DB36∕T 1079-2018 高速公路多义性路径识别技术规范.pdf
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1、ICS 43.040.01P 80 DB36 江西省地方标准 DB36/T 10792018高速公路多义性路径识别技术规范 Technical specification for highway multi-path identification 2018 - 11 - 28 发布 2019 - 06 - 01 实施 江西省市场监督管理局 发 布DB36/T 10792018目 次 前言 . I1 范围 . 12 规范性引用文件 . 13 术语和定义 . 14 缩略语 . 35 基本规定 . 36 系统功能架构 . 47 标识点技术规范 . 68 收费车道处理流程 . 89 关键设备技术要求
2、. 810 应用安全 . 1411 路径标识信息存储及关键信息编码 . 1512 数据通信规约 . 1913 施工要求 . 19附录 A (规范性附录) 标识点布局图 . 20附录 B (规范性附录) 标识点处理流程 . 21附录 C (规范性附录) 收费车道处理流程 . 22附录 D (规范性附录) 路径识别系统车牌识别设备通信协议 . 27附录 E (规范性附录) 标识点天线通信协议 . 34I DB36/T 10792018 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由江西省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位:江西省高速公路联网管理中心、济南爬山虎信息技术有限
3、公司、北京中交国通智能交通系统技术有限公司。 本标准主要起草人:雷毅、余绪金、陈旻瑞、许俊、雷袁欧忆、宋斐、吁亮、詹鑫钢、邓涛、徐建斌、尧敏、万玲、魏强、张庞、刘鸿伟、宫福军、张凡。 II DB36/T 10792018 高速公路多义性路径识别技术规范 1 范围 本标准规定了高速公路多义性路径识别的基本规定、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
4、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 中华人民共和国行政区划代码 GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50209 建筑地面工程施工质量验收规范 GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 50755 钢结构工程施工规范 GA/T 1202 交通技术监控成像补光装置通用技术条件 JTG F90 公路工程施工安全技术规范 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 补充技术要求 交办公路2014205号 3 术语和定义 下列
5、术语和定义适用于本文件。 3.1 车牌识别 Vehicle License Plate Recognition 基于计算机视觉技术,对车牌号码自动进行获取、分析识别并输出号码完整信息。 3.2 基本环路 Basic Loop 在收费公路路网内任意相邻两个收费站之间存在的任意一条行驶路径。 3.3 标识点 Identification Point 1 DB36/T 10792018采用5.8GHz 专用短程通信技术或车牌识别技术,设置在高速公路指定位置,用于对自由行驶车辆进行路径标识的专用系统及配套设施。 3.4 标识路侧单元 Identification Roadside Unit 设置在标识
6、点, 主要支持采用5.8GHz专用短程通信技术与复合通行卡和车载单元进行信息交换的单元,简称标识RSU。 3.5 复合通行卡 Compound Pass Card 集5.8GHz和13.56MHz通信功能于一体, 支持入口信息和路径信息读写功能, 在高速公路收费站入口车道发放给车辆、出口车道收回的可重复使用的通行介质。简称CPC卡。 3.6 车载单元 Onboard Unit 安装在车辆内部 (风挡玻璃或仪表台上) 并且支持利用专用短程通信与路侧单元进行信息交换的设备,又称电子标签或OBU。 3.7 非现金支付卡 Electronic Payment Card 向社会公开发行的具有收费公路通行
