基于LBS的高速公路收费系统及基于LBS的高速公路收费方法

摘要

本发明涉及基于LBS的高速公路收费方法以及系统。该方法包括下：收费预判步骤，对车辆周围规定范围内可能进入的入口收费站进行预判，生成预判信息；身份验证及通知进入放行步骤，根据所述预判信息，授权在规定范围内所有可能进入的入口收费站放行该车辆；进入放行步骤，入口收费站识别进入车辆的车牌，对获得授权的车辆放行；缴费计算步骤，唯一确定车辆出口收费站，自动计算高速公路费用，并且完成费用支付；缴费验证及通知离开放行步骤，验证出入口信息与缴费金额是否一致，在一致的情况下，授权出口收费站放行该车辆；离开放行步骤，出口收费站识别进入车辆的车牌，对获得授权的车辆放行。本发明具有使用便捷、成本低、硬件要求低的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及基于LBS的数据处理技术，具体地，涉及一种基于LBS的高速公路收费系统以及基于LBS的高速公路收费方法。

背景技术

目前的高速公路收费主要有以下两种：

一种是停车缴费模式，即车辆在入口处停车领取计费卡片，在出口处交还卡片并用现金、银行卡或储值卡进行缴费。

另一种是ETC（Electronic Toll Collection 电子不停车收费系统）缴费模式，车辆在通过收费站时，通过车载设备实现车辆识别、信息写入（入口）并自动从预先绑定的储值卡帐户上扣除相应资金（出口）。

由于停车缴费模式需要停车、拿卡、缴费等诸多环节，比较繁琐、缴费速度很慢，对于流量大的路口容易造成拥堵。而ETC省略了停车拿卡等环节，提高了缴费的效率，但是受技术等因素的限制，ETC缴费仍然存在以下的不足：

（1）需要购买专门的感应设备，增加了车主负担；

（2）ETC通常使用储值卡，需要预先充值，并且目前充值网点少，充值不方便；

（3）ETC对交易速度的要求很高，技术比较复杂，系统投入较大；

（4） 各地ETC设备不兼容，导致ETC联网困难，跨省使用可能需要分别购买ETC感应设备；

（5）车载设备的安装有一定要求，影响车辆的美观。

 

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提供一种用户投入低、无需预先充值、使用便捷的基于LBS的高速公路收费系统以及基于LBS的高速公路收费方法。

本发明的基于LBS的高速公路收费方法，其特征在于，包括下述步骤：

收费预判步骤，利用移动载置于车辆的移动终端的定位功能对车辆周围规定范围内可能进入的入口收费站进行预判，根据预判结果生成预判信息；

身份验证及通知进入放行步骤，根据所述预判信息，授权在所述规定范围内所有可能进入的入口收费站放行该车辆；

进入放行步骤，入口收费站识别进入车辆的车牌，对获得授权的车辆放行；

缴费计算步骤，利用车辆的移动终端上的定位功能唯一确定车辆出口收费站，自动计算高速公路费用，利用与车辆上的移动终端预先绑定的银行卡完成费用支付；

缴费验证及通知离开放行步骤，验证出入口信息与缴费金额是否一致，在一致的情况下，授权出口收费站放行该车辆；

离开放行步骤，出口收费站识别进入车辆的车牌，对获得授权的车辆放行。

优选地，在收费预判步骤之前还包括下述步骤：

预先将移动终端与银行卡、车辆的车辆信息实现绑定，

所述车辆信息至少包括车牌。

优选地，所述车辆信息还包括车型信息。

优选地，在所述收费预判步骤中，所述规定范围指1～2公里。

优选地，在所述身份验证及通知进入放行步骤中，验证用户的身份，授权在所述规定范围内所有可能进入的入口收费站放行该车牌的车辆。

优选地，在所述进入放行步骤中，当对获得授权的车辆放行之后，还生成用于确定该实际进入的收费站位置的收费站位置信息。

优选地，在所述缴费计算步骤中，利用车辆上的移动终端的定位功能唯一确定车辆出口收费站通过下述方式实现：

在车辆进入出口收费站之前的匝道时，车辆上移动终端唯一确定对应的出口收费站；或者

当车辆行驶在跨越在省界的高速公路时，车辆上的移动终端根据车辆的定位信息以及前方的道路信息，唯一确定对应的出口收费站。

优选地，在所述进入放行步骤和所述离开放行步骤中，利用车牌影像识别技术识别车辆的车牌，确定是否放行。

本发明的基于LBS的高速公路收费系统，其特征在于，包括：移动载置于车辆上的LBS客户端、设置于各收费站的LBS收费站端、以及与所述LBS客户端和所述LBS收费站端通过通信信息交互连接的LBS服务端，

