基于lbs的高速公路收費系統及基于lbs的高速公路收費方法
【專利摘要】本發明涉及基于LBS的高速公路收費方法以及系統。該方法包括下：收費預判步驟，對車輛周圍規定范圍內可能進入的入口收費站進行預判，生成預判信息；身份驗證及通知進入放行步驟，根據所述預判信息，授權在規定范圍內所有可能進入的入口收費站放行該車輛；進入放行步驟，入口收費站識別進入車輛的車牌，對獲得授權的車輛放行；繳費計算步驟，唯一確定車輛出口收費站，自動計算高速公路費用，并且完成費用支付；繳費驗證及通知離開放行步驟，驗證出入口信息與繳費金額是否一致，在一致的情況下，授權出口收費站放行該車輛；離開放行步驟，出口收費站識別進入車輛的車牌，對獲得授權的車輛放行。本發明具有使用便捷、成本低、硬件要求低的優點。
【專利說明】基于LBS的高速公路收費系統及基于LBS的高速公路收費方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及基于LBS的數據處理技術，具體地，涉及一種基于LBS的高速公路收費系統以及基于LBS的高速公路收費方法。
【背景技術】
[0002]目前的高速公路收費主要有以下兩種:
一種是停車繳費模式，即車輛在入口處停車領取計費卡片，在出口處交還卡片并用現金、銀行卡或儲值卡進行繳費。
[0003]另一種是ETC (Electronic Toll Collection電子不停車收費系統)繳費模式，車輛在通過收費站時，通過車載設備實現車輛識別、信息寫入(入口)并自動從預先綁定的儲值卡帳戶上扣除相應資金(出口)。
[0004]由于停車繳費模式需要停車、拿卡、繳費等諸多環節，比較繁瑣、繳費速度很慢，對于流量大的路口容易造成擁堵。而ETC省略了停車拿卡等環節，提高了繳費的效率，但是受技術等因素的限制，ETC繳費仍然存在以下的不足:
(1)需要購買專門的感應設備，增加了車主負擔；
(2)ETC通常使用儲值卡，需要預先充值，并且目前充值網點少，充值不方便；
(3)ETC對交易速度的要求很高，技術比較復雜，系統投入較大；
(4)各地ETC設備不兼容，導致ETC聯網困難，跨省使用可能需要分別購買ETC感應設
備;
(5)車載設備的安裝有一定要求，影響車輛的美觀。
[0005]
【發明內容】

[0006]鑒于上述問題，本發明旨在提供一種用戶投入低、無需預先充值、使用便捷的基于LBS的高速公路收費系統以及基于LBS的高速公路收費方法。
[0007]本發明的基于LBS的高速公路收費方法，其特征在于，包括下述步驟:
收費預判步驟，利用移動載置于車輛的移動終端的定位功能對車輛周圍規定范圍內可能進入的入口收費站進行預判，根據預判結果生成預判信息；
身份驗證及通知進入放行步驟，根據所述預判信息，授權在所述規定范圍內所有可能進入的入口收費站放行該車輛；
進入放行步驟，入口收費站識別進入車輛的車牌，對獲得授權的車輛放行；
繳費計算步驟，利用車輛的移動終端上的定位功能唯一確定車輛出口收費站，自動計算高速公路費用，利用與車輛上的移動終端預先綁定的銀行卡完成費用支付；
繳費驗證及通知離開放行步驟，驗證出入口信息與繳費金額是否一致，在一致的情況下，授權出口收費站放行該車輛；離開放行步驟，出口收費站識別進入車輛的車牌，對獲得授權的車輛放行。
[0008]優選地，在收費預判步驟之前還包括下述步驟:
預先將移動終端與銀行卡、車輛的車輛信息實現綁定，
所述車輛信息至少包括車牌。
[0009]優選地，所述車輛信息還包括車型信息。
[0010]優選地，在所述收費預判步驟中，所述規定范圍指1?2公里。
[0011 ] 優選地，在所述身份驗證及通知進入放行步驟中，驗證用戶的身份，授權在所述規定范圍內所有可能進入的入口收費站放行該車牌的車輛。
[0012]優選地，在所述進入放行步驟中，當對獲得授權的車輛放行之后，還生成用于確定該實際進入的收費站位置的收費站位置信息。
