[发明专利]车载单元-路侧单元自由流稽查模式交易方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市智能交通应用领域中基于城市路桥自由流电子稽查应用的OBU-RSU自由流稽查模式技术方案。

背景技术

目前，城市路桥自由流收费技术是世界上最先进的路桥收费技术之一。它是一种没有设置任何收费路障的快速电子收费系统。这种收费系统在一些发达国家已经相当成熟，但由于中国的应用市场与国外的应用市场存在很大的差异，所以直接运用国际现有的成熟技术会存在一定的风险；在国内这种收费系统还处在研究阶段，尚未有应用案例。

电子收费系统（Electronic Toll Collection，简称ETC）是国际上正在努力开发并推广的用于公路、大桥和隧道的自动收费系统，特别适于高速公路或交通繁忙的桥梁和隧道采用。在电子收费系统中，车辆需安装具有唯一标识的电子标签（即OBU，On Board Unit，车载单元），而在收费站的车道或公路的龙门架上安装可读写对应电子标签的路侧读写器（即RSU，Road Side Unit，路侧单元）和车道控制器。

目前中国电子收费系统的DSRC（Dedicated Short Range Communications，专用短程通信）国家标准GB/T20851-2007《电子收费专用短程通信》中的RSU-OBU收费交易主要应用于一些省市的高速公路电子收费，收费功能比较局限，处理速度较慢，扩展性较差，对于城市内稽查工作带来诸多不便，因此无法满足城市路桥收费的车辆稽查的实际应用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种车载单元-路侧单元自由流稽查模式交易方法，本发明兼容性、扩展性好，能满足城市路桥自由流稽查收费多OBU的并发处理。

本发明所采用的技术方案是：车载单元-路侧单元自由流稽查模式交易方法，依次包括路侧单元发起的与多个车载单元之间同时协商彼此通信参数和配置的过程，稽查数据信息帧的传送和读取的过程，以及记录报告的发送过程。

所述的方法，路侧单元发起的与多个车载单元之间协商彼此通信参数和配置的过程包括以下步骤：

S11）路侧单元发送信标服务表至车载单元；

S12）车载单元发送专用窗口请求至路侧单元；

S13）路侧单元对多个车载单元进行专用窗口分配后，并分别发送专用窗口分配控制帧给车载单元；

S14）车载单元发送车辆服务表给路侧单元。

所述的方法，步骤S11具体包括：路侧单元读取密钥版本号和支持的车载单元类型、路侧单元交易模式；然后拼接以上数据生成信标服务表，信标服务表携带密钥版本号和支持的车载单元类型、路侧单元交易模式发送至车载单元。

所述的方法，步骤S14具体包括以下步骤：

S141）车载单元读取信标服务表中的密钥版本号和支持的车载单元类型，以及路侧单元交易模式，选择相应的交易模式并将密钥版本号存入车载单元缓存中；

S142）车载单元从其嵌入式安全控制模块中读取系统信息数据写入车载单元缓存中；

S143）车载单元生成后续稽查信息数据帧所需的部分信息，包括从嵌入式安全控制模块中读取车载单元拆卸状态及车载单元类型，写入车辆服务表第三部分的内容VST，并写入车载单元缓存中；

S144）车载单元依次拼接步骤S141～S143的信息，生成完整的车辆服务表并发送至路侧单元。

所述的方法，稽查数据信息帧的传送和读取过程包括以下步骤：

S21)路侧单元收到车辆服务表之后，生成稽查信息下行帧，发送给车载单元；

S22）车载单元发送稽查信息上行帧给路侧单元。

所述的方法，步骤S21具体包括：

S211）路侧单元通过其终端安全存取模块生成信息鉴别用随机数和随机数序列号，每个车载单元对应不同的随机数序列号和相应的随机数；

S212）路侧单元拼接信息鉴别用随机数和随机数序列号，生成稽查信息下行帧并发送到车载单元。

所述的方法，步骤S22具体包括：车载单元根据密钥版本号读取相应的加密密钥，然后将信息鉴别用随机数进行加密生成鉴别码，并将鉴别码和随机数序列号一起写入稽查信息上行帧中并发送，路侧单元再通过不同的随机数序列号对每个车载单元进行依次鉴别。