[发明专利]一种路侧单元及自由流电子收费系统

说明书

技术领域

本发明涉及不停车收费技术，具体的说，涉及一种路侧单元及自由流电子收费系统。

背景技术

随着我国ETC(不停车收费)标准的颁布实施，ETC系统的应用越来越广泛，但目前ETC系统应用仍处在以高速公路专用车道为使用基础的电子收费初级阶段，专用车道电子收费技术，一般还需有收费站存在，还要设置自动栏杆，车辆通过收费站时必须沿某个车道行驶通过，车辆的通行能力依然不高。

多车道自由流电子收费技术(或称“自由流不停车收费技术”)是一种更为先进的高速公路不停车电子收费技术。这种收费技术没有车道隔离设施，能让车辆随意通过收费点，车辆通过收费点时感觉不到收费过程的发生。多车道自由流电子收费技术作为ETC系统应用的高级阶段，以更智能、效果更好、成本更低等优势指示着ETC电子收费技术发展的方向。

自由流电子收费系统与专用车道电子收费系统尽管都是DSRC短程通信的应用，但二者对系统性能要求存在较大差异。由于自由流状态下，车辆行驶状态呈现多样化，如并驰、跨线和并道行驶等，这就要求自由流电子收费系统需做到多车道通信区域全覆盖。自由流状态下，车辆行驶速度较高，这需要有安全简洁的通信协议支持和优异的系统处理能力。自由流状态下，为了识别并记录车辆信息，往往有车辆定位的需求。这些问题是自由流电子收费技术应用中的重要问题。

下面首先对现有的自由流电子收费系统(简称：自由流收费系统)做一阐述。参见图1，图1示出了一个3车道的自由流收费系统，其中，每一车道各安装有一个路侧单元(RSU)，即车道1对应的RSU110、车道2对应的RSU120、车道3对应的RSU130。每个RSU只负责一个车道、各自独立工作，各个RSU可与车道上的车载单元(OBU)交互。每一RSU都配置有一台发射机和一台接收机，即，RSU110配置有发射机TX111和接收机RX112，RSU120配置有发射机TX121和接收机RX122，RSU130配置有发射机TX131和接收机RX132。

在自由流下，OBU在车道上的位置主要存在两种情况，即在某一车道上，或者跨越在两个车道之间。在图1示出的8个OBU中，OBU141、OBU146位于车道1，OBU142、OBU147位于车道2，OBU143、OBU148位于车道3，OBU144跨越车道1和车道2，OBU145跨越车道2和车道3。

各个车道的RSU各自配属有单车道控制器，即RSU110对应的单车道控制器151、RSU120对应的单车道控制器152、RSU130对应的单车道控制器153，单车道控制器151、单车道控制器152和单车道控制器153与多车道系统控制器160交互，多车道系统控制器160配备有后台数据库170，以存储相应的数据。

现有的自由流收费系统的载波信号参见表1，其使用两组载波，每个载波组均包括上行载波(即RSU的接收载波)和下行载波(即RSU的发射载波)。如表1，载波组1的下行载波为5.83GHz，上行载波为5.79GHz；载波组2的下行载波为5.84GHz，上行载波为5.80GHz。

表1

  载波组1  载波组2  备注  5.83GHz  5.84GHz  下行  5.79GHz  5.80GHz  上行