CN102087786B

CN102087786B - 基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统

Info

Publication number: CN102087786B
Application number: CN 201010112394
Authority: CN
Inventors: 陈秋和
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2010-02-09
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2030-02-09
Also published as: CN102087786A

Abstract

本发明涉及一种基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统，包括路侧设备、车载设备和车主Mkey三种核心设备。该方法和系统采用射频通信和视频识别相结合的方式，将人员身份认证数据信息、射频通信数据信息和视频识别出的车辆特征信息进行融合分析处理，处理效率高、准确可靠，提高智能交通管理的便捷性、准确性和安全性，且适用于智能交通管理所涉及的各种情形，诸如封闭式管理人车信息认证通行、公路ETC不停车电子收费、多车道自由流收费和多义性路径识别。

Description

基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统

技术领域本发明涉及智能交通领域中人员及车辆的认证、收费等管理方法和系统，特别是涉及基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统。

背景技术首先对本发明说明书后续涉及到的相关缩略语作如下说明：

ITS：Intelligent Transport System，智能交通系统

ETC：Electronic Toll Collection，不停车电子收费

MTC：Manual Toll Collection，人工收费

DSRC：Dedicated Short Range Communication，专用短程通信

ERP：Electronic Road Pricing，电子道路收费，也叫自由流收费

ISM：Industrial Scientific Medical，工业，科学和医用

RSU：Road Side Unit，路侧单元

RSE：Road Side Equipment，路侧设备

OBU：On Board Unit，车载单元

OBE：On Board Equipment，车载设备

PSAM：Payment Security Access Module，消费安全访问模块

ESAM：Embeded Security Access Module，嵌入式安全访问模块

DSP：Digital Signal Processor，数字信号处理器

ARM：Advanced RISC Microprocessor，高级RISC微处理器

RA：Registration Authority，注册中心

CA：Certificate Authority，认证中心

PKI：Public Key Infrastructure，公开密钥基础设施

PIN：Personal Identification Number，个人识别密码

AES：Advanced Encryption Standard，高级加密标准

ECC：Elliptic Curves Cryptography，椭圆曲线密码编码学

RSA：由Rivest、Shamir、Adleman联合发明的一种非对称加密方法

SHA：Security Hash Algorithm，安全哈希算法

MD5：Message Digest，信息摘要算法

Mkey：Master Key，车主/业主匙

随着经济的发展，交通需求日益增加，城市道路交通拥堵、出行困难成为当前世界各国面临的共同问题，无论是发达国家还是发展中国家都承受着不同程度上交通环境恶化所带来的困扰。交通环境的恶化既造成社会效率低下、空气污染、能源损耗，同时也是造成全球气候变暖其中一个不可忽视的因素。

大力推动智能交通产业稳步发展，采用各种手段综合降低碳排放量，已经成为世界各国政府的一个普遍共识。我国在实施智能交通管理方面，也取得了重大的发展。智能交通管理应用主要涉及如下几个方面：一、公路ETC不停车电子收费；二、多车道自由流收费，也叫ERP拥堵收费；三、多义性路径识别；四、封闭式管理人车信息认证通行。现有技术中，上述各方面的智能交通管理应用相互之间关联性不高，各自形成信息孤岛，造成社会资源的浪费，同时也不能给民众即用户带来真正意义上的方便，也没能从真正意义上改善交通环境；另外，即使在各自的单个方面，也存在系列不足和缺陷，例如：公路ETC不停车电子收费仅限于电子IC卡收费，对人员快速便捷的认证通行以及人员信息处理的安全性都没有涉及和保障；多车道自由流收费存在超速车辆交易处理时间不充足、系统稳定性易受环境因素影响等问题；多义性路径识别存在不能兼容现有ETC车载设备、过多依赖人工操作等各种问题。

发明内容本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统。该方法和系统采用射频通信和视频识别相结合的方式，将人员身份认证数据信息、射频通信数据信息和视频识别出的车辆特征信息进行融合分析处理，处理效率高、准确可靠，提高智能交通管理的便捷性、准确性和安全性，且适用于智能交通管理所涉及的各种情形，诸如封闭式管理人车信息认证通行、公路ETC不停车电子收费、多车道自由流收费和多义性路径识别。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

提出一种基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，包括如下步骤：

A.设置业务应用信息中心，该信息中心包括后台系统；

B.设置路侧设备，该路侧设备包括公共部分、射频部分和视频部分；所述公共部分包括第一人机界面处理单元、电源模组及防雷保护处理单元和外设接口通信处理单元；所述射频部分包括第一微处理器，及与第一微处理器通信连接的第一SAM安全访问单元、消费安全访问模块、第一专用短程通信频道处理单元、第一局域人车信息频道处理单元和第一广域人车路信息频道处理单元；所述视频部分包括嵌入式处理器，及与嵌入式处理器有线连接的非易失数据存储单元、第一扩展数据存储单元和视频信号处理单元；射频部分的第一微处理器与视频部分的嵌入式处理器有线相连，且第一人机界面处理单元和外设接口通信处理单元与视频部分嵌入式处理器有线相连；

C.在车辆上设置与其唯一对应的车载设备，该车载设备包括第二微处理器，及与第二微处理器有线相连的第一高速计算机外围设备接口通信单元、第二扩展数据存储单元、第二人机界面处理单元、拆卸检测及电源单元、第二专用短程通信频道处理单元、双界面IC卡接口检测通信模块、嵌入式安全访问模块、第二局域人车信息频道处理单元、第二广域人车路信息频道处理单元和第二SAM安全访问单元；

D.基于PKI技术专为车主或其授权人员配备车主Mkey，以作为快速安全认证通行凭据、或者身份认证工具、或者安全信息载体，所述车主Mkey包括第三微处理器，及与第三微处理器有线相连的第二高速计算机外围设备接口通信单元、第三人机界面处理单元、电源单元、第三SAM安全访问单元、第三局域人车信息频道处理单元和第三广域人车路信息频道处理单元；

E.将所述路侧设备借助接口设备分别与车检器、上位机和所述业务应用信息中心后台系统建立有线通信连接；所述路侧设备通过专用短程通信频道、局域人车信息频道、或广域人车路信息频道与所述车载设备建立无线通信，通过局域人车信息频道单独与所述车主Mkey建立无线通信；

F.路侧设备射频部分通过广域人车路信息频道发布广播信息和/或发送控制信令，距路侧设备120米范围内的车载设备远距离接收信号并被唤醒，然后根据控制信令要求作相应预处理工作；同时，车检器和/或路侧设备视频部分实时检测车辆，并提供检测定位数据，上位机和/或路侧设备综合判断是否有新的车辆进入信息融合区域；

G.车辆进入信息融合区域时，路侧设备的射频部分通过专用短程通信频道和/或局域人车信息频道与新进入车辆的车载设备进行高速无线认证与信息通信，和/或路侧设备的射频部分通过局域人车信息频道与车主Mkey进行高速无线认证与信息通信；路侧设备的视频部分对车辆进行图像抓拍并对车辆特征信息进行特征分析、提取、融合、识别；路侧设备再将与车主Mkey、车载设备之间无线通信所得的数据信息与视频部分获取的车辆特征信息进行融合处理。

作为本发明进一步的改进，还包括步骤H：所述上位机实时自动采集、分析、处理来自路侧设备所分析融合的数据；上位机根据车辆处理结果，按业务要求提取、组织数据，并以流水形式经接口设备上传到业务应用信息中心后台系统。

作为本发明进一步的改进，所述步骤A中，所述后台系统配置业主Mkey，该业主Mkey用于业务初始化路侧设备，以及与车主Mkey进行安全保密通信和在基于B/S、C/S的业务平台上认证车主身份；所述业主Mkey包括第四微处理器、及与第四微处理器有线相连的第三高速计算机外围设备接口通信及供电单元、第四人机界面处理单元和第四SAM安全访问单元。

作为本发明进一步的改进，所述路侧设备、车载设备、车主Mkey和业主Mkey这四者各自对应的的第一SAM安全访问单元、第二SAM安全访问单元、第三SAM安全访问单元和第四SAM安全访问单元均使用公钥基础设施PKI框架体系，采用AES或3DES对称密码算法，或者采用ECC、RSA或DSA非对称密码算法，或者采用SHA-1或MD5散列算法用于数字签名。

作为本发明进一步的改进，所述路侧设备的视频部分视频信号处理单元包括视频摄像机、双路视频信号控制处理模块以及补光灯；所述车辆特征信息包括车头局部信息和车头全貌信息；所述车头局部信息包括车头车牌字符、颜色构成、纹理特征、安装位置和车头车标；所述车头全貌信息包括车头挡风玻璃在内的车头纹理特征、颜色构成和车型。

