本發(fā)明實(shí)施例涉及車(chē)道收費(fèi)技術(shù)，尤其涉及一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

由于我國(guó)的特殊國(guó)情，擁堵是我國(guó)交通發(fā)展的一大桎梏，作為世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式之一的不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)(Electronic Toll Collection，簡(jiǎn)稱(chēng)ETC)的使命就是使用智能技術(shù)改變這一現(xiàn)狀。通過(guò)安裝在車(chē)輛前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的車(chē)載電子標(biāo)簽(On board Unit，簡(jiǎn)稱(chēng)OBU)與在收費(fèi)站ETC車(chē)道路邊架設(shè)的路側(cè)天線(xiàn)單元之間通過(guò)微波進(jìn)行通訊，在車(chē)輛行駛過(guò)程中進(jìn)行信息交換，從而達(dá)到車(chē)輛通過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車(chē)而能交納路橋費(fèi)的目的，提高車(chē)輛的通行效率。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中，利用遠(yuǎn)區(qū)和近區(qū)兩個(gè)通信區(qū)進(jìn)行車(chē)輛收費(fèi)交易，當(dāng)遠(yuǎn)區(qū)交易不成功時(shí)，關(guān)閉遠(yuǎn)區(qū)交易天線(xiàn)，開(kāi)啟近區(qū)交易天線(xiàn)，因?yàn)榻鼌^(qū)使用的普通天線(xiàn)交易速度慢，而遠(yuǎn)區(qū)天線(xiàn)關(guān)閉導(dǎo)致車(chē)輛不斷地涌入近區(qū)，進(jìn)而整個(gè)收費(fèi)車(chē)道落入了近區(qū)交易，交易范圍小且離自動(dòng)欄桿的位置比較近，隨著ETC系統(tǒng)用戶(hù)的增多，服務(wù)需求增大，尤其在車(chē)流量比較大的地區(qū)或時(shí)段，造成車(chē)輛通行處理效率不高，車(chē)輛擁堵，以犧牲車(chē)輛處理效率和車(chē)輛通行流暢性換取交易的可靠性，導(dǎo)致用戶(hù)通行體驗(yàn)感差。而且，普通天線(xiàn)易受到干擾，隨著OBU廠家的增多，各種OBU靈敏度等特性差異性越來(lái)越大，在車(chē)速較快，OBU質(zhì)量不高時(shí)，特別是在車(chē)流量密集的時(shí)候，天線(xiàn)對(duì)多個(gè)OBU的識(shí)別精度不高，造成一些沒(méi)有電子標(biāo)簽的車(chē)輛在沒(méi)有繳費(fèi)的情況下被放行。因此，系統(tǒng)車(chē)輛通行處理效率和電子標(biāo)簽的識(shí)別精度亟待提升。

中國(guó)專(zhuān)利號(hào)201320545851.5的實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種“基于車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)的電子不停車(chē)收費(fèi)車(chē)道系統(tǒng)”利用遠(yuǎn)區(qū)天線(xiàn)常開(kāi)收集OBU信息，對(duì)檢測(cè)傳感器數(shù)據(jù)分析建立車(chē)輛隊(duì)列模型，根據(jù)車(chē)輛隊(duì)列模型判斷是否符合交易情況，提高車(chē)道的交易順暢度。但是，該系統(tǒng)切換到近區(qū)天線(xiàn)工作時(shí)，遠(yuǎn)區(qū)天線(xiàn)也要求處于打開(kāi)狀態(tài)，導(dǎo)致遠(yuǎn)區(qū)車(chē)輛的OBU被遠(yuǎn)區(qū)天線(xiàn)激活、被激活的OBU容易與正在工作的近區(qū)天線(xiàn)進(jìn)行交易，從而放行近區(qū)未交易的車(chē)輛，影響交易的可靠性，與此同時(shí)，遠(yuǎn)區(qū)天線(xiàn)輻射單元干擾近區(qū)天線(xiàn)工作，導(dǎo)致天線(xiàn)的識(shí)別精度不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)方法及系統(tǒng)，以避免天線(xiàn)信號(hào)相互干擾，提升車(chē)輛通行效率和交易的可靠性。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)，包括：

至少兩個(gè)車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器，沿收費(fèi)通道的主識(shí)別區(qū)域進(jìn)行間隔設(shè)置，用于檢測(cè)通過(guò)所述主識(shí)別區(qū)域的車(chē)輛位置信息；

