專利名稱：一種基于車輛識別的行駛里程統(tǒng)計裝置及其工作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種行駛里程統(tǒng)計裝置及其工作方法，具體是ー種基于車輛識別的行駛里程統(tǒng)計方法及裝置，屬于自動控制、射頻識別與智能交通技術領域。
背景技術：
隨著機動車輛的日益增多，城市舊有的交通體系越發(fā)難以為繼，如何解決城市的交通擁堵問題，解決市民出行難問題，已經(jīng)成為各城市，尤其是大中城市迫在眉睫的問題。面對交通擁堵，國內(nèi)外很多城市通過車輛限行以及征收擁堵費來緩解交通壓力?，F(xiàn)行解決城市交通擁堵的限行方案主要靠政府一些強制性措施，如按車牌尾號限行。該方案在實施過程中出現(xiàn)了一系列問題，如限行號碼、時間和路段過于混亂，難于記憶掌握；限制了一些確實需要出行的車輛，對ー些市民日常生活秩序造成一定程度的影響；甚至有ー些家庭 通過購買第二輛車來逃避車輛限行，使得與限行的初衷南轅北轍。本發(fā)明通過收取擁堵費進行車輛限行，緩解交通擁堵，國際上也不乏成功先例。例如，新加坡?lián)矶率召M以后，讓原來幾乎癱瘓的交通變得可以暢通。倫敦的擁堵收費實行以后，它的車流量，特別小汽車的車流量減少40%，公共交通也得到了發(fā)展，效果得到了社會民眾的認可和肯定?，F(xiàn)有擁堵費的收取基本實行按次收取，車輛通行一次即收取一定的擁堵費。此方法會產(chǎn)生重復收費，并且缺乏管理人性化。從實際出行的現(xiàn)狀出發(fā)，實行按行駛里程收費，體現(xiàn)了收取擁堵費不是目的，而是為了解決交通擁堵問題，易于被市民所接受。在車輛識別技術方面，目前比較流行的主要有電子攝像監(jiān)管技術，俗稱“電子眼”，可為道路交通管理提供可視圖像和大量交通管理實時信息，但也存在一系列缺點最容易受地形、建筑物、大型車輛及其它障礙物遮擋；受天氣(如雨霧等)能見度和夜間光照度等因素的影響，可靠度相對較低；社會上部分車輛為了躲避“電子眼”的監(jiān)管，故意遮擋、污損、涂抹機動車輛號牌，甚至出現(xiàn)了假牌，套牌等嚴重違章、違法的行為，嚴重干渉了交通秩序，給交通管理帶來了巨大困難。無線射頻識別技術是通過電磁波進行自動識別的一門識別技木，標簽實際上是ー個電子集成電路芯片。射頻識別按照電磁耦合原理工作，所使用的電波頻率為2. 4GHz。通過在車身擋風玻璃處安裝電子標簽，可以較好地解決以上問題，如廣州東莞，對投入運營的出租車安裝“電子身份證”。交通稽查人員利用手持讀卡器可以檢查出道路上的出租車是否為“黑車”。如果手持讀卡器上顯示不出資料，稽查人員就可截停該車進行檢查，以判斷是電子標簽壞了還是“克隆車”。另外，由于“電子身份證”中記錄了車輛的車號、營運公司、車型等資料，相關部門可以實時監(jiān)控營運車輛是否按規(guī)定線路、站點行駛。成都市區(qū)每輛合法的出租車在尾部都安裝有一個“電子密標”，里面包含了車牌號、所屬公司、顔色、有無違章記錄等唯一的車輛信息，執(zhí)法人員只需用專用檢查設備對著車尾ー掃，或裝有雷達的移動檢查車靠近行駛，沒有顯示信息或顯示錯誤信息的“克隆車”便會立即現(xiàn)出原形。可見利用車輛標簽，可以使得車輛管理工作變得十分安全、簡便，從而大大提高了效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種基于車輛主動識別的行駛里程統(tǒng)計方法及裝置，該裝置及工作方法可以自動并準確計算車輛在限行道路上的行駛里程，并以此作為城市車輛限行以及擁堵費收取的依據(jù)。本發(fā)明所述的ー種基于車輛識別的行駛里程統(tǒng)計裝置，該裝置包括在特定地段安裝的路邊基站，該路邊基站中包括RFID天線，與RFID天線連接的RFID閱讀器，控制模塊分別與RFID閱讀器及以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器連接，RFID天線讀取過往車輛中車載電子標簽的信息，信息數(shù)據(jù)依次經(jīng)RFID閱讀器、控制模塊及以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器發(fā)送至交控中心服務器。本發(fā)明還提供了該裝置的工作方法，其包括如下步驟
1)無線射頻信號收發(fā)階段 當裝有車載電子標簽的車輛進入路邊基站中RFID天線輻射范圍時，車載電子標簽將載有車輛信息數(shù)據(jù)的無線射頻信號經(jīng)RFID天線發(fā)送至RFID閱讀器，RFID閱讀器再將數(shù)據(jù)傳送至控制模塊；
2)路邊基站數(shù)據(jù)處理及發(fā)送階段