作为本发明进一步的改进，所述路侧设备的第一专用短程通信频道处理单元包括5.8GHz收发器和收发天线，所述车载设备的第二专用短程通信频道处理单元包括5.8GHz发射器和发射天线、以及5.8GHz接收及唤醒器和接收天线；所述路侧设备、车载设备和车主Mkey三者各自对应的第一局域人车信息频道处理单元、第二局域人车信息频道处理单元和第三局域人车信息频道处理单元均包括2.45GHz收发器与收发天线或5.8GHz收发器与收发天线；所述路侧设备的第一广域人车路信息频道处理单元包括300-928MHz特定频段收发器和收发天线，所述车载设备的第二广域人车路信息频道处理单元包括300-928MHz特定频段收发及唤醒器和收发天线，所述车主Mkey的第三广域人车路信息频道处理单元包括300-928MHz特定频段唤醒器和接收天线。

作为本发明进一步的改进，所述步骤D中，所述车主Mkey通过第二高速计算机外围设备接口与所述车内各种数据采集设备建立通信连接，所述路侧设备与车主Mkey通过局域人车信息频道进行车内各种数据采集；所述车内各种数据采集设备包括人员生物认证设备、车辆GPS行驶路径记录仪或车辆行驶事件检测与记录仪。

本发明基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法适用于封闭式车辆管理，具体设计是在栏杆机附近安装一个路侧设备，每车道装设有一个车检器，其中轴线与栏杆距离约6米，上位机和接口设备安装于收费亭内；路侧设备的第一广域人车路信息频道处理单元作用于进场区域道口轮换工作以广播公共信息及控制信令，路侧设备的第一专用短程通信频道处理单元和第一局域人车信息频道处理单元作用于车检器与栏杆之间的本车道区域而与进入该区域内车辆的车载设备和/或车主Mkey无线通信，视频部分作用于车检器以外的车道区域用于视频车辆检测与车牌识别。

本发明基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法适用于多车道自由流收费管理；具体设计是，按行车方向从左至右，在每条车道先布设前地面车检器，以其中轴线为起始线，与起始线轴距3-5米处布设中地面车检器以匹配最小车型，与起始线轴距7-10米处安装顶置前路侧设备，与起始线轴距15-22米处安装顶置后路侧设备；前路侧设备的视频部分对包含前地面车检以外的车道预处理区域作视频车检和车牌识别，后路侧设备的视频部分对包含中地面车检在内的信息融合区作视频车检和车牌识别；前后两个路侧设备的射频部分的射频作用区域设置方面，前路侧设备的射频部分用于启动执行收费交易，并作用于中地面车检器前后总长约6米的本车道区域，与后路侧设备的视频部分作用区域重叠，并与前中地面车检器共同构成信息融合区，后路侧设备的射频部分作用于两路侧设备之间的区域，用作前RSE射频部分的通信接力，且两个射频作用区域不交叉，中间过渡区域大于3米，以避免电磁干扰，如果前路侧设备没有完成当前车辆的收费交易时，立即激活后路侧设备进入信息候补状态，由后路侧设备继续完成当次的收费交易。

本发明基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法适用于多义性路径识别收费管理；具体设计是：沿途在各路径标识点设置前后两个路侧设备；在各路径标识点，每条车道利用前路侧设备的视频部分第一路视频检测定位车辆，抓拍车辆全貌图片，并利用前路侧视频部分的第二路视频抓拍及识别车辆的尾部车牌，以及利用后路侧设备的视频部分抓拍识别车辆的头部车牌；再对行驶车辆所采集的图像进行图像匹配、特征分析、特征提取、模式分类；在得到该行驶车辆的一系列特征信息后，以过车流水方式，通过上位机传送到业务应用信息中心后台系统；对于装有OBE的车辆，在途经各路径标识点时，各路径标识点的RSE与OBE通过专用短程通信频道结合双界面IC卡及ESAM、PSAM的安全通信机制实现射频通信，在OBE内或IC卡写入并记录途经的路径信息；在车辆行驶到收费站出口车道时，对于没有装备OBE的车辆，通过车道路侧设备视频部分现场采集当前收费车辆的特征信息，在读出通行卡上的入口信息后，将所述特征信息一起传送到业务应用中心后台系统作分析运算与识别，并根据所得的处理结果来进行车辆收费；对于装有OBE的车辆，安装在收费站的RSE与OBE通过专用短程通信频道结合双界面IC卡及ESAM、PSAM的安全通信机制实现射频通信，读取OBE内或IC卡的入口信息及途经的各路径信息，再分析运算得出处理结果予以收费。

本发明解决所述技术问题还可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、使用一种基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理系统，包括：

业务应用信息中心，该信息中心包括后台系统；

路侧设备，该路侧设备包括公共部分、射频部分和视频部分；所述公共部分包括第一人机界面处理单元、电源模组及防雷保护处理单元和外设接口通信处理单元；所述射频部分包括第一微处理器，及与第一微处理器通信连接的第一SAM安全访问单元、消费安全访问模块、第一专用短程通信频道处理单元、第一局域人车信息频道处理单元和第一广域人车路信息频道处理单元；所述视频部分包括嵌入式处理器，及与嵌入式处理器有线连接的非易失数据存储单元、第一扩展数据存储单元和视频信号处理单元；射频部分的第一微处理器与后者的嵌入式处理器有线相连，且第一人机界面处理单元和外设接口通信处理单元仅与视频部分嵌入式处理器有线相连；

车载设备，设置在车辆上且与车辆唯一对应，该车载设备包括第二微处理器，及与第二微处理器有线相连的第一高速计算机外围设备接口通信单元、第二扩展数据存储单元、第二人机界面处理单元、拆卸检测及电源单元、第二专用短程通信频道处理单元、双界面IC卡接口检测通信模块、嵌入式安全访问模块、第二局域人车信息频道处理单元、第二广域人车路信息频道处理单元和第二SAM安全访问单元；

车主Mkey，基于PKI技术专为车主或其授权人员配备以作为快速安全认证通行凭据、或者身份认证工具、或者安全信息载体，所述车主Mkey包括第三微处理器，及与第三微处理器有线相连的第二高速计算机外围设备接口通信单元、第三人机界面处理单元、电源单元、第三SAM安全访问单元、第三局域人车信息频道处理单元和第三广域人车路信息频道处理单元；

接口设备，其将所述路侧设备分别与车检器、上位机和所述业务应用信息中心后台系统建立有线通信连接；所述路侧设备通过专用短程通信频道、或局域人车信息频道、或广域人车路信息频道与所述车载设备建立无线通信，通过局域人车信息频道单独与所述车主Mkey建立无线通信。

同现有技术相比较，本发明基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统的有益效果在于：1.采用射频通信(包含人员身份认证)和视频识别相结合的方式，将人员身份认证数据信息、射频通信数据信息和视频识别出的车辆特征信息进行融合分析处理，信息处理效率高、互补性强，既降低了信息的模糊度，同时也提高了智能交通管理的便捷性、安全可靠性、准确性和可信性；2.适合并通用于智能交通管理的各个方面及层面，有利社会资源的整合和充分利用，避免了重复建设，也方便了大众用户。

附图说明

图1是基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统的原理方框示意图；

图2是路侧设备RSE的结构原理示意图；

图3是车载设备OBE的结构原理示意图；

图4是车主Mkey的结构原理示意图；

图5是业主Mkey的结构原理示意图；

图6是所述方法及系统应用到封闭式车辆管理时的原理方框示意图；

图7是封闭式车辆管理系统信息处理流程示意图；

图8是所述方法及系统应用到多车道自由流收费时的现场结构布局示意图；

图9是多车道自由流收费系统各设备信号作用区域示意图(以中间车道为例)；

图10是多车道自由流收费系统现场运行示意图；

图11是多车道自由流收费系统的信息处理流程示意图；

图12是多车道自由流收费系统的结构原理示意图；

图13是所述方法及系统应用到多义性路径识别时的现场结构布局示意图；

图14是多义性路径识别系统各设备信号作用区域示意图(以中间车道为例)；

图15是多义性路径识别系统现场运行示意图；

图16是多义性路径识别系统的结构原理示意图；

图17是多义性路径识别系统的信息处理流程示意图。

具体实施方式以下结合附图所示之优选实施例作进一步详述。

一种基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统，如图1至5所示，其方法包括如下步骤：

A.设置业务应用信息中心，该信息中心包括后台系统；

E.将所述路侧设备借助接口设备分别与车检器、上位机和所述业务应用信息中心后台系统建立有线通信连接；所述路侧设备通过专用短程通信频道、或局域人车信息频道、或广域人车路信息频道与所述车载设备建立无线通信，通过局域人车信息频道单独与所述车主Mkey建立无线通信；

G.车辆进入信息融合区域时，路侧设备的射频部分通过专用短程通信频道和/或局域人车信息频道与新进入车辆的车载设备进行高速无线认证通信，和/或路侧设备的射频部分通过局域人车信息频道与车主Mkey进行高速无线认证通信；路侧设备的视频部分对车辆进行图像抓拍并对车辆特征信息进行特征分析、提取、融合、识别；路侧设备再将与车主Mkey、车载设备之间无线通信所得的数据信息与视频部分获取的车辆特征信息进行融合处理；

H.所述上位机实时自动采集、分析、处理来自路侧设备所分析融合的数据；上位机根据车辆处理结果，按业务要求提取、组织数据，并以流水形式经接口设备上传到业务应用信息中心后台系统。

