高速公路多义性路径识别系统技术规范
介绍一款多义性路径识别系统
介绍一款多义性路径识别系统1 引言随着我国经济的高速发展，高速公路的建设需求也越来越大。
由于投资巨大，单靠国家的投入有时不能及时解决经济发展与高速公路建设的矛盾，在东南沿海某些省份，往往采用国家建设和私人投资相结合，收益按比例分配的方式。
这种方式虽然解决了建设需求，但随着高速公路建设的网络化发展，汽车在公路网络行驶的不确定性，使利益分配变得越来越困难。
例如：某省内有1000多条高速公路，分属几百个业主，其收费是按车主在高速公路行驶的最短路径进行，但在利益分帐时却很难，因为如果在每个属不同业主的路段设收费站，投资巨大，也会影响高速公路的效率。
如果按投资的比例进行分配，不同道路的行车流量又不能完全等同，因此这种分帐方式也有失公平。
正是基于这种情况，我们开发了基于RFID的多义性路径识别系统，利用RFID技术，自动收集汽车在高速公路的行车路线，作为业主利益分配的依据。
2 多义性路径识别系统组成2.1 系统构成整个多义性路径识别系统主要由双频标签（OBU）、双频（ODU）、信标（RSU）以及后台服务系统（包括服务器、前制机、终端机、SMS modem等）组成，如下图。
各部分设备功能如下：入口/出口站点：双频电子标签（OBU）：用于存储车辆相关信息以及车辆在高速公路路网内行驶的路径信息。
双频读卡器（ODU）：用于读写双频电子标签或IC卡信息。
标记站点：※双频电子标签（OBU）：用于存储车辆相关信息以及车辆在高速公路路网内行驶的路径信息。
※信标基站（RSU）：安装在路边或车道上方，与双频电子标签进行信息交互，实现路径标识功能。
※：数据转接。
后台管理系统：※SMS modem（短信息调制）：短信息收发，实现后台管理系统与RSU 之间的通讯。
※：RS232数据转接。
※前置机：RSU管理。
※池：RS232转以太网。
※后台服务器：宽带接入，数据管理。
※宽带调制解调器：宽带接入。
※路由器：宽带连接拨号，端口数据分发。
高速公路多路径识别技术
定理 ２ ： 图 Ｇ＝ ｛ ， Ｅ）是树 的充分必要 条件 是任意两个
节点之间恰有一 条边。
２ ． ２ 标 识 站 的数 量
流 的情况 下接 收到路径标识信息 。 １ ． １ ． ３ 路径信息读写
采用 复合 读 写 器 代 替 目前 高 速 公 路 Ｍ Ｔ Ｃ收 费 车 道 使 用 的
技 术 与 市 场
第 加卷第 ３期 ２ ０ １ ３ 年
技 术 研 发
＿＿＿＿
同 速 公 路 多 路 径 识 别 技 术
Ｅｊ
Ｉ
孙 凯
（ 郑 州大 学 信 息 工程 学 院 ， 河 南 郑州
摘
４ ５ ０ ０ ０ １ ）
要： 针 对 高速 公 路 多路 径 识 别 问题 ， 提 出双 向 射 频 识 别 方 案 ， 对其基本原理 、 工作频率、 电 子 标 签 等 关键 技 术 进 行 分
若在支撑树外 的所 有边 上添加 标识 站 ， 有 定理 １ 可知， 删
除 边 的 数 量 也 即标 识 站 数 量 应 为 ： ｒ ｎ＝Ｅ （ Ｇ ） 一 （ Ｇ ） ＋１ ， 对 应
Ｉ ｃ卡读写器 ， Ｅ ＇ Ｆ Ｃ车 道可 沿用 现有 Ｒ Ｓ Ｕ设备 。复合读 写器 同
时具备标 准非 接触式 Ｉ ｃ卡 、 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ读写 ， 能 完成对 复合 通行 卡
０ 引 言
的读 写 ； 通 过 附加 的 Ｄ Ｓ Ｒ Ｃ通信 模块 ， 还 能完 成 Ｍ Ｔ Ｃ车 道 的 Ｅ Ｔ Ｃ车辆路径信息读 写。
１ ． ２ 工 作 频 率
从 目前高速公 路 的运营 现状来 看 ， 多 路径 识别 是 一项 非 常重要 的工作 ， 不仅仅是 因为 高速公路路 网结构 愈来愈 复杂 ， 车辆在进 出收费站 之间形 成 了多条 可选择 行驶 路径 ， 各条 高 速公路投 资主 体对 通 行 费拆 分结 果 的质 疑 和争 议越 来 越 突
高速公路高清卡口系统技术规范
主 编 单 位 ： 交通运输部路网监测与应急处置中心 参 编 单 位 ： 广东省交通集团有限公司
前言
前言ห้องสมุดไป่ตู้