7、费支付功能的智能卡,也称为用户卡或CPU用户卡。 3.8 自由流 Free Flow 车辆可以变道、跨道、超车、跟驰等任意方式和任意车速通行,道路设施不对其通行形成干扰的一种车辆通行方式。3.9 双向认证 Mutual Authentication 复合通行卡与路侧终端之间完成相互之间身份认证的过程,包含外部认证和内部认证。3.10 外部认证 External Authentication 卡片产生随机数, 路侧终端利用自身存储的相关密钥对随机数进行运算, 并将运算结果交由卡片验证路侧终端身份的过程。即卡片认证路侧终端合法性的过程。3.11 内部认证 Internal Authenticati
8、on 2 DB36/T 10792018 路侧终端产生随机数, 卡片利用自身存储的相关密钥对随机数进行运算, 并将运算结果交由路侧终端验证卡片身份的过程。即路侧终端设备认证卡片合法性的过程。 3.12 广播标识 Broadcast Identification 标识RSU将路径标识信息随BST广播数据帧下发,OBU或复合通行卡收到数据帧后从中提取路径标识信息并写入保存的过程。 3.13 链路标识 Link Identification 标识RSU与OBU或复合通行卡建立链路后,标识RSU通过TransferChannel或SetSecure服务原语携带路径标识信息发送给OBU或复合通行卡, O
9、BU或复合通行卡收到数据帧后从中提取路径标识信息并写入保存的过程。 3.14 专用短程通信技术 Dedicated Short Range Communications 一种高效的无线通信技术,在ETC系统中,OBU或复合通行卡采用DSRC技术,建立与RSU之间微波通讯链路,在车辆行进途中,在不停车的情况下,实现它可以实现在标识RSU与OBU或复合通行卡之间的双向通信 4 缩略语 下列缩略语适用于本部分。 CPU:中央处理单元(Central Process Unit) DSRC:专用短程通信(Dedicated Short Range Communication) ESAM:嵌入式安全访问模
10、块(Embedded Secure Access Module) ETC:电子收费(Electronic Toll Collection) MTBF:平均无故障时间(Mean Time Between Failures) MTTR:平均恢复时间(Mean Time To Restoration) OBU:车载单元(On-Board Unit ) RAID:磁盘阵列(Redundant Arrays of Inexpensive Disks) RSU:路侧单元(Road-Side Unit) DSRC:专用短程通信技术Dedicated Short Range Communications 5
11、基本规定 5.1 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。 3 DB36/T 10792018 5.2 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。 5.3 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
12、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。 5.4 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。 5.5 标识点系统和联网收费车道系统与 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: a) 联网收费车道系统与 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; b) 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;
13、c) 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; d) 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。 6 系统功能架构 6.1 系统总体框架 高速公路多义性路径识别系统是高速公路联网收费系统的一个子系统,主要由省中心、收费站、标识点(含安装车牌识别和DSRC识别设备的外场门架系统)、收费车道、ETC车载设备(包括OBU和CPU用户卡)、CPC卡等构成,见图1。流程如下: a) 装有 OBU 的 ETC 用户从 ETC 车道进入路网,MTC 用户从 MTC 车道领取 CPC 卡进入路网; b) 车辆在通过路网内布设的标识
