一种基于5G车联网技术的高速公路无障碍收费系统

技术领域

本发明涉及高速收费站收费技术领域，尤其涉及基于5G车联网技术的高速收费系统。

背景技术

公开号：CN207148922U，实用新型名称：基于物联网的汽车高速收费系统，公开了基于物联网的汽车高速收费系统，包括收费亭，所述收费亭的底部固定连接有底座，所述收费亭的一侧中部活动连接有栏杆，所述收费亭的一侧固定连接有保护箱，所述保护箱的内部分别固定连接有数据比较器、数据存储器和中央处理器，所述收费亭的正表面开设有窗口，所述窗口上固定连接有发票打印机，该基于物联网的汽车高速收费系统，通过位移传感器的输出端与数据比较器的输入端连接，工作效率大大提高，减少了道路上车辆拥堵的时间，有效的维护了交通秩序，通过位移传感器的输出端与数据比较器的输入端连接，驾驶员可以清楚地看到自己的收费状况，提高了操作效率。

公开号：CN110197537A，发明名称：与ETC高速收费兼容的电子标识收费系统，公开了一种与ETC高速收费兼容的电子标识收费系统。包括：ETC高速公路车道收费系统、机动车电子标识识别系统、边缘控制器和机动车电子标识认证中心组成；所述ETC高速公路车道收费系统包括ETC OBU、ETC天线、ETC控制器和ETC车道收费系统；所述机动车电子标识识别系统包括机动车电子标识(RFID)读写器、机动车电子标识天线和机动车电子标识，边缘控制器用于所述机动车电子标识与所述ETC车道收费系统安全接入、所述机动车电子标识读写控制和解密读取所述机动车电子标识。本发明的有益效果：本ETC高速收费兼容的电子标识收费系统可以与ETC高速收费兼容，使用ETC但没有安装的汽车也能顺利收费。

公开号：CN207319292U，实用新型名称：一种高速收费站用L型收费操作台，公开了一种高速收费站用L型收费操作台，涉及高速收费站办公设施技术领域，包括收费台和万向旋转电脑显示器支架，所述收费台的形状为“L”型，所述收费台上还设有凹槽一、凹槽二、凹槽三和票据存放盒，所述凹槽一、凹槽二和凹槽三并列设置于收费台的左侧，所述票据存放盒固定在收费台的顶部，所述收费台的左侧底部还设有抽屉一。本实用新型可使收费员面对司乘进行收费操作，改变了原有收费过程中“一操作，一转体”的动作流程。收费员使用“L”型收费台后，可以全程面对司乘进行收费操作，平均收费操作时间缩短6秒。“L”型收费台的使用，减少了转体频次，提升了操作速度，在提高车辆通行效率的同时，有效降低收费员的工作强度。

随着私家车的数量日益增多，每当遇到上下班高峰期、节假日等，高速收费站会异常拥堵，高速收费方式大都采用人工收费或者ETC电子不停车收费系统， 人工收费方式操作过程繁琐，处理时间长，ETC的道闸存在一定的故障率，经常无法正常识别，增加工作人员的负担。现有的公开技术中，车辆需要低速通过收费站，或是需要停车等待，大大降低了高速收费站的工作效率。