其中，所述LBS客户端用于实现车辆的定位，当车辆快要进入入口收费站时，对车辆周围规定范围内可能进入的入口收费站进行预判并且生成预判信息，将该预判信息发送到所述LBS服务端；当车辆快要进入出口收费站时，唯一确定对应的出口收费站，计算高速公路费用并完成自动支付，生成支付完成信息并发送到所述LBS服务端，

所述LBS服务端当从所述LBS客户端接收到的预判信息时，验证车辆信息，向所有可能进入的入口收费站的LBS收费站端发送进入放行通知；当从所述LBS客户端接收到支付完成信息时，验证出入口信息与缴费金额是否一致，在一致的情况下向出口收费站的LBS收费站端发出离开放行通知，

所述LBS收费站端用于识别进入入口收费站、出口收费站的车辆的车牌并且根据来自所述LBS服务端的所述进入放行通知和所述离开放行通知对于获得授权的车辆进行放行。

优选地，所述LBS客户端是具备GPS功能的智能移动终端，

所述LBS客户端预先与银行卡、车辆的车辆信息实现绑定，

其中，所述车辆信息至少包括车牌。

优选地，所述车辆信息还包括车型。

优选地，所述规定范围指1～2公里。

优选地，所述LBS客户端包括：

GPS定位单元，用于实现车辆的定位并且生成车辆位置信息；

入口收费站预判单元，根据所述车辆位置信息，当车辆快要进入入口收费站时，对车辆周围规定范围内可能进入的入口收费站进行预判，生成预判信息并发送到所述LBS服务端；

出口收费站确定单元，根据车辆位置信息以及道路信息唯一确定对应的出口收费站；

缴费计算单元，根据入口收费站和出口收费站计算高速公路费用；

费用缴纳单元，通过预先绑定的银行卡完成高速公路费用的缴纳并且将支付完成信息通知到所述LBS服务端。

优选地，所述出口收费站确定单元通过监测到车辆进入出口收费站之前的匝道来唯一确定对应的出口收费站；或者，根据车辆的定位信息以及前方的道路信息，唯一确定对应的出口收费站。

根据本发明的基于LBS的高速公路收费方法以及基于LBS的高速公路收费系统，能够实现不停车缴费并且使用便捷，而且，系统构造简单、不需要增加特定的硬件设备，因此具有系统成本低、实现简单的优点。

 

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的基于LBS的高速公路收费系统的构造示意图。

图2是表示本发明的第一实施方式的基于LBS的高速公路收费方法的流程示意图。

图3是表示本发明的第二实施方式的基于LBS的高速公路收费系统终端LBS客户端的构造示意图。

 

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。

第一实施方式

图1是表示本发明的第一实施方式的基于LBS的高速公路收费系统的构造示意图。

下面参照图1说明本发明的基于LBS的高速公路收费系统。如图1所示，本发明的基于LBS的高速公路收费系统包括：移动载置于车辆上的LBS客户端100、设置于各收费站的LBS收费站端200、以及与所述LBS客户端100和所述LBS收费站端200通过通信连接的LBS服务端300。其中，所述LBS客户端100用于实现车辆的定位，当车辆进入高速公路时（快要靠近高速公路收费口时），对车辆周围规定范围内可能进入的入口收费站进行预判并且生成预判信息，将该预判信息发送到所述LBS服务端300；当车辆离开高速公路也就是要进入出口收费站时，LBS客户端100唯一确定对应的出口收费站，计算高速公路费用并完成自动支付，生成支付完成信息并发送到所述LBS服务端300。所述LBS服务端300当从所述LBS客户端100接收到的预判信息时，验证车辆信息，向所有可能进入的入口收费站的LBS收费站端200发送进入放行通知；当从所述LBS客户端100接收到支付完成信息时，验证出入口信息与缴费金额是否一致，在一致的情况下向出口收费站的LBS收费站200端发出离开放行通知。所述LBS收费站端200用于识别进入入口收费站、出口收费站的车辆的车牌并且根据来自所述LBS服务端300的所述进入放行通知和所述离开放行通知对于获得授权的车辆进行放行。

