高速公路ETC电子收费系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种高速公路ETC电子收费系统及方法，包括ETC车载应用模块、用户智能终端、CA‑SIM卡、后台管理终端；ETC车载应用模块包括ETC车载设备及ETC路口读头，开启数据互传工作模式，实现无人值守收费；CA‑SIM卡与ETC车载设备、用户智能终端进行数据相互传输，实现用户智能终端在线付费功能；用户智能终端获取ETC车载各项数据，提供在线查询车载数据；实现查阅、自动付款、自动上传数据的一体化的功能。本发明专利技术将近距离感应式射频技术、CA技术以及用户智能终端应用集成化，为车主提供一套在高速公路上不停车自动付款的系统服务，不仅提高了收费站的管理效率，还缩短了停车延误时间，优化了交通管制系统。

【技术实现步骤摘要】
高速公路ETC电子收费系统及方法
本专利技术涉及一种高速公路ETC电子收费系统及方法。
技术介绍
随着现代经济的迅猛发展，汽车作为现代出行工具的使用率越来越高，传统的高速公路收费管理模式已经远远不能满足日益增长的服务需求，高速公路收费管理服务模式也逐渐趋向智能化。其中，传统的高速公路收费管理系统存在如下弊端；1)成本高：传统的高速公路电子收费系统往往采用人工服务的方式，不仅造成管理上人工成本费用高，也对车主的时间成本造成浪费。2)停车延误：传统的高速公路电子收费系统设备落后，未能实现智能联网模式，停车收费的模式造成车辆行车延误，引发交通拥堵现象。3)数据资源短缺：传统的高速公路电子收费系统缺乏资源采集平台，收费管理数据散乱流失，未能统筹综合利用，不仅在管理决策上缺乏科学辅助性数据，也无法为相关行政部门提供参考资料。
技术实现思路
本专利技术目的在于摒弃传统高速公路电子收费系统所存在的弊端，打造一种结合ETC车载设备应用、CA-SIM卡应用、后台管理终端及用户智能终端应用的高速公路ETC电子收费系统及方法。为实现上述目的本专利技术的技术方案如下：一种高速公路ETC电子收费系统，包括ETC车载应用模块、用户智能终端、CA-SIM卡、后台管理终端；所述ETC车载应用模块包括ETC车载设备及ETC路口读头，所述ETC车载设备安置在车上，所述ETC路口读头安置在高速公路出入口处，所述ETC车载设备与所述ETC路口读头之间进行无线通讯，开启数据互传工作模式，用于识别车型、计算费率、扣除通行费，实现无人值守收费；所述CA-SIM卡在RF-SIM卡的功能基础上引入CA技术，具有用户实名制管理、基础电信语音数据业务及射频无线通讯功能，所述CA-SIM卡安置在用户智能终端上，通过无线通讯与所述ETC车载设备、所述用户智能终端进行数据相互传输，实现用户智能终端在线付费功能；所述用户智能终端与所述CA-SIM卡、所述ETC车载设备进行无线通讯，获取所述ETC车载各项数据，提供在线查询车载数据；同时向所述后台管理终端同步上传数据，实现查阅、自动付款、自动上传数据的一体化的功能。本专利技术将近距离感应式射频技术、CA技术以及用户智能终端应用集成化，为车主提供一套在高速公路上不停车自动付款的系统服务，不仅提高了高速公路收费站的管理效率，还缩短了停车延误时间，优化高速公路的交通管制系统。附图说明图1是本专利技术实施例系统结构框架图；图2是本专利技术实施例后台管理终端模块图；图3是本专利技术实施例工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，一种高速公路ETC电子收费系统，包括ETC车载应用模块、用户智能终端、CA-SIM卡、后台管理终端；ETC车载应用模块包含ETC车载设备及ETC路口读头。ETC车载设备与ETC路口读头之间进行5.8G射频通讯连接，开启数据互传工作模式，数据包括将车载信息、收费信息等，实现自动收费提醒功能，建立无人值守收费通道。