主讀寫(xiě)設(shè)備，沿所述收費(fèi)通道設(shè)置在所述主識(shí)別區(qū)域臨近車(chē)輛欄桿的一側(cè)，所述主讀寫(xiě)設(shè)備包括相控陣天線(xiàn)，用于發(fā)射天線(xiàn)信號(hào)，在所述主識(shí)別區(qū)域中對(duì)車(chē)輛的標(biāo)簽進(jìn)行通信識(shí)別，以獲取所述車(chē)輛的收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息；

主控機(jī)，分別與所述車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器和主讀寫(xiě)設(shè)備相連，用于獲取所述車(chē)輛位置信息、標(biāo)簽位置信息和收費(fèi)信息，用于在待收費(fèi)車(chē)輛的車(chē)輛位置信息和標(biāo)簽位置信息匹配時(shí)，根據(jù)所述收費(fèi)信息進(jìn)行計(jì)費(fèi)。

進(jìn)一步地，系統(tǒng)還包括：

所述主識(shí)別區(qū)域與所述車(chē)輛欄桿之間相距設(shè)定距離，所述主識(shí)別區(qū)域與車(chē)輛欄桿之間形成有輔助識(shí)別區(qū)域；

所述輔助識(shí)別區(qū)域的收費(fèi)通道中設(shè)置有至少兩個(gè)車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器；

所述輔助識(shí)別區(qū)域臨近所述車(chē)輛欄桿的一側(cè)形成有輔助讀寫(xiě)設(shè)備；

所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中設(shè)置有微波天線(xiàn)或相控陣天線(xiàn)，用于發(fā)射天線(xiàn)信號(hào)，在所述輔助識(shí)別區(qū)域中對(duì)車(chē)輛的標(biāo)簽進(jìn)行通信識(shí)別，以獲取所述車(chē)輛的收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，并提供給所述主控機(jī)。

進(jìn)一步地，系統(tǒng)還包括：

離開(kāi)車(chē)道檢測(cè)傳感器，設(shè)置在所述車(chē)輛欄桿遠(yuǎn)離所述主讀寫(xiě)設(shè)備的一側(cè)，用于檢測(cè)離開(kāi)收費(fèi)通道的車(chē)輛位置，并提供給所述主控機(jī)。

進(jìn)一步地，所述車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器由一組或多組檢測(cè)傳感器組成，每組檢測(cè)傳感器至少包括一個(gè)檢測(cè)傳感器，所述檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)車(chē)輛存在的信號(hào)，包括地感線(xiàn)圈、地磁裝置、紅外裝置、視頻檢測(cè)裝置或激光裝置。

第二方面，本實(shí)施例還提供了一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)方法，基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行，包括：

主控機(jī)獲取車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器反饋的車(chē)輛位置信息和主讀寫(xiě)設(shè)備中相控陣天線(xiàn)識(shí)別的收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，構(gòu)建車(chē)輛隊(duì)列模型信息；

所述主控機(jī)根據(jù)所述車(chē)輛隊(duì)列模型信息確定當(dāng)前待交易車(chē)輛，并對(duì)比所述當(dāng)前待交易車(chē)輛的車(chē)輛位置信息和標(biāo)簽位置信息是否一致；

如果當(dāng)前待交易車(chē)輛的車(chē)輛位置信息和標(biāo)簽位置信息一致，則所述主控機(jī)根據(jù)所述收費(fèi)信息對(duì)當(dāng)前待交易車(chē)輛進(jìn)行計(jì)費(fèi)；

如果當(dāng)前待交易車(chē)輛經(jīng)過(guò)多次計(jì)費(fèi)交易后的交易狀態(tài)為不成功，且當(dāng)前待交易車(chē)輛進(jìn)入輔助識(shí)別區(qū)域，則所述主控機(jī)關(guān)閉所述主讀寫(xiě)設(shè)備中的相控陣天線(xiàn)，開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)，以獲取收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，并返回執(zhí)行計(jì)費(fèi)交易的操作；

如果當(dāng)前待交易車(chē)輛的計(jì)費(fèi)交易狀態(tài)為成功，則所述主控機(jī)控制車(chē)輛欄桿打開(kāi)放行，并更新所述車(chē)輛隊(duì)列模型信息，重新確定當(dāng)前待交易車(chē)輛。

進(jìn)一步地，主控機(jī)獲取的信息還包括：

車(chē)輛車(chē)牌信息、車(chē)輛與電子標(biāo)簽綁定信息、車(chē)輛通行信息、車(chē)輛速度信息、車(chē)輛長(zhǎng)度信息和車(chē)輛數(shù)量信息。