下面，对于本发明的的基于LBS的高速公路收费系统的LBS客户端100、LBS收费站端200、LBS服务端300的功能及其工作过程进行说明。

LBS客户端100可以是具备GPS定位功能的智能移动终端，并且在该智能移动终端上安装高速公路缴费的LBS应用。而且，该智能移动终端预先与相关的银行卡、车辆信息进行绑定，绑定的银行卡将作为高速公路收费的扣款账户。银行卡可以是借记卡，也可以是信用卡。这里的车辆信息包括：车牌（车辆的唯一标识）、车型（高速公路按车的类型收费），以及车主姓名（只在首次绑定时用于验证车辆与车主关系）。

关于LBS，LBS的英文全称为Location Based Services, 它包括两层含义：首先是确定移动设备或用户所在的地理位置；其次是提供与位置相关的各类信息服务。意指与定位相关的各类服务系统，简称"定位服务"。总体上看LBS由移动通信网络和计算机网络结合而成，两个网络之间通过网关实现交互。移动终端通过移动通信网络发出请求，经过网关传递给LBS服务平台；服务平台根据用户请求和用户当前位置进行处理。并将结果通过网关返回给用户。其中移动终端可以是移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、手持计算机（Pocket PC），也可以是平板电脑等。服务平台主要包括WEB服务器（Web Sever）、定位服务器（Location Sever）和LDAP（Lightweight Directory Access Protocol）服务器等。

当车辆进入高速公路时，LBS客户端100利用其定位功能对车辆周围规定距离（大于1公里的范围内），例如1～2公里左右的范围内可能进入的收费站（入口）进行预判，并将包括这些可能进入的收费站的信息提前传送至LBS服务端300。

接着，LBS服务端300根据上送的车辆信息，核对用户的身份后，根据上送的位置信息通知所有可能进入的收费站放行该车辆。另外，是否放行该车辆是依据车辆的车牌来进行识别的。另一方面，将规定距离设定为1～2公里左右的范围是因为，在实际情况下，1～2公里的范围内高速公路收费站一般只有一个收费站，例外的情况极少。

当车辆快要进入入口收费站时，LBS收费站端200对低速进入收费站的车辆的车牌进行识别，并检索LBS服务端300下发的放行车牌集合，对获得放行授权的车辆自动放行，放行的方向为“进入”。

放行后，LBS收费站端200将车辆通过收费站的相关信息通知LBS服务端200，对于小范围内有多个收费站的情况，该信息就能够用于确定实际的收费站入口。

另一方面，高速缴费有两种情况，一是车辆离开高速需要缴费，二是高速公路跨越省界需要缴费。对于离开高速需要缴费的情况，车辆通常需要低速行驶一段匝道，匝道长度几百米到几公里不等，在车辆进入匝道时，LBS客户端100能够根据定位信息唯一确定对应的出口收费站；对于高速公路跨越省界的情况，LBS客户端100能够根据定位信息以及前方的道路信息，提前几公里即可唯一确定对应的出口收费站。

由于在LBS客户端100中预先存储有高速公路缴费标准以及车辆的信息（大型货车、大客车、小型客车等），LBS客户端100就能够根据预判出的出口及缴费标准计算需要缴纳的高速公路费用。因此，在确定了收费站之后，LBS客户端100根据存储在其中高速公路缴费标准以及车辆的信息的自动计算出高速公路费用并自动完成支付，支付成功后将支付信息以及车辆行驶信息上送到LBS服务端200，并要求前方的出口收费站放行。

LBS服务端200接收到LBS客户端100的放行请求后，验证出入口信息与缴费金额是否一致，如果一致，通知LBS客户端100请求的出口收费站放行。例如，LBS服务端200可以根据车牌号码，检索该车辆的缴费订单的支付状态，通过核查行驶路径、车型、缴费时间信息确认该车辆是否已经完成缴费。

接着，当车辆行驶到该出口收费站处，设置在出口收费站处的LBS收费站端300对低速入口收费站的车辆的车牌进行识别，并检索LBS服务端200下发的放行车牌集合，对获得放行授权的车辆自动放行（放行的方向：离开）。放行之后，该LBS收费站端300将车辆通过收费站的相关信息通知LBS服务端200，并记录车辆离开高速公路的相关信息。

以上对于本发明的基于LBS的高速公路收费系统进行了说明。根据上述内容，本发明的基于LBS的高速公路收费系统的LBS客户端100只要是能够加载LBS应用、具有GPS定位功能、能够接入互联网并且能够支持银行卡远程支付的移动终端即可使用，例如带有上述功能的手机、个人数字助理(PDA)、手持计算机（Pocket PC）。另外，本发明的基于LBS的高速公路收费系统的LBS收费站端200只要是具备车牌快速识别装置、自动化的车辆拦截及放行装置即可使用。因此，只要是带有上述功能的移动终端即可作为LBS客户端100使用，故具有购入成本低的优点。