CA-SIM卡在RF-SIM卡的功能基础上引入CA技术，具有用户实名制管理、基础电信语音数据业务及射频无线通讯功能。CA-SIM卡安置在手机上，通过蓝牙无线通讯通道与ETC车载设备、用户智能终端进行数据相互传输，实现用户智能终端在线付费功能。用户智能终端与CA-SIM卡、ETC车载设备进行蓝牙无线通讯，获取ETC车载各项数据，提供在线查询车载数据；并且支持用户智能终端自动在线付费；同时向云后台管理终端同步上传数据。实现了查阅、自动付款、自动上传数据等一体化的功能。车主后台管理终端支持数据收发，统筹系统运营所生成的数据，盘活资源碎片，实现车主个人信息资料登记、记录采集、系统维护，同时可研究数据走向规律制定科学合理的系统管理决策。ETC车载应用结构介绍ETC车载应用模块包括ETC车载设备与ETC路口读头。ETC车载设备也可称为车载单元(OBU)，专安置在车上，作用于识别车型、计算费率、扣除通行费；ETC路口读头也可称为路边架设路测单元(RSU)，安置在高速公路出入口处。在ETC车载应用模块中，OBU采用短程通信技术，建立与RSU之间微波通讯链路，在车辆行进途中，在不停车的情况下，实现车辆身份识别，电子扣费，实现不停车、免取卡，建立无人值守车辆通道。CA-SIM卡的技术结构说明CA-SIM卡在RF-SIM卡的功能基础上引入CA技术，是一款集2.4G/13.56M射频、蓝牙无线通信功能、2K磁耦合距离控制技术、CA认证及基础电信语音数据业务于一身的新型智能SIM卡。CA-SIM卡软件系统采用分层架构方式实现，即由硬件层、接口驱动层、OS层及应用层组成。CA-SIM卡硬件实现上采用三芯片方案，包括主控芯片、射频芯片和磁场距离控制芯片，主控芯片同磁控芯片及射频芯片之间均采用SPI通信接口连接通信。实现流程描述用户智能终端根据功能可分为几大模块：个人主页、收费查询、交通指引，天气预报。个人主页包括几个子模块：鉴权注册和个人资料。鉴权注册针对车主初次使用，将用户智能终端与CA-SIM卡相互绑定，并通过用户智能终端在线上传个人实名制信息，完成鉴权流程；个人资料涵括身份证、驾驶证、车牌号等信息。收费查询分为两个子模块：个人历史记录查询、全国高速公路标准收费查询。个人历史记录查询子模块同步更新每一次扣费的历史记录，为车主提供在线记录查询平台，查询方式可选择按地域分类查询和按时间顺序查询；全国高速公路标准收费查询子模块提供按地域分类和车辆类别查询，车主可以查询各地高速公路对不同车辆的收费标准。交通指引具有路线查询、路况实时播报等功能，为车主提供在线交通查询平台，提高了高速公路驾驶的安全性。天气预报提供全国各地区未来一周内、以及24小时实时天气预报的提醒和查询。后台组成结构描述如图2所示，云后台是车主收费信息管理终端，根据功能不同分为数据储存模块、数据管理模块、数据推送模块。数据储存模块汇集车主在鉴权环节上传的实名信息，如个人简介、车牌号、身份证、驾驶证等，并建立数据库备份子模块。数据管理模块专门针对车辆在高速公路缴费的账单作出规律性分析，为车主个人的缴费数据作出可视性总结与合理决策。数据推送模块按照推送的内容可分为鉴权推送、交通状况推送及天气状况推送等子模块。鉴权推送主要针对车主在鉴权环节的注册反馈；交通状况推送主要为车主提供实时地域性交通状况通知；天气状况推送主要为车主提供未来气象变化通知。如图3所示，本专利技术的高速公路ETC电子收费系统运营步骤如下：步骤1：车主初次使用需安置CA-SIM卡和安装用户智能终端软件，通过用户智能终端客户端向后台管理终端发送个人实名制信息，包括相关证件号、个人信息及车牌号等，由云后台服务终端登记和下发认证信息，完成实名制注册和鉴权流程。步骤2：车主在车上安装ETC车载设备，保持车载设备处于通电的工作状态。步骤3：车主需点开手机蓝牙与无线网络，保证用户智能终端软件处于在线状态、与ETC车载设备进行蓝牙通讯。步骤4：通过手机APP，CA-SIM卡和ETC设备通信来认证车主本人的身份。