電子不停車收費系統、自由流系統及監控中心、DSRC設備技術方案

本申請公開了電子不停車收費系統、自由流系統及監控中心、DSRC設備，其中電子不停車收費系統包括RSU以及對RSU上傳的信息進行收費安全認證的加密機。本申請采用加密機取代現有PSAM卡認證方式，由于加密機自身具有的計算時間短特點，使得交易時間縮短，且由于其自身具有的安全認證特點，使其具備諸多優勢，如支持多種安全訪問方式和權限，支持中國人民銀行認可的各種加密算法，支持多級密鑰分散機制，用分散后的密鑰作為臨時密鑰對數據進行加解密、MAC運算等，從而實現對車輛收費的合法性認證等功能。此外，將加密機與RSU控制器形成以太網，當有計算任務時，可通過網絡連接操作，由于加密機運算時間短，從而使得多臺RSU的控制器可對加密機進行并發訪問操作。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本申請涉及智能交通(IntelligentTransportation System, ITS)
,尤其涉及一種電子不停車收費系統及其監控中心、一種自由流系統及其監控中心、以及一種短程專用通信設備。
技術介紹
目前在電子不停車收費(ETC, Electronic Toll Collection)和自由流領域中，使用的是 5. 8GHz 的專用短程通信技術(Dedicated Short Range Communications, DSRC),其特點是通訊距離短，通常在O至6米，這就要求專用短程通信設備的路側單元(RSU，RoadSide Unit)與車載單元(0BU, On Board Unit)要在盡可能短的時間內完成整個交易流程，否則就可能導致在通訊區域內交易失敗，從而影響收費路段業主對收費車輛的管理。一般地，交易過程中RSU既要讀取OBU中加密的車輛信息然后再解密，又要對OBU中的IC卡執行消費操作，所以，為了保證交易的安全性，交易過程中需要進行安全認證。目前ETC和自由流領域中信息的安全機制均是基于消費安全存取模塊(Purchase SecureAccess Module,PSAM)卡的方式。PSAM卡是終端對集成電路IC卡執行相關操作時的安全認證模塊，符合《IS0/IEC7816-1/2/3/4》以及《中國人民銀行PSAM卡規范》。盡管如此，PSAM卡存在通信速率低、運算時間長的缺點；這就導致RSU和OBU的整體交易時間偏長，交易時間長通常意味著裝載OBU的車輛在有限的通信區域內完成交易的成功率降低。此外，目前的ETC和自由流應用中，往往需要支持多種標準的交易流程，這就需要在RSU控制器中安裝多種密鑰的PSAM卡，以兼容各地的地方標準和國家標準。當需要操作多張PSAM卡進行安全認證時，通常是串行操作，由于PSAM卡存在的處理時間長缺陷，導致并發處理多張PSAM卡的效率大為降低。
技術實現思路
本申請提供一種電子不停車收費系統及其監控中心、一種自由流系統及其監控中心、以及一種專用短程通信設備。根據本申請的第一方面，本申請提供一種電子不停車收費系統，包括至少一個路側單元，還包括用于對路側單元上傳的信息進行收費安全認證的加密機。所述電子不停車收費系統還包括交換模塊，所述加密機通過所述交換模塊與路側單元通信。所述路側單元包括控制器和接口模塊，所述控制器通過接口模塊與所述交換模塊連接，所述控制器與所述接口模塊集成為一體或者為分立關系。所述交換模塊和所述接口模塊通過有線網絡連接；所述接口模塊包括以太網接□。根據本申請的第二方面，本申請提供一種電子不停車收費系統的監控中心，包括用于對路側單元上傳的信息進行收費安全認證的加密機。所述監控中心還包括交換模塊，所述加密機通過所述交換模塊與電子不停車收費系統的路側單元通信。根據本申請的第三方面，本申請提供一種自由流系統，包括至少一個路側單元，還包括用于對路側單元上傳的信息進行收費安全認證的加密機。根據本申請的第四方面，本申請提供一種自由流監控中心，包括交換模塊、用于對路側單元上傳的信息進行收費安全認證的加密機，所述加密機通過所述交換模塊與所述路側單元通信。根據本申請的第五方面，本申請提供一種專用短程通信設備，包括具有控制器的路側單元，還包括交換機和用于對路側單元上傳的信息進行收費安全認證的加密機，所述路側單元還包括網絡接口，所述路側單元的控制器經由網絡接口通過交換機與所述加密機通信。本申請的有益效果是采用加密機取代現有PSAM卡認證方式，由于加密機自身具有的計算時間短且安全的優勢，使得交易時間縮短。一種實施例的加密機和RSU的控制器采用有線網絡連接，當有計算任務時，可通過網絡連接操作，且由于加密機運算時間短，使得多臺RSU控制器可對加密機進行并發訪問操作。