而且，在本发明中，通过利用车辆的行驶轨迹预判缴费，实现不停车缴费的同时，降低了对交易速度的要求，系统实现更加简单。而且，由于没有使用特定的硬件设备，各地区缴费系统的联网也非常简单，因此具有系统成本低廉的优点。

接着，对于本发明的基于LBS的高速公路收费方法进行说明。图2是表示本发明的基于LBS的高速公路收费方法的流程示意图。以下，参照图1和图2对于本发明的基于LBS的高速公路收费方法进行说明。

如图1和图2所示，本发明基于LBS的高速公路收费方法包括下述步骤：

收费预判步骤S101：当车辆进入高速公路时，LBS客户端100利用其定位功能对车辆周围规定距离（大于1公里的范围内），例如1～2公里左右的范围内可能进入的入口收费站入口进行预判，并将包括这些可能入口收费站的信息提前传送至LBS服务端300。

身份验证及通知进入放行步骤S102：LBS服务端300根据所述预判信息，授权在所述规定范围内所有可能进入的入口收费站放行该车辆。

进入放行步骤S103：当车辆进入该入口收费站时，入口收费站处的收费站端200利用车牌影像识别技术识别进入车辆的车牌，对获得授权的车辆放行。在放行之后，LBS收费站端200还将车辆通过收费站的相关信息通知LBS服务端300，对于小范围内有多个收费站的情况，该信息就能够用于确定实际的入口收费站。

缴费计算步骤S104：利用车辆上的LBS客户端100的定位功能唯一确定车辆的出口收费站，并且LBS客户端100根据所确定的出口收费站自动计算高速公路费用，利用与车辆的该LBS客户端100预先绑定的银行卡完成费用支付，并且将支付完成信息上送到LBS服务端300。其中，由于在LBS客户端100中预先存储有高速公路缴费标准以及车辆的信息（大型货车、大客车、小型客车等），LBS客户端100就能够根据预判出的出口收费站信息及缴费标准来计算需要缴纳的高速公路费用。

缴费验证及通知离开放行步骤S105：LBS服务端300验证出入口信息与缴费金额是否一致，在一致的情况下，授权出口收费站的LBS收费站端200放行该车辆。

离开放行步骤S106：设置在出口收费站的LBS收费站端200利用车牌影像识别技术识别进入车辆的车牌，对获得授权的车辆放行。

第二实施方式

第二实施方式的基于LBS的高速公路收费系统与第一实施方式的基于LBS的高速公路收费系统的不同点在于，LBS客户端的具体构造（在第二实施方式中，将LBS客户端的符号标示为100’），其他构造与第一实施方式的相同。下面以该不同点为主，对于第二实施方式的基于LBS的高速公路收费系统进行说明。

图3是表示本发明的第二实施方式的基于LBS的高速公路收费系统中的LBS客户端100’的构造示意图。

所述LBS客户端100’包括：GPS定位单元101、入口收费站预判单元102、出口收费站确定单元103、缴费计算单元104、费用缴纳单元105。

GPS定位单元101用于实现车辆的定位并且生成车辆位置信息。它可以由移动终端中的GPS定位功能软件来实现。

入口收费站预判单元102用于在车辆进入高速公路时根据所述车辆位置信息，对车辆周围规定范围内可能进入的入口收费站进行预判，生成预判信息并发送到LBS服务端300。

出口收费站确定单元103根据车辆位置信息以及道路信息唯一确定对应的出口收费站，其中，出口收费站确定单元103通过以下两种方式来确定出口收费站：通过监测车辆进入出口收费站之前的匝道来唯一确定对应的出口收费站；或者根据车辆的定位信息以及前方的道路信息，唯一确定对应的出口收费站。

缴费计算单元104预先存储有高速公路缴费标准，能够按照该标准以及车型信息结合入口收费站和出口收费站信息计算出高速公路费用。

费用缴纳单元105预先将该移动终端与相关银行卡绑定，通过该绑定的银行卡完成高速公路费用的缴纳并且将支付完成信息通知到所述LBS服务端300。

以上例子主要说明了本发明的基于LBS的高速公路收费系统以及基于LBS的高速公路收费方法。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。