[发明专利]基于北斗的兼容ETC和MTC的收费系统、装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种基于北斗的兼容ETC和MTC的收费系统、装置及方法。

背景技术

当前高速公路、城市拥堵路段、停车场等采用的收费方式中，主要涉及人工半自动收费系统（Manual Ton Collection system，简称MTC）和电子收费系统（Electronic Toll Collection，简称ETC）。其中：

MTC由汽车自动分类系统、读卡装置、显示设备、视频监控、自动栏杆和计算机软件系统组成。当汽车进入MTC车道时，汽车自动分类系统将车辆信息自动分类，然后告诉软件系统该车属于哪一类型的车辆，软件系统会根据类型信息通知读卡器应该收取的通行费，交易完成后，软件系统向自动栏杆发出命令，以使车辆通过，完成收费。这种方式需要停车人工收费，车辆通行效率低，容易造成拥堵，且人工成本高。

ETC主要采用两种技术方案，即专用短程通信（Dedicated Short Range Communications，简称DSRC）电子标签技术方案的电子收费系统（简称DSRC ETC系统）和采用自动车牌识别（Automatic Number Plate Recognition，简称ANPR）技术方案的电子收费系统（简称ANPR ETC系统），现有背景技术说明如下：

1、DSRC ETC技术方案

DSRC ETC方案主要涉及路侧设备（Rate-Sensor Unit，简称RSU）、车载设备（On board Unit，简称OBU）以及拦截车辆的自动栏杆等车道设备，每一个车道上都要安装RSU在路侧对车辆进行检测，即检测到OBU信号时读取数据，根据数据判断是否能对车辆进行放行，如果可以放行，则打开自动栏杆对车辆放行，该技术方案的缺陷和不足表现在：

1）长通信区DSRC ETC系统跟车干扰严重，具体地，对于长通信区的DSRC ETC的通信区约为自动栏杆前2～10米范围内，由于长通信区的通信区域范围大，经常有多辆车同时处于天线通信区内的现象，当前面的车辆不能正常交易而后车可进行交易时，就会出现前车被放行而后车被拦截的错误，也就是出现跟车干扰问题。

2）短通信区DSRC ETC车辆通行速度低，具体地，对于短通信区的DSRC ETC的通信区域约为自动栏杆前1～6.5米之间，进行交易时，车辆离自动栏杆较近，车辆只能慢速通过，而导致车道的通行效率低下。

3）自动栏杆附近存在通信盲区，具体地，现有的车道布局中，天线位于自动栏杆前2米左右，由于RSU的天线和安装在车上的OBU的方向特性，OBU在到达RSU的天线下方时，即离RSU的天线过近时已不能正常通信。因此栏杆前约有2米以上的通信盲区，当车辆在通信区内没有完成交易而行驶到自动栏杆前时，无法继续进行交易，从而影响车辆通行。

4）DSRC ETC车道内出现倒车的情况严重：由于上述OBU的性能差异及车辆行驶行为的复杂性，实际应用中频繁出现需要车辆在DSRC ETC车道中倒车的情况。交通繁忙时，倒车十分困难，且容易引起DSRC ETC车道堵塞。

5）存在恶意旁道插队逃费现象：恶意车辆停留于DSRC ETC车道与相邻车道间的隔离带缺口处，当DSRC ETC车道自动栏杆抬起时，该恶意车辆快速插入到DSRC ETC车道中抢先通过，达到逃费的目的。由于此隔离带缺口是为引导不能正常交易的车辆离开DSRC ETC车道所用，不可以封闭，所以现有技术无法有效阻止这种恶意插队的逃费现象。

6）DSRC ETC技术方案需要在道路上安装车道设备或龙门架，一方面一次性投资巨大，另一方面也存在影响交通等问题。

2、ANPR ETC技术方案

ANPR ETC技术方案车辆主要涉及抓拍摄像头、自动栏杆、固定安装的车辆感应器（包括：红外、雷达和感应线圈等）和图像识别软件等车道设备，该图像识别软件可以为光学字符识别（Optical Character Recognition，简称OCR）软件。该车辆号牌识别技术的主要工作流程为：固定安装的车辆感应器发现车辆进入摄像区，触发摄像头自动拍照，并将图片自动转换成文字，通过通信网络发送到数据中心进行各种收费数据处理。

车辆号牌识别技术，存在识别率和稳定性不高的问题，特别地，天气对该技术方案中的摄像机捕获图像质量的影响比较大，因此，会对收费准确率影响较大。

发明内容