用于ETC路侧单元端的通信方法、装置及存储介质转让专利
申请号 : CN201911176733.X
文献号 : CN110853168B
文献日 : 2022-01-04
发明人 : 李剑 , 王刚 , 梅乐翔 , 宋杰 , 王鹏壮 , 张朝祥 , 李全发 , 余绪金 , 高奎刚 , 李友良 , 许俊 , 陈喆 , 李奇峰 , 李勇 , 叶玏
申请人 : 交通运输部路网监测与应急处置中心
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于ETC路侧单元端的通信方法,其特征在于,包括:接收车道控制机发送的初始化指令,根据所述初始化指令进行业务类型和车道工作类型初始化,读取所述初始化指令中的业务类型字段的8位数二进制编码,从预存储的业务类型中调取与所述8位数二进制编码对应的业务类型,并设定相应的信息采集项目;读取所述初始化指令的车道工作类型字段编码,从预存储的车道工作类型中调取与所述车道工作类型字段编码对应的车道工作类型,并设定相应的工作参数;
在搜索到车载单元的情况下,将包含车载单元物理地址的车载单元信息帧发送至所述车道控制机;
接收到所述车道控制机根据所述车载单元信息帧返回的第一继续交易指令时,采集车辆ETC信息,并根据所述车辆ETC信息生成车辆信息帧;
发送所述车辆信息帧至所述车道控制机,用于确认是否包含有效车辆ETC信息;
接收到所述车道控制机在判断所述车辆信息帧不包含有效车辆ETC信息的情况下返回的第一停止交易指令时,停止本次交易流程;
接收到所述车道控制机在判断所述车辆信息帧包含有效车辆ETC信息的情况下返回的第二继续交易指令时,根据所述车载单元物理地址从所述车载单元提取IC卡信息,并根据所述IC卡信息生成IC卡信息帧;
发送所述IC卡信息帧至所述车道控制机,用于判断是否包含有效所述IC卡信息;
接收所述车道控制机在判断所述IC卡信息帧不包含有效IC卡信息的情况下返回的第二停止交易指令时,停止本次交易流程;
接收所述车道控制机在判断所述IC卡信息帧包含有效IC卡信息的情况下返回的消费交易指令时,与所述车载单元进行交易,并根据交易结果生成交易信息帧;
发送所述交易信息帧至所述车道控制机,以确认交易完成;
其中,所述初始化指令、所述车载单元信息帧、所述第一继续交易指令、所述车辆信息帧、所述第一停止交易指令、所述第二继续交易指令、所述第二停止交易指令、所述消费交易指令、所述交易信息帧的数据帧包括:帧开始标志字段、协议版本号字段、帧序列号字段、帧数据长度字段、帧数据内容字段和校验值字段;所述初始化指令的帧内容字段采用8位数二进制字段标注业务组合,将8位数二进制字段的第一位用于标识是否有标识站应用,1表示有,0表示无;8位数二进制字段第二位至第六位作为二进制编码标识多种类型的业务,或分别采用8位数二进制字段中第二位至第六位的每一位标识一种业务内容,当对应位数值为1表示有,0表示无;8位数二进制字段的第七位用于选择路径识别文件,具体地,采用1或0标识两种不同的路径识别文件;8位数二进制字段第八位用于标注是否清除标识站内容,1表示清除,0表示不清除。
2.根据权利要求1所述的用于ETC路侧单元端的通信方法,其特征在于,将包含所述车载单元物理地址的所述车载单元信息帧发送至所述车道控制机之前,还包括:提取设备信息并生成设备状态信息帧,发送所述设备状态信息帧至所述车道控制机,以反馈初始化状态。
3.根据权利要求2所述的用于ETC路侧单元端的通信方法,其特征在于,将包含所述车载单元物理地址的所述车载单元信息帧发送至所述车道控制机之前,还包括:所述路侧单元每间隔设定时长发送一次无数据的车载单元信息帧至所述车道控制机,用于确认与所述车道控制机的连接状态。
4.根据权利要求1所述的用于ETC路侧单元端的通信方法,其特征在于,所述路侧单元接收到所述第一停止交易指令后,重新发送所述车辆信息帧或重新搜索车载单元。
5.根据权利要求1所述的用于ETC路侧单元端的通信方法,其特征在于,所述路侧单元接收到所述第二停止交易指令后,重新发送所述IC卡信息帧或重新搜索车载单元。