截至 2012 年底，广东省高速公路已实现中片区、粤东、粤西和粤北 4 个片 区联网收费。省政府、省交通运输厅已确定“十二五”期间撤消区域（片区）合 建主线站、停车式标识站，实现全省高速公路“一张网”联网收费。为提高全省 高速公路“一张网”联网收费系统防作弊的功能、性能，以及服务水平和服务质 量，规范全省高速公路高清卡口建设和运行管理与维护的技术标准，根据《高速 公路交通工程及沿线设施通用设计规范》（JTG D80-2006）、《收费公路联网收费 技术要求》（交通部 2007 年第 35 号公告）、《收费公路联网电子不停车收费技术 要求》（交通运输部 2011 年第 13 号公告）及有关的技术标准，制定本规范。本 规范未尽事宜，请遵照国家、行业有关技术标准、规范和规定执行。
6.8.1 防雷要求............................................................................................................ 16 6.8.2 接地要求............................................................................................................ 16
本规范的管理权和解释权归广东省交通运输厅。主编单位交通运输部路网监 测与应急处置中心负责本规范的日常解释工作，广东省交通运输规划研究中心负 责本规范的日常管理工作。请各有关单位在执行规范过程中及时将发现的问题和 提出的意见、建议同时反馈至负责本规范日常解释和日常管理工作的单位，以便 修订时参考。
高速公路联网收费二义性路径识别系统原理及开发
３系统总体框架
高速公路联网收费二义性路径识别系统主要由车道系统、 复合 通行卡 、 收费站 系统 、 路段收费分 中心系统 、 路侧标识 别系统、 收费 结算管理系统等部分组成 ， 二义性路径识别系统是在原来联网收费 系统的基础上 ， 利用非接触式Ｉ ｃ 卡和ＲＦ Ｉ Ｄ电子 标签相 结合的形式 进行二义性路径识别系统的开发。 二义性路径识别系统的总体框架 图如图１ 所示 。
公路时 ， 已经具有入 口信息和出口信息 ， 在判 断车辆的行驶路径 时，
只需要确定车辆行驶的路段信息即可， 在－ －３ Ｚ 性路径两点设茸双向
标识点 ， 对过往车辆 的车牌号 、 经过时间 、 站点等进行信息 记 ， 并 传输到控制 中心 ， 这样就能掌握车辆在路段 的信息 ， 从而达到 路径 识别的 目的 。
信 息 技 术 与应 用 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ
高速公路联网收费 二义性路径识别系统原理及开发
罗志伟 （ 广西交通投资集团钦州 高速公路运营有 限公司， 广西钦州 ５ ３ ５ ０ ０ ０ ）
１路 径 识 别原Байду номын сангаас理
路径识别原理是根据车辆入 口、 出 口、 路段等行驶路径信息来 判断车辆 的形式路径， 而判断车辆行驶最主要的依据时车辆的车牌 号。 当车辆使用高速公路 时， 首先会分析车辆是不是存在其他卡号 记录 ， 如果车辆存在其他卡号记录 ， 这说 明该车辆可能 出现倒换卡 的现象 ， 系统会 自动记录该车辆可能存在倒换卡 ， 当车辆到达高速 公路 出口后 ， 检查 人员就能根据 记录判断车辆的情况。 路径识别原 理是 采用车牌号进行唯一判断 ， 这种方式虽然能判断车辆是否存在 倒换卡的现象 ， 但这种方法也存在一定的弊端 ， 路径识别的前提是 高速 公路入 口流水要 比出 口流水优先上传信息 ， 但在 实际工作 中 ， 当高速公路网络状态出现不稳定现象后 ， 就可能 出现系统判断错误 的现象 ， 就会 引起矛盾 。 在封闭式联 网收费系统 中， 车辆在进入高速
高速公路多义性路径识别系统技术规范
高速公路多义性路径识别系统技术规范第一篇：高速公路多义性路径识别系统技术规范高速公路多义性路径识别系统技术规范地方标准编制说明《高速公路多义性路径识别系统技术规范》地方标准编制小组二〇一八年六月一、任务来源为规范江西省收费公路多义性路径识别相关设施的建设和运营，由江西省高速公路联网管理中心负责开展高速公路多义性路径识别系统试点工作，编写《高速公路多义性路径识别系统技术规范》。
江西省质量技术监督局2018年第二批江西省地方标准制修订项目计划（赣质监标字〔2018〕17号）将本规范列入计划。
