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摘 要：为了更好了保证高速公路收费系统的准确性，相关设计人员使用GPS技术设计了一种能对过往车辆行驶的路径加以识别的高速公路收费系统，并提出了一种新型方法，将车载单元以及非接触式读卡器使用的通行卡进行结合，通行卡就是识别路径的一种工具，能将车辆的路径准确的确定。使用搭建硬件的电路对车辆行车的信息进行模拟，然后编写一种能够定位车辆位置的车载模块程序，然后再使用上位机测软件对收费情况进行模拟。通过实验能够证明，使用这种系统在实际中能够获得很好的效果。
关键词：GPS技术；路径识别技术；高速公路收费系统
随着城市化进程不断加快，我国高速公路形成的公路网络也日渐复杂，让行车过程中的路径选择难度不断增加，高速公路收费标准的规定也就面对更多的问题。现阶段我国使用最多的多义性路段收费方式是最短路径收费方式，但是实际车辆收费中，行车的最短路径通常情况下不是收费的最小路径；除此之外，有些老司机很了解高速公路的收费标准，会按照J型或者U型行车路线驾驶，以达到减少缴费的目的。现在使用的收费系统不能对具体的行车路径进行识别，只是依照在一定区域之内的最长路径或者最短路径进行收费标准的计算。所以面向GPS路径识别技术的高速公路收费系统的设计，能精确的计算车辆需要缴纳的金额，能在很大程度上提高我国高速公路收费的智能性，也能让收费工作进一步的合理化。
1 路径信息获取的设计方案
1.1 现阶段路径信息获取的研究情况
现阶段我国高速公路收费站主要使用发放通行卡的方式，对过往车辆在高速公路上的行车信息进行记录，能掌握的信息比如车辆驶入高速公路的时间、路网、车道位置、入口位置、驶离高速公路的时间、出口位置、车辆型号、品牌、驾驶员的相关信息等。收费站可以利用通行卡中的相关信息，使用计算机软件对具体需要缴纳的金额进行计算，然后将车辆的信息传送到高速公路的监测中心。使用这种收费方式，不能准确对车辆的位置进行准确的确定，也就不能对车辆具体的行程进行确定，因此这种收费方式有很多弊端存在。现在研究人员对于这种情况，也提出一些针对问题的优化方式，现阶段的优化方式多是面对GPS的路径识别技术，其最关键的是技术人員提出在通行卡上安装GPS芯片，这样能利用通行卡实现车辆行驶路径的确定。这种方式使用原理十分简单，也能保证准确性，但是现阶段受技术方面因素的限制，所以还不能在高速公路收费系统中进行应用。
1.2 具体系统设计方案
现阶段使用最多的通行卡就是非接触式的通行卡，但是在实际使用中，卡内的内存往往有很大部分的空白，有一大部分还处于未被利用的状态。面向GPS路径识别技术的高速公路收费系统能将车载模块收集到的车辆位置信息进行存储，然后在出口位置对车辆的行车路径进行读取，从而计算费用。
2 系统硬件电路的设计
面向GPS路径识别技术的高速公路收费系统是在原有的高速公路收费系统中加入了OBU车载模块，因此重点设计内容主要是车载模块。
2.1 车载模块的硬件整体框架
系统使用的车载能对车辆的位置进行确定，并能对卡内的信心进行读取。
2.2 读写卡使用的模块电路
在车载模块中读写卡使用的 电路应该能将卡中收集到的位置信息记录到当前路径中。
2.3 GPS定位模块电路
使用的定位模块接收器是NEO-6M，这种芯片能将比较复杂的接收电路进行焊接，然后将其封装，这样能更加方便用户的使用。在二极管能正常亮起的时候，这就表示模块此时不能完成定位，但是工作已经开始；而在二极管处于闪烁状态的时候，则表示定位功能以及被开启。
3 系统软件的设计
因为本系统是在现在使用的高速公路收费系统的基础之上进行设计的，在原有系统上加入了车载模块，然后就可以利用GPS定位系统完成车辆的路径判断，OBU系统的软件设计流程如图一，在接上电之后，将对各个芯片中的初始化参数进行设置，需要设置的有所需状态变量的初始数值，定时器的计算初始数值，端口信息相关参数，GPS的模块工作状态等等。在系统初始化完成之后，系统的主控芯片会处于假性睡眠的状态，一直到通行卡在车载模块上进行绑定之后。在高速公路通行卡放置到系统中之后，卡中被读写的内容会对当前位置 进行确定，然后将程序自行中断，然后主程序将对GPS传递的信号进行分析，判断车辆所处的位置。然后将符合信息采集标准的信号进行收集，将不符合标准的信号自动摒弃，完成这一系列工作之后，系统又会恢复假性睡眠状态，定时器启动，在定时结束之后，再中断触发，对下一个地点的GPS信号进行收集，对位置信息进行采集，对距离进行计算。如果在定期期还在定时期间，按钮就受到外部的触发而中断，系统则会将信息自动保存在卡中，将系统初始化，然后等着下次的触发信号中断。
4 结语
综上所述，传统使用的高速公路收费系统不能完成车辆路径的记录，也不能保证高速公路车辆费用收取的合理性，本文提出了使用GPS路径识别技术的高速公路收费系统，在系统中加入了具备定位功能的车载模块，然后将卡放置到车载模块中，保证实现车辆的实时定位，对车辆的行驶路径进行模拟。实验证明这种新系统能更好的识别车辆行驶状态，能获得很好的使用效果。
参考文献
[1]王东柱，宋向辉，李亚檬.卫星定位不停车收费中基于决策圈的路径识别方法[J].公路交通科技，2011，（5）：102-107.
[2]丁丰其，贺国君，黄卫民.基于ETC平台的多义性路径识别解决方案[J].中国交通信息化，2012，（1）：68-71.