14、点时,标识 RSU 利用 5.8GHz DSRC 技术将路径信息写入 ETC 车载设备(包含 OBU 和 CPU 用户卡)或 CPC 卡内;标识点车牌识别系统自动识别车辆车牌信息; c) 标识点系统将车牌识别信息、DSRC 识别的车辆信息,按车牌信息进行匹配,匹配成功的识别流水合并成一条最终识别流水, 然后将所有流水上送省中心系统。 省中心系统将车牌识别成功而标识 RSU 没有标识的路径识别流水下发路网内所有出口收费车道; d) 在收费站出口, ETC 用户从 ETC 出口车道通行时, 系统自动读取 OBU 内的路径信息, 并结合入、出口收费站, 生成车辆实际行驶路径, 系统按实际路径计算车辆
15、通行费, 交易完成后车辆放行; e) ETC 用户如果从 MTC 车道通行, 系统首先从 CPU 用户卡内读取车辆路径信息, 然后根据车辆的车牌号查询匹配卡内未记录的路径信息, 与卡内的路径信息合并后计算通行费, 交易完成后车辆放行; f) MTC 用户在通行 MTC 车道时,交回 CPC 卡,系统读取 CPC 卡内的路径信息,并与根据车牌号查询出的路径信息匹配合并,按最终路径计算通行费; g) 标识点系统与收费系统时钟保持同步。 4 DB36/T 10792018 省联网收费管理中心ETC车载设备(OBU+非现金支付卡)CPC卡车牌识别点5.8GHz标识点标识点参数标识流水车道参数收费站流水
16、.收费站.车牌识别路径信息入口ETC车道ETC车载设备(OBU+CPU用户卡)入口MTC车道CPC卡CPU用户卡入口车道出口ETC车道ETC车载设备(OBU+CPU用户卡)出口MTC车道CPC卡CPU用户卡出口车道 图1 路径识别系统构成示意图 6.2 系统功能要求 6.2.1 省中心 省中心系统与路径识别相关的功能包括: a) 对全路网标识点相关设备进行统一的远程监控和管理; b) CPC 卡的制作、发放、统一调配和使用管理; c) 管理及下发 ETC 自由流标识点相关系统参数; d) 接收标识点上传的标识 RSU 识别流水和车牌识别流水; e) 下发车牌识别流水到路网内所有出口收费车道;
17、f) 提供自由流标识点系统时钟同步服务; g) 查询及统计自由流标识点相关通行及业务数据情况,并生成相关报表; h) 在结算周期结束的通行费拆账中,基于获取的识别信息对通行费按识别路径进行拆分。 6.2.2 收费站 收费站系统与路径识别相关的功能包括: a) 对站内 CPC 卡进行库存、流转管理; b) 对异常 CPC 卡进行处理和回收; c) 对所辖标识站的监控和管理。 6.2.3 标识点 标识点系统主要功能包括: a) 对本标识点相关设备进行监控和管理; b) 通过车牌识别设备识别经过标识点车辆的车牌信息; c) 采用 5.8GHz DSRC 将路径标识信息写入 ETC 车载设备(OBU
18、和 CPU 用户卡)或 CPC 卡内; d) 形成标识流水记录(包括车牌标识和 DSRC 标识),并实时上送到省中心系统; e) 具备自检功能,并将标识点系统运行状况和设备状态信息定时或实时上送省理中心系统; f) 接收并更新省中心系统下发的 ETC 自由流标识点相关系统参数; g) 与省中心系统自动时钟同步; h) 能够以独立作业的方式工作,在通信网络出现异常时可脱机离线操作,此时所有识别图像、数据均可存储在本地,并且待网络恢复后自动将本地滞留数据上传至省中心系统。 5 DB36/T 10792018 6.2.4 车道 6.2.4.1 ETC 入口车道 ETC入口车道系统与路径识别相关的功能
19、为:清除OBU和CPU用户卡内的路径标识信息。 6.2.4.2 MTC 入口车道 MTC入口车道系统与路径标识相关的功能包括: a) 使用 IC 卡读写器检查 CPC 卡电量,CPC 卡电量过低时,系统进行报警提示; b) 使用 IC 卡读写器清除 CPC 卡内路径信息,并将入口信息写入 CPC 卡; c) 使用 IC 卡读写器清除 CPU 用户卡内路径标识信息,并将入口信息写入 CPU 用户卡; d) 使用 IC 卡读写器开启 CPC 卡的 5.8GHz 功能模块。 6.2.4.3 ETC 出口车道 ETC出口车道系统与路径识别相关的功能包括: a) 读取 CPU 用户卡内记录的入口信息、