6.根据权利要求1所述的用于ETC路侧单元端的通信方法,其特征在于,还包括:所述路侧单元将所述初始化指令中的帧数据长度字段值与所述初始化指令中的帧数据内容的长度进行对比,以判断所述初始化指令中的帧数据内容的完整性;和/或所述路侧单元将所述第一继续交易指令中的帧数据长度字段值与所述第一继续交易指令中的帧数据内容的长度进行对比,以判断所述第一继续交易指令中的帧数据内容的完整性;和/或
所述路侧单元将所述第一停止交易指令中的帧数据长度字段值与所述第一停止交易指令中的帧数据内容的长度进行对比,以判断所述第一停止交易指令中的帧数据内容的完整性;和/或
所述路侧单元将所述第二继续交易指令中的帧数据长度字段值与所述第二继续交易指令中的帧数据内容的长度进行对比,以判断所述第二继续交易指令中的帧数据内容的完整性;和/或
所述路侧单元将所述第二停止交易指令中的帧数据长度字段值与所述第二停止交易指令中的帧数据内容的长度进行对比,以判断所述第二停止交易指令中的帧数据内容的完整性;和/或
所述路侧单元将所述消费交易指令中的帧数据长度字段值与所述消费交易指令中的帧数据内容的长度进行对比,以判断所述消费交易指令中的帧数据内容的完整性。
7.一种ETC路侧单元装置,其特征在于,包括:存储器、处理器和信号收发设备以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,存储器和信号收发设备分别连接处理器,所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1‑6任意一项所述的方法步骤。
8.一种计算机存储介质,该计算机存储介质中存储有计算机程序,当该计算机程序被执行时执行权利要求1‑6任意一项所述的方法步骤。
说明书 :
用于ETC路侧单元端的通信方法、装置及存储介质
技术领域
背景技术
的微波天线之间的微波专用短程通讯,利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理,从
而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。
行驶并结算业务时,经常出现各省ETC系统及设备通信不流畅、数据传输慢、数据阻塞甚至
业务无法结算的问题。
ETC系统流畅通信并结算业务,需要一种通信方法能够协调全国各省高速公路ETC系统,实
现流畅通信和结算。
发明内容
根据所述IC卡信息生成IC卡信息帧;
费交易指令、所述交易信息帧的数据帧包括:帧开始标志字段、协议版本号字段、帧序列号
字段、帧数据长度字段、帧数据内容字段和校验值字段。
的完整性;和/或
的完整性;和/或
的完整性;和/或
的完整性;和/或
实现上文中所述的方法步骤。
务结算流程;通过标注接收和发送的信息帧的通信协议版本号,协调不同省份间设备的通
信时间和交易成本。
附图说明
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
具体实施方式
不作为对本发明的限定。
通信不流畅,数据传输慢、数据阻塞甚至业务无法结算的问题。
的采用的是RS415串口,这使得不同省的高速ETC车道之间的数据通信存在障碍、通信时间
过长或交易成本过高。进一步的,由于各个省份高速ETC车道所涉及的业务类型存在差异,
使得ETC车辆在部分省份之间无法进行业务结算。现有的高速ETC车道的路侧单元在通信过
程中,没有包括用于协调通信协议版本以及标志和识别业务类型的步骤,不利于ETC车辆在
全国范围内的通行与结算。
数据帧格式,包括:帧开始标志字段、通信协议版本号字段、帧序列号字段、帧数据长度字
段、帧数据内容字段和校验值字段。
信协议的通信时间和交易成本,进一步选择最优的通信协议版本。
类型进行配置,指导后续数据采集流程。
标识省界合建站,根据数值配置对应的工作类型以及相关工作参数,并对检测到的路侧单
元进行写入或读取。
站是指在高速公路行驶路段上设置的用于写入路径信息的路侧单元,用于在车载单元经过
时,在车载单元中写入用于标识路径信息的EF04文件并写入路径信息,并同时向车载单元
装载的IC卡中写入用于标注路径信息的0008文件和0009文件并写入路径信息;省界合建站
表示两省交界处的路侧单元。
不存在,该方法可以标注8种业务类型。
地,可以根据实际业务类型和数量进行标注,例如,针对中国34个省、自治区、直辖市和特别
