河南省高速公路网多路径识别系统技

河南省高速公路网多路径识别系统技第一页，共27页。目前我省高速公路车辆通行费的征收、拆分模式采用“最短路径收费，交通概率拆分”。随着高速公路通车里程飞速增长，路网结构日益复杂，原有模式的局限性越来越突出，高速公路运营管理单位间所反映出的矛盾越来越尖锐。为解决各家高速公路运营管理单位间的通行费拆分矛盾，进一步提升联网收费的科学性和拆分的准确性，推动我省高速公路智能化的发展。根据厅工作会议安排，我公司积极推进高速公路网多路经识别系统工程建设。1实施背景第二页，共27页。郑州—洛阳征收通行费：连霍、郑少洛？通行费拆分：连霍、郑少洛？第三页，共27页。第四页，共27页。通过本工程的实施，实现我省高速公路车辆通行费征收、拆分模式由现在的“最短路径收费、交通概率拆分”逐步过渡到“实际路径收费、精确拆分”。解决各家高速公路运营管理单位之间的通行费拆分矛盾，进一步提升联网收费的科学性和拆分的准确性，推动我省高速公路智能化的发展。2工程建设目标第五页，共27页。3技术方案基于双向射频技术+“有源单、双向RFID电子标签＋非接触式IC卡”复合通行卡相结合的技术方案。第六页，共27页。3技术方案电子标签按电能获取的方式分为有源电子标签和无源电子标签，有源电子标签用内置电池为标签提供电能，无源电子标签是将工作频段的电磁波整流来为标签提供电能。RFID射频识别技术（RadioFrequencyIdentificationTechnology）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。

第七页，共27页。4系统组成软件方面主要包括收费软件改造、多路径识别系统管理软件。硬件方面主要由复合通行卡、复合通行卡读写器和路侧标识系统三部分核心设备组成。第八页，共27页。4系统组成（硬件）第九页，共27页。需要升级改造的项目主要包括：车道软件、收费站软件、收费分中心软件、联网结算中心软件。另外，根据管理需要，增设多路径识别系统管理软件，主要用于路侧标识站的统一管理。多路径识别系统收费软件总体图4.1软件系统第十页，共27页。4.2复合通行卡项目实施后，将采用复合通行卡代替目前全省高速公路使用的通行卡。复合通行卡中的RFID模块在入口处依靠复合通行卡读写器唤醒进入待机状态，再侦测到通信信号以后进入工作状态，接收路径信息，在出口处通过复合通行卡读写器读取相应的路径信息RFID模块非接触IC卡模块操作方式和普通非接触IC卡相同，在入口处写入入口信息，在出口处读取入口信息非接触IC卡模块复合通行卡第十一页，共27页。4.2复合通行卡本项目复合通行卡采用主动唤醒方式，即复合式通行卡在高速公路上时，以定时唤醒的方式检测路侧天线信号。项目投入使用后先期拟投入复合通行卡200万张（其中单向190万张，双向10万张）。第十二页，共27页。4.3复合通行卡读写器项目实施后，将采用新的复合通行卡读写器代替目前全省高速公路使用的读写器。出口处入口处从复合通行卡中读取IC卡模块中的入口信息，同时读取复合通行卡中RFID模块中的路径信息，并传送至车道工控机进行数据处理向复合通行卡的IC卡模块中写入入口信息，同时通过复合通行卡读写器的433MHz信号唤醒休眠状态的RFID模块，并对复合通行卡进行设置，使得复合通行卡进入待机状态，以接收路侧天线发出的信号复合通行卡读写器第十三页，共27页。4.4路侧标识系统路侧标识系统主要由标识控制器、标识天线以及相应的门架等设备组成。架设在高速公路的适当地点，持续的发射路径标识码，当复合通行卡侦测到通信信号后，将进入工作状态，接收通信基站发出的路径标识码，并存储在RFID模块中，同时将复合通行卡信息读取并上传至数据中心（对于双向卡）通信基站天线路侧标识系统第十四页，共27页。5系统工作原理在现有人工收费系统中融入路径识别功能，使在路网内的复合通行卡能记载行驶路径的标识信息，在出口可以通过通行卡获取车辆实际行走的路径信息，实现“实际路径收费、精确拆分”。第十五页，共27页。6系统工作流程入口操作1）使用复合通行卡读写器配合车道软件系统对复合通行卡进行入口发卡操作；2）复合通行卡读写器自动搜寻复合通行卡；3）寻卡成功后，复合通行卡读写器唤醒复合通行卡，用加密模块对复合通行卡进行安全认证；4）认证成功后，向复合通行卡写入入口信息，查询卡片电量等信息，之后将复合通行卡休眠状态设置成路上待机状态；5）成功的入口发卡数据合并其他必要数据一同上传数据中心；6）复合通行卡读写器声光提示发卡完成；7）操作员将正常完成入口操作的复合通行卡交付司机。第十六页，共27页。6系统工作流程复合通行卡在高速公路上工作模式入口操作成功的复合通行卡在高速公路上时，以定时唤醒的方式检测路侧天线信号；经过路侧天线时，单、双向复合卡接收并存储路侧天线广播的路径信息，同时双向复合卡需发射复合通行卡编号至路侧天线。第十七页，共27页。6系统工作流程出口操作1）使用复合通行卡读写器配合车道软件系统对复合通行卡进行出口回收操作；2）复合通行卡读写器自动搜寻复合通行卡；3）当寻卡成功时，用加密模块对复合通行卡进行安全认证；4）认证成功后，从复合通行卡中读出入口信息和路径信息，计算通行费；5）对入口信息和路径信息进行解密，合并其他必要数据一同上传到数据中心；6）设置复合通行卡的工作状态，即从待机状态转换到休眠状态；7）复合通行卡读写器完成操作后，进行相应的声光提示。第十八页，共27页。第十九页，共27页。7标识站点布设原则第二十页，共27页。第二十一页，共27页。第二十二页，共27页。8标识站点系统建设方案第二十三页，共27页。序号项目名称单位数量备注1全省联网收费软件改造项1含必要硬件设施、拆分软件、通行卡发放相关软件2路侧标识站套102含防雷接地3复合通行卡万张200暂定，含电源补救措施（其中单向卡190万张，双向卡10万张）4通行卡读写器个4525暂定（含出入口车道、收费站和分中心控制室）5光传输设施对1026备份电源设施套102含太阳能、蓄电池、UPS等7龙门架套91