[0013]優選地，在所述繳費計算步驟中，利用車輛上的移動終端的定位功能唯一確定車輛出口收費站通過下述方式實現:
在車輛進入出口收費站之前的匝道時，車輛上移動終端唯一確定對應的出口收費站；
或者
當車輛行駛在跨越在省界的高速公路時，車輛上的移動終端根據車輛的定位信息以及前方的道路信息，唯一確定對應的出口收費站。
[0014]優選地，在所述進入放行步驟和所述離開放行步驟中，利用車牌影像識別技術識別車輛的車牌，確定是否放行。
[0015]本發明的基于LBS的高速公路收費系統，其特征在于，包括:移動載置于車輛上的LBS客戶端、設置于各收費站的LBS收費站端、以及與所述LBS客戶端和所述LBS收費站端通過通信信息交互連接的LBS服務端，
其中，所述LBS客戶端用于實現車輛的定位，當車輛快要進入入口收費站時，對車輛周圍規定范圍內可能進入的入口收費站進行預判并且生成預判信息，將該預判信息發送到所述LBS服務端；當車輛快要進入出口收費站時，唯一確定對應的出口收費站，計算高速公路費用并完成自動支付，生成支付完成信息并發送到所述LBS服務端，
所述LBS服務端當從所述LBS客戶端接收到的預判信息時，驗證車輛信息，向所有可能進入的入口收費站的LBS收費站端發送進入放行通知；當從所述LBS客戶端接收到支付完成信息時，驗證出入口信息與繳費金額是否一致，在一致的情況下向出口收費站的LBS收費站端發出離開放行通知，
所述LBS收費站端用于識別進入入口收費站、出口收費站的車輛的車牌并且根據來自所述LBS服務端的所述進入放行通知和所述離開放行通知對于獲得授權的車輛進行放行。
[0016]優選地，所述LBS客戶端是具備GPS功能的智能移動終端，
所述LBS客戶端預先與銀行卡、車輛的車輛信息實現綁定，
其中，所述車輛信息至少包括車牌。
[0017]優選地，所述車輛信息還包括車型。
[0018]優選地，所述規定范圍指1?2公里。
[0019]優選地,所述LBS客戶端包括:
GPS定位單元，用于實現車輛的定位并且生成車輛位置信息；
入口收費站預判單元，根據所述車輛位置信息，當車輛快要進入入口收費站時，對車輛周圍規定范圍內可能進入的入口收費站進行預判，生成預判信息并發送到所述LBS服務端;
出口收費站確定單元，根據車輛位置信息以及道路信息唯一確定對應的出口收費站；繳費計算單元，根據入口收費站和出口收費站計算高速公路費用；
費用繳納單元，通過預先綁定的銀行卡完成高速公路費用的繳納并且將支付完成信息通知到所述LBS服務端。
[0020]優選地，所述出口收費站確定單元通過監測到車輛進入出口收費站之前的匝道來唯一確定對應的出口收費站；或者，根據車輛的定位信息以及前方的道路信息，唯一確定對應的出口收費站。
[0021]根據本發明的基于LBS的高速公路收費方法以及基于LBS的高速公路收費系統，能夠實現不停車繳費并且使用便捷，而且，系統構造簡單、不需要增加特定的硬件設備，因此具有系統成本低、實現簡單的優點。
[0022]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示本發明的第一實施方式的基于LBS的高速公路收費系統的構造示意圖。
[0024]圖2是表示本發明的第一實施方式的基于LBS的高速公路收費方法的流程示意圖。
[0025]圖3是表示本發明的第二實施方式的基于LBS的高速公路收費系統終端LBS客戶端的構造示意圖。
[0026]_
【具體實施方式】
[0027]下面介紹的是本發明的多個實施例中的一些，旨在提供對本發明的基本了解。并不旨在確認本發明的關鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。
[0028]第一實施方式
圖1是表示本發明的第一實施方式的基于LBS的高速公路收費系統的構造示意圖。