行政区,可以采用二进制的00000001~00100010对应十进制中的1~34,作为序号分别标注
业务组合类型;进一步地,也可以采用其他数段进行标注。
执行标识站应用;根据8位数二进制字段第二位至第六位读取并配置二进制编码标识的31
种类型的业务组合之一;或者分别读取8位数二进制字段中第二位至第六位的每一位并配
置对应的业务内容,当对应位数值为1表示有且配置,0表示无且不配置;根据8位数二进制
字段的第七位选择路径识别文件,具体地,读取得到1或0标识两种不同的路径识别文件,1
表示写入车载单元的EF04文件并同时写入IC卡中的0008文件,0表示写入车载单元的EF04
文件并同时写入IC卡中的0009文件;根据8位数二进制字段第八位执行是否清除标识站内
容,1表示执行清除,0表示执行不清除。
或指定业务内容的写入或读取;8位数二进制字段中第一位为0时,不执行行驶路径信息的
写入;当8位数二进制字段第八位为1时清除标识站内的内容,0时不清除。
控制机,以提示车道控制机发现交易对象,并用于在之后的通信过程中标记该车载单元。
类信息。进一步的,还可以在路侧单元搜索到车载单元时,写入身份标识信息,该身份标识
信息仅在单次交易通信过程中生效。
答信息,也可以包括具体的车辆ETC信息的采集要求。当路侧单元仅收到应答信息时,按预
设程序采集车辆ETC信息。
根据所述IC卡信息生成IC卡信息帧。
辆ETC信息时,表示无法获取车辆ETC信息,则路侧单元接收车道控制机发送的用于重新搜
索车载单元的第一停止交易指令,并执行;当车辆信息帧包含不完整状态的车辆ETC信息
时,则路侧单元接收车道控制机发送的用于重新发送车辆信息帧的第一停止交易指令,并
执行。
息达到设定次数仍无法得到有效车辆ETC信息时,路侧单元接收车道控制机回复的包含重
新搜索车载单元指令的第一停止交易指令。
卡信息帧。
行账户或者第三方账户内余额高于单次交易额上限时,才认定为包含有效的IC卡信息。可
替代的,在一些实施例中,对于可透支的银行账户或者第三方账户,只有当IC卡信息帧中包
含的用于扣费的银行账户或者第三方账户可透支余额高于单次交易额上限时,才认定为包
含有效的IC卡信息。
卡信息时,表示无法获取IC卡信息,则路侧单元接收车道控制机发送的用于重新搜索车载
单元的第二停止交易指令,并执行;当IC卡信息帧包含不完整状态的IC卡信息时,则路侧单
元接收车道控制机发送的用于重新发送车辆信息帧的第二停止交易指令,并执行。
帧达到设定次数仍无法得到有效IC卡信息时,则路侧单元接收车道控制机发送的包含重新
搜索车载单元指令的第二停止交易指令。
生成交易信息帧。
元。
备状态信息帧用于反馈路侧单元的初始化状态;在初始化失败,未建立有效连接时,提示车
道控制机重新发送初始化指令。
表示连接状态正常。
信息使用;当路侧单元在其通信区域内搜索到车载单元的情况下将执行状态代码字段置为
00,表示有后续数据。
行对比,以判断初始化指令中的帧数据内容的完整性。
度是否为22个字节,是则表示初始化指令的帧数据内容完整,否则表示初始化指令的帧数
据内容丢失;当帧数据内容丢失时,路侧单元可以请求重新发送当前帧数据。
帧数据内容的长度进行对比,以判断第一继续交易指令中的帧数据内容的完整性。
帧数据内容的长度是否为8个字节,是则表示第一继续交易指令时的帧数据内容完整,否则
表示第一继续交易指令时的帧数据内容丢失;当帧数据内容丢失时,路侧单元可以请求重
新发送当前帧数据。
帧数据内容的长度进行对比,以判断第一停止交易指令中的帧数据内容的完整性。
据内容的长度是否为5个字节,是则表示第一停止交易指令的帧数据内容完整,否则表示第
一停止交易指令的帧数据内容丢失;当帧数据内容丢失时,路侧单元可以请求重新发送当
前帧数据。
帧数据内容的长度进行对比,以判断第二继续交易指令中的帧数据内容的完整性。
据内容的长度是否为8个字节,是则表示第二继续交易指令帧数据内容完整,否则表示第二
继续交易指令帧数据内容丢失;当帧数据内容丢失时,路侧单元可以请求重新发送当前帧
数据。
帧数据内容的长度进行对比,以判断第二停止交易指令中的帧数据内容的完整性。
