再見了,省界收費(fèi)站!LS1012A助力新型RSU(路側(cè)單元)實(shí)現(xiàn)

原創(chuàng) 2020-03-07 13:41:00 RSU ETC

過年過節(jié)出門旅游,高速收費(fèi)站口總是特別堵。如今,咱們有了個(gè)好政策,緩解高速擁堵的情況!

 

今年5月5日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議中,明確政策舉措力爭(zhēng)今年底前基本取消全國(guó)高速公路省界收費(fèi)站,便利群眾出行提高物流效率。提高我國(guó)高速公路現(xiàn)代化水平,推廣電子不停車快捷收費(fèi)系統(tǒng),爭(zhēng)取年底實(shí)現(xiàn)全國(guó)高速公路入口車輛普遍使用。

 

相較傳統(tǒng)的人工收費(fèi)站,ETC數(shù)字化收費(fèi)系統(tǒng)的通行能力將提升3-5倍。長(zhǎng)久以來,收費(fèi)站“堵路口”的情況或?qū)⒉粡?fù)存在。省界收費(fèi)站的取消是中國(guó)向交通自由流目標(biāo)邁出的第一步,也是關(guān)鍵一步。


 

圖說:上海目前已完成138個(gè)區(qū)間ETC門架系統(tǒng)的建設(shè)

 

在高速公路、車場(chǎng)管理中,在路側(cè)安裝RSU,建立無人值守的快速專用車道,利用龍門架部署收費(fèi)設(shè)備。當(dāng)ETC用戶通過時(shí),車載OBU設(shè)備會(huì)與龍門架上的RSU設(shè)備通過信號(hào)實(shí)現(xiàn)握手,從而喚醒OBU。系統(tǒng)將自動(dòng)識(shí)別用戶信息,快速判定車輛扣費(fèi)情況,正??圪M(fèi)的車輛會(huì)以最快速度給予放行,提高車輛運(yùn)行效率。 

 

RSU,是RoadSide Unit的英文縮寫,直譯就是路側(cè)單元的意思,是ETC系統(tǒng)中,安裝在路側(cè),采用DSRC(DedicatedShort Range Communication)技術(shù),與車載單元(OBU,OnBoard Unit)進(jìn)行通訊,實(shí)現(xiàn)車輛身份識(shí)別,電子扣分的裝置。


RSU框架圖.jpg


車道子系統(tǒng)主要包括底層應(yīng)用單元(車道計(jì)算機(jī))、車道控制單元(控制器(廣義的控制機(jī)包括工控機(jī))、車輛檢測(cè)器、道閘)、圖像采集單元(攝像機(jī)、視頻采集卡)、顯示告警單元(車道通行燈、聲光報(bào)警裝置、車道顯示屏)、射頻識(shí)別單元(RSE和OBE)。

PART 01  RSU的系統(tǒng)組成

1. 射頻通訊模塊 

當(dāng)安裝有OBU設(shè)備的車輛經(jīng)過ETC車道入口或者出口時(shí),系統(tǒng)會(huì)將入口信息寫入雙界面卡,入口信息包括:通過區(qū)域號(hào)、路段號(hào)、站點(diǎn)號(hào)、車道號(hào)、入口時(shí)間、入口狀態(tài)標(biāo)識(shí)、車型、車牌號(hào)碼。OBU與RSU之間的通訊通過DSRC技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛身份識(shí)別。射頻通訊模塊遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB20851,通訊頻率為5.8GHz。由高增益定向束控讀寫天線和射頻控制器組成。高增益定向束控讀寫天線是一個(gè)微波收發(fā)模塊,負(fù)責(zé)信號(hào)和數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收、調(diào)制/解調(diào)、編碼/解碼、加密/解密;射頻控制器是控制發(fā)射和接收數(shù)據(jù)以及處理向上位機(jī)收發(fā)信息的模塊。

2. 加密模塊 

內(nèi)置4路PSAM模塊,ISO7816協(xié)議,在線密鑰計(jì)算與認(rèn)證,確保數(shù)據(jù)安全,基于多重DES或RSA加密技術(shù),防止鏈路竊聽與數(shù)據(jù)破解。