[0029]下面參照圖1說明本發明的基于LBS的高速公路收費系統。如圖1所示，本發明的基于LBS的高速公路收費系統包括:移動載置于車輛上的LBS客戶端100、設置于各收費站的LBS收費站端200、以及與所述LBS客戶端100和所述LBS收費站端200通過通信連接的LBS服務端300。其中，所述LBS客戶端100用于實現車輛的定位，當車輛進入高速公路時(快要靠近高速公路收費口時)，對車輛周圍規定范圍內可能進入的入口收費站進行預判并且生成預判信息，將該預判信息發送到所述LBS服務端300 ;當車輛離開高速公路也就是要進入出口收費站時，LBS客戶端100唯一確定對應的出口收費站，計算高速公路費用并完成自動支付，生成支付完成信息并發送到所述LBS服務端300。所述LBS服務端300當從所述LBS客戶端100接收到的預判信息時，驗證車輛信息，向所有可能進入的入口收費站的LBS收費站端200發送進入放行通知；當從所述LBS客戶端100接收到支付完成信息時，驗證出入口信息與繳費金額是否一致，在一致的情況下向出口收費站的LBS收費站200端發出離開放行通知。所述LBS收費站端200用于識別進入入口收費站、出口收費站的車輛的車牌并且根據來自所述LBS服務端300的所述進入放行通知和所述離開放行通知對于獲得授權的車輛進行放行。
[0030]下面，對于本發明的的基于LBS的高速公路收費系統的LBS客戶端100、LBS收費站端200、LBS服務端300的功能及其工作過程進行說明。
[0031]LBS客戶端100可以是具備GPS定位功能的智能移動終端，并且在該智能移動終端上安裝高速公路繳費的LBS應用。而且，該智能移動終端預先與相關的銀行卡、車輛信息進行綁定，綁定的銀行卡將作為高速公路收費的扣款賬戶。銀行卡可以是借記卡，也可以是信用卡。這里的車輛信息包括:車牌(車輛的唯一標識)、車型(高速公路按車的類型收費)，以及車主姓名(只在首次綁定時用于驗證車輛與車主關系)。
[0032]關于LBS, LBS的英文全稱為Location Based Services,它包括兩層含義:首先是確定移動設備或用戶所在的地理位置；其次是提供與位置相關的各類信息服務。意指與定位相關的各類服務系統，簡稱〃定位服務"。總體上看LBS由移動通信網絡和計算機網絡結合而成，兩個網絡之間通過網關實現交互。移動終端通過移動通信網絡發出請求，經過網關傳遞給LBS服務平臺；服務平臺根據用戶請求和用戶當前位置進行處理。并將結果通過網關返回給用戶。其中移動終端可以是移動電話、個人數字助理(Personal DigitalAssistant, PDA)、手持計算機(Pocket PC),也可以是平板電腦等。服務平臺主要包括WEB服務器(Web Sever)、定位服務器(Location Sever)和 LDAP (Lightweight DirectoryAccess Protocol)服務器等。
[0033]當車輛進入高速公路時，LBS客戶端100利用其定位功能對車輛周圍規定距離(大于1公里的范圍內)，例如1?2公里左右的范圍內可能進入的收費站(入口)進行預判，并將包括這些可能進入的收費站的信息提前傳送至LBS服務端300。
[0034]接著，LBS服務端300根據上送的車輛信息，核對用戶的身份后，根據上送的位置信息通知所有可能進入的收費站放行該車輛。另外，是否放行該車輛是依據車輛的車牌來進行識別的。另一方面，將規定距離設定為1?2公里左右的范圍是因為，在實際情況下，1?2公里的范圍內高速公路收費站一般只有一個收費站，例外的情況極少。
[0035]當車輛快要進入入口收費站時，LBS收費站端200對低速進入收費站的車輛的車牌進行識別，并檢索LBS服務端300下發的放行車牌集合，對獲得放行授權的車輛自動放行，放行的方向為“進入”。
[0036]放行后，LBS收費站端200將車輛通過收費站的相關信息通知LBS服務端200，對于小范圍內有多個收費站的情況，該信息就能夠用于確定實際的收費站入口。
