[发明专利]高速公路全功能路径识别收费双源多频读写系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别技术领域和高速公路管理领域，具体涉及高速公路全功能路径识别收费双源多频读写系统及方法。

技术背景

目前全国高速公路路网已逐渐形成，高速公路总里程数也已突破10万公里，跃居全球第一。相对于城市交通，高速公路路网由于统一管理，在车辆通行管理、收费、监控方面的电子化程度要高一些，比如采用了有源5.8GHz的ETC不停车收费系统等等。目前高速公路收费是有不停车收费(ETC)和人工发卡收费(MTC)两种方式混合组成的：在ETC车道上，双片式OBU车辆可以不用停车直接通过，收费信息会自动写入双片式OBU；在MTC人工收费车道上，通过IC卡直接在非接触式IC卡读写器中进行收费操作，但是这两种收费方式都无法完成路径识别。路径识别收费问题主要表现在：车辆驶入高速路网后，管理者无法判定车辆在进口和出口之间的具体行驶路线，从而缺少了按里程收取通行费的依据；另外少数道路使用者利用此漏洞对向换卡、恶意逃费，使道路维护增加了巨大成本，使管理者蒙受了巨大损失。目前在浙江、广东等省高速路网已有采用有源433MHz射频识别通行卡内装13.56MHz逻辑加密芯片的方式进行路径识别收费。然而，这种做法有三大缺陷：1.它不能和我国现有的ETC收费系统兼容，即无法对使用ETC的车辆进行路径识别；2.433MHz有源通行卡厚度较大(厚达5.5mm，而普通高速通行卡、ETC卡厚度仅为0.8mm)，不便于管理和卡片的流通存放。

经检索发现，中国专利号为200610036354.7的名为“多义性路径识别系统及其方法”、中国专利号为201210143304.4的名为“一种具有交通信息统计功能的多义性路径识别系统”、中国专利号为201120542909.1的名为“基于RFID技术的高速公路二义性路径识别系统”等一系列专利所公开的内容表明，其均无法同时兼容电子不停车收费ETC车辆和人工收费MTC进行实现高速公路路径识别收费。中国专利号为200810049573.8的名为“具有路径识别功能的电子不停车收费系统”和中国专利号为200820082560.6的名为“一种可识别多义性路径的高速公路ETC收费系统”所公开的内容表明，其虽可兼容ETC车辆实现路径识别，但却无法在大量的不加装ETC车载单元和双界面CPU卡的情况下对MTC人工收费车辆实现路径识别。所以，以上这些技术都是只顾其一，不顾其二。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了高速公路全功能路径识别收费双源多频读写系统及方法，能同时兼容MTC人工收费方式和ETC不停车收费方式，真正实现了对高速公路上所有车辆进行路径识别收费功能。

本发明所采用的技术方案具体是这样实现的：

本发明提供了一种高速公路全功能路径识别收费双源多频读写系统及方法，系统包括：双源读写器，无源天线，有源天线，桌面式发卡器，无源双频卡，有源双频卡，所述双源读写器通过所述无源天线和所述有源天线向外发射带有路径标识信息的射频信号；所述桌面式发卡器用来给有源双频卡写入高速公路入口信息；所述无源双频卡用来接收和存储所述双源读写器通过无源天线发射的发送的高速公路路径标识信息，所述有源双频卡用来接收和存储所述双源读写器通过有源天线发射的高速公路路径标识信息。

优选的，所述双源读写器包括：无源UHF射频识别模块，有源UHF射频识别模块，信号容错处理器和外围电路组成。无源UHF射频识别模块与所述无源天线相连，用于对无源双频卡的读写；有源UHF射频识别模块与所述有源天线相连，用于对有源双频卡的读写。

优选的，所述双源读写器可同时兼容读写所述有源双频卡和所述无源双频卡，读写过程互不冲突。

优选的，所述双源读写器含有信号容错处理器，用于对收发的有源双频卡信息和无源双频卡信息按时序处理，保证所有信号不误读、不误写、不被丢失。

优选的，所述桌面式发卡器由UHF射频模块、UHF天线、IC卡读写模块、IC卡读写天线、微处理单元组成。其中，UHF射频模块与UHF天线连接，IC卡读写模块和IC卡读写天线连接，微处理单元45分别于UHF射频模块和IC卡读写模块连接。UHF射频模块41通过UHF天线识别有源或无缘UHF电子标签，IC卡读写模块通过IC卡读写天线识别IC卡。