進(jìn)一步地，所述主控機(jī)根據(jù)所述車(chē)輛隊(duì)列模型信息確定當(dāng)前待交易車(chē)輛，并對(duì)比所述當(dāng)前待交易車(chē)輛的車(chē)輛位置信息和標(biāo)簽位置信息是否一致包括：

如果當(dāng)前待交易車(chē)輛的車(chē)輛位置信息和標(biāo)簽位置信息不一致，丟棄所述標(biāo)簽位置信息，重新搜索多次。

進(jìn)一步地，如果當(dāng)前待交易車(chē)輛經(jīng)過(guò)多次計(jì)費(fèi)交易后的交易狀態(tài)為不成功，且當(dāng)前待交易車(chē)輛進(jìn)入輔助識(shí)別區(qū)域，則所述主控機(jī)關(guān)閉所述主讀寫(xiě)設(shè)備中的相控陣天線(xiàn)，開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)，以獲取收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，并返回執(zhí)行計(jì)費(fèi)交易的操作包括：

如果所述主控機(jī)開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)失敗，則當(dāng)前待交易車(chē)輛從預(yù)留空間退離車(chē)道或通過(guò)人工處理。

進(jìn)一步地，如果當(dāng)前待交易車(chē)輛經(jīng)過(guò)多次計(jì)費(fèi)交易后的交易狀態(tài)為不成功，且當(dāng)前待交易車(chē)輛進(jìn)入輔助識(shí)別區(qū)域，則所述主控機(jī)關(guān)閉所述主讀寫(xiě)設(shè)備中的相控陣天線(xiàn)，開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)，以獲取收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，并返回執(zhí)行計(jì)費(fèi)交易的操作還包括：

當(dāng)所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備與處于所述輔助識(shí)別區(qū)域的待交易車(chē)輛完成計(jì)費(fèi)交易或開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)失敗時(shí)，重新開(kāi)啟所述主讀寫(xiě)設(shè)備的相控陣天線(xiàn)，關(guān)閉所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備的天線(xiàn)，并更新車(chē)輛隊(duì)列模型信息。

進(jìn)一步地，如果當(dāng)前待交易車(chē)輛的計(jì)費(fèi)交易狀態(tài)為成功，則所述主控機(jī)控制車(chē)輛欄桿打開(kāi)放行，并更新所述車(chē)輛隊(duì)列模型信息，重新確定當(dāng)前待交易車(chē)輛包括：

如果當(dāng)前待交易車(chē)輛的計(jì)費(fèi)交易狀態(tài)為不成功，則所述主控機(jī)控制車(chē)輛欄桿攔截車(chē)輛，從預(yù)留空間退離車(chē)道或通過(guò)人工處理。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)及方法，通過(guò)對(duì)比車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器反饋的車(chē)輛位置信息和主讀寫(xiě)設(shè)備中相控陣天線(xiàn)識(shí)別的標(biāo)簽位置信息是否一致，如果一致，才與當(dāng)前待交易車(chē)輛進(jìn)行計(jì)費(fèi)交易，避免了跟車(chē)干擾，提升了交易的可靠性。當(dāng)主識(shí)別區(qū)域計(jì)費(fèi)交易不成功時(shí)，主控機(jī)關(guān)閉主讀寫(xiě)設(shè)備中的相控陣天線(xiàn)，開(kāi)啟輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)，在輔助識(shí)別區(qū)域交易，避免了輔助識(shí)別區(qū)域的車(chē)輛在沒(méi)有交易的情況下被放行，同時(shí)避免了天線(xiàn)之間的信號(hào)干擾，提高了交易的準(zhǔn)確性。主讀寫(xiě)設(shè)備采用相控陣天線(xiàn)，不需要通過(guò)天線(xiàn)不停地收集車(chē)載電子標(biāo)簽信息，加快了交易速度，從而提高車(chē)道的通行處理效率，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，即使處于車(chē)流量密集時(shí)段，也能準(zhǔn)確識(shí)別多個(gè)車(chē)載電子標(biāo)簽，提升了標(biāo)簽識(shí)別的精度，能夠提升主識(shí)別區(qū)域的交易效率。

此外，根據(jù)實(shí)際需要，可以設(shè)置輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)為相控陣天線(xiàn)或者普通微波天線(xiàn)，也可以不設(shè)置輔助讀寫(xiě)設(shè)備，提高了系統(tǒng)建設(shè)的靈活性。

附圖說(shuō)明

圖1A是本發(fā)明實(shí)施例一中一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1B是本發(fā)明實(shí)施例一中一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二中一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例三中一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)方法的一種優(yōu)選方式的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例一