发明内容

本发明的目的是设计一种基于5G车联网技术的高速公路无障碍收费系统，用于高速收费站快速收费，减少高速收费站拥堵现象，提高高速收费效率，车载定位通讯装置由卫星定位模块，5G信号模块，数据储存器，扬声器，中央处理器等组成，该装置放置于车内，随车辆移动，由卫星定位模块记录车辆的行驶轨迹和位置；高速公路基站系统由收费站5G基站，车辆识别仪，若干龙门架 5G基站等组成，5G基站传输5G信号，与车载定位通讯装置连接，用于进入该高速路段车辆的信息捕获，进行信息互通传递。车辆进入高速收费站入口时定位模块定位记录进入位置，沿高速路段的每个龙门架车辆识别仪实时验证车辆信息，车辆驶入高速收费站出口时，形成扣费信息，用户绑定支付软件，按照支付协议自动扣费；若扣费未成功，显示屏显示支付二维码和金额，由驾驶员或其他乘员不限时扫码支付。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于5G车联网技术的高速公路无障碍收费系统，包括车载定位通讯装置和高速收费站基站系统，其中，所述的车载定位通讯装置上安装电源、中央处理器、数据储存器、反馈模块、5G模块、卫星定位模块、扬声器、显示屏，中央处理器的输入端分别与卫星定位模块和反馈模块的输出端连接，中央处理器的输出端分别与5G模块、数据比较模块、显示屏、扬声器、数据存储器的输入端连接，5G模块的输出端连接数据比较模块的输入端，数据比较模块的输出端连接反馈模块的输入端；所述的高速收费站基站系统的收费站一侧安装车辆信息识别仪和5G基站，所述的收费站上方安装无障碍通道电子显示屏，高速路段安装若干龙门架，所述的龙门架上安装车辆信息识别仪和5G基站；安装车载定位通讯装置的车辆在通过有高速收费站基站系统的收费站时，5G模块连接5G基站进行5G信号传输，实现卫星定位模块进行定位。

在一些实施方式中，所述的中央处理器，是计算机系统，具有运算、处理、传输数据信息的功能。

在一些实施方式中，所述的数据存储器储存电子地图、电子发票信息和车辆信息。

在一些实施方式中，所述的卫星定位模块记录车辆行驶轨迹和位置。

在一些实施方式中，所述的车载定位通讯装置的显示屏显示支付二维码和金额，未成功扣费，扬声器可播报提示司机。

在一些实施方式中，所述高速公路无障碍收费系统的车道限速为60 km/h，所述的无障碍通道为高速公路出、入口通道及其匝道。

在一些实施方式中，所述高速公路无障碍收费系统的高速路段安装若干5G基站和车辆信息识别仪，实时捕获信息与车载定位通讯装置的信息进行比较验证。

在一些实施方式中，所述的车载定位通讯装置有自动支付和用户扫码支付两种支付方式。

在一些实施方式中，所述的自动支付方式，为交管12123系统、支付宝、微信等电子支付方式。

本发明的有益效果是：

本发明的一种基于5G车联网技术的高速公路无障碍收费系统，包括车载定位通讯装置和高速收费站基站系统二部分，车载定位通讯装置安装卫星定位模块和5G模块，能够快速联网定位，记录移动轨迹和位置。车载定位通讯装置的显示屏能够显示支付二维码，用户可扫码支付。可在数据存储器内储存生成的电子发票，扬声器能够播报进入、驶离高速的位置以及支付的额度，用户可通过绑定支付软件实现自动扣费。高速收费站基站系统设置无障碍车道，无道闸，无减速带，安装车载定位通讯装置的车辆可以按照规定限速通过无障碍车道，避免因传统人工收费的效率低和ETC车道故障多带来的交通拥堵问题，提高高速收费站的收费效率。车辆进入高速收费站，车载定位通讯装置若没有被设置在高速收费站的5G基站捕获信号，沿高速公路设置的若干车辆信息识别仪和5G基站会实时对经过车辆进行验证，与车载定位通讯装置信号连接，重新记录车辆在高速上行驶的位置和轨迹，减少遗漏识别的问题。

附图说明

图1为本发明的车载定位通讯装置示意图；

图2为本发明的高速收费站基站系统示意图；

图3为本发明的车载定位通讯装置工作原理图；

图4为本发明的车载定位通讯装置图。

附图中：

1.显示屏；2.电源；3.数据比较模块；4.5G模块；5.数据存储器；6.卫星定位模块；7.扬声器；8.中央处理器；9.反馈模块；10.行驶车辆；11.车辆信息识别仪；12.无障碍通道电子显示屏；13.5G基站；14.龙门架车辆信息识别仪；15.龙门架；16.龙门架5G基站；17.车载定位通讯装置；18.高速收费站基站系统；19.限速标志。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明做进一步说明。

