[发明专利]基于车辆全息感知与OBU信息融合的智慧收费系统

说明书

本发明公布了基于车辆全息感知与OBU信息融合的智慧收费系统，包括：集成了激光雷达、视频感知器、RSU、交易检测设备的车辆全息与OBU融合系统的信息感知层；基于边缘计算服务器的车辆全息识别与检索边缘计算层；基于智慧门架协同与融合运算的云端中心处理服务器层；集成了ETC收费及稽查功能的应用软件层。本发明的有益效果在于：能够将车辆全息信息与OBU信息融合，获取高速公路场景中过路车辆全息信息以及车辆OBU与门架RSU的交易情况，并根据多源信息检索到未交易成功的车辆，能够实现门架间的智慧协同及融合运算，以减少ETC收费的逃、漏费率，并实现逃费车辆稽查功能，为公路收费管理提供良好的基础保障。

技术领域

本发明专利涉及智慧高速收费系统领域，尤其涉及基于车辆全息感知与OBU信息融合的智慧收费系统。

背景技术

目前，高速公路自动收费系统多采用ETC电子收费，但由于OBU和RSU的交互成功率受车速、车辆跟驰距离、设备故障等影响，且在实际运营中存在设备漏刷、车辆逃费等现象，不仅给公路运营收入带来了损失，而且给交通安全管理带来了隐患，无法满足高速公路收费现代化需求和交通智能化发展要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供基于车辆全息感知与OBU信息融合的智慧收费系统，能够有效提高车辆收费系统的精度，同时能够实现逃费车辆稽查功能，解决车辆故意逃费问题，以提升高速公路通行能力和交通安全管理水平，提高交通智能化发展水平和运营管理水平。

针对现有基于ETC收费系统存在的问题，本发明提出基于车辆全息感知与OBU信息融合的智慧收费系统，包括：车辆全息与OBU融合系统的信息感知层、车辆全息识别与检索边缘计算层、云端中心处理服务器层和应用软件层；车辆全息与OBU融合系统的信息感知层包括激光雷达、视频感知器、RSU、交易检测设备；车辆全息识别与检索边缘计算层包括每个门架对应的边缘计算服务器；所述云端中心处理服务器层包括云端中心运算服务器；应用软件层包括边缘计算服务器应用软件和中心运算服务器应用软件；具体系统智慧收费过程如下：

车辆通过当前门架时，激光雷达配合视频感知器对是否有车辆通过进行融合检测，若检测到，激光雷达驱动视频感知器进行拍照；同时，路侧单元RSU与车载设备OBU进行交易，完成与前一门架间的收费，交易监测装备监测交易是否正常完成，若未正常完成则通过后续车辆全息识别与检索功能再次发起收费；将车辆图像及交易信息发送至边缘计算服务器。

作为本发明的进一步改进，所述边缘计算服务器的硬件组成主要包括边缘计算服务器、数据保存装置、高分辨率车辆影像采集设备、通信设备、能源及安全保障设备。边缘计算服务器于每个门架处配置一台，安装在门架适当位置。

作为本发明的进一步改进，边缘计算服务器的系统包括控制模块、信息通信模块和协同检索模块。控制模块负责服务器的基本信息监控，接收来自云端中心运算服务器的检索时间范围、门架数量、车辆数量等检索参数，并反馈检索状态。信息通讯模块自动读取前端车辆信息后，自动调用车辆全息感知模型以获取车辆颜色、车型、品牌等信息，并调用信息融合模型进行车辆信息核查，当车辆信息存在不一致或错误信息时，启动门架间协同检索，核查收费状态。协同检索模块通过调用基于深度学习的车辆检索模型，反馈检索结果为车辆图像、车辆号牌、车辆颜色、车辆型号、通行状态、收费状态、通过门架的时间等信息。

作为本发明的进一步改进，所述协同检索是基于云端中心运算服务器对各门架的协同控制，控制类型包括：常规门架(无匝道)控制、前端门架为高速公路入口控制、前端多门架控制。云端中心运算服务器应用软件首先确定边缘计算服务器的检索参数，显示边缘计算服务器的信息传输过程，并对检索失败车辆进行人工处理，同时能实现车辆稽查收费的统计功能。

作为本发明的进一步改进，所述应用软件层包括边缘计算服务器应用软件和云端中心运算服务器应用软件。云端中心运算服务器应用软件界面包括服务器控制界面、人工核查界面和车辆稽查收费情况统计界面。