本发明中，所述路侧设备可以脱机工作，在脱机工作时，所述步骤H可以省略。

本发明基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统中，包括三种核心设备，即路侧设备RSE、车载设备OBE和车主Mkey，还包括常规设备诸如接口设备、上位机、车检器和包括后台系统的业务应用信息中心等，下面对三种核心设备做详细说明。

(1)路侧设备RSE1或RSE2

所述路侧设备RSE，包括公共部分，射频部分和视频部分。如图1所示：

公共部分包括第一人机界面处理单元152，电源模组及防雷保护处理单元18，外设接口通信处理单元151。

第一人机界面处理单元152包含了显示屏，键盘，指示灯以及蜂鸣器几部分，显示屏用于显示各种环境参数设定与设备工作、调试界面；键盘用于输入相关信息指令；指示灯用于显示设备工作状态以及报警提示；蜂鸣器用于以声音方式给出相关的提示与报警。

电源模组及防雷保护处理单元18是RSE内部设备供配电的来源，由于安装于户外，因此，作为最优，具有电源防雷与信号防雷，尤其在对外通信接口上，作为最优，采用单模或多模光纤通信接口。

外设接口通信处理单元151用于与外部设备进行互联，包括TCP/IP、USB、UART、以及开关量IO等连接通信方式；网络TCP/IP的接口形式适合于宽带数据通信，尤其是有图像文件数据传送时，会提高传输效率；USB作为一种目前主流的高速计算机外围通信接口，比较适合于短距离有线数据通信，作为最优，对RSE进行初始化时使用USB接口；UART作为一种比较传统的通配设备，在某些应用中可能会有所采用；开关量IO是一种重要的工业设备控制接口，外部设备如车检器等可通过开关量形式触发RSE，同样，对外部设备如补光灯等也是通过开关量形式进行现场控制。

为了使得RSE能满足智能交通多层次应用需求，作为最优，本发明在RSE架构设计上采用积木式系统架构设计，通过不同的功能组合搭配满足智能交通各种不同应用，并使得RSE能够结合业务特点以多种形式，如固定安装方式安装在车道侧边、或上方、或地面上，或以移动便携方式作用于车辆。

RSE的射频部分包括第一微处理器10，及与第一微处理器10有线连接的第一SAM安全访问单元141、PSAM消费安全访问模块142、第一专用短程通信频道处理单元11、第一局域人车信息频道处理单元12和第一广域人车路信息频道处理单元13。

上述的专用短程通信，目前主要用于国家及地方ETC电子收费，为了实现兼容，作为最优，所述RSE的专用短程通信频道处理单元具有5.8GHz收发器111与收发天线112，微处理器根据国家及地方ETC电子收费标准规范控制收发器的工作。

上述的局域人车信息，是为了克服目前在车辆人员信息化上的不足而提出，在智能交通系统中，人作为最重要的参与方，是交通信息化中的重要对象，车辆要实现快速通行，不可避免会遇到人员的快速认证问题。目前基于进场取卡或单据，出场交还确认的方式，会对车流造成人为的交通瓶颈，因此，作为最优，使用无线通信的方式，解决人员认证问题，而且在通行时尽可能不用额外增加人工操作。在局域人车信息频道选择上，作为最优，使用2.45或5.8GHz频段，这两个频段都具备方向性好，通信范围容易控制、高数据吞吐率等优点，因此本发明第一局域人车信息频道处理单元具备2.45GHz收发器121与收发天线122，或当使用5.8GHz频段时，共用所述专用短程通信频道处理单元11所包含的5.8GHz收发器111与收发天线112。

上述RSE的5.8GHz收发天线112及2.45GHz收发天线122，根据具体情况需要而采用柱螺旋微波天线、微带阵列天线或喇叭天线。

所述广域人车路信息，主要是基于路段在大范围内使得RSE能够与过往车辆的OBE之间建立点对多点远距离无线通信，进行如信令控制、信息存取、公共信息发布等重要工作，使得车载单元OBE能根据信令作出预处理，包括对司机的提示信息，因此，作为最优，在频道选择上，使用了传输能力较强，也比较成熟通用的300-928MHz频段中的ISM433MHz频段作为广域人车路信息频道；本发明第一广域人车路信息处理单元13包括300-928MHz特定频段收发器131与收发天线132。

所述RSE的视频部分包括嵌入式处理器20，及与嵌入式处理器20有线连接的非易失数据存储单元16，第一扩展数据存储单元17，视频信号处理单元19。

上述的视频信号处理单元19包括视频摄像机191，双路视频信号控制处理模块192以及补光灯193。视频摄像机191的视频信号以有线连接方式接入双路视频信号控制处理模块192进行预处理，并最终以数据形式为嵌入式处理器20加工存取，同时，嵌入式处理器20根据现场光线情况也会对视频摄像机191的工作参数进行动态调整，对补光灯也有协同的开闭控制，这些调整和控制均通过双路视频信号控制处理模块192对视频摄像机191以及补光灯193实行。

出于提高RSE处理性能以满足实时性、准确性要求，要现场对图像直接进行分析与处理，作为最优，嵌入式处理器选择单核或多核DSP数字信号处理器，或多核DSP+ARM处理器，或ARM处理器。

所述补光灯193为金属卤素灯、可见光LED灯或红外光LED灯。

所述视频部分，是在视频识别方面，能够检测车辆、跟踪定位车辆、提供车辆特征信息；车辆特征信息包括但不限于：车头局部信息，如：车头车牌字符、颜色构成、纹理特征、安装位置，车头车标；车尾局部信息，如：车尾车牌字符、颜色构成；车头全貌信息，如：包含车头挡风玻璃在内的车头纹理特征、颜色构成、车型。所述车牌包含但不限于中国大陆、香港、澳门、台湾车辆车牌；所述车辆特征信息，作为最优，以高置信度的车牌字符及车牌底色为最大权重特征分量，配套以车头全貌特征分量，共同构成车辆的特征信息。

所述RSE如果同时装配有射频部分与视频部分，则前者的第一微处理器10与后者的嵌入式处理器20有线相连，且第一人机界面处理单元152和外设接口通信处理单元151仅与视频部分嵌入式处理器20有线相连；如果仅有射频部分，第一人机界面处理单元152和外设接口通信处理单元151与射频部分第一微处理器10有线相连；所述RSE对车辆信息的采集处理可以在内部高效完成射频通信与视频识别数据的有效融合。

所述RSE，结合ETC专用PSAM142和/或内置SAM1安全访问单元41通过专用短程通信频道、或局域人车信息频道、或广域人车路信息频道与车载设备OBE无线通信，也可以通过局域人车信息频道单独与车主Mkey无线通信。

所述RSE通过装备ETC专用PSAM消费安全访问模块，能够支持国家及地方各种基于双界面电子收费IC卡的ETC应用，通过装备内置SAM安全访问单元能够支持其它智能交通应用领域的各种基于互联网的特色应用。

所述DSRC专用短程通信以及双界面IC卡，符合国家以及地方ETC电子收费系列标准规范，RSE通过OBE对双界面IC卡的所有操作其安全性保障均建立于PSAM消费安全访问模块以及ESAM嵌入式安全访问模块基础之上。

所述第一SAM安全访问单元，是一种以基于互联网开展各种智能交通业务为主要特征的、专用于解决人、车、路信息认证以及数据通信安全性问题的安全保障体系，与ETC电子收费专用PSAM或ESAM相互独立。具体为：使用公钥基础设施PKI框架体系来管理密钥和证书，通过由CA认证中心颁发的数字证书来进行身份认证与公钥管理，通过数字签名来保证通信数据的不可篡改与不可否认、通过对称与非对称密码算法来保证局域人车信息频道以及广域人车路信息频道通信数据的真实性、完整性与机密性。在安全性能方面，作为最优，对称密码算法使用但不限于AES，或3DES；非对称密码算法使用但不限于ECC，或RSA，或DSA；数字签名使用但不限于SHA-1、或MD5散列算法。

所述RSE包含非易失数据存储单元16以及第一扩展数据存储单元17，可以支持程序保存，支持海量的车辆名单控制管理、费率表管理与交易记录保存，并能够脱机工作。

所述RSE与RSE之间可以在内置SAM安全访问单元的安全保障基础上，通过局域人车信息频道或广域人车路信息频道进行无线通信组网。

所述RSE三个频道无线通信，均具有防碰撞解决机制。

所述RSE其固定安装使用时采用市电或太阳能供电，其移动便携使用时既可以采用市电，也可以使用可充电电池。

(2)车载设备OBE3

如图3所示，车载设备OBE3，包括第二微处理器30，及与第二微处理器30有线相连的第一高速计算机外围设备接口通信单元34、第二扩展数据存储单元35、第二人机界面处理单元36、拆卸检测及电源单元37、第二专用短程通信频道处理单元31、双界面IC卡接口检测通信模块39、ESAM嵌入式安全访问模块382、第二局域人车信息频道处理单元32、第二广域人车路信息频道处理单元33和第二SAM安全访问单元381。