据内容的长度是否为5个字节,是则表示第二停止交易指令帧数据内容完整,否则表示第二
停止交易指令帧数据内容丢失;当帧数据内容丢失时,路侧单元可以请求重新发送当前帧
数据。
长度进行对比,以判断消费交易指令中的帧数据内容的完整性。
长度是否为87个字节,是则表示消费交易指令帧数据内容完整,否则表示消费交易指令帧
数据内容丢失;当帧数据内容丢失时,路侧单元可以请求重新发送当前帧数据。
读取路侧单元发送心跳信息的时间为10ms以及路侧单元功率级数、信号道等信息。路侧单
元根据车道工作类型的字段数值“3”将车道工作类型设定为封闭式ETC入口,将业务类型的
字段数值“01101001”中第二位、第三位、第五位和第六位对应的业务类型设置为有。进一步
的,路侧单元根据初始化指令C0H标注的路侧单元功率级数和信号道配置相关参数。
路侧单元完成初始化后,每间隔10ms发送一次无数据的车载单元信息帧B2H至车道控制机,
作为心跳信息用于确认路侧单元和车道控制机的连接状态。
单元信息帧B2H至车道控制机。车道控制机确认收到车载单元信息帧B2H后,发送第一继续
交易指令作为应答,本示例中第一继续交易指令采用继续交易指令C1H,继续交易指令C1H
仅包含车载单元物理地址信息以及应答信息。
车轴数以及车辆发动机号和/或其他用于核定计费标准和计算费用的信息,并生成车辆信
息帧B3H。路侧单元发送车辆信息帧B3H至车道控制机。
指令帧命令的第一停止交易指令,路侧单元重新发送车辆信息帧B3H;当重新发送车辆信息
帧B3H到达3次仍不完整时,路侧单元收到车道控制机返回的包含重新搜索车载单元指令的
第一停止交易指令帧;当帧数据内容完整时,车道控制机判断车辆信息帧B3H是否包含有效
车辆ETC信息,具体判断是否包含完整的ETC用户ID信息、用户类型信息、车辆类型信息、车
辆行驶路径信息和/或其他用于核定计费标准和计算费用的信息。当车辆信息帧B3H不包含
有效车辆ETC信息时,路侧单元接收车道控制机返回的包含重新搜索车载单元指令第一停
止交易指令;当所述车辆信息帧B3H包含有效车辆ETC信息时,路侧单元接收车道控制机返
回的第二继续交易指令;具体的第一停止交易指令采用停止交易指令C2H,停止交易指令
C2H仅包含车载单元物理地址信息,以及用于标注重新搜索车载单元或重新发送当前帧的
停止类型信息;第二继续交易指令采用继续交易指令C1H。
卡信息包括:交易类型、银行账户信息、账户余额、上次过站信息等。
到车道控制机返回的包含重新发送当前指令帧命令的第二停止交易指令;当重新发送当前
指令帧到达3次仍不完整时,路侧单元接收到车道控制机返回的包含重新搜索车载单元指
令的第二停止交易指令帧;当帧数据内容完整时,车道控制机判断IC卡信息帧B4H是否包含
有效的IC卡信息,具体判断是否包含用于扣费的余额充足的银行账户信息或者其他能够完
成扣费交易的第三方账户信息,当IC卡信息帧B4H不包含有效IC卡信息时,路侧单元收到车
道控制机返回的包含重新搜索车载单元指令第二停止交易指令;具体的,第二停止交易指
令采用停止交易指令C2H。
记录的文件,例如,设置名称为“0019”的文件记录扣费交易信息;扣款额信息,用于标注扣
款费用;过站信息,用于写入所经过的路径信息。
包括:车载单元物理地址信息、PSAM卡终端机编号、交易时间、交易类型、交易认证编码、IC
卡脱机交易序号、PSAM卡终端机交易序号、交易后余额。
的信息后,继续搜索下一车载单元。
利要求上文中所述方法的步骤。
各个省份通行时的业务结算流程。
具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,
对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结
构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例
中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施,其中的步骤顺序不作限定,可根据需要
作适当调整。
施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本
发明的保护范围之内。