控制模塊根據(jù)車輛信息數(shù)據(jù)中車牌前兩位判斷是否為本市車輛若不是本市車輛，則不對其進行處理；若為本市車輛，則將車輛信息經(jīng)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)發(fā)至交控中心服務器；
3)交控中心信息處理階段
當有車輛信息從路邊基站發(fā)送至交控中心服務器時，服務器將基站編號、車牌號和此刻的系統(tǒng)時間作為一條記錄，添加到數(shù)據(jù)庫當中；每天根據(jù)不同的車牌號將記錄分為不同的子表，根據(jù)記錄時間對信息進行排序，從而得到每輛車當天的出行序列；由基站編號查出該單元的經(jīng)緯度，從而換算出相鄰兩條記錄之間的行駛距離，加總得到該車當天的行駛里程，以此作為收取擁堵費的依據(jù)。上述步驟I)中的車載電子標簽采用休眠ー喚醒一休眠方式控制數(shù)據(jù)發(fā)送，避免車輛信息重復發(fā)送。而RFID閱讀器采用ALOHA時分法進行多個車輛的識別，防止多個標簽信息發(fā)送發(fā)生碰撞。本發(fā)明采用了成熟的RFID技術，隨著車輛中的車載電子標簽越來越普及，RFID識別技術的提高及大量應用，產(chǎn)品涉及的硬件技術成本大幅下降，為本發(fā)明的實現(xiàn)帶來了可靠的保證。由于本發(fā)明可以自動并準確計算車輛在限行道路上的行駛里程，并以此作為城市車輛限行以及擁堵費收取的依據(jù)。放棄了之前完全采用全路段行駛里程計算擁堵費的不合理方法，有效提高了收取擁堵費制度的合理性，減少了公眾矛盾。


圖I是本發(fā)明裝置的結構示意圖，
圖2是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實施例方式下面舉例對發(fā)明的技術方案進行詳細說明
一、限行規(guī)則1、只記錄本市車輛信息
2、在市內(nèi)可能發(fā)生擁堵的地段安裝路邊基站
3、設定記錄時間為上午10點至晚上8點(根據(jù)實際情況對時間作相應調(diào)整，也可分為多個記錄時段)
ニ、系統(tǒng)組成
如圖1，本系統(tǒng)主要由在特定地段安裝的路邊基站和交控中心擁堵費計算系統(tǒng)組成。該路邊基站中包括RFID天線，與RFID天線連接的RFID閱讀器，控制模塊分別與RFID閱讀器及以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器連接，RFID天線讀取過往車輛中車載電子標簽的信息，信息數(shù)據(jù)依次經(jīng)RFID閱讀器、控制模塊及以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器發(fā)送至交控中心服務器。路邊基站在安裝時，用GPS定位得到該點的經(jīng)緯度，并與該基站的編號一同存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，如表I所示。 表I路邊基站經(jīng)諱度記錄表
路邊基站編號I經(jīng)度(° )|緯度(° )
1118.834 32.363
2118. 627 32.076
3118. 782 32.044
4jll8.830 @1.959
當車輛進入路邊基站的識別范圍吋，車載電子標簽和路邊基站進行信息交互，將車輛信息發(fā)送至路邊基站的RFID閱讀器。再由控制模塊對車輛信息進行識別之后，通過以太網(wǎng)將其發(fā)送至交控中心服務器。車載電子標簽由射頻芯片和微處理器組成。路邊基站由RFID閱讀器及其天線、控制模塊和以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器組成。三、工作流程
I、無線射頻信號收發(fā)階段
當車輛進入RFID閱讀器天線輻射范圍時，車載電子標簽將內(nèi)部車輛信息發(fā)送至路邊基站。二者之間屬于微波通信，通信工作頻率采用2. 4GHz。對電子標簽采用休眠一喚醒ー休眠方式控制數(shù)據(jù)發(fā)送，避免車輛信息重復發(fā)送。采用ALOHA時分法進行多個車輛的識別，防止多個標簽信息發(fā)送發(fā)生碰撞。電子標簽和閱讀器之間的數(shù)據(jù)傳送采用驗證和加密方式保證數(shù)據(jù)傳送安全。2、路邊基站數(shù)據(jù)處理及發(fā)送階段
路邊基站中的控制模塊首先根據(jù)第一步所述的車輛信息中車牌前兩位判斷是否為本市車輛若不是本市車輛，則不對其進行處理；若為本市車輛，則將車輛信息通過串ロ，夕卜接以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器連接以太網(wǎng)絡，傳送至交控中心服務器。3、交控中心信息處理階段