本发明的一种基于5G车联网技术的高速公路无障碍收费系统，如图1、图2、图3、图4所示，包括显示屏1，电源2，数据比较模块3，5G模块4，数据存储器5，卫星定位模块6，扬声器7，中央处理器8，反馈模块9，行驶车辆10，车辆信息识别仪11，无障碍通道电子显示屏12，5G基站13，龙门架车辆信息识别仪14，龙门架15，龙门架5G基站16，车载定位通讯装置17，高速收费站基站系统18，限速标志19。

装配关系：

一种基于5G车联网技术的高速公路无障碍收费系统，包括车载定位通讯装置17和高速收费站基站系统18，中央处理器8的输入端分别与卫星定位模块6和反馈模块9的输出端连接，用于采集卫星定位模块6的位置信息和反馈模块9的比较验证信息，中央处理器8的输出端分别与5G模块4、数据比较模块3、显示屏1、扬声器7、数据存储器5的输入端连接，中央处理器8处理的信息由5G模块4进行发送、接收。5G模块4的输出端连接数据比较模块3的输入端，数据比较模块3的输出端连接反馈模块9的输入端，用于验证沿高速路段龙门架15的龙门架车辆信息识别仪14识别的车辆信息，车载定位通讯装置17的正面外壳上固定安装显示屏1，用于显示支付二维码和其他提示信息；车载定位通讯装置17放置在行驶车辆10内，连接电源2；高速收费站基站系统18的收费站一侧安装车辆信息识别仪11和5G基站13，高速收费站上方安装无障碍通道电子显示屏12和限速标志牌19，用于提示车辆通过正确车道按规定速度行驶，高速路段安装若干龙门架15，每个龙门架15固定安装龙门架车辆信息识别仪14和龙门架5G基站16，用于实时对安装车载定位通讯装置17的行驶车辆10的车辆信息验证，保证每一辆车进入收费站的识别率。

本发明的设计原理如下：

中央处理器8，是计算机系统，具有运算、处理、传输数据信息的功能，当安装车载定位通讯装置17的行驶车辆10进入收费站时，高速收费站基站系统18的无障碍通道电子显示屏12显示“无障碍通道”，行驶车辆10根据限速标志的60km/h规定速度进入无障碍通道，无需停车，所述的无障碍通道为高速公路出、入口通道及其匝道；高速收费站基站系统18的5G基站13捕获到行驶车辆10的定位通讯装置的5G信号，5G模块4接收到高速收费站5G基站13的信号，同时卫星定位模块6通过定位并开始记录行驶车辆10进入收费站的5G基站13所在位置，车辆信息识别仪11记录车牌信息，作为驶入的位置信息。

行驶车辆10行驶至沿路龙门架15，龙门架15上安装的龙门架车辆信息识别仪14对行驶车辆10的车牌进行扫描记录信息，同时行驶车辆10的车载定位通讯装置17通过5G模块4连接到龙门架15的龙门架5G基站16，数据比较模块3比较验证信息。信息验证不成功，即行驶车辆10未在收费站的5G基站13记录信息，龙门架15上安装的龙门架车辆信息识别仪14对行驶车辆10的车牌进行扫描信息记录和龙门架15的龙门架5G基站16重新对行驶车辆10内的车载定位通讯装置17记录定位轨迹。

行驶车辆10行驶至高速出口收费站时，高速收费站出口的5G基站13捕获到行驶车辆10内车载定位通讯装置17的5G信号，卫星定位模块6联网定位，记录行驶车辆驶离高速的位置，由中央处理器8计算形成扣费信息，自动扣费，通过显示屏1显示扣费金额，若未自动扣费成功，显示屏1显示支付二维码和金额信息，扬声器7播报支付信息提醒司机和乘员扫码支付，实现自动扣费或手机扫描二维码进行支付，支付成功后数据存储器5储存电子发票。若在上一次驶离高速收费站未完成支付，显示屏1显示未支付信息，扬声器7语音播报提醒司机以及其他乘员继续扫描二维支付。若连续三次行驶高速后未扣费成功，行驶车辆10的相关信息联网上传相关交管部门，由驾驶员到相关部门处理。

以上所述乃是本发明具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所做的改变，其产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神，均在本发明专利的保护范围之内。