所述第二专用短程通信频道处理单元31包括5.8GHz发射器311、发射天线312、5.8GHz接收及唤醒器313和接收天线314；所述第二局域人车信息频道处理单元32包括2.45GHz收发器321和收发天线322，或当使用5.8GHz频段时共用专用短程通信频道处理单元31所包含的5.8GHz发射器311、发射天线312、5.8GHz接收及唤醒器313和接收天线314；所述第二广域人车路信息频道处理单元33包括300-928MHz特定频段收发及唤醒器331和收发天线332；作为最优，使用300-928MHz频段中的ISM433MHz频段作为广域人车路信息频道；所述人机界面处理单元36包括显示屏、键盘、指示灯以及蜂鸣或语音器；所述高速计算机外围设备接口通信单元34为USB、TCP/IP或UART通信接口，作为最优，对OBE进行初始化时使用USB接口。

所述述OBE固定安装于车辆前挡风玻璃，与车辆唯一对应，且有拆卸检测与低电压检测报警机制。当侦测出有拆卸行为发生时，第二微处理器30会作相关记录及处理；所述OBE是有源设备，采用电池供电，而且具有掉电时不丢失关键作业参数数据的功能；由于使用电池供电，因此当供电电压到达临界状态时，微处理器30会使用声/光报警方式提示司机处理。为了延长电池寿命，作为最优，OBE对于5.8GHz频段及300-928MHz特定频段具有唤醒电路设计，当与RSE完成了相关信息处理后，立即转入休眠状态。

所述OBE既可以通过专用短程通信频道、局域人车信息频道、广域人车路信息频道与路侧设备RSE无线通信，通过有线接触或无线非接触方式与双界面IC卡通信，也可以通过第一高速计算机外围设备接口通信单元34与车主Mkey有线连接通信，或通过局域人车信息频道与车主Mkey无线通信。

所述OBE通过装备ETC专用ESAM嵌入式安全访问模块382，能够支持国家及地方各种基于双界面电子收费IC卡的ETC应用；通过装备内置第二SAM安全访问单元381能够支持其它公共应用领域的各种特色智能交通应用；通过第二广域人车路信息频道处理单元33结合ETC专用ESAM382和/或内置SAM381，能够与安装有第二广域人车路信息频道处理单元的RSE远距离通信；

所述OBE内针对公共应用领域使用的内置第二SAM安全访问单元381，能支持多种业务应用，每个应用以文件形式保存，并包含应用所需的密钥以及各种业务数据，其总长度固定，除了统一文件头格式参数以外，允许业主根据各自业务特色自定义剩余的文件内容，每个业务应用各自独立，数据加密，并不能相互被读取或修改。因此，作为最优，能实现电子化安全存放与更新各种特色智能交通应用的资料文件，包括但不限于：机动车检验合格标志；车船税、隧道费、养路费、城建费、过桥费等公路规费缴费证明；绿色环保分类标志；强制保险标志；各种形式的年票、季票、月票等。

(3)车主Mkey6

如图4所示，车主Mkey6，包括第三微处理器60，及与第三微处理器60有线相连的第二高速计算机外围设备接口通信单元63、第三人机界面处理单元64、电源单元65、第三SAM安全访问单元66、第三局域人车信息频道处理单元61和第三广域人车路信息频道处理单元62；所述第三局域人车信息频道处理单元61包括2.45GHz收发器621与收发天线622，或5.8GHz收发器621与收发天线622；所述第三广域人车路信息频道处理单元62包括300-928MHz特定频段唤醒器631和接收天线632；作为最优，使用300-928MHz频段中的ISM433MHz频段作为广域人车路信息频道；所述第三人机界面处理单元64包括但不限于：键盘，指示灯，显示屏，蜂鸣或语音器；所述第二高速计算机外围设备接口通信单元63为USB、TCP/IP或UART通信接口，作为最优，对车主Mkey6进行初始化时使用USB接口。

所述车主Mkey6专为车主及其授权人员配备，在本发明中，作为最优，车主利用Mkey6既可作为封闭式车辆管理区域司机无额外操作的快速安全认证通行凭据、车主上网进行信息处理的身份认证工具、也可作为特色智能交通业务的一种安全信息载体；所述RSE与车主Mkey6可以使用基于内置第三SAM安全访问单元66的局域人车信息频道进行高速无线认证通信与车内数据采集；所述车主Mkey6通过第二高速计算机外围设备接口63可以连接车内各种数据采集设备；所述车主Mkey6是有源设备，采用电池供电。

本发明中，所述车检器4、41、42或43包括地面车检器、视频车检器、微波车检器、红外车检器或超声波车检器，对车检器的选择运用，将视乎定位精度与响应时间的要求作出优选。所述车内各种数据采集设备96，包括但不限于：人员生物认证设备、车辆GPS行驶路径记录仪、车辆行驶事件检测与记录仪。所述接口设备82，包含但不限于网络路由器、信号转换器、电源供配等；接口设备82以有线方式连接了路侧设备RSE、上位机81、车检器以及ETC及其它公共应用领域业务应用信息中心后台系统。

本发明中，各广域人车路信息频道处理单元互相作用时是指射频无线通信距离在120米范围内，各局域人车信息频道处理单元互相作用时是指射频无线通信距离在30米范围内；因此，所命名的“广域”和“局域”在本发明中的含义与通常所说的局域网和广域网是不同的。

为了配合本发明基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统在智能交通管理中各方面的广泛并统一应用，提出一套OBE、Mkey(包括车主Mkey和业主Mkey)与RSE的发行方法，该发行方法涉及的硬件设备包括RA/CA注册/认证中心及其编程机、OBE、车主Mkey、业主Mkey及其副本、RSE及其上位机、联网计算机、业务应用信息中心及其编程机。在具体说明所述发行方法之前，先介绍下业主Mkey：

如图5所示，业主Mkey7，包括第四微处理器70，及与第四微处理器70有线相连的第三高速计算机外围设备接口通信及供电单元71，第四人机界面处理单元72，第四SAM安全访问单元73；所述第四人机界面处理单元72包括但不限于：键盘，指示灯；所述高速计算机外围设备接口通信单元71为USB、TCP/IP或UART通信接口，作为最优，对业主Mkey进行初始化时使用USB接口；上述的业主Mkey专为各种特色应用业主配备，作为最优，业主Mkey既可以在基于B/S、C/S的业务平台上认证车主身份、与车主Mkey进行安全保密通信、也可以用于业务初始化RSE；所述业主Mkey是无源设备，通过与计算机连接由计算机提供电能。

所述发行方法包括五大步骤：

步骤一、RA/CA初始化OBE、Mkey及RSE：

1)对于空白OBE：调出注册中心RA中该OBE的原始出厂审核信息，通过认证中心CA的编程机与OBE的高速计算机外围设备接口有线相连，基于公钥加密技术协同完成设备ID号的唯一化、PKI公/私密钥对、维护密钥、加密密钥、认证密钥等的生成、数字证书的制作与颁发、文件系统的建立等一系列工作；

2)对于空白车主Mkey：调出注册中心RA中该Mkey的原始出厂审核信息，把Mkey插入认证中心CA编程机上的高速计算机外围设备接口，基于公钥加密技术协同完成设备ID号的唯一化、PKI公/私密钥对、维护密钥、加密密钥、认证密钥等的生成、数字证书的制作与颁发、文件系统的建立、预设默认上网口令PIN等一系列工作；

3)对于空白业主Mkey：调出注册中心RA中该业主的相关登记注册资料及该Mkey的原始出厂审核信息，把Mkey插入认证中心CA编程机上的高速计算机外围设备接口，基于公钥加密技术协同完成设备ID号的唯一化、应用ID号的唯一化、PKI公/私密钥对、维护密钥、加密密钥、认证密钥等的生成、数字证书的制作与颁发、文件系统的建立等一系列工作；特殊地，故本发明对业主Mkey会同时配套制作一个特殊的副本以方便开展B/S或C/S业务应用；

4)对于空白RSE：调出注册中心RA中该RSE的原始出厂审核信息，通过认证中心CA的编程机与RSE的高速计算机外围设备接口有线相连，基于公钥加密技术协同完成设备ID号的唯一化、PKI公/私密钥对、维护密钥、加密密钥、认证密钥等的生成、数字证书的制作与颁发、文件系统的建立等一系列工作。

以上所述OBE、Mkey、RSE的私钥，均唯一存在于各自设备的内置SAM中，且不可被读出。

步骤二、业务应用初始化RSE、业主Mkey及其副本

业主初始化本地固定或便携式RSE的内置SAM安全访问单元时，把业主Mkey插入业务应用信息中心编程机的高速计算机外围设备接口，使用CA认证编程软件，选择安全策略、自行配置相关参数，即可实现RSE与该业务应用系统的信息同步与参数下载，完成RSE的初始化，同步完成业主Mkey的业务初始化；然后，把业主Mkey副本插入编程机高速计算机外围设备接口，对该副本作业务应用初始化，完成后业主再把Mkey副本固定安装于基于B/S或C/S业务平台的信息中心里，以支持与车主Mkey进行双向认证与加密通信。业主Mkey正本由业主本人妥善保管。