[0037]另一方面，高速繳費有兩種情況，一是車輛離開高速需要繳費，二是高速公路跨越省界需要繳費。對于離開高速需要繳費的情況，車輛通常需要低速行駛一段匝道，匝道長度幾百米到幾公里不等，在車輛進入匝道時，LBS客戶端100能夠根據定位信息唯一確定對應的出口收費站；對于高速公路跨越省界的情況，LBS客戶端100能夠根據定位信息以及前方的道路信息，提前幾公里即可唯一確定對應的出口收費站。
[0038]由于在LBS客戶端100中預先存儲有高速公路繳費標準以及車輛的信息(大型貨車、大客車、小型客車等)，LBS客戶端100就能夠根據預判出的出口及繳費標準計算需要繳納的高速公路費用。因此，在確定了收費站之后，LBS客戶端100根據存儲在其中高速公路繳費標準以及車輛的信息的自動計算出高速公路費用并自動完成支付，支付成功后將支付信息以及車輛行駛信息上送到LBS服務端200，并要求前方的出口收費站放行。
[0039]LBS服務端200接收到LBS客戶端100的放行請求后，驗證出入口信息與繳費金額是否一致，如果一致，通知LBS客戶端100請求的出口收費站放行。例如，LBS服務端200可以根據車牌號碼，檢索該車輛的繳費訂單的支付狀態，通過核查行駛路徑、車型、繳費時間信息確認該車輛是否已經完成繳費。
[0040]接著，當車輛行駛到該出口收費站處，設置在出口收費站處的LBS收費站端300對低速入口收費站的車輛的車牌進行識別，并檢索LBS服務端200下發的放行車牌集合，對獲得放行授權的車輛自動放行(放行的方向:離開)。放行之后，該LBS收費站端300將車輛通過收費站的相關信息通知LBS服務端200，并記錄車輛離開高速公路的相關信息。
[0041]以上對于本發明的基于LBS的高速公路收費系統進行了說明。根據上述內容，本發明的基于LBS的高速公路收費系統的LBS客戶端100只要是能夠加載LBS應用、具有GPS定位功能、能夠接入互聯網并且能夠支持銀行卡遠程支付的移動終端即可使用，例如帶有上述功能的手機、個人數字助理(PDA)、手持計算機(Pocket PC)。另外，本發明的基于LBS的高速公路收費系統的LBS收費站端200只要是具備車牌快速識別裝置、自動化的車輛攔截及放行裝置即可使用。因此，只要是帶有上述功能的移動終端即可作為LBS客戶端100使用，故具有購入成本低的優點。
[0042]而且，在本發明中，通過利用車輛的行駛軌跡預判繳費，實現不停車繳費的同時，降低了對交易速度的要求，系統實現更加簡單。而且，由于沒有使用特定的硬件設備，各地區繳費系統的聯網也非常簡單，因此具有系統成本低廉的優點。
[0043]接著，對于本發明的基于LBS的高速公路收費方法進行說明。圖2是表示本發明的基于LBS的高速公路收費方法的流程示意圖。以下，參照圖1和圖2對于本發明的基于LBS的高速公路收費方法進行說明。
[0044]如圖1和圖2所示，本發明基于LBS的高速公路收費方法包括下述步驟:
收費預判步驟S101:當車輛進入高速公路時，LBS客戶端100利用其定位功能對車輛周
圍規定距離(大于1公里的范圍內)，例如1?2公里左右的范圍內可能進入的入口收費站入口進行預判，并將包括這些可能入口收費站的信息提前傳送至LBS服務端300。
[0045]身份驗證及通知進入放行步驟S102:LBS服務端300根據所述預判信息，授權在所述規定范圍內所有可能進入的入口收費站放行該車輛。
[0046]進入放行步驟S103:當車輛進入該入口收費站時，入口收費站處的收費站端200利用車牌影像識別技術識別進入車輛的車牌，對獲得授權的車輛放行。在放行之后，LBS收費站端200還將車輛通過收費站的相關信息通知LBS服務端300，對于小范圍內有多個收費站的情況，該信息就能夠用于確定實際的入口收費站。