二、目的和意义多义性路径识别解决的是通行费收益和分配问题，与用户和路段业主的利益密切相关。
随着江西省高速公路网快速发展，将产生更多环路，出现多重环路嵌套的情况。
在这种局面下，多义性路径问题势必会对高速公路投资者、管理者的利益造成越来越大的影响。
通过研究多义性路径识别系统，同时解决所有车辆的路径识别和运行状态获取，在保证社会公平，鼓励业主投资和建设高速公路的积极性的同时，还减少了系统重复建设和投资浪费，同时对进一步促进ETC系统推广与应用具有重要意义。
三、编写过程江西省高速公路联网管理中心、北京中交国通智能交通系统技术有限公司联合于2018年3月成立了规范编写小组，开始进行《高速公路多义性路径识别系统技术规范》的起草工作。
在起草过程中，依据江西省高速公路网发展和管理现状进行了研究和分析，对国标进行了深入研究，组织了现场联合测试，使标准内容日益完善和合理。
在此基础上，依据国家相关法律法规和标准，结合我省高速公路实际情况制订了该规范。
2018年3月收集省内外相关资料，广泛征求意见；2018年4月与试点厂家依据规范联合制定试点方案，检测规范的可行性； 2018年5月与北京中交国通智能交通系统技术有限公司合作后续编写工作；2018年6月完成规范的征求意见稿。
四、标准确定的原则和依据1、以现有国内相关标准规范为基础，与现行国家标准和行业标准相衔接。
多义路径识别设计方案
（二）RFID复合通行卡识别法：
射频识别是一种非接触式的自动识别技术，俗称RFID电子标签， 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工 干预，广泛用于零售业。
（三） 自动分型流量检测法：
基于自动分型流量检测系统的多路径确认方法（车型自动分类法） 就是采用自动车型分类设备，对多义性路径各个断面通过的车流量进行 实时分型测量，根据路段标识检测点获取的分型流量信息和收费站出入 口信息，通过联网收费结算系统计算得出各个路段断面的实际车型流量 比例，并据此实现通行费的精确比例拆分。
项目 基站建设 识别区域性 车速适应及多车辆同时通过性 环境适应性
车牌识别技术 需要在关键路径上架利 定点。有效距离10~20米
一般 易受恶劣天气影响，怕遮挡
RFID技术 需要在关键路径上架利 定点。有效距离10~30米
较强 适应性强，但怕完全屏蔽
车牌识别技术 无需另建基站
无限制 极强 适应性强，但怕完全屏蔽
对现有系统的影响
无需改造原有通行卡体系，需 要建设基站，联网通信，部署
车牌识别系统
需要替换原有通行卡增设专用 读写器；需要建设基站，部署 电子标签识别系统；需要对通
行卡进行维护（充电）
需要替换原有通行卡；无需更 换原有通行卡读写器 ：需要对
新通行卡进行维护（充电）
通行卡平均功耗 开发难度
无 容易
很小，500微安 一般
多义路径识别设计方案
第二组
任务大纲：
一、什么是多义路径识别系统？及其作用、系统原理和实现方法？ 二、根据路径图，分析车辆从B点到F点三家公司应该怎么分配通行费？（模 糊识别） 三、根据路径图，分析说明从B点到F点的设计方案？（精确识别）
浅析多义性路径识别系统在高速联网收费中的应用
浅析多义性路径识别系统在高速联网收费中的应用摘要：随着高速公路交通网的不断发展，使高速路径面临选择困难。
多义性路径识别系统是建立在射频识别技术的基础上，装上路侧识别设备，替换多义性路径识别卡，让车辆能够在自由行驶的情况下清楚的识别系统中每一辆车的实际行驶路径，防止在路网中存在收取费用不合理问题。
关键词：多义性路径识别系统；高速联网收费；应用1.多义性路径识别系统概述1.1概念多义性路径指的是在高速公路网的两点之间，车辆可以选择多条行走路径。
多义性路径识别系统在高速联网收费中存在的问题主要有以下两点；首先，针对出行车辆来讲，应遵循哪种路径标准来收取通行费。
其次，针对多义性路线环的各路段来讲，怎样分解所收取的通行费。
多义性路径识别系统运用的是射频识别技术，选择车载单元来代替IC卡，将路侧识别设备安装在标识站，精准记录车载单元，并保存下来。
在出口处利用桌面读写器来获取相关信息，对出行路线系统进行明确。
1.2构成路段中心监视管理子系统、路侧标识站子系统以及管理中心监视管理子系统是多义性路径识别系统的重要组成部分。