3. 網(wǎng)絡(luò)通訊模塊 

ETC車輛完成一次完整的通行過程,會(huì)通過無線或者有線網(wǎng)絡(luò)等通信方式向ETC 后端報(bào)送交易數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以及接受收費(fèi)子站系統(tǒng)的監(jiān)控操作。

4. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 

完成自動(dòng)收費(fèi)以后,系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生收費(fèi)記錄,并可以存儲(chǔ)大容量的交易信息,支持數(shù)據(jù)庫查詢與交易數(shù)據(jù)下載。

5. 顯示屏 
6. 設(shè)備控制模塊 

系統(tǒng)能夠根據(jù)對(duì)車輛的收費(fèi)處理情況正確控制車道設(shè)備的動(dòng)作,包括:自動(dòng)欄桿的升起下落、雨棚燈的切換、通行信號(hào)燈的切換、聲光報(bào)警器的開啟和關(guān)閉、費(fèi)額顯示器的顯示等。 

PART 02  基于OK1012A-C開發(fā)板實(shí)現(xiàn)方案

基于LS1012開發(fā)板實(shí)現(xiàn)方案.png

 

FET1012A-C核心板主頻1GHz,RAM 512MB,ROM:8GB。

 

? 支持雙路千兆以太網(wǎng)接口,無需外擴(kuò)網(wǎng)卡,具備獨(dú)立MAC地址。支持SSH、FTP遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)工具,支持TCP/IP、UDP、HTTP、TFTP、DHCP、Static IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

 

? 支持1路PCIE2.0接口,最高支持速率5Gbps。支持PCIE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議驅(qū)動(dòng),可擴(kuò)展4路PSAM加密模塊。

 

? 支持1路SATA3.0、1路SD卡/TF卡,可擴(kuò)展大容量存儲(chǔ)的機(jī)械、固態(tài)硬盤或者32G/64G存儲(chǔ)卡。

 

? 支持兩個(gè)串口,1路可作為調(diào)試串口做系統(tǒng)調(diào)試使用,1路可作為普通串口做數(shù)據(jù)通訊。

 

? 支持ubuntu18.04操作系統(tǒng),并支持所有外設(shè)驅(qū)動(dòng)。

LS1012開發(fā)板.png

 

 PART 03 方案優(yōu)勢(shì)

? 出入口車道具有獨(dú)立工作的能力,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)通行數(shù)據(jù)可自動(dòng)存入本地磁盤,待網(wǎng)絡(luò)故障排除后,能自動(dòng)將未上傳數(shù)據(jù)和圖片上傳至后臺(tái)管理中心系統(tǒng)。LS1012A主頻1GHZ,超過4000的Coremarks性能,可快速完成車輛識(shí)別、交易、與信息查詢的操作。

 

? 支持雙千兆以太網(wǎng),可配置為1個(gè)WAN,1個(gè)LAN口,并自帶硬件包轉(zhuǎn)發(fā)引擎,可提高網(wǎng)絡(luò)吞吐效率,降低CPU占用率,提高對(duì)多個(gè)DSRC天線的小包數(shù)據(jù)處理效率,降低交易時(shí)間。

 

? 由于RSU設(shè)備安裝在龍門架或者路測(cè)桿的頂端,遠(yuǎn)程調(diào)試設(shè)備需要專用配置管理工具配置RSU的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、射頻參數(shù)、業(yè)務(wù)參數(shù)等信息。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括RSU的IP地址、子網(wǎng)掩碼、車道計(jì)算機(jī)IP地址和端口、時(shí)間服務(wù)器IP等信息。所以設(shè)備需要支持Web server,ubuntu操作系統(tǒng)可快速搭建Apache Web服務(wù)器,縮短開發(fā)時(shí)間。

 

? 低價(jià)格工業(yè)級(jí)領(lǐng)域支持PCIE的CPU屈指可數(shù),LS1012A滿足以上所有條件。整板實(shí)測(cè)溫度范圍-40℃~+80℃,CPU原生支持1路PCIE2.0,核心板售價(jià)398元,開發(fā)板只要799元。

 

? U盤作為大容量存儲(chǔ)介質(zhì)其適用性廣便于攜帶的優(yōu)勢(shì)一直是工程師使用和維護(hù)設(shè)備的首選,LS1012A支持U盤升級(jí)內(nèi)核與文件系統(tǒng)。

 


 

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