[0047]繳費計算步驟S104:利用車輛上的LBS客戶端100的定位功能唯一確定車輛的出口收費站，并且LBS客戶端100根據所確定的出口收費站自動計算高速公路費用，利用與車輛的該LBS客戶端100預先綁定的銀行卡完成費用支付，并且將支付完成信息上送到LBS服務端300。其中，由于在LBS客戶端100中預先存儲有高速公路繳費標準以及車輛的信息(大型貨車、大客車、小型客車等)，LBS客戶端100就能夠根據預判出的出口收費站信息及繳費標準來計算需要繳納的高速公路費用。[0048]繳費驗證及通知離開放行步驟S105:LBS服務端300驗證出入口信息與繳費金額是否一致，在一致的情況下，授權出口收費站的LBS收費站端200放行該車輛。
[0049]離開放行步驟S106:設置在出口收費站的LBS收費站端200利用車牌影像識別技術識別進入車輛的車牌，對獲得授權的車輛放行。
[0050]第二實施方式
第二實施方式的基于LBS的高速公路收費系統與第一實施方式的基于LBS的高速公路收費系統的不同點在于，LBS客戶端的具體構造(在第二實施方式中，將LBS客戶端的符號標示為100’)，其他構造與第一實施方式的相同。下面以該不同點為主，對于第二實施方式的基于LBS的高速公路收費系統進行說明。
[0051]圖3是表示本發明的第二實施方式的基于LBS的高速公路收費系統中的LBS客戶端100’的構造示意圖。
[0052]所述LBS客戶端100’包括:GPS定位單元101、入口收費站預判單元102、出口收費站確定單元103、繳費計算單元104、費用繳納單元105。
[0053]GPS定位單元101用于實現車輛的定位并且生成車輛位置信息。它可以由移動終端中的GPS定位功能軟件來實現。
[0054]入口收費站預判單元102用于在車輛進入高速公路時根據所述車輛位置信息，對車輛周圍規定范圍內可能進入的入口收費站進行預判，生成預判信息并發送到LBS服務端300。
[0055]出口收費站確定單元103根據車輛位置信息以及道路信息唯一確定對應的出口收費站，其中，出口收費站確定單元103通過以下兩種方式來確定出口收費站:通過監測車輛進入出口收費站之前的匝道來唯一確定對應的出口收費站；或者根據車輛的定位信息以及前方的道路信息，唯一確定對應的出口收費站。
[0056]繳費計算單元104預先存儲有高速公路繳費標準，能夠按照該標準以及車型信息結合入口收費站和出口收費站信息計算出高速公路費用。
[0057]費用繳納單元105預先將該移動終端與相關銀行卡綁定，通過該綁定的銀行卡完成高速公路費用的繳納并且將支付完成信息通知到所述LBS服務端300。
[0058]以上例子主要說明了本發明的基于LBS的高速公路收費系統以及基于LBS的高速公路收費方法。盡管只對其中一些本發明的【具體實施方式】進行了描述，但是本領域普通技術人員應當了解，本發明可以在不偏離其主旨與范圍內以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權利要求所定義的本發明精神及范圍的情況下，本發明可能涵蓋各種的修改與替換。
【權利要求】
1.一種基于LBS的高速公路收費方法，其特征在于，包括下述步驟:收費預判步驟，利用移動載置于車輛的移動終端的定位功能對車輛周圍規定范圍內可能進入的入口收費站進行預判，根據預判結果生成預判信息；身份驗證及通知進入放行步驟，根據所述預判信息，授權在所述規定范圍內所有可能進入的入口收費站放行該車輛；進入放行步驟，入口收費站識別進入車輛的車牌，對獲得授權的車輛放行；繳費計算步驟，利用車輛的移動終端上的定位功能唯一確定車輛出口收費站，自動計算高速公路費用，利用與車輛上的移動終端預先綁定的銀行卡完成費用支付；繳費驗證及通知離開放行步驟，驗證出入口信息與繳費金額是否一致，在一致的情況下，授權出口收費站放行該車輛；離開放行步驟，出口收費站識別進入車輛的車牌，對獲得授權的車輛放行。
2.如權利要求1所述的基于LBS的高速公路收費方法，其特征在于，在收費預判步驟之前還包括下述步驟: 預先將移動終端與銀行卡、車輛的車輛信息實現綁定，所述車輛信息至少包括車牌。
3.如權利要求2所述的基于LBS的高速公路收費方法，其特征在于，所述車輛信息還包括車型信息。