车辆及车载单元的路径信息均由路侧标识站子系统完成，主要包含复合通行证、路侧标识单元和桌面单元；路段中心监视管理子系统能够探测到所有路侧标识站子系统的状况，并发送到管理中心子系统内，再由子系统传输到路侧标识站的控制指令中心；管理中心监视管理子系统不仅和路段分中心实施通信，还和移动通信网络与路侧标识站实施通信，对路侧标识站子系统情况进行掌控，最后完成控制指令的发送。
此外，管理中心结合车辆出行状况对费用进行拆分结算。
如图1所示，二义性路径识别系统的架构。
图1二义性路径识别系统架构1.3特点（1）网络化设计。
网络化系统能够在一定程度上完成信息传输和更新任务，监视管理路侧标识站信息是管理中心与路段收费中心的主要工作内容，此系统主要有移动网络和光纤组网两种通信形式，最终完成信息交换、设备管理和远程保护工作。
高速公路多路径识别问题的研究
高速公路多路径识别问题的研究摘要：近年来，我国社会经济水平持续提升，我国城市高速公路工程施工建设数量和规模逐步扩大；与此同时，随着我国现代科学技术的创新发展，借助互联网构建成的高速公路多路径识别系统，已经在现代高速公路识别工作中得到了广泛的应用，通过最小支撑树算法以及分布式冗余方法获取的识别点排布，可以更科学高效地处理高速公路多路径识别问题。
本文主要从高速公路多路径识别问题论述着手，进一步分析了高速公路多路径识别系统应用流程，并深入研究了高速公路多路径识别在福建省高速中的实际应用，望对未来高速公路多路径识别系统的应用与发展提供相应借鉴。
关键词：高速公路；多路径识别；分析研究联网高速公路多路径识别，把高速公路网状路网架构简化成无向连通图，再将路段距离当做路径权值，并宣统最小支撑树进行计算，就能够获得路网的识别点排布情况和最初排布情况；再借助比较分析就可以获取整体识别率，从而实现高速公路网状路网架构中多路径识别点的科学排布。
现阶段，我国高速公路工程施工建设数量越来越多，规模越来越大，路网密度逐步扩大，每段路网中间可能有2-3条以上的驾驶路径，对于司乘工作人员而言，就可以选择多类型的行驶方式。
这就给高速公路驾驶路径的识别判定工作带来了巨大的挑战。
就我国福建省高速公路来说，福建省高速公路全程5228km，其主体架构网络基本形成，路网架构较为负载，多义性路径总数已经超出了10万条；实际高速公路车辆行驶路径识别工作中，入股单一地选用最短路径识别方式显然不科学也不合理。
因此，依据高速公路路网特征和车辆驾驶习惯构建出一套系统并适合福建省联网多路径识别系统至关重要。
1高速公路多路径识别问题论述多路径识别主要是指高速公路路网中过路车辆从A点驾驶到B点，其中有2条或2条以上的路径。
以往高速公路联网识别系统中，因为难以对车辆实际行驶路径予以精准的判定，直接导致车辆行驶收费中遇到问题，不仅大大降低了受众高速公路服务的满意程度，还在很大程度上大大降低了高速公路运行的管理工作效率。
基于RFID技术的高速公路多路径识别系统
基于RFID技术的高速公路多路径识别系统【摘要】随着我国高速公路建设的蓬勃发展，联网收费规模不断扩大，各省高速公路路网将变得错综复杂、环环相扣，由于我国高速公路建设存在投资主体多元化的格局，模糊的通行费拆分模式势必引起越来越多的歧义，直接影响到高速公路使用者、投资者和管理者的利益。
使用基于RFID技术的高速公路多路径识别系统可以有效解决这一问题。
【关键词】RFID;二义性路径;多路径识别;标识站1.研发背景1.1 多路径识别及通行费拆分问题在高速公路建设运营初期，各路段之间相互独立，无二义性选择时最短路径法不失为一种方便、实用的管理办法，比较好地解决了高速公路各业主之间的收益分配问题。
但是，随着高速公路建设的快速发展，各大城市之间形成环线道路，多个二义性选择路段。
由于我国高速公路的发展采用了广开投资渠道的措施，除了国有资金以外，各种民间资金也积极地参与到高速公路的建设中来，形成了投资主体较多的局面，在联网收费环境下，通行费的拆分可以根据行使路段的长短直接进行拆分;而在多路径的环形路网中，如何合理分配（拆分）环路产生的通行费则成为各投资主体的关心所在。
随着路网密度和车流量的不断加大，采用“最短路径法”“模糊拆分法”对通行费收入进行分配，已经越来越不适应当前的管理需求及以后发展的需要。
“最短路径法”“模糊拆分法”阻碍了联网收费的健康发展，甚至激化了各业主之间及其和联网收费管理部门的矛盾。
这就要求我们必须根据车辆行驶路径准确记录车辆行驶路径和里程，准确记录各路段车辆通行费收入，并合理准确地将通行费收入分配至各公路业主，体现“谁投资，谁受益”。