附圖說明圖I為本申請一種實施例的電子不停車收費系統的結構示意圖；圖2為本申請一種實施例的電子不停車收費系統各部件間的操作流程示意圖；圖3為本申請另一種實施例的電子不停車收費系統的結構示意圖；圖4為圖3所示的電子不停車收費系統的應用示意圖。具體實施方式下面通過具體實施方式結合附圖對本專利技術作進一步詳細說明。實施例I :如圖I所示，一種實施例中的電子不停車收費系統包括路側單元RSU 200和加密機101，其中路側單元包括控制器202和接口模塊201，加密機101經由自身的網絡接口通過接口模塊201與控制器202通信。本實施例的控制器202和接口模塊可以通過常用的通信與電子技術集成為一體或者為分立的兩個部件，例如，接口模塊201可以是配置在控制器202上的網絡接口，例如以太網接口等。實施例中的加密機包括兼容國家標準和地方標準的加密機。可以理解，實際上，路側單元RSU 200還與車載單元OBU通信，RSU將來自OBU的車輛信息發送出去，具體RSU與OBU之間的通信可采用常用的RSU與OBU的通信方式，本申請對此不作限定。同樣可以理解的是，實際上路側單元還可包括常用的路側單元的其它組成部分，例如受控制器監控的用于與車載單元OBU進行通信的微波收發模塊等。圖2示出了采用加密機的電子不停車收費系統10的整個交易過程。該過程與目前常用的交易過程相似。目前常用的交易過程可劃分為通信鏈路建立及應用信息獲取階段、獲取OBU數據階段、消費交易階段以及鏈路釋放階段等。如圖2所示，路側單元RSU和車載單元OBU之間首先建立鏈路，具體鏈路建立方式可采用目前常用的基于DSRC的ETC交易互操作規范等國家標準。由RSU發送BST指令給OBU, OBU反饋相應的VST指令，從而完成通信鏈路的建立。鏈路建立完畢，RSU從OBU讀取包括車型等車輛信息，將該車輛信息上傳到加密機進行解密。接著，RSU讀取OBU中有關IC卡信息包括錢包余額、入口信息等，加密機驗證OBU的MAC地址，驗證通過后實現OBU和RSU間的認證。認證成功后，由加密機完成整個卡片的交易操作，包括對電子錢包的改寫等，為確保交易的正確性，在完成交易后，再對卡內電子錢包進行一次回讀確認操作，即再次校驗MAC地址，一旦錢包的值和交易結果相符，則認為交易成功。經實踐證實，以一次收費為例，現有基于PSAM卡交易的ETC系統中運算解密車輛信息、計算MAC地址和校驗MAC地址總計耗時約65毫秒，而本申請的基于加密機交易的ECT系統中，同樣的三個步驟耗時總計僅需要3毫秒，將整個交易時間縮短了 60多毫秒。例如，當車速為120km/h時，可將交易行駛距離縮短(120000米/3600秒)X0. 06秒=2米，縮短的交易行駛距離可提高ETC和自由流車道的交易吞吐量。換言之，本申請實施例縮短了安全認證時間，解決了目前使用PSAM卡的安全認證方式下交易時間長的問題。實施例2 如圖3所示，本申請另一種實施例的電子不停車收費系統10包括加密機101和交換模塊102、以及路側單元RSU 200，其中，加密機101通過交換模塊102與路側單元RSU200通信，并對路側單元RSU 200上傳的來自車載單元OBU的信息進行收費安全認證。本實施例的控制器202和接口模塊可以通過常用的通信與電子技術集成為一體或者為分立的兩個部件，例如，接口模塊201可以是配置在控制器202上的網絡接口，例如以太網接口等。實施例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子不停車收費系統，包括至少一個路側單元，其特征在于還包括：用于對路側單元上傳的信息進行收費安全認證的加密機。

【技術特征摘要】
1.一種電子不停車收費系統，包括至少一個路側單元，其特征在于還包括用于對路側單元上傳的信息進行收費安全認證的加密機。2.如權利要求I所述的電子不停車收費系統，其特征在于還包括交換模塊，所述加密機通過所述交換模塊與路側單元通信。3.如權利要求2所述的電子不停車收費系統，其特征在于，所述路側單元包括控制器和接口模塊，所述控制器通過接口模塊與所述交換模塊連接，所述控制器與所述接口模塊集成為一體或者為分立關系。4.如權利要求3所述的電子不停車收費系統，其特征在于，所述交換模塊和所述接口模塊通過有線網絡連接；所述接口模塊包括以太網接口。5.一種電子不停車收費系統的監控中心，其特征在于包括用于對路側單元上傳的信息進行收費安全認證的加密機。6.如權利要求5所述的監控中心，其特征在于，所述監控中心還包括交...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林樹亮，楊成，黃日文，李洪波，
申請(專利權)人：深圳市金溢科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：