本專利技術(shù)方 案的內(nèi)容，依據(jù)本專利的技術(shù)實質(zhì)對W上實施例所做的任何簡單修改、均等變化及修飾等， 均屬于本專利技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)，包括收費公路出、入口 收費車道系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)收費中心系統(tǒng)、5.8G路徑標識站、5.8G路徑標識站監(jiān)控系統(tǒng)、MTC車輛的 雙頻通行卡、ETC車輛的OBU和非現(xiàn)金支付卡、車中多媒體終端和交通信息處理系統(tǒng)，其特征 在于:車輛在自由流狀態(tài)下通過所述的5.8G路徑標識站處，5.8G路徑標識站用于與車內(nèi)的 雙頻通行卡或OBU通過5.8GHz頻段進行雙向無線通信，接收雙頻通行卡或OBU內(nèi)的信息，發(fā) 射標識信息和交通信息;所述的雙頻通行卡或OBU用于接收并存儲5.8G路徑標識站發(fā)射的 信息，并把交通信息通過內(nèi)置無線傳輸模塊無線中轉(zhuǎn)給車中多媒體終端;所述的交通信息 處理系統(tǒng)用于通過5.8G路徑標識站監(jiān)控系統(tǒng)把5.8G路徑標識站實時采集與處理的信息和 通過聯(lián)網(wǎng)收費中心系統(tǒng)將交通信息處理系統(tǒng)或5.8G路徑標識站的交通信息無線發(fā)送給處 在需求位置車輛中的車中多媒體終端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)， 其特征在于:所述雙頻通行卡是由卡內(nèi)部電路將13.56MHz的非接觸1C卡和5.8GHz的RFID 卡連成一整體的通行卡，所述雙頻通行卡內(nèi)部包含MCU、電源模塊、存儲單元模塊、5.8G收發(fā) 器、Mifare-one卡、藍牙模塊和喚醒電路模塊，所述MCU與其它各模塊分別連接，用于控制各 模塊正常運行;所述電源模塊用于為Μ⑶、5.8G收發(fā)器、存儲單元模塊、喚醒電路模塊和藍牙 模塊提供電源;所述雙頻通行卡在喚醒時間內(nèi)接收和發(fā)射信息，所述喚醒電路模塊在接收 到13.56MHz或5.8GHz頻段信號后喚醒工作一定的時間，完成入出口信息和路徑信息讀寫； 在收費公路入口收費車道系統(tǒng)處，雙頻通行卡中的Mifare-one卡與Mifare讀寫器實現(xiàn)雙向 通信，寫入入口信息;在途中，雙頻通行卡的5.8G收發(fā)器能接收5.8G路徑標識站發(fā)送的包含 標識站ID號、行駛方向和時間戳信息的標識站信息，并在Μ⑶協(xié)調(diào)下寫入Mifare-one卡和存 儲單元模塊，同時將存儲單元模塊內(nèi)的入口信息和所經(jīng)5.8G路徑標識站信息發(fā)射給5.8G路 徑標識站;在收費公路出口收費車道系統(tǒng)處，通過Mifare讀寫器讀出雙頻通行卡中的入口 信息和所經(jīng)過5.8G路徑標識站信息;所述雙頻通行卡可通過其內(nèi)部的藍牙模塊或WIFI模塊 與車中多媒體終端無線連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)， 其特征在于:所述雙頻通行卡和0BU的5.8G收發(fā)器用于接收5.8G路徑標識站發(fā)送的前方交 通信息，所述雙頻通行卡和0BU內(nèi)的藍牙模塊或WIFI模塊與車中多媒體終端無線連接，通過 語音和/或?qū)崟r交通狀態(tài)圖提供車輛行駛前方的實時交通狀態(tài)和服務(wù)設(shè)施誘導信息;所述 車中多媒體終端包括智能手機、智能耳機、智能手環(huán)和車載多媒體終端;所述車載多媒體終 端能與車載診斷電腦連接，能采集車輛行駛狀態(tài)信息;所述雙頻通行卡和0BU可通過藍牙模 塊或WIFI模塊可接收車載多媒體終端采集的車輛運行狀態(tài)信息。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系 統(tǒng)，其特征在于:所述5.8G路徑標識所接收的雙頻通行卡或0BU內(nèi)的信息包括雙頻通行卡或 0BU的ID號、入口地點與時間、車型及重量和所經(jīng)過的5.8G路徑標識站的ID號、行駛方向及 時間戳信息;所述5.8G路徑標識所接收的雙頻通行卡或0BU內(nèi)的信息還包括車輛發(fā)動機號、 尾氣排放量、車速、加速度、轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向與剎車信息的車輛運行信息。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)， 其特征在于:所述5.8G路徑標識站至少設(shè)置在收費公路所在連通圖中非支撐樹結(jié)構(gòu)的道路 路段上，在收費公路出口收費車道系統(tǒng)處，所述的MTC車輛利用雙頻通行卡獲得所經(jīng)過5.8G 路徑標識站的信息實現(xiàn)車輛真實路徑識別，ETC車輛利用車載OBU獲得所經(jīng)過5.8G路徑標識 站的信息實現(xiàn)車輛真實路徑識別。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)， 其特征在于:所述5.8G路徑標識站設(shè)置在事故多發(fā)路段、重要的出口匝道前方和特殊路段， 或按照交通信息采集實時性要求，在路段每隔1~4公里設(shè)置一處。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)， 其特征在于:所述的5.8G路徑標識站作為虛擬的不停車的出、入口收費車道系統(tǒng)，車輛進入 5.8G路徑標識站標識位置時為虛擬的不停車的出口收費車道系統(tǒng)，車輛離開5.8G路徑標識 站標識位置時為虛擬的不停車的入口收費車道系統(tǒng);收費公路出、入口收費車道系統(tǒng)和虛 擬的不停車的出、入口收費車道系統(tǒng)作為信息采集與處理的云端。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)， 其特征在于:所述5.8G路徑標識站設(shè)置在收費公路服務(wù)區(qū)的入口和出口，通過5.8G路徑標 識站獲取的雙頻通行卡或0BU內(nèi)的信息。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑識別系統(tǒng)的收費公路網(wǎng)交通信息采集與誘導系統(tǒng)， 其特征在于:所述5.8G路徑標識站處還設(shè)置高清車牌識別系統(tǒng)，用于判斷車內(nèi)是否有雙頻 通行卡或0BU、有幾張及是否和抓拍車輛的信息匹配，應(yīng)用于收費公路防逃費系統(tǒng)。
【文檔編號】G07B15/06GK205721998SQ201620127477
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年2月18日
【發(fā)明人】劉偉銘, 周北, 韓廣廣, 朱方平, 王超, 劉春華, 謝仕智, 唐瑋杰, 史煜陽, 劉鵬博, 梁宇, 黃金木, 覃廣文, 鄧曉, 夏旻冬
【申請人】華南理工大學