圖1A為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例可應(yīng)用于車(chē)道收費(fèi)，該系統(tǒng)可采用軟件和硬件的方式實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)包括：

至少兩個(gè)車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器1，沿收費(fèi)通道的主識(shí)別區(qū)域進(jìn)行間隔設(shè)置，用于檢測(cè)通過(guò)所述主識(shí)別區(qū)域的車(chē)輛位置信息；

主讀寫(xiě)設(shè)備2，沿所述收費(fèi)通道設(shè)置在所述主識(shí)別區(qū)域臨近車(chē)輛欄桿的一側(cè)，所述主讀寫(xiě)設(shè)備2包括相控陣天線(xiàn)，用于發(fā)射天線(xiàn)信號(hào)，在所述主識(shí)別區(qū)域中對(duì)車(chē)輛的標(biāo)簽進(jìn)行通信識(shí)別，以獲取所述車(chē)輛的收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息；

主控機(jī)3，分別與所述車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器1和主讀寫(xiě)設(shè)備2相連，用于獲取所述車(chē)輛位置信息、標(biāo)簽位置信息和收費(fèi)信息，用于在待收費(fèi)車(chē)輛的車(chē)輛位置信息和標(biāo)簽位置信息匹配時(shí)，根據(jù)所述收費(fèi)信息進(jìn)行計(jì)費(fèi)。

具體的，主讀寫(xiě)設(shè)備2上的相控陣天線(xiàn)可以識(shí)別多個(gè)車(chē)載電子標(biāo)簽的標(biāo)簽位置信息和收費(fèi)信息，尤其在車(chē)流量比較密集的情況下，識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽位置信息和收費(fèi)信息后，與車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器1反饋的車(chē)輛位置信息進(jìn)行比對(duì)，如果一致，在根據(jù)主讀寫(xiě)設(shè)備2在車(chē)道上的信號(hào)投射區(qū)域所劃定的主識(shí)別區(qū)域上，依次與隊(duì)列中的待交易車(chē)輛進(jìn)行計(jì)費(fèi)交易。

優(yōu)選的，如圖1B所示，系統(tǒng)還包括：

所述主識(shí)別區(qū)域17與所述車(chē)輛欄桿5之間相距設(shè)定距離，所述主識(shí)別區(qū)域17與車(chē)輛欄桿5之間形成有輔助識(shí)別區(qū)域18；

所述輔助識(shí)別區(qū)域18的收費(fèi)通道中設(shè)置有至少兩個(gè)車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器；

所述輔助識(shí)別區(qū)域18臨近所述車(chē)輛欄桿5的一側(cè)形成有輔助讀寫(xiě)設(shè)備4；

所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備4中設(shè)置有微波天線(xiàn)或相控陣天線(xiàn)，用于發(fā)射天線(xiàn)信號(hào)，在所述輔助識(shí)別區(qū)域18中對(duì)車(chē)輛的標(biāo)簽進(jìn)行通信識(shí)別，以獲取所述車(chē)輛的收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，并提供給所述主控機(jī)1。

具體的，在主識(shí)別區(qū)域17計(jì)費(fèi)交易不成功的情況下，關(guān)閉主讀寫(xiě)設(shè)備3的相控陣天線(xiàn)，開(kāi)啟輔助讀寫(xiě)設(shè)備4的天線(xiàn)，在根據(jù)輔助識(shí)別設(shè)備4在車(chē)道上的信號(hào)投射區(qū)域所劃定的輔助識(shí)別區(qū)域18中，獲取車(chē)載電子標(biāo)簽的收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行計(jì)費(fèi)交易。計(jì)費(fèi)交易成功后，重新開(kāi)啟主讀寫(xiě)設(shè)備3的相控陣天線(xiàn)，關(guān)閉輔助讀寫(xiě)設(shè)備4的天線(xiàn)。

優(yōu)選的，系統(tǒng)還包括：

離開(kāi)車(chē)道檢測(cè)傳感器，設(shè)置在所述車(chē)輛欄桿遠(yuǎn)離所述主讀寫(xiě)設(shè)備3的一側(cè)，用于檢測(cè)離開(kāi)收費(fèi)通道的車(chē)輛位置，并提供給所述主控機(jī)1。

優(yōu)選的，所述車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器由一組或多組檢測(cè)傳感器組成，每組檢測(cè)傳感器至少包括一個(gè)檢測(cè)傳感器，所述檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)車(chē)輛存在的信號(hào)，包括地感線(xiàn)圈、地磁裝置、紅外裝置、視頻檢測(cè)裝置或激光裝置。