1.2 基于RFID的多路径识别系统工作原理在车辆上粘贴一张电子标签，并在数据库中将电子标签号和车牌号绑定，车辆经过标识站时，标识站读取电子标签信息并将车辆的通行信息上传至数据中心，形成车辆行驶的精确路径并收费放行。
当车辆在高速公路上行驶时经过若干路径标识点，标识站读取到车载标签的信息后，把标签信息、标识站信息、时间等传送到数据中心，最后综合出口信息，求得完整的车辆的行驶路径信息，根据实际行驶里程进行收费，并将本次通行费用实时拆分给车辆所经过路段的管理主体。
两种多义性路径精确识别技术的比较
两种多义性路径精确识别技术的比较代士磊【摘要】With the constant expansion of road network, some provinces have been multi-path problem, both license plate recognition method and electronic tag identification method can precisely identify the path. Electronic tag identification multi-path technology has developed in latest years, its recognition rate is higher than the license plate recognition technology, but the price is relatively high. License plate recognition technology could be used when multi-path are fewer, and when the network size become more complex, electronic tag identification technology is the best choice. Along with the constant expansion of ETC system, the electronic tag identification technology will have its broad application prospects.%随着路网规模的不断扩大,有些省份的高速公路出现了多义性路径问题,常见的精确识别路径的方法有车牌识别法和电子标签识别法,电子标签技术识别多义性路径是最近几年发展起来的,其识别率要高于车牌识别技术,但其价格相对较高.在多义性路径较少时可采用车牌识别技术,当路网规模比较复杂时可采用电子标签识别技术,随着ETC规模的不断扩大,电子标签识别技术将有其广阔的应用前景.【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(028)005【总页数】4页(P606-608,615)【关键词】多义性路径;车牌识别技术;电子标签识别技术【作者】代士磊【作者单位】华南理工大学土木与交通学院,广州510641;深圳市金溢科技有限公司,广东深圳518057【正文语种】中文【中图分类】U116随着我国高速公路网规模的日益扩大，不可避免的会产生高速公路多义性路径问题，多义性路径指的是在高速公路两个收费站之间至少存在两条不同的车辆行驶路径，当路网规模特别大时，还会出现多重嵌套的多义性路径.高速公路收费系统如果无法准确判断车辆的行驶路径，就无法精确地计算每一辆车的通行费用，进而会引起通行费用的拆分纠纷问题，对正常的联网收费工作带来很大的负面作用，有效解决高速公路的多义性路径问题尤为重要，必须采取合理的路径识别方案解决通行费用的拆分以及利益的分配问题.1 高速公路路径识别技术多义性路径识别技术一般分为模糊识别技术和精确识别技术.模糊识别的方法大致有最短路径法、车辆分型统计法、协商调查法、应用概率统计法等;精确识别方法[1]大致有车牌识别法和电子标签识别法.本文重点介绍这两种精确识别技术.1.1 车牌识别技术1.1.1 技术原理以二义性路径为例，在高速公路存在二义性路径的长路径断面处安装龙门架，把按车道布设的多个摄像机安装在龙门架上使其能相互交叉覆盖所有车道，由标识站中的视频光端机将所采集的数据传输到车牌识别器，识别完毕后，车牌识别软件会将识别器所识别的车牌信息如车牌号码及照片、采集时间、标识站点等信息保存在本地服务器中，然后经传输软件将此信息上传到高速公路联网收费中心，再由其下发到各个收费站出口.