4.如權利要求3所述的基于LBS的高速公路收費方法，其特征在于，在所述收費預判步驟中，所述規定范圍指1~2公里。
5.如權利要求3所述的基于LBS的高速公路收費方法，其特征在于，在所述身份驗證及通知進入放行步驟中，驗證用戶的身份，授權在所述規定范圍內所有可能進入的入口收費站放行該車牌的車輛。
6.如權利要求3所述的基于LBS的高速公路收費方法，其特征在于，在所述進入放行步驟中，當對獲得授權的車輛放行之后，還生成用于確定該實際進入的收費站位置的收費站位置信息。
7.如權利要求3所述的基于LBS的高速公路收費方法，其特征在于，在所述繳費計算步驟中，利用車輛上的移動終端的定位功能唯一確定車輛出口收費站通過下述方式實現:在車輛進入出口收費站之前的匝道時，車輛上移動終端唯一確定對應的出口收費站；或者當車輛行駛在跨越在省界的高速公路時，車輛上的移動終端根據車輛的定位信息以及前方的道路信息，唯一確定對應的出口收費站。
8.如權利要求3所述的基于LBS的高速公路收費方法，其特征在于，在所述進入放行步驟和所述離開放行步驟中，利用車牌影像識別技術識別車輛的車牌，確定是否放行。
9.一種基于LBS的高速公路收費系統，其特征在于，包括:移動載置于車輛上的LBS客戶端、設置于各收費站的LBS收費站端、以及與所述LBS客戶端和所述LBS收費站端通過通信信息交互連接的LBS服務端，其中，所述LBS客戶端用于實現車輛的定位，當車輛快要進入入口收費站時，對車輛周圍規定范圍內可能進入的入口收費站進行預判并且生成預判信息，將該預判信息發送到所述LBS服務端；當車輛快要進入出口收費站時，唯一確定對應的出口收費站，計算高速公路費用并完成自動支付，生成支付完成信息并發送到所述LBS服務端，所述LBS服務端當從所述LBS客戶端接收到的預判信息時，驗證車輛信息，向所有可能進入的入口收費站的LBS收費站端發送進入放行通知；當從所述LBS客戶端接收到支付完成信息時，驗證出入口信息與繳費金額是否一致，在一致的情況下向出口收費站的LBS收費站端發出離開放行通知，所述LBS收費站端用于識別進入入口收費站、出口收費站的車輛的車牌并且根據來自所述LBS服務端的所述進入放行通知和所述離開放行通知對于獲得授權的車輛進行放行。
10.如權利要求1所述的基于LBS的高速公路收費系統，其特征在于，所述LBS客戶端是具備GPS功能的智能移動終端，所述LBS客戶端預先與銀行卡、車輛的車輛信息實現綁定，其中，所述車輛信息至少包括車牌。
11.如權利要求1所述的基于LBS的高速公路收費系統，其特征在于，所述車輛信息還包括車型。
12.如權利要求1所述的基于LBS的高速公路收費系統，其特征在于，所述規定范圍指1~2公里。
13.如權利要求1所述的基于LBS的高速公路收費系統，其特征在于，所述LBS客戶端包括:GPS定位單元，用于實現車輛的定位并且生成車輛位置信息；入口收費站預判單元，根據所述車輛位置信息，當車輛快要進入入口收費站時，對車輛周圍規定范圍內可能進入的入口收費站進行預判，生成預判信息并發送到所述LBS服務端;出口收費站確定單元，根據車輛位置信息以及道路信息唯一確定對應的出口收費站；繳費計算單元，根據入口收費站和出口收費站計算高速公路費用；費用繳納單元，通過預先綁定的銀行卡完成高速公路費用的繳納并且將支付完成信息通知到所述LBS服務端。
14.如權利要求1所述的基于LBS的高速公路收費系統，其特征在于，所述出口收費站確定單元通過監測到車輛進入出口收費站之前的匝道來唯一確定對應的出口收費站；或者， 根據車輛的定位信息以及前方的道路信息，唯一確定對應的出口收費站。
【文檔編號】G07B15/06GK103700149SQ201210368939
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年9月27日 優先權日:2012年9月27日
【發明者】徐光偉, 呂旭峰, 徐文虎, 余新泰, 馮曉 申請人:中國銀聯股份有限公司