如圖1B所示，具體的，本實(shí)施例提供的一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)，包括：主控機(jī)1，立柱2，主讀寫(xiě)設(shè)備3，輔助讀寫(xiě)設(shè)備4，欄桿5，費(fèi)額顯示器6，至少兩個(gè)車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器，每個(gè)車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器由一組或多組車(chē)輛檢測(cè)傳感器組成，每組車(chē)輛檢測(cè)傳感器至少采用一個(gè)地感線(xiàn)圈構(gòu)成，所述車(chē)輛檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)該傳感器上是否有車(chē)輛存在。在主識(shí)別區(qū)域17中，第一個(gè)車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器包括第一組車(chē)輛檢測(cè)傳感器7、第二組車(chē)輛檢測(cè)傳感器8、第三組車(chē)輛檢測(cè)傳感器9，其中，第一組車(chē)輛檢測(cè)傳感器7設(shè)置在主識(shí)別區(qū)域17前方位置，第二組車(chē)輛檢測(cè)傳感器8和第三組車(chē)輛檢測(cè)傳感器9由前至后依次設(shè)置在主識(shí)別區(qū)域17內(nèi)，第二個(gè)車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器包括第四組車(chē)輛檢測(cè)傳感器10和第五組車(chē)輛檢測(cè)傳感器11，由前至后依次設(shè)置在主識(shí)別區(qū)域17內(nèi)。在輔助識(shí)別區(qū)域18中，第一個(gè)車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器包括第六組車(chē)輛檢測(cè)傳感器12，第二個(gè)車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器包括第七組車(chē)輛檢測(cè)傳感器13，所述第六組車(chē)輛檢測(cè)傳感器12和第七組車(chē)輛檢測(cè)傳感器13由前至后依次設(shè)置在輔助識(shí)別區(qū)域18內(nèi)，離開(kāi)車(chē)道檢測(cè)傳感器包括第八組車(chē)輛檢測(cè)傳感器14，設(shè)置在欄桿5的后方位置，其前沿與欄桿5的欄桿臂在車(chē)道平面的垂直投影大致重疊。每組檢測(cè)傳感器至少包括一個(gè)檢測(cè)傳感器。立柱2上設(shè)置有前懸臂15和后懸臂16。

其中，所述第一組車(chē)輛檢測(cè)傳感器7在車(chē)輛行駛方向上的寬度A為0.8米，第二組車(chē)輛檢測(cè)傳感器8在車(chē)輛行駛方向上的寬度C、第三組車(chē)輛檢測(cè)傳感器9在車(chē)輛行駛方向上的寬度E、第四組車(chē)輛檢測(cè)傳感器10在車(chē)輛行駛方向上的寬度G、第五組車(chē)輛檢測(cè)傳感11在車(chē)輛行駛方向上的寬度I、第六組車(chē)輛檢測(cè)傳感器12在車(chē)輛行駛方向上的寬度K和第八組車(chē)輛檢測(cè)傳感器14在車(chē)輛行駛方向上的寬度o均為1米。所述第七組車(chē)輛檢測(cè)傳感器13在車(chē)輛行駛方向上的寬度M為2米。所述第一組車(chē)輛檢測(cè)傳感器7后沿與第二組車(chē)輛檢測(cè)傳感器8前沿之間的距離B、第二組車(chē)輛檢測(cè)傳感器8后沿與第三組車(chē)輛檢測(cè)傳感器9前沿之間的距離D、第三組車(chē)輛檢測(cè)傳感器9后沿與第四組車(chē)輛檢測(cè)傳感器10前沿之間的距離F、第四組車(chē)輛檢測(cè)傳感器10后沿與第五組車(chē)輛檢測(cè)傳感器11前沿之間的距離H、第五組車(chē)輛檢測(cè)傳感器11后沿與第六組車(chē)輛檢測(cè)傳感器12前沿之間的距離J、第六組車(chē)輛檢測(cè)傳感器12后沿與第七組車(chē)輛檢測(cè)傳感器13前沿之間的距離L、第七組車(chē)輛檢測(cè)傳感器13后沿與第八組車(chē)輛檢測(cè)傳感器14前沿之間的距離N均為2.5米。所述第一組車(chē)輛檢測(cè)傳感器7、第二組車(chē)輛檢測(cè)傳感器8、第三組車(chē)輛檢測(cè)傳感器9、第四組車(chē)輛檢測(cè)傳感器10、第五組車(chē)輛檢測(cè)傳感器11、第六組車(chē)輛檢測(cè)傳感器12、第七組車(chē)輛檢測(cè)傳感器13和第八組車(chē)輛檢測(cè)傳感器14構(gòu)建的可為車(chē)輛提供業(yè)務(wù)處理的長(zhǎng)度范圍，即第一組車(chē)輛檢測(cè)傳感器7前沿與第八組車(chē)輛檢測(cè)傳感器14后沿之間的距離為25.5米。所述主識(shí)別區(qū)域17的前沿與主讀寫(xiě)設(shè)備3之間的距離P為14.5米，所述主讀寫(xiě)設(shè)備3與輔助讀寫(xiě)設(shè)備4之間的距離Q為10米，所述輔助識(shí)別區(qū)域18的前沿與輔助讀寫(xiě)設(shè)備4之間的距離R為9.5米，所述主識(shí)別區(qū)域17前沿與輔助識(shí)別區(qū)域18后沿的距離S約為23.5米。