一旦车辆来到收费站出口，收费系统会把联网收费中心传来的车牌信息与此车牌进行查询和对比，如有此车牌信息，则系统会根据车牌信息确定该车辆的行驶路径，然后计算通行费以及对其进行拆分;否则认为车辆行驶的是另外一条最短路径，则按照最短路径进行计费和拆分.1.1.2 路径识别流程见图1.图1 车牌识别系统收费流程图1.1.3 主要硬件设备所涉及到的硬件[2]主要有标识站服务器、收费站服务器、数据传输服务器、数据库服务器、车牌识别器、视频光端机、采集摄像机、交换机、照明灯，传输光缆等.1.1.4 系统设计数据库设计方面，考虑到标识站24 h不间断工作，会产生大量的数据信息，对数据库定期维护显得尤为重要，及时删除旧的以及可用性不高的数据，提高对数据库访问速度.在车牌识别系统软件实现过程中，需要对系统中的信息采集模块、信息处理模块、信息传输模块以及外场设备进行合理的布设以及整合，以保证其对车牌的精确识别并及实地上传和下发车辆及路径信息，同时使收费系统软件在保证其精确查询车辆路径的基础上，进一步加强其实用性和可操作性.网络设计方面采用千兆混合以太网进行连接，以实现动态资源数据的管理和共享.联网收费中心采用千兆以太网交换式路由与各个收费站相联，为保证信息传输的安全性，网络协议基于TCP/IP通信协议，标识站和联网收费中心以及各收费站服务器均安装相应的服务程序，标识站服务器将车牌识别结果上传到联网收费中心服务器，由其处理后下发给各收费站服务器.1.2 电子标签识别技术1.2.1 技术原理微波天线(RSU)和车载电子标签(OBU)是组成ETC系统的两个非常重要的设备，车载电子标签与车牌号码、车主信息绑定，安装在车辆挡风玻璃内侧.同时车主会有一张已经开设了信用卡账户或者储蓄卡账户的IC卡，将其插入OBU内.当车辆驶入ETC车道并且进入微波天线的覆盖范围时，微波天线会与车载电子标签进行通讯，读取行驶车辆IC卡中得信息并与数据库信息进行匹配，如匹配一致，自动从车主的IC卡账户中划扣通行费用，同时发送指令给收费站服务器，由其控制自动栏杆机对车辆进行放行.没有安装车载电子标签的车主在路网入口处领取电子标签和IC卡，将其携带上路，同时由IC卡读写器将入口信息写入IC中.在具有多义性路径的长路段上安装信标基站(标识站)，一旦车辆经过标识站，标识站会将标识的路径信息写入电子标签中的IC中，然后将数据上传到联网收费中心，当车辆行驶到收费站出口时，微波天线与车载电子标签进行通讯，读取IC卡中的信息，判定车辆所经过的路径，从而精确地完成不停车收费和放行，由此可以将所收取的通行费用精确拆分到各高速公路业主账户中，即实现了不停车收费又达到了通行费用的精确拆分.1.2.2 路径识别系统工作模式见图2.图2 路径识别系统工作模式1.2.3 主要硬件设备所涉及到的主要硬件[3]有路侧信标基站(RSU)、车载电子标签(OBU)、IC卡、IC卡读卡器、后台服务器、UPS、避雷器、配电箱等.RSU包含电源模块、天线模块、远程控制模块、功率放大模块、无线射频模块、微处理器模块等;OBU主要有天线模块、电源模块、无线射频模块、存储模块、微处理器模块等，用于路径识别的电子标签识别技术多采用433 MHz的无线通信技术.1.2.4 系统设计系统总体组成架构可以抽象分为用户层、服务提供层、应用系统层、基础平台层、数据层、支撑层等组成.其中用户层定义了系统的用户对象;服务提供层为用户提供各类的服务渠道，以实现用户的需求;应用系统层是系统各类应用功能的主要体现层，并且该层与安全体系和外部接口形成衔接，以确保该层所提供的应用功能的安全性及与外部其他系统形成有效的数据信息交换;基础平台层由通信中间件、平台中间件、面向服务的体系结构(SOA)组成，为数据层和应用系统层提供数据交换服务;数据层主要执行各类业务数据的存储数据金额管理;支撑层为数据层提供服务和支撑.系统通过SDH专线从数据采集点即前端车道系统获取数据，并将数据经由骨干路由器、核心防火墙、核心交换机发送到应用服务器、传输服务器、数据服务器进行相应的应用处理，各服务器均采用双机热备份的集群方案.发送到各服务器的数据都同时将存储在磁盘存储设备中，并进行定时的备份管理.