步骤三、车主初始化OBE和Mkey：

1)车主在新购的OBE上预设两个PIN，一是OBE操作密码口令PIN，用于车主对车主Mkey或其副本的绑定启用或废止；二是车主使用Mkey登陆其它公共应用业务系统的上网密码口令PIN。PIN设定好后由OBE自动加密保存。这两个PIN的设定必须由车主本人操作、记录并妥善保管；

2)车主(或业主方服务人员)把新购的Mkey插入OBE的高速计算机外围设备接口，车主输入正确的操作PIN后，OBE与Mkey随即展开相互保密认证通信，若OBE判定该Mkey没有任何OBE的绑定特征信息，则与Mkey建立绑定。OBE自动完成与Mkey的初始化绑定操作，包含但不限于：交换双方设备ID与数字证书、车主上网PIN的信息摘要、双方的加密密钥等；

3)车主(或业主方服务人员)按OBE安装方法，正确把OBE安装在车头挡风玻璃上并固定好。

步骤四、业务应用初始化OBE：

1)车主(或业主方服务人员)把Mkey插入联网计算机，车主输入正确的上网PIN，即可开展业主Mkey副本与车主Mkey之间双方身份合法性相互认证、车主登记注册、资料报备等相关业务。资料报备视乎业务需要包括但不限于：证明文件原件的传真文档或电子图片、其它电子证明文档、交款证明、资金转帐证明、车主在进行现场激活时须出示受检的原件明细等。当后台人员完成相关资料的初步核定后，即可建立人车信息初审档案记录，双方签订电子合约备忘录；合约备忘录签定前后，双方进行信息安全交换传递，包括但不限于：双方的Mkey-ID及数字证书、业主应用ID、OBE-ID及数字证书、加密密钥、业主对OBE的初审车辆加载信息等；

2)车主(或业主方服务人员)再把车主Mkey插入OBE，OBE自动进行判断Mkey的合法性等相关加密认证工作，并安全加载信息至相应应用文件系统中，最终完成OBE在该项业务应用上的初始化过程。

注：若该业务应用仅认证车主而不认证车辆，则对于新的车主Mkey，利用其本身预设的默认口令上网进行本步骤1)即可。

步骤五、系统激活：

分为两种情况：

1)如果上述步骤三和步骤四是车主自助完成，则首次在车道上使用电子系统时，须经授权的车道管理值班人员作现场检查确认，确认事项包括初审信息、已经提示车主须现场出示的原件、以及OBE是否已被正确安装到位。若所有核对项目全部通过，或核定项目有差异、按业主规定可作现场修正的，修正后打印或手工填写正式合约与发票，车主签字接受后即可马上激活系统应用；若现场核对项目有重大差异，则当次不能做系统激活，车主须重复以上步骤四。以上激活过程不管成功与否，均须把过程记录信息(含车头信息图片)上传业务应用信息中心备案；上述涉及到的现场修正与更新OBE应用文件内容的方法包含但不限于：1、通过上位机以及车主Mkey；2、通过RSE及其上位机；

2)如果以上步骤三(第1项除外)和步骤四是在业主方服务人员使用联机或脱机便携RSE等设备处理下顺利完成，则安装完OBE后，业主方授权人员随后就可以在该业务系统上激活该车的系统应用。OBE的安装激活过程记录信息(含车头信息图片)上传业务应用信息中心备案。

在公共应用领域中，在OBE的登记认证与应用服务初装上，车主Mkey是业务应用信息中心与OBE之间的桥梁；在后续使用过程中，如果车主要登陆使用相关业务应用系统(B/S或C/S架构)进行个人信息处理时，双方的Mkey可起到身份认证与数据加/解密引擎的作用；车主可以通过OBE生成多个车主Mkey副本，然后把该副本交给其他授权人员使用，但这些Mkey副本仅供相关人员在特定应用中快速通行认证车道时用，不能作为登陆相关业务系统时对合法车主的身份认证使用。同理，业主Mkey与该业主的业务应用唯一对应，由注册中心RA登记及核发CA证书，业主Mkey用于业务初始化RSE以及业主Mkey副本，业主Mkey副本固定使用在业务信息中心用于与车主Mkey相互认证。

为了保证业务各自独立，各负其责，车主使用Mkey在某业务应用系统中自行完成所有开通登记注册手续后，在正常使用电子系统前，必须经由该业务应用单位的相关授权岗位责任人员现场检查确认，所有核对项目全部通过并且确认OBE已被正确安装，方能激活使用。

当车主在已有的公共应用项目上需要增加ETC服务项目时，由于OBE已经预装了国家及地方ETC专用ESAM嵌入式安全访问模块以及相配套的双界面IC卡接口检测通信模块，故车主仅须按相关指引到指定地方办理相关手续，并由ETC专业服务人员提供OBE的初始化发行服务即可；若车主使用本发明的OBE在已有ETC应用的情况下，需要增加其它公共应用服务项目时，则直接使用本发明的Mkey，按上述步骤四、五的流程办理即可，从而很好的实现了包括ETC在内的各种业务的无缝接合。

在本发明方法中，既体现了传统OBU发行方式的优点，也通过车主自助、层层把关方式极大地弥补了传统OBU设计与发行方面的不足。

本发明基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法及系统能够适用于现代智能交通管理的各个方面，基本为：一、封闭式车辆管理，二、多车道自由流收费管理，三、多义性路径识别收费管理。

实施例一、封闭式车辆管理

城市中的车辆停放区域大多实行封闭式管理，并有以下几个共同点：1、固定用户车辆占有一定比例，车主一般使用预付方式购买年、季、月票/卡，部分车辆拥有固定车位；2、其余临时车辆入场时须领取IC卡或进场凭证，出场时交还；一般使用计时现金收费的后付方式；3、固定车辆与临时车辆进出场都要停车以进行人工处理。

为了克服人工处理所带来的交通瓶颈现象，提高车辆管理效能，本发明针对封闭式车辆管理的以上特点，有以下具体实施方法，具体为：

基于互联网开展智能交通业务应用，通过发行基于公钥基础设施PKI的OBE、Mkey、RSE，使得智能交通各参与方有一个易于使用、安全可靠的公共平台。

如图1、6和7所示，在ETC及其它公共应用领域，开展智能交通业务须具备业务信息中心99，该中心可以是业主单位的一个Internet门户网站，也可以是一个基于内部网Intranet的作业系统，也可能兼而有之。本发明的业主Mkey副本7安装于面向业务的服务器端，当用户把车主Mkey6接入联网计算机85的高速计算机外围设备接口上，并进入业务应用网站申请服务时，双方即可展开握手认证，并可使用CA认证中心98来进行身份鉴别。本发明通过由CA认证中心颁发的数字证书来进行身份认证与公钥管理，通过数字签名来保证通信数据的不可篡改与不可否认、通过对称与非对称密码算法来保证通信数据的真实性、完整性与机密性。

由于车主Mkey专为车主配备，既可作为封闭式车辆管理区域快速安全认证通行凭据、上网进行信息处理的身份认证工具、以及办理各种智能交通业务的信息载体，因此，车主Mkey在整个业务系统开展过程中，可起到非常重要的作用。

图1中车辆91装有车载设备OBE3，车主Mkey6由车主随车携带，它既可以基于内置SAM安全访问单元直接与路侧设备作无线身份认证通信，也可以通过OBE3作中继与RSE1作数据交换，或通过高速计算机外围设备接口与OBE有线连接通信；路侧设备RSE1、上位机81、车检器4、以及业务应用信息中心均与接口设备82有线连接实现互连。上位机81一方面汇总各车道RSE1现场采集数据、并把分析处理结果以流水形式上传业务应用信息中心99的后台系统100；另一方面，也动态接收业务应用信息中心99中的后台系统100的控制指令或收费车辆名单与费率表等更新信息，并可控制、分发到各个车道RSE1。

图6为一进一出封闭式车辆管理现场设备布局图，RSE1安装在栏杆机附近，每车道装设有一个车检器4，其中轴线与栏杆距离约6米；上位机81和设备接口82安装于收费亭内；后台系统100安装于业务应用信息中心99内。RSE1的广域人车路信息频道作用于进场区域道口轮换工作以广播公共信息及控制信令，其余频道作用于车检器4与栏杆之间的本车道区域，视频部分作用于车检器4以外的车道区域用于视频车辆检测与车牌识别。

图6中的RSE2，在特殊应用中，用于固定车位管理。RSE2安装于固定车位地面上，或车位上方，或车尾附近；该RSE2没有视频部分，是一种具有内置SAM的RSE的最小系统，通过接口预先设定该车位的OBE和/或车主Mkey认证信息；车检器4通过接口设备82转换成开关量信号触发RSE2工作。当车检器4检测到有车辆停靠在固定车位上时，RSE2通过广域人车路信息频道唤醒车内OBE和/或车主Mkey，并随后进行认证通信，若规定时间内没有收到与RSE2内预设名单相匹配的OBE和/或Mkey，则现场声光报警，和/或无线信道组网后台报警，和/或通过有线连接至上位机报警。