本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)，車(chē)道布局的設(shè)計(jì)消除了ETC車(chē)道系統(tǒng)的通信盲區(qū)，主讀寫(xiě)設(shè)備中采用相控陣天線(xiàn)，不需要通過(guò)天線(xiàn)不停地收集車(chē)載電子標(biāo)簽信息，加快了交易速度，從而提高車(chē)道的通行處理效率，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，即使處于車(chē)流量密集時(shí)段，也能準(zhǔn)確識(shí)別多個(gè)車(chē)載電子標(biāo)簽，提升了標(biāo)簽識(shí)別的精度，能夠提升主識(shí)別區(qū)域的交易效率。

實(shí)施例二

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二中一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)方法的流程圖，本實(shí)施例可應(yīng)用于車(chē)道基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)系統(tǒng)，該方法包括：

S101、主控機(jī)獲取車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器反饋的車(chē)輛位置信息和主讀寫(xiě)設(shè)備中相控陣天線(xiàn)識(shí)別的收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，構(gòu)建車(chē)輛隊(duì)列模型信息。

優(yōu)選的，步驟S101包括：

主控機(jī)獲取的信息還包括車(chē)輛車(chē)牌信息、車(chē)輛與電子標(biāo)簽綁定信息、車(chē)輛通行信息、車(chē)輛速度信息、車(chē)輛長(zhǎng)度信息和車(chē)輛數(shù)量信息。

具體的，主讀寫(xiě)設(shè)備上的相控陣天線(xiàn)和輔助讀寫(xiě)設(shè)備上的天線(xiàn)能夠識(shí)別車(chē)輛電子標(biāo)簽的收費(fèi)信息、標(biāo)簽位置信息、車(chē)輛車(chē)牌信息、車(chē)輛與電子標(biāo)簽綁定信息。主識(shí)別區(qū)域和輔助識(shí)別區(qū)域鋪設(shè)的車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器能夠檢測(cè)是否存在車(chē)輛信號(hào)以及車(chē)輛的位置信號(hào)，車(chē)輛位置信號(hào)會(huì)隨著車(chē)輛通行產(chǎn)生變化，根據(jù)車(chē)輛位置信號(hào)的變化，可以知道車(chē)輛行駛在哪一組或者哪幾組車(chē)輛檢測(cè)傳感器上，確定車(chē)輛的具體位置，并可以判斷出車(chē)輛的移動(dòng)方向，根據(jù)某兩組車(chē)輛檢測(cè)傳感器之間的距離以及車(chē)輛經(jīng)過(guò)這兩組車(chē)輛檢測(cè)傳感器的時(shí)間差計(jì)算車(chē)輛的速度信息。車(chē)輛位于某幾組車(chē)輛檢測(cè)傳感器上時(shí)，利用這幾組車(chē)輛檢測(cè)傳感器間的距離車(chē)輛檢測(cè)傳感器在車(chē)輛行駛方向上的寬度，估計(jì)車(chē)輛長(zhǎng)度信息。根據(jù)車(chē)輛位置信號(hào)變化，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行分隔，并計(jì)算車(chē)道上的車(chē)輛數(shù)量信息。

S102、所述主控機(jī)根據(jù)所述車(chē)輛隊(duì)列模型信息確定當(dāng)前待交易車(chē)輛，并對(duì)比所述當(dāng)前待交易車(chē)輛的車(chē)輛位置信息和標(biāo)簽位置信息是否一致。

S103、如果當(dāng)前待交易車(chē)輛的車(chē)輛位置信息和標(biāo)簽位置信息一致，則所述主控機(jī)根據(jù)所述收費(fèi)信息對(duì)當(dāng)前待交易車(chē)輛進(jìn)行計(jì)費(fèi)。