[3]文洁玲，王钊，王红燕.二义性路径识别的技术方案及优缺点对比[J].公路交通科技（应用技术版），2013，（5）：271-273.
（作者单位：上海浦江桥隧高速公路管理有限公司）
关键词：GPS技术；路径识别技术；高速公路收费系统
随着城市化进程不断加快，我国高速公路形成的公路网络也日渐复杂，让行车过程中的路径选择难度不断增加，高速公路收费标准的规定也就面对更多的问题。现阶段我国使用最多的多义性路段收费方式是最短路径收费方式，但是实际车辆收费中，行车的最短路径通常情况下不是收费的最小路径；除此之外，有些老司机很了解高速公路的收费标准，会按照J型或者U型行车路线驾驶，以达到减少缴费的目的。现在使用的收费系统不能对具体的行车路径进行识别，只是依照在一定区域之内的最长路径或者最短路径进行收费标准的计算。所以面向GPS路径识别技术的高速公路收费系统的设计，能精确的计算车辆需要缴纳的金额，能在很大程度上提高我国高速公路收费的智能性，也能让收费工作进一步的合理化。
1 路径信息获取的设计方案
1.1 现阶段路径信息获取的研究情况
现阶段我国高速公路收费站主要使用发放通行卡的方式，对过往车辆在高速公路上的行车信息进行记录，能掌握的信息比如车辆驶入高速公路的时间、路网、车道位置、入口位置、驶离高速公路的时间、出口位置、车辆型号、品牌、驾驶员的相关信息等。收费站可以利用通行卡中的相关信息，使用计算机软件对具体需要缴纳的金额进行计算，然后将车辆的信息传送到高速公路的监测中心。使用这种收费方式，不能准确对车辆的位置进行准确的确定，也就不能对车辆具体的行程进行确定，因此这种收费方式有很多弊端存在。现在研究人员对于这种情况，也提出一些针对问题的优化方式，现阶段的优化方式多是面对GPS的路径识别技术，其最关键的是技术人員提出在通行卡上安装GPS芯片，这样能利用通行卡实现车辆行驶路径的确定。这种方式使用原理十分简单，也能保证准确性，但是现阶段受技术方面因素的限制，所以还不能在高速公路收费系统中进行应用。
1.2 具体系统设计方案
现阶段使用最多的通行卡就是非接触式的通行卡，但是在实际使用中，卡内的内存往往有很大部分的空白，有一大部分还处于未被利用的状态。面向GPS路径识别技术的高速公路收费系统能将车载模块收集到的车辆位置信息进行存储，然后在出口位置对车辆的行车路径进行读取，从而计算费用。
2 系统硬件电路的设计
面向GPS路径识别技术的高速公路收费系统是在原有的高速公路收费系统中加入了OBU车载模块，因此重点设计内容主要是车载模块。
2.1 车载模块的硬件整体框架
系统使用的车载能对车辆的位置进行确定，并能对卡内的信心进行读取。
2.2 读写卡使用的模块电路
在车载模块中读写卡使用的 电路应该能将卡中收集到的位置信息记录到当前路径中。
2.3 GPS定位模块电路
使用的定位模块接收器是NEO-6M，这种芯片能将比较复杂的接收电路进行焊接，然后将其封装，这样能更加方便用户的使用。在二极管能正常亮起的时候，这就表示模块此时不能完成定位，但是工作已经开始；而在二极管处于闪烁状态的时候，则表示定位功能以及被开启。
3 系统软件的设计
因为本系统是在现在使用的高速公路收费系统的基础之上进行设计的，在原有系统上加入了车载模块，然后就可以利用GPS定位系统完成车辆的路径判断，OBU系统的软件设计流程如图一，在接上电之后，将对各个芯片中的初始化参数进行设置，需要设置的有所需状态变量的初始数值，定时器的计算初始数值，端口信息相关参数，GPS的模块工作状态等等。在系统初始化完成之后，系统的主控芯片会处于假性睡眠的状态，一直到通行卡在车载模块上进行绑定之后。在高速公路通行卡放置到系统中之后，卡中被读写的内容会对当前位置 进行确定，然后将程序自行中断，然后主程序将对GPS传递的信号进行分析，判断车辆所处的位置。然后将符合信息采集标准的信号进行收集，将不符合标准的信号自动摒弃，完成这一系列工作之后，系统又会恢复假性睡眠状态，定时器启动，在定时结束之后，再中断触发，对下一个地点的GPS信号进行收集，对位置信息进行采集，对距离进行计算。如果在定期期还在定时期间，按钮就受到外部的触发而中断，系统则会将信息自动保存在卡中，将系统初始化，然后等着下次的触发信号中断。
4 结语
综上所述，传统使用的高速公路收费系统不能完成车辆路径的记录，也不能保证高速公路车辆费用收取的合理性，本文提出了使用GPS路径识别技术的高速公路收费系统，在系统中加入了具备定位功能的车载模块，然后将卡放置到车载模块中，保证实现车辆的实时定位，对车辆的行驶路径进行模拟。实验证明这种新系统能更好的识别车辆行驶状态，能获得很好的使用效果。
参考文献
[1]王东柱，宋向辉，李亚檬.卫星定位不停车收费中基于决策圈的路径识别方法[J].公路交通科技，2011，（5）：102-107.
[2]丁丰其，贺国君，黄卫民.基于ETC平台的多义性路径识别解决方案[J].中国交通信息化，2012，（1）：68-71.
[3]文洁玲，王钊，王红燕.二义性路径识别的技术方案及优缺点对比[J].公路交通科技（应用技术版），2013，（5）：271-273.
（作者单位：上海浦江桥隧高速公路管理有限公司）