20、以及 OBU 内的路径标识信息, 生成 ETC 车辆在本地高速公路路网中最终行驶路径,完成通行费的计算,并从 CPU 用户卡内自动扣款; b) 交易完成,自动清除 OBU 和 CPU 用户卡内路径标识信息。 6.2.4.4 MTC 出口车道 MTC出口车道系统与路径识别相关的功能包括: a) 实时接收省中心系统下发的车牌号路径信息; b) 根据车牌号查询车辆车牌识别路径信息; c) 对于装有 OBU 的 ETC 用户车辆,使用 IC 卡读写器读取 CPU 用户卡内的入口信息和路径标识信息,并和车牌识别路径信息去重合并,生成 ETC 车辆在路网中的实际行驶路径,完成通行费计算,并从 CPU 用户
21、卡内自动扣款,清除 CPU 用户卡内路径标识信息; d) 当 CPU 用户卡内路径信息不完整时, 对于 OBU 具备同步功能的用户, 可由用户将 CPU 用户卡插拔 OBU(需 OBU 支持)一次,协助辨识 ETC 车辆在本地高速公路路网中行驶路径,完成通行费的计算,并从 CPU 用户卡内自动扣款;对于不具备同步功能的 OBU 用户,按照车牌识别路径信息作为最终行驶路径; e) 对于 MTC 用户,使用 IC 卡读写器验证 CPC 卡的合法性,并读取 CPC 卡内的入口信息和路径标识信息,并和车牌识别路径信息去重合并,生成车辆在路网中行驶路径,完成通行费的计算,并收取通行费(持有 CPU 用户
22、卡的 ETC 用户可刷卡支付),清除 CPC 卡内路径标识信息; f) 使用 IC 卡读写器关闭 CPC 卡的 5.8GHz 功能模块。 7 标识点技术规范 7.1 总体要求 7.1.1 在标识点门架安装高清车牌识别一体机和 RSU 标识天线,在对所有车辆实现车牌识别的同时,对持 CPC 卡车辆和 ETC 车辆进行双向通信, 标识点实现采集 CPC 卡或 OBU 识别信息功能基础上, 将途经标识点编号和途径时间等信息写入 CPC 卡或 OBU、CPU 用户卡内。 7.1.2 标识点应同时配置高清车牌识别一体机和 RSU 识别天线,共用门架、供电、通信和相关计算机设施一个车道(含应急车道)由一台
23、前端的高清车牌识别相机和一台 RSU 识别天线同时覆盖。 6 DB36/T 10792018 7.1.3 高清车牌识别一体机根据前端高清车牌识别相机拍摄的动态视频,自动识别车辆的车牌颜色和车牌号码,标识点识别管理软件实时采集各车牌识别器的识别结果(时间、站点、方向和车牌号等)和图片并保存在本地专用服务器。 7.1.4 标识 RSU 自动识别车辆内的 OBU 或 CPC 卡,并将标识信息写入 OBU 或 CPC 卡内,如 OBU 正常插入 CPU 用户卡, 则将标识信息同时写入 CPU 用户卡内。 标识点识别管理软件实时采集各 RSU 识别天线的识别结果(时间、站点、OBU 号、卡号和车牌号等)
24、并保存在本地专用服务器。 7.1.5 标识点系统将识别结果(含车牌识别和 RSU 天线识别)和图片实时上传到省中心。 7.2 系统构成 标识点由以下主要设备和设施组成:龙门架、路灯照明、高清车牌识别相机、RSU识别天线、车牌识别控制器、RSU天线识别控制器、标识点专用服务器、设备机柜、防雷设施、通信设备、供电设备等。 7.3 布局要求 7.3.1 标识点布局采用自由流处理模式,即车辆在自由流的行驶状态下完成路径标识处理。 7.3.2 高清车牌识别相机和 RSU 识别天线采用顶挂方式安置在龙门架上,具体布局设置可根据标识点实际的车道和交通情况进行专项设计,标识点布局示意图见附录 A。 7.4 选
25、点和布局要求 标识点具体的选点和布设原则应符合以下要求: a) 标识点的布设位置与收费站(或互通枢纽)及其他标识点之间的直线距离应做到 5.8GHz 通讯信号互不干扰; a) 标识点宜设置在高速公路主线空旷区域, 远离服务区和易发生车辆密集的区域, 尽量避免在隧道和山谷等区域设置; b) 标识点布设位置附近区域无相近频点干扰源; c) 流量较大的四边形基本环路至少设置 3 个标识点,三边形基本环路设置 2 个标识点; d) 多个基本环路有重叠边时,宜将标识点设置在重叠的路段上; e) 基本环路属于不同业主的路段上宜分别设置标识点。 7.5 处理流程 7.5.1 标识点处理流程见附录 B。 7.
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