優(yōu)選的，步驟S101包括：

如果當(dāng)前待交易車(chē)輛的車(chē)輛位置信息和標(biāo)簽位置信息不一致，丟棄所述標(biāo)簽位置信息，重新搜索多次。

本實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行多次搜索后(可以設(shè)置為2次)，待交易車(chē)輛的車(chē)輛位置信息和標(biāo)簽位置信息依然不一致，即車(chē)輛檢測(cè)傳感器反饋了當(dāng)前待交易車(chē)輛的位置信息，但是相控陣天線(xiàn)不能識(shí)別到車(chē)載電子標(biāo)簽的位置信息，表明車(chē)道內(nèi)存在該輛車(chē)，但是無(wú)法進(jìn)行計(jì)費(fèi)交易，主控器會(huì)控制欄桿對(duì)車(chē)輛進(jìn)行攔截，防止跟車(chē)干擾。

S104、如果當(dāng)前待交易車(chē)輛經(jīng)過(guò)多次計(jì)費(fèi)交易后的交易狀態(tài)為不成功，且當(dāng)前待交易車(chē)輛進(jìn)入輔助識(shí)別區(qū)域，則所述主控機(jī)關(guān)閉所述主讀寫(xiě)設(shè)備中的相控陣天線(xiàn)，開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)，以獲取收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，并返回執(zhí)行計(jì)費(fèi)交易的操作。

具體的，如果在主識(shí)別區(qū)域的首次計(jì)費(fèi)交易狀態(tài)為不成功，主讀寫(xiě)設(shè)備會(huì)與處于主識(shí)別區(qū)域的車(chē)輛繼續(xù)進(jìn)行多次計(jì)費(fèi)交易，根據(jù)車(chē)道主識(shí)別區(qū)域的長(zhǎng)度和車(chē)輛行駛速度，可以繼續(xù)進(jìn)行2次或3次的計(jì)費(fèi)交易，直至主控機(jī)接收到輔助識(shí)別區(qū)域的車(chē)輛檢測(cè)傳感器的反饋信號(hào)，車(chē)輛駛?cè)胼o助識(shí)別區(qū)域，在輔助識(shí)別區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行交易，所述主控機(jī)關(guān)閉所述主讀寫(xiě)設(shè)備中的相控陣天線(xiàn)，否則，在主識(shí)別區(qū)域車(chē)輛與主識(shí)別設(shè)備的相控陣天線(xiàn)交易成功的信號(hào)會(huì)觸發(fā)欄桿開(kāi)啟，從而放行輔助識(shí)別區(qū)域交易未成功的車(chē)輛。然后，開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)，獲取收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，在輔助識(shí)別區(qū)域與車(chē)輛進(jìn)行交易。

S105、如果當(dāng)前待交易車(chē)輛的計(jì)費(fèi)交易狀態(tài)為成功，則所述主控機(jī)控制車(chē)輛欄桿打開(kāi)放行，并更新所述車(chē)輛隊(duì)列模型信息，重新確定當(dāng)前待交易車(chē)輛。

優(yōu)選的，步驟S105包括：

如果當(dāng)前待交易車(chē)輛的計(jì)費(fèi)交易狀態(tài)為不成功，則所述主控機(jī)控制車(chē)輛欄桿攔截車(chē)輛，從預(yù)留空間退離車(chē)道或通過(guò)人工處理。

在本實(shí)施例中，當(dāng)前待交易車(chē)輛的計(jì)費(fèi)交易狀態(tài)為成功，主控機(jī)控制車(chē)輛欄桿打開(kāi)放行，并更新車(chē)輛隊(duì)列模型信息，重新確定當(dāng)前待交易車(chē)輛的計(jì)費(fèi)交易狀態(tài)，如果計(jì)費(fèi)交易狀態(tài)為成功，主控機(jī)控制車(chē)輛欄桿繼續(xù)打開(kāi)放行，如果計(jì)費(fèi)交易狀態(tài)為不成功，主控機(jī)控制車(chē)輛欄桿攔截車(chē)輛，從預(yù)留空間退離車(chē)道或通過(guò)人工處理。

本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)方法，通過(guò)對(duì)比車(chē)輛隊(duì)列檢測(cè)傳感器反饋的車(chē)輛位置信息和主讀寫(xiě)設(shè)備中相控陣天線(xiàn)識(shí)別的標(biāo)簽位置信息是否一致，如果一致，才與當(dāng)前待交易車(chē)輛進(jìn)行計(jì)費(fèi)交易，避免了跟車(chē)干擾，提升了交易的可靠性。當(dāng)主識(shí)別區(qū)域計(jì)費(fèi)交易不成功時(shí)，主控機(jī)關(guān)閉主讀寫(xiě)設(shè)備中的相控陣天線(xiàn)，開(kāi)啟輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)，避免了輔助識(shí)別區(qū)域的車(chē)輛在沒(méi)有交易的情況下被放行，同時(shí)避免了天線(xiàn)之間的信號(hào)干擾，提高了交易的可靠性和準(zhǔn)確性。