本发明针对封闭式车辆管理的特点，对于进出车辆，有以下具体的处理流程，分别为：(1)信息预处理进程

1)RSE射频部分通过广域人车路信息频道发送控制信令，对进场车辆广播剩余车位数；视频部分实时检测车辆；

2)车检器实时检测车辆，状态变化数据发送至RSE以及上位机；

3)RSE及上位机采集、分析数据；

4)如果没有发现新车辆进入融合区，则返回本步骤1)；

5)为新进入车辆分配流水号并创建一条空白流水；

6)以新流水为参数，创建并激活信息融合进程；

7)返回本步骤1)。

(2)信息融合进程(入口车道)

1)RSE视频部分抓拍车辆现场图片并识别车牌；

2)OBE被唤醒后，选择通信频道应答RSE；车主Mkey被唤醒后，通过局域人车信息频道与RSE发起认证通信；

3)RSE与OBE进行相互认证；RSE与车主Mkey进行相互认证；

4)上位机采集数据，结合名单判断认证信息的有效性；

5)如果认证无效，转入本步骤9)；

6)如果不是电子收费车辆，转入本步骤10)；

7)RSE向OBE或电子收费IC卡写入入口信息；

8)如果写入成功，转入本步骤10)；

9)人工处理；

10)放行车辆，调用过车流水生成进程；

11)入口车道信息融合进程结束。

(3)信息融合进程(出口车道)

1)RSE视频部分抓拍车辆现场图片并识别车牌；

3)RSE与OBE进行相互认证；RSE与车主Mkey进行相互认证；

4)上位机采集数据，结合名单判断认证信息的有效性；根据出入口相同车牌识别结果与OBE读出的车牌信息作比较，验证OBE有否拆卸移位；

5)如果认证或验证无效，转入本步骤9)；

6)如果不是电子收费车辆，转入本步骤10)；

7)RSE从OBE或电子收费IC卡读出入口信息，并依据费率表扣费；

8)如果扣费成功，转入本步骤10)；

9)人工处理；

10)放行车辆，调用过车流水生成进程；

11)出口车道信息融合进程结束。

(4)流水生成进程

1)取出RSE视频部分的抓拍图片以及识别结果；

2)取出RSE射频部分认证结果信息；

3)取出车道相关信息，如车道编码、登陆工号，放行方式及时间，异常描述等；

4)对于电子收费车辆，在出口车道取出扣费交易信息；

5)上位机根据以上方法，把该车完整流水上传业务信息中心后台系统；

6)过车流水生成进程出口。

以上车辆处理流程，为本发明的最佳实施例。在对司机的认证与固定车辆年季月票车辆认证与防盗上，尤其具有快捷、安全、可靠等各方面优点，能够满足封闭式车辆管理的各种要求。

实施例二、多车道自由流收费方法

如图8所示，前龙门架87、后龙门架88横跨自由流收费各条车道；每条车道均安装有前地面车检器41、中地面车检器42，在前龙门架87上每条车道固定安装有前RSE1，它主要由包含补光灯的视频部分和射频部分构成。同时在前龙门架87上安装有一个利用广域人车路信息频道与OBE3远距离无线通信的广域信息处理RSE5，它主要含有射频部分，用于远距离唤醒OBE3以传输控制信令或广播公共信息；在后龙门架88上每条车道固定安装有后RSE2，它由不带补光灯的视频部分及射频部分构成。车道前RSE1、后RSE2的射频部分通过专用短程通信频道与行驶车辆91车头挡风玻璃上的OBE3无线通信，视频部分对行驶车辆91进行视频检测识别；电子收费IC卡391以接触式(ISO7816)或非接触式(ISO14443)与OBE3相连。另外，在路边固定安装有路侧设备柜80，柜中装有上位机81以及配套的接口设备82。

如图12所示，所有RSE均以有线TCP/IP或UART信号方式接入路侧设备柜80的接口设备82中，实现与上位机81有线相连，同时也实现相同车道前后RSE的有线实时同步通信；另外，上位机81也通过接口设备82与业务应用信息中心99网络相连；所有车道地面车检器信号均接入路侧设备柜80里面的接口设备82中，并通过接口设备82传输到对应车道的RSE与上位机81中。上位机81一方面汇总各车道RSE现场采集数据、并把分析处理结果以流水形式上传后台业务应用信息中心99；另一方面，也动态接收业务应用信息中心99中的后台系统100的控制指令或收费车辆名单与费率表等更新信息，并可控制、分发到各个RSE。

图9中，车道现场各个设备的信号作用区域，以中间车道为例，图中从左到右，分为前RSE1视频部分作用的视频车辆检测区(呈漏斗型)、前地面车检器41、中地面车检器42共同作用的车辆精定位区、前RSE1射频部分作用的射频通信区、后RSE2视频部分作用的视频车牌识别区、后RSE2射频部分作用的射频接力区合共五个区域，其中中间三个区域大体重叠于该车道6米范围之内。除了作为车辆预处理的视频车辆检测区与左右车道有部分重叠以外，其它区域均仅限于本车道；前后RSE射频部分作用区域不重叠，且中间过渡带大于3米，采用高增益定向微波天线确保没有邻道串扰。以前地面车检器41中轴线为起始线，起始线与中地面车检器42轴距为4米、与前龙门87轴距为8米、与后龙门88轴距为18米，以上物理尺寸可参见图10。

按照信息处理基本过程，把上述第一个作用区域划分为信息预处理区域，中间三个作用区域合并为信息融合区域，最后一个划分为信息候补区域。这三个区域相互作用，确保自由流车辆收费的唯一性、完整性、与准确性。

在上述的信息融合区域，使用了以地面车检为主、视频车检为辅的车辆检测方法，从车头进入到车头离开，通过车检器信号变化以及车牌识别跟踪，能够实现准确的车辆定位。同时，由于该区域前后不超过6米，最多只能容纳一部完整车辆，因此信息处理具备唯一性；在此期间，前RSE射频部分与OBE进行认证与数据通信，并实时与后RSE建立同步，后RSE的视频部分使用前RSE视频部分抓拍图片分割出来的归一化字符来进一步提升其对应待识别字符的识别成功率，以得到高置信度的车牌识别结果，从而确保了车辆信息处理的完整性与准确性。

现结合图9、图11，以其中一个车道来详细说明车辆自由流收费的处理过程，其余各道类同。本发明所设计的处理过程支持并发事件，按先后次序有四个进程，分别为：信息预处理进程，信息融合进程，信息候补进程以及交易流水生成进程。

(1)信息预处理进程

1)前RSE视频部分实时检测跟踪预处理区域车辆，提供定位数据；若识别出变线车辆，同时提供违章抓拍图片；

2)前、中地面车检器实时检测车辆，状态变化数据发送至RSE和上位机；

3)RSE和上位机采集、分析数据；

4)如果没有发现新的车辆进入融合区，则返回本进程1)；

5)处理进入信息：车辆是违章还是正常，如果是违章进入，保留违章图片以作交易流水附件；

6)为新进入车辆分配流水号并创建一条带以上进入信息的空白流水；

7)以新流水为参数，创建并激活信息融合进程；

8)返回本进程1)。

(2)信息融合进程

1)前RSE视频部分抓拍图片并识别车牌，提供抓拍图片及含有置信度的车牌识别结果留作候补；

2)前RSE射频部分与OBE通过射频通信进行交易，并实时与后RSE射频部分建立预同步；

3)后RSE视频部分锁定进入车辆，提供跟踪定位数据；抓拍图片并识别车牌，提供含有置信度的车牌识别结果；

4)上位机采集、分析数据，如果车辆车头没有离开融合区，则返回本进程2)；

5)如果前RSE与OBE通信失败或交易没有完成，则创建并激活信息候补进程；

6)设置运行1秒定时，以补全信息。定时时间到达，则完成数据的交叉复核后，调用交易流水生成进程；

7)信息融合进程结束。

(3)信息候补进程

1)后RSE射频部分根据与前RSE的预同步结果设置相关参数；

2)后RSE射频部分与OBE通过射频通信进行握手与交易状态确认；

3)若当次交易没有完成及1秒定时没有到达，则后RSE射频部分与OBE通过射频通信继续完成交易，否则结束信息候补进程；

4)返回本进程3)。

(4)交易流水生成进程

1)对前、后RSE视频部分，车牌识别最终结果取置信度最高的图片及识别字符，车辆抓拍图片取自前RSE；

2)对前、后RSE射频部分，交易数据取自前RSE，前RSE交易没有完成的补全信息取自后RSE射频部分；

3)上位机根据以上取舍方法，把该车完整流水上传信息中心；

4)交易流水生成进程结束。

以上自由流收费处理流程，能够满足自由流收费快速性、完备性、准确性、可靠性、鲁棒性的要求。

本方法具有以下优点：

①高效性：由于在信息融合过程中大部分的运算都在前后RSE内的嵌入式处理器及微处理器中直接完成，避免了作业过程中大量并发数据涌向上位机所造成的不利影响，从而提高了自由流收费的处理效率。