當有車輛信息從路邊基站發(fā)送至交控中心服務器時，服務器將路邊基站編號、車牌號和此刻的系統(tǒng)時間作為一條記錄，添加到數(shù)據(jù)庫當中。每晚8點之后(即記錄時間結束之后)，得到每輛車當天的出行記錄表，如表2所示，表中根據(jù)記錄時間對信息進行排序。表2 車輛出行記錄表
!牌號 I基站編號I記錄時間蘇 A565A8 162011-1-21 11:32:25
蘇 A565A8 11812011-1-21 11:39:2權利要求
1.ー種基于車輛識別的行駛里程統(tǒng)計裝置，其特征在于，在特定地段安裝路邊基站，該路邊基站中包括RFID天線，與RFID天線連接的RFID閱讀器，控制模塊分別與RFID閱讀器及以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器連接，RFID天線讀取過往車輛中車載電子標簽的信息，信息數(shù)據(jù)依次經(jīng)RFID閱讀器、控制模塊及以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器發(fā)送至交控中心服務器。
2.ー種基于車輛識別的行駛里程統(tǒng)計裝置的工作方法，其特征在于包括如下步驟1)無線射頻信號收發(fā)階段當裝有車載電子標簽的車輛進入路邊基站中RFID天線輻射范圍時，車載電子標簽將載有車輛信息數(shù)據(jù)的無線射頻信號經(jīng)RFID天線發(fā)送至RFID閱讀器，RFID閱讀器再將數(shù)據(jù)傳送至控制模塊；2)路邊基站數(shù)據(jù)處理及發(fā)送階段控制模塊根據(jù)車輛信息數(shù)據(jù)中車牌前兩位判斷是否為本市車輛若不是本市車輛，則不對其進行處理；若為本市車輛，則將車輛信息經(jīng)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)發(fā)至交控中心服務器；3)交控中心信息處理階段當有車輛信息從路邊基站發(fā)送至交控中心服務器時，服務器將基站編號、車牌號和此刻的系統(tǒng)時間作為一條記錄，添加到數(shù)據(jù)庫當中；每天根據(jù)不同的車牌號將記錄分為不同的子表，根據(jù)記錄時間對信息進行排序，從而得到每輛車當天的出行序列；由基站編號查出該單元的經(jīng)緯度，從而換算出相鄰兩條記錄之間的行駛距離，加總得到該車當天的行駛里程，以此作為收取擁堵費的依據(jù)。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于車輛識別的行駛里程統(tǒng)計裝置的工作方法，其特征在于，步驟I)中的車載電子標簽采用休眠ー喚醒一休眠方式控制數(shù)據(jù)發(fā)送，避免車輛信息重復發(fā)送。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的基于車輛識別的行駛里程統(tǒng)計裝置的工作方法，其特征在于，步驟I)的RFID閱讀器采用ALOHA時分法進行多個車輛的識別，防止多個標簽信息發(fā)送發(fā)生碰撞。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可以自動準確計算車輛在限行道路上的行駛里程的基于車輛識別的行駛里程統(tǒng)計裝置及其工作方法，該裝置包括在特定地段安裝的路邊基站，該路邊基站中包括RFID天線，與RFID天線連接的RFID閱讀器，控制模塊分別與RFID閱讀器及以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器連接，RFID天線讀取過往車輛中車載電子標簽的信息，信息數(shù)據(jù)依次經(jīng)RFID閱讀器、控制模塊及以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器發(fā)送至交控中心服務器。方法是當車輛進入RFID天線輻射范圍時，車載電子標簽將車輛信息數(shù)據(jù)經(jīng)天線發(fā)送至閱讀器，再傳送至控制模塊，控制模塊判斷后再發(fā)送至交控中心服務器；交控中心記錄車輛在限行路段的行駛里程并累計，以此作為收取擁堵費的依據(jù)。
文檔編號G01C22/00GK102778238SQ20121026562
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權日2012年7月30日
發(fā)明者吳劍, 張凱, 李鋼, 謝馳 申請人:南京三寶科技股份有限公司, 南京信息工程大學