實(shí)施例三

圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)方法的一種優(yōu)選方式的方法流程圖，本實(shí)施例以前述實(shí)施例為基礎(chǔ)，提供了開(kāi)啟輔助讀寫(xiě)設(shè)備失敗的優(yōu)選方案，具體是如果當(dāng)前待交易車(chē)輛經(jīng)過(guò)多次計(jì)費(fèi)交易后的交易狀態(tài)為不成功，且當(dāng)前待交易車(chē)輛進(jìn)入輔助識(shí)別區(qū)域，則所述主控機(jī)關(guān)閉所述主讀寫(xiě)設(shè)備中的相控陣天線(xiàn)，開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)，以獲取收費(fèi)信息和標(biāo)簽位置信息，并返回執(zhí)行計(jì)費(fèi)交易的操作，具體包括：

如果所述主控機(jī)開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)失敗，則當(dāng)前待交易車(chē)輛從預(yù)留空間退離車(chē)道或通過(guò)人工處理。

具體的，主控機(jī)開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)失敗包括兩種情況，一種是輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的相控陣天線(xiàn)或者微波天線(xiàn)出現(xiàn)故障，則當(dāng)前待交易車(chē)輛從預(yù)留空間退離車(chē)道或通過(guò)人工處理；另一種是基于車(chē)流量和經(jīng)濟(jì)成本的考慮，沒(méi)有安裝輔助讀寫(xiě)設(shè)備，車(chē)輛與主讀寫(xiě)設(shè)備上的相控陣天線(xiàn)進(jìn)行計(jì)費(fèi)交易，極少數(shù)交易不成功的車(chē)輛從預(yù)留空間退離車(chē)道或通過(guò)人工處理。

優(yōu)選的，當(dāng)所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備與處于所述輔助識(shí)別區(qū)域的待交易車(chē)輛完成計(jì)費(fèi)交易或開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)失敗時(shí)，重新開(kāi)啟所述主讀寫(xiě)設(shè)備的相控陣天線(xiàn)，關(guān)閉所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備的天線(xiàn)，并更新車(chē)輛隊(duì)列模型信息。

具體的，當(dāng)所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備與處于所述輔助識(shí)別區(qū)域的待交易車(chē)輛完成計(jì)費(fèi)交易時(shí)，重新開(kāi)啟所述主讀寫(xiě)設(shè)備的相控陣天線(xiàn)，關(guān)閉所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備的天線(xiàn)，主控機(jī)控制欄桿放行車(chē)輛，并更新車(chē)輛隊(duì)列模型信息；當(dāng)開(kāi)啟所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)失敗時(shí)，當(dāng)前待交易車(chē)輛從預(yù)留空間退離車(chē)道或通過(guò)人工處理，重新開(kāi)啟所述主讀寫(xiě)設(shè)備的相控陣天線(xiàn)，關(guān)閉所述輔助讀寫(xiě)設(shè)備的天線(xiàn)，并更新車(chē)輛隊(duì)列模型信息；重新開(kāi)啟的主讀寫(xiě)設(shè)備的相控陣天線(xiàn)根據(jù)更新的車(chē)輛隊(duì)列模型信息，繼續(xù)識(shí)別多個(gè)車(chē)載電子標(biāo)簽的信息，并依次與車(chē)輛隊(duì)列中的待交易車(chē)輛進(jìn)行計(jì)費(fèi)交易。

本發(fā)明實(shí)施例三提供了一種基于相控陣的智能ETC車(chē)道收費(fèi)方法的一種優(yōu)選方式的方法，當(dāng)主識(shí)別區(qū)域計(jì)費(fèi)交易不成功時(shí)，主控機(jī)關(guān)閉主讀寫(xiě)設(shè)備中的相控陣天線(xiàn)，開(kāi)啟輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)，提高了交易的準(zhǔn)確性和可靠性。根據(jù)實(shí)際需要，可以設(shè)置輔助讀寫(xiě)設(shè)備中的天線(xiàn)為相控陣天線(xiàn)或者普通微波天線(xiàn)，也可以不設(shè)置輔助讀寫(xiě)設(shè)備，提高了系統(tǒng)建設(shè)的靈活性。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。