②完整性：由于在实时同步的基础上使用了射频接力，使得交易处理时间延长了一倍，前RSE没有完成的交易可通过后RSE在信息候补区域内完成，确保了高速运动车辆当前交易的有效完成。此外，对于在车道收费预处理区临时跨线变道的违章车辆，前RSE视频部分能检测识别，并可流水上传后台处理；这些都保证了自由流收费信息的完整。

③准确性：由于在信息融合区域内，使用了多种信息融合手段，因此车辆信息处理能实现精确控制，交易处理能与当前锁定车辆唯一对应，生成的过车交易流水数据出现张冠李戴的可能性接近为零，从而保证了收费交易的准确性。

④可靠性：在前后RSE射频通信接力方面，采用了高增益定向微波天线，且中间过渡区域大于3米，这种方法能有效避免同频干扰，从而保证电子收费交易能得以可靠实现；在前后RSE视频检测识别方面，由于其作用范围前后不超过30米，而且对车牌识别使用多种角度，因此外界各种不利影响可以降至最小；此外，设备配置以车道为单位，地面车检与视频车检同时作用，相辅相成，其中一个失灵，也不至于失去触发控制信号，从而能够保证系统全天候不间断运行。

实施例三、多义性路径识别收费管理

实施多义性路径识别，与上述的多车道自由流收费多有类同，重复部分如信息预处理区域以及信息融合区域的设备配置不在此详述，现把主要的新增设备及实施方法说明如下：

如图13-15所示，在各路径标识点安装建立与上述多车道自由流相同的系统设备，在每条车道与起始线轴距15-20米处增加安装一个地面车检器43，这样每条车道就具有前地面车检器41、中地面车检器42、以及后地面车检器43；同时，每条车道还新增一个视频摄像机，接入该车道前RSE1视频部分的第二路视频输入端口，用以识别车辆尾部车牌。这样，由后地面车检器43的车辆精定位区与前RSE1扩展视频摄像机作用区域共同构成一个扩展信息候补区域。

在上述的扩展信息候补区域，使用了以地面车检为主、视频车检为辅的车辆检测方法，从车尾进入到车尾离开，通过车检器信号变化以及车牌识别跟踪，能够实现准确的车辆定位。同时，由于该区域前后不超过6米，最多只能容纳一部完整车辆，因此信息处理具备唯一性；在此期间，前RSE视频部分的第二路扩展视频实时提取车尾局部特征信息，并与后RSE视频部分提供的车头局部特征融合以得到高置信度的车牌识别结果，从而确保了车辆信息处理的完整性与准确性。

如图16所示，在路径标识点中，广域信息处理RSE5与每条车道上的前RSE1、后RSE2以有线方式接入路侧设备柜80中的接口设备82，有线连接方式包含但不限于网络TCP/IP、以及UART；上位机81和后台业务应用信息中心99也同样以有线网络TCP/IP方式接入路侧设备柜80中的接口设备82中；广域信息处理RSE5以广域人车路信息频道与ETC车辆91里的OBE3无线通信；前RSE1与后RSE2的射频部分通过专用短程通信频道与ETC车辆91里的OBE3无线通信，视频部分对ETC车辆91与MTC车辆90进行视频检测与识别；电子收费IC卡391以接触式(ISO7816)或非接触式(ISO14443)与OBE3相连。

在收费站ETC出口车道，根据国家及地方电子收费系列标准规范，安装具有专用短程通信频道处理单元以及PSAM模块的路侧设备RSE，通过与装备有专用短程通信频道处理单元及ESAM模块的OBE3无线通信，即可得到电子收费IC卡391的车辆入口及路径等重要收费信息，从而能够进行不停车电子收费处理；在收费站MTC出口车道，本发明仅须安装路侧设备RSE的视频部分，即可对进入车道的收费车辆进行现场特征信息获取，通过后台系统得到路径信息后，即可进行人工收费处理。特殊情况下，如果是ETC车辆进入MTC出口车道，由于其电子收费IC卡已包含入口和路径信息，因此按正常收费流程进行人工处理即可。

具体而言，对多义性路径车辆的信息处理分为以下两种情况：

1、对于ETC车辆，由于已经具备OBU或OBE，以及电子收费IC卡，从国情考虑到这些车辆有可能是ETC进ETC出，也有可能是ETC进MTC出、或MTC进ETC出，为了保证ETC产品的向下兼容以及保持用户原来的操作习惯，作为最优，路径信息在路径标识点的写入与记录仍然使用5.8GHz频段结合双界面IC卡及ESAM、PSAM的安全通信机制为最优，即使用本发明所述专用短程通信频道来处理路径信息；同时，为了保证不管是OBU还是OBE，能在车辆严重超速的情况下，实现路径信息的正确处理，作为最优，采用前后RSE的射频通信接力方法。另一方面，对于本发明中安装有广域人车路信息频道处理单元的OBE，在信息预处理过程中由于作用距离较长，故采用单独的广域信息处理RSE来传输控制信令或广播公共信息，保证OBE被远距离唤醒后有更充足的时间进行电子收费IC卡的上电和预处理，大大提高前RSE路径处理的一次成功率。

2、对于MTC车辆，采用基于车辆不变性特征模式识别的信息融合方法，具体为：在路径标识点使用前后RSE的视频部分对行驶车辆进行图像采集、目标检测与定位、图像匹配、特征分析、特征提取、模式分类。在得到该行驶车辆的一系列特征信息后，连同其它附带信息以过车流水方式，通过上位机传送到业务应用信息中心后台系统；在车辆行驶到收费站MTC出口车道时，通过车道RSE视频部分现场采集当前收费车辆的特征信息，在读出通行卡上的入口信息后，连同其它附带信息一起传送到业务应用中心后台系统作分析运算与识别，并根据所得的处理结果来进行车辆收费。

所述车辆不变性特征与信息融合，作为最优，包含但不限于：车头局部信息，如：车头车牌字符、颜色构成、纹理特征、安装位置，车头车标；车尾局部信息，如：车尾车牌字符、颜色构成；车头全貌信息，如：包含车头挡风玻璃在内的车头纹理特征、颜色构成、车型。所述模式识别方法，包含但不限于人工神经网络、支持向量机、决策树、聚类方法。所述特征分析与特征提取，包含但不限于在时域、频域、或时频域下的目标检测、定位与特征抽取；所述车辆特征信息，是指经过上述处理所得到的、包含车辆车头全貌与车牌局部特征信息的、配套置信度指标的一系列归一化车辆属性描述。

所述附带信息包括但不限于：当前处理车辆所在的路标编码；进入时刻、抓拍图片、以及进入状态(违章、正常)。如果是违章附带违章抓拍图片等。

所述业务应用信息中心后台系统，主要针对没有OBU/OBE及电子收费IC卡的MTC车辆，其作用包括但不限于：汇总保存各路径标识点传送过来的过车流水数据；使用基于模式识别、数据挖掘以及证据理论的车辆匹配算法进行车辆路径分析与特征匹配；实现路径数据管理等。具体为：当收到MTC出口车道的现场信息后，根据入出口地点、时间段、各种可能路径等参数从数据库中找出未匹配的全部候选车辆的特征信息，利用车辆匹配算法逐个与当前收费车辆的特征信息作分析比对，并把匹配结果及路径信息反馈到出口收费车道用于计费；极端情况下若无处理结果，则提示MTC收费人员核定现场采集到的收费车辆特征信息，如果有变更，则重新发起路径识别；如果没有变更，则按相关规定进行人工处理。

为了提高多义性路径识别的成功率，作为最优，以高置信度的车牌号码及车牌底色为最大权重特征分量。具体方法为：在路径标识点，每条车道除了利用前RSE视频部分第一路视频检测定位车辆，抓拍车辆全貌图片以外，还利用前RSE视频部分的第二路视频用于抓拍及识别车辆的尾部车牌，以及利用后RSE的视频部分用于抓拍识别车辆的头部车牌，本发明利用这种机制，多角度对车辆特征尤其是车牌号码进行信息融合与识别处理，得到高置信度的车牌识别结果，结合同时提炼出来的其它特征信息，共同保证了车辆特征信息的高可用性。同时，由于所有的视频处理都在前后不超过30米的视野范围内以多种角度进行，而且有补光灯作辅助照明，因此外部各种不利因素，如：暴雨、浓雾、风雪、太阳逆光、物体或地面反光、交通堵塞等对图像处理所带来的各种不利影响，会降到极小。另一方面，在MTC出口，如果出现由于车道RSE视频部分得到的车辆特征信息综合置信度低于预设阈值的小概率事件，可以提示收费人员现场核对更改后才继续做路径识别，这从另一方面也保障了在出口处同样具备高置信度的车牌信息以及高可用性的车辆特征信息，从而保证了路径识别处理的准确性。

现结合图14、图17，详细说明车辆多义性路径识别在路径标识点以及收费站出口车道的信息处理过程，分别为：信息预处理进程，信息融合进程，信息候补进程、过车流水生成进程，以及收费站出口路径处理流程五个部分。