电子支付卡片(IC卡)与OBU之间以非接触式方式通信(ISO14443A/B/C)，车载电子标签与信标基站之间以433 MHz无线微波方式通信[4]，电子标签与收费点微波天线以5.8 GHz收费点RSU与控制计算机之间可以通过RS232、RS485、TCP/IP、WIFI等多种方式通信，系统方案示意图如图3所示.图3 系统方案示意图2 两种技术优缺点对比车牌识别方法技术比较成熟，具有安装方便、运行维护费用低等优点.一般的车牌识别设备的识别率介于93%～97%之间，车牌识别率会受恶劣天气、夜晚、车牌遮掩、车灯反射等条件有所下降，如果车流量较大时，将会有一批车辆不能被识别出来，针对这部分车辆就无法精确地判定其行驶路径，对通行费用的拆分带来一定的困难.电子标签识别技术首先应用在电子不停车收费系统(ETC)中，国标中规定专用短程无线通讯(DSRC)技术采用5.8 GHz的通信频率，其在国内经过十多年的发展，已经日臻成熟.电子标签技术应用于多义性路径识别，也是近几年发展起来的，目前所采用的主流通信频率是433 MHz，有非常多的车主还没有安装车载电子标签，这就需要电子标签识别系统对IC卡收费系统进行升级和改造，将车载IC卡和IC 卡读写器改换成具有433 MHz的无线通信功能，所以采用电子标签技术进行多义性路径识别的花费相对来说是比较高的，但是其识别率能达到96%以上.3 结语在进行多义性路径识别方面，一套车牌识别系统的花费相对于电子标签识别系统来说要小许多，但对于路径的精确识别率却没有电子标签高;当路网规模较大，多义性路径比较复杂时，采用车牌识别系统将是一笔巨大的花费[5－6].因此建议当多义性路径较少时采用车牌识别技术以节省投资，当路网结构比较复杂时，可采用电子标签识别技术.随着路网规模的继续扩大，多义性路径会越来越多，同时伴随着电子不停车收费系统的全国推广，电子标签将大规模安装到机动车上，电子标签技术用于多义性路径识别必将有其广阔的应用前景.参考文献:[1]于江浩.高速公路联网收费中多义性路径识别技术探讨[J].交通纵横，2009，211:74－77.[2]刘圣卿.基于车牌识别解决高速公路行驶路径二义性的设计和实现[D].南昌:南昌大学，2009.[3]邓洪波，张远见，李宇辉，等.多义性路径识别系统[J].电子产品世界，2006(21):88－90.[4]郭海陶.智能交通专用短程通信(DSRC)关键技术与应用研究[D].广州:华南理工大学，2010.[5]刘涛.高速公路联网收费系统中的多义性路径识别[J].科技情报开发与经济，2010，20(10):105－106.[6]代士磊.高速公路ETC与MTC方式下车辆延误比较[J].哈尔滨商业大学学报:自然科学版，2012，28(1):99－101.。
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高速公路多义性路径识别系统技术规范
地方标准编制说明
《高速公路多义性路径识别系统技术规范》
地方标准编制小组
二〇一八年六月
一、任务来源
为规范江西省收费公路多义性路径识别相关设施的建设和运营，由江西省高速公路联网管理中心负责开展高速公路多义性路径识别系统试点工作，编写《高速公路多义性路径识别系统技术规范》。
江西省质量技术监督局2018年第二批江西省地方标准制修订项目计划（赣质监标字〔2018〕17号）将本规范列入计划。
二、目的和意义
多义性路径识别解决的是通行费收益和分配问题，与用户和路段业主的利益密切相关。
随着江西省高速公路网快速发展，将产生更多环路，出现多重环路嵌套的情况。
在这种局面下，多义性路径问题势必会对高速公路投资者、管理者的利益造成越来越大的影响。
通过研究多义性路径识别系统，同时解决所有车辆的路径识别和运行状态获取，在保证社会公平，鼓励业主投资和建设高速公路的积极性的同时，还减少了系统重复建设和投资浪费，同时对进一步促进ETC系统推广与应用具有重要意义。
三、编写过程
江西省高速公路联网管理中心、北京中交国通智能交通系统技术有限公司联合于2018年3月成立了规范编写小组，开始进行《高速公路多义性路径识别系统技术规范》的起草工作。
在起草过程中，依据江西省高速公路网发展和管理现状进行了研究和分析，对国标进行了深入研究，组织了现场联合测试，使标准内容日益完善和合理。
在此基础上，依据国家相关法律法规和标准，结合我省高速公路实际情况制订了该规范。
2018年3月收集省内外相关资料，广泛征求意见；