步骤5：车主不停车进入高速公路收费站入口匝道；步骤6：用户智能终端客户端自动缴费；步骤7：车主不停车驶出高速公路收费站出口匝道；步骤8：车主管理云后台实时采集和管理缴费账单；步骤9：车主在用户智能终本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速公路ETC电子收费系统，其特征在于：包括ETC车载应用模块、用户智能终端、CA‑SIM卡、后台管理终端；所述ETC车载应用模块包括ETC车载设备及ETC路口读头，所述ETC车载设备安置在车上，所述ETC路口读头安置在高速公路出入口处，所述ETC车载设备与所述ETC路口读头之间进行无线通讯，开启数据互传工作模式，用于识别车型、计算费率、扣除通行费，实现无人值守收费；所述CA‑SIM卡在RF‑SIM卡的功能基础上引入CA技术，具有用户实名制管理、基础电信语音数据业务及射频无线通讯功能，所述CA‑SIM卡安置在用户智能终端上，通过无线通讯与所述ETC车载设备、所述用户智能终端进行数据相互传输，实现用户智能终端在线付费功能；所述用户智能终端与所述CA‑SIM卡、所述ETC车载设备进行无线通讯，获取所述ETC车载各项数据，提供在线查询车载数据；同时向所述后台管理终端同步上传数据，实现查阅、自动付款、自动上传数据的一体化的功能。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路ETC电子收费系统，其特征在于：包括ETC车载应用模块、用户智能终端、CA-SIM卡、后台管理终端；所述ETC车载应用模块包括ETC车载设备及ETC路口读头，所述ETC车载设备安置在车上，所述ETC路口读头安置在高速公路出入口处，所述ETC车载设备与所述ETC路口读头之间进行无线通讯，开启数据互传工作模式，用于识别车型、计算费率、扣除通行费，实现无人值守收费；所述CA-SIM卡在RF-SIM卡的功能基础上引入CA技术，具有用户实名制管理、基础电信语音数据业务及射频无线通讯功能，所述CA-SIM卡安置在用户智能终端上，通过无线通讯与所述ETC车载设备、所述用户智能终端进行数据相互传输，实现用户智能终端在线付费功能；所述用户智能终端与所述CA-SIM卡、所述ETC车载设备进行无线通讯，获取所述ETC车载各项数据，提供在线查询车载数据；同时向所述后台管理终端同步上传数据，实现查阅、自动付款、自动上传数据的一体化的功能。2.根据权利要求1所述的高速公路ETC电子收费系统，其特征在于：所述用户智能终端包括个人主页模块，用于鉴权注册和个人资料，鉴权注册针对车主初次使用，将用户智能终端与所述CA-SIM卡相互绑定，并通过用户智能终端在线上传个人实名制信息，完成鉴权流程；个人资料涵括身份证、驾驶证、车牌号等信息。3.根据权利要求1所述的高速公路ETC电子收费系统，其特征在于：所述用户智能终端包括收费查询模块，收费查询模块分为个人历史记录查询子模块、全国高速公路标准收费查询子模块，所述个人历史记录查询子模块同步更新每一次扣费的历史记录，为车主提供在线记录查询平台，查询方式可选择按地域分类查询和按时间顺序查询；全国高速公路标准收费查询子模块提供按地域分类和车辆类别查询，车主可以查询各地高速公路对不同车辆的收费标准。4.根据权利要求1所述的高速公路ETC电子收费系统，其特征在于：所述用户智能终端包括交通指引模块，具有路线查询、路况实时播报功能，为车主提供在线交通查询平台，以提高高速公路驾驶的安全性。5.根据权利要求1所述的高速公路ETC电子收费系统，其特征在于：所述用户智能终端包括天气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健诚，李新跃，
申请(专利权)人：广州国联智慧信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44