再见了,省界收费站!LS1012A助力新型RSU(路侧单元)实现

相较传统的人工收费站,ETC数字化收费系统的通行能力将提升3-5倍。长久以来,收费站“堵路口”的情况或将不复存在。省界收费站的取消是中国向交通自由流目标迈出的第一步,也是关键一步。

图说:上海目前已完成138个区间ETC门架系统的建设


在高速公路、车场管理中,在路侧安装RSU,建立无人值守的快速专用车道,利用龙门架部署收费设备。当ETC用户通过时,车载OBU设备会与龙门架上的RSU设备通过信号实现握手,从而唤醒OBU。系统将自动识别用户信息,快速判定车辆扣费情况,正常扣费的车辆会以最快速度给予放行,提高车辆运行效率。


RSU,是RoadSide Unit的英文缩写,直译就是路侧单元的意思,是ETC系统中,安装在路侧,采用DSRC(DedicatedShort Range Communication)技术,与车载单元(OBU,OnBoard Unit)进行通讯,实现车辆身份识别,电子扣分的装置。


车道子系统主要包括底层应用单元(车道计算机)、车道控制单元(控制器(广义的控制机包括工控机)、车辆检测器、道闸)、图像采集单元(摄像机、视频采集卡)、显示告警单元(车道通行灯、声光报警装置、车道显示屏)、射频识别单元(RSE和OBE)。


  R S U的系统组成   

1. 射频通讯模块 

当安装有OBU设备的车辆经过ETC车道入口或者出口时,系统会将入口信息写入双界面卡,入口信息包括:通过区域号、路段号、站点号、车道号、入口时间、入口状态标识、车型、车牌号码。OBU与RSU之间的通讯通过DSRC技术实现车辆身份识别。射频通讯模块遵循国家标准为GB20851,通讯频率为5.8GHz。由高增益定向束控读写天线和射频控制器组成。高增益定向束控读写天线是一个微波收发模块,负责信号和数据的发送/接收、调制/解调、编码/解码、加密/解密;射频控制器是控制发射和接收数据以及处理向上位机收发信息的模块。

2. 加密模块 

内置4路PSAM模块,ISO7816协议,在线密钥计算与认证,确保数据安全,基于多重DES或RSA加密技术,防止链路窃听与数据破解。

3. 网络通讯模块 

ETC车辆完成一次完整的通行过程,会通过无线或者有线网络等通信方式向ETC 后端报送交易数据、系统运行状态以及接受收费子站系统的监控操作。

4. 数据存储模块 

完成自动收费以后,系统会产生收费记录,并可以存储大容量的交易信息,支持数据库查询与交易数据下载。

5. 显示屏 

6. 设备控制模块 

系统能够根据对车辆的收费处理情况正确控制车道设备的动作,包括:自动栏杆的升起下落、雨棚灯的切换、通行信号灯的切换、声光报警器的开启和关闭、费额显示器的显示等。




  基于OK1012A-C开发板实现方案 


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

❷ 支持双路千兆以太网接口,无需外扩网卡,具备独立MAC地址。支持SSH、FTP远程网络工具,支持TCP/IP、UDP、HTTP、TFTP、DHCP、Static IP等网络协议。

❸ 支持1路PCIE2.0接口,最高支持速率5Gbps。支持PCIE标准协议驱动,可扩展4路PSAM加密模块。

 支持1路SATA3.0、1路SD卡/TF卡,可扩展大容量存储的机械、固态硬盘或者32G/64G存储卡。

❺ 支持两个串口,1路可作为调试串口做系统调试使用,1路可作为普通串口做数据通讯。

❻ 支持ubuntu18.04操作系统,并支持所有外设驱动。



方案优势


❶ 出入口车道具有独立工作的能力,当网络故障时通行数据可自动存入本地磁盘,待网络故障排除后,能自动将未上传数据和图片上传至后台管理中心系统。LS1012A主频1GHZ,超过4000的Coremarks性能,可快速完成车辆识别、交易、与信息查询的操作。

❷ 支持双千兆以太网,可配置为1个WAN,1个LAN口,并自带硬件包转发引擎,可提高网络吞吐效率,降低CPU占用率,提高对多个DSRC天线的小包数据处理效率,降低交易时间。

❸ 由于RSU设备安装在龙门架或者路测杆的顶端,远程调试设备需要专用配置管理工具配置RSU的网络参数、射频参数、业务参数等信息。网络参数包括RSU的IP地址、子网掩码、车道计算机IP地址和端口、时间服务器IP等信息。所以设备需要支持Web server,ubuntu操作系统可快速搭建Apache Web服务器,缩短开发时间。

❹ 低价格工业级领域支持PCIE的CPU屈指可数,LS1012A满足以上所有条件。整板实测温度范围-40~+80℃,CPU原生支持1路PCIE2.0,核心板售价398元,开发板只要799元。

❺ U盘作为大容量存储介质其适用性广便于携带的优势一直是工程师使用和维护设备的首选,LS1012A支持U盘升级内核与文件系统。





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