2018年4月与试点厂家依据规范联合制定试点方案，检测规范的可行性；
2018年5月与北京中交国通智能交通系统技术有限公司合作后续编写工作；
2018年6月完成规范的征求意见稿。
四、标准确定的原则和依据
1、以现有国内相关标准规范为基础，与现行国家标准和行业标准相衔接。
2、以精确路径识别、精确收费、精确拆分为导向。
3、本标准的内容为推荐性。
五、标准的主要内容
1、范围
本标准规定了江西省高速公路多义性路径识别系统的术语和定义、基本规定、系统构成及处理流程、标识点技术要求、收费车道处理流程、关键设备技术要求、应用安全、信息存储及关键信息编码、数据通行规约、安装施工要求。
本标准适用于江西省高速公路多义性路径识别系统的建设和运营。
2、规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 2260-2007 中华人民共和国行政区划代码
GB/T 20851.1 电子收费专用短程通信第1部分：物理层
GB/T 20851.2 电子收费专用短程通信第2部分：数据链路层
GB/T 20851.3 电子收费专用短程通信第3部分：应用层
GB/T 20851.4 电子收费专用短程通信第4部分：设备应用
GB/T 20851.5 电子收费专用短程通信第5部分：物理层主要参数测试方法
JTG B10-01 公路电子不停车收费联网运营和服务规范
收费公路联网收费技术要求交通运输部2007年第35号公告
收费公路联网电子不停车收费技术要求交通运输部2011年第13号公告
全国高速公路电子不停车收费联网总体技术方案补充技术要求（交办公路[2014]205号）
收费公路联网收费多义性路径识别技术要求交通运输部2015年第40号公告
3、术语和定义
《收费公路联网电子不停车收费技术要求》、GB/T 28421-2012中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
术语和定义主要包括：车牌识别、基本环路、标识点、标识路侧单元、复合通行卡、车载单元、非现金支付卡、自由流、双向认证、外部认证、内部认证、广播标识、链路标识。
4、基本规定
在封闭式收费公路环境下，通过在路网内所有基本环路上设置车牌识别和5.8GHz 标识点，对行驶过程中车辆的进行路径标识。
装有OBU的ETC车辆使用ETC车载设备（OBU和CPU用户卡作为路径信息通讯和存储载体）实现路径识别，MTC用户通过在入口车道领取的CPC卡（CPC卡作为路径信息通讯和存储载体）实现路径识别。
经过标识点时，通过5.8GHz 标识RSU天线与CPC卡或OBU进行通信，将标识点信息写入CPC卡卡或ETC车载设备（OBU和CPU用户卡）中；同时使用车牌识别设备对所有车辆车牌进行识别，将识别结果上传省中心系统，为车辆路径提供有效依据，并按照一定规则处理后下发到所有出口车道。
在出口车道通过读取OBU/CPU用户卡/CPC卡内路径信息实现路径识别，车牌识别路径信息作为补充。
标识点系统和收费车道系统与ETC车载设备、CPC卡之间的通信应具备安全机制，应符合以下要求：
（1）收费车道系统与CPC卡间的通信应具备双向认证功能，即CPC 卡应验证收费车道终端设备的合法性，收费车道终端设备也应
验证CPC卡的合法性；
（2） 5.8GHz标识点系统与CPC卡间的交互过程采用带有外部认证功能的链路标识。
（3）与CPC卡安全认证相关的加、解密运算采用SM4国产对称密码算法；
（4） 5.8GHz标识点系统与ETC车载设备间的通信安全机制与现有ETC应用保持一致。
六、标准效益
随着江西省高速公路网快速发展，路网环路越来越复杂，同时，高速公路收费“营改增”对精确路径识别提出了明确要求。
为实现高速公路收费“精确路径识别、精确收费、精确拆分”，并同时兼容MTC用户和ETC用户，需要制定专门的技术标准，以规范、指导高速公路多义性路径识别系统建设和运营维护工作。
本标准具有良好的社会效益和经济效益。
七、综合报告
本标准填补了江西省高速公路多义性路径识别领域的空白，将使高速公路服务和管理水平得到很大提高，具有较强的实用性和可操作性，本标准对多义性路径识别系统建设和运营维护提出了相应的技术要求，并对蓝关键设备技术参数做出了明确规定，为解决多义性路径识别系统建设管理奠定了基础，与国内同类型标准相比较具有较强的先进性。