(1)信息预处理进程

2)前、中、后地面车检器实时检测车辆，状态变化数据发送至RSE和上位机；

3)RSE和上位机采集、分析数据；

4)如果没有发现新车辆进入融合区，则返回本进程1)；

5)处理进入信息：违章或正常；违章图片作为过车流水附件；

6)为新进入车辆分配流水号并创建一条带进入信息的空白流水；

7)以新流水为参数，创建并激活信息融合进程；

8)返回本进程1)。

(2)信息融合进程

1)前RSE视频部分抓拍图片，提取车辆车头全貌特征信息，并提供识别处理结果；

2)前RSE射频部分与OBE进行认证与路径信息处理，并实时与后RSE射频部分建立预同步；

3)后RSE视频部分锁定进入车辆，提供跟踪定位数据；抓拍图片，提取车头局部特征信息，并提供识别处理结果；

4)上位机采集、分析数据，综合计算车速；

5)如果车辆车头尚未离开融合区，返回本进程2)；

6)创建并激活信息候补进程；

7)结合车速设置并运行超时定时器以补全信息。定时时间到达，数据交叉复核后调用过车流水生成进程；

8)本进程结束。

(3)信息候补进程

1)后RSE射频部分根据与前RSE的预同步信息设置相关参数；与OBE通过射频通信进行握手与状态确认；

2)如果超时或车辆离开扩展候补区，则跳转本进程5)；

3)若没有完成路径写入，则后RSE与OBE继续完成写入；

4)前RSE扩展视频部分检测定位目标车辆；抓拍图片，提取车尾局部特征信息，并提供识别处理结果；

5)本进程结束。

(4)过车流水生成进程

1)对前、后RSE视频部分进行信息融合，得到高置信度的车牌识别结果与车头全貌特征信息；车辆抓拍图片取自前RSE；

2)对前、后RSE射频部分，路径操作数据取自前RSE，前RSE操作没有完成的补全信息取自后RSE射频部分；

3)上位机根据以上方法，把该车完整流水上传信息中心；

4)本进程结束。

(5)收费站出口路径处理流程

1)若是ETC车道，跳转到本流程5)；

2)RSE视频部分提取当前收费车辆特征信息；如果综合置信度低于预设阈值，则提示收费员现场核对修改；

3)分为两种情况：

情况1：收费员读取通行卡入口信息后，系统自动把相关信息发送到业务信息中心后台系统进行路径识别；后台系统反馈匹配结果及路径信息到MTC出口收费车道；

情况2：收费员读取ETC车辆电子收费IC卡的入口信息与路径信息；

4)收费员依此进行，后续人工收费处理；

5)RSE射频部分通过当前收费车辆的OBE读取电子收费IC卡上的入口信息与路径信息；

6)ETC系统依此进行后续不停车收费处理；

7)本流程结束。

以上多义性路径识别信息处理流程，能够满足路径处理快速、便捷、安全、通用、实用、可靠等各项要求。

本方法除了具备上述自由流收费所具有的各项优点以外，还具备以下好处：

①便捷性：本方法对于ETC用户以及MTC用户，在享受高速公路通行服务上，均没有增加额外的、特殊的操作要求，也无须改变通行的习惯行为，亦即本发明所述多义性路径识别方法，其实施效果对用户完全透明，这极大的方便了司机用户，减少了因操作失误所带来的种种不必要麻烦；

②通用性：对于ETC车辆，由于使用的是国家以及地方通用的电子收费处理机制平台及现成的ETC产品，因此路径信息的存取具有通用性；对于MTC车辆来说，随着路网的展延，在收费系统上仅须相应进行有限度的软件升级，以及在出口车道配备仅包含视频部分的RSE，就能处理多义性路径识别问题，从而实现准确的人工收费；

③安全性：在多义性路径问题上，路径信息的重要性仅次于入口信息，且与通行费用直接相关，因此，本发明方案中路径信息纳入国家及地方的各种ETC应用的规范化安全保障体系当中，收发信使用专用短程通信频道结合PSAM与ESAM来保证路径信息的安全可靠记录与使用；

④实用性：由于使用了多种不变性特征来描述以及识别车辆，而且使用了多角度视频信息融合处理技术，这样实施效果比单纯意义上采用车牌识别具有更高的置信度，以及具备更高的实用价值。

Claims

1.一种基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

A.设置业务应用信息中心，该信息中心包括后台系统；

2.如权利要求1所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，其特征在于：还包括步骤H：所述上位机实时自动采集、分析、处理来自路侧设备所分析融合的数据；上位机根据车辆处理结果，按业务要求提取、组织数据，并以流水形式经接口设备上传到业务应用信息中心后台系统。

3.如权利要求1或2所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，其特征在于：所述步骤A中，所述后台系统配置业主Mkey，该业主Mkey用于业务初始化路侧设备，以及与车主Mkey进行安全保密通信和在基于B/S、C/S的业务平台上认证车主身份；所述业主Mkey包括第四微处理器、及与第四微处理器有线相连的第三高速计算机外围设备接口通信及供电单元、第四人机界面处理单元和第四SAM安全访问单元。

4.如权利要求3所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，其特征在于：所述路侧设备、车载设备、车主Mkey和业主Mkey这四者各自对应的第一SAM安全访问单元、第二SAM安全访问单元、第三SAM安全访问单元、和第四SAM安全访问单元均使用公钥基础设施PKI框架体系，采用AES或3DES对称密码算法，或者采用ECC、RSA或DSA非对称密码算法，或者采用SHA-1或MD5散列算法用于数字签名。

5.如权利要求1或2所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，其特征在于：所述路侧设备的视频部分视频信号处理单元包括视频摄像机、双路视频信号控制处理模块以及补光灯；所述车辆特征信息包括车头局部信息和车头全貌信息；所述车头局部信息包括车头车牌字符、颜色构成、纹理特征、安装位置和车头车标；所述车头全貌信息包括车头挡风玻璃在内的车头纹理特征、颜色构成和车型。

6.如权利要求5所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，其特征在于：所述路侧设备的第一专用短程通信频道处理单元包括5.8GHz收发器和收发天线，所述车载设备的第二专用短程通信频道处理单元包括5.8GHz发射器和发射天线、以及5.8GHz接收及唤醒器和接收天线；所述路侧设备、车载设备和车主Mkey三者各自对应的第一局域人车信息频道处理单元、第二局域人车信息频道处理单元和第三局域人车信息频道处理单元均包括2.45GHz收发器与收发天线或5.8GHz收发器与收发天线；所述路侧设备的第一广域人车路信息频道处理单元包括300-928MHz特定频段收发器和收发天线，所述车载设备的第二广域人车路信息频道处理单元包括300-928MHz特定频段收发及唤醒器和收发天线，所述车主Mkey的第三广域人车路信息频道处理单元包括300-928MHz特定频段唤醒器和接收天线。

7.如权利要求6所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，其特征在于：所述步骤D中，还包括设置车内各种数据采集设备的步骤，所述车主Mkey通过第二高速计算机外围设备接口与所述车内各种数据采集设备建立通信连接，所述路侧设备与车主Mkey通过局域人车信息频道进行车内各种数据采集；所述车内各种数据采集设备包括人员生物认证设备、车辆GPS行驶路径记录仪或车辆行驶事件检测与记录仪。

8.如权利要求7所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，其特征在于：所述信息处理方法适用于封闭式车辆管理，具体设计是：在栏杆机附近安装一个路侧设备，每车道装设有一个车检器，其中轴线与栏杆距离约6米，上位机和接口设备安装于收费亭内；路侧设备的第一广域人车路信息频道处理单元作用于进场区域道口轮换工作以广播公共信息及控制信令，路侧设备的第一专用短程通信频道处理单元和第一局域人车信息频道处理单元作用于车检器与栏杆之间的本车道区域而与进入该区域内车辆的车载设备和/或车主Mkey无线通信，视频部分作用于车检器以外的车道区域用于视频车辆检测与车牌识别。

9.如权利要求7所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，其特征在于：所述信息处理方法适用于多车道自由流收费管理；具体设计是，按行车方向从左至右，在每条车道先布设前地面车检器，以其中轴线为起始线，与起始线轴距3-5米处布设中地面车检器以匹配最小车型，与起始线轴距7-10米处安装顶置前路侧设备，与起始线轴距15-22米处安装顶置后路侧设备；前路侧设备的视频部分对包含前地面车检以外的车道预处理区域作视频车检和车牌识别，后路侧设备的视频部分对包含中地面车检在内的信息融合区作视频车检和车牌识别；前后两个路侧设备的射频部分作用区域设置方面，前路侧设备的射频部分用于启动执行收费交易，并作用于中地面车检器前后总长约6米的本车遒区域，与后路侧设备的视频部分作用区域重叠，并与前中地面车检器共同构成信息融合区，后路侧设备的射频部分作用于两路侧设备之间的区域，用作前路侧设备射频部分的通信接力，且两个射频作用区域不交叉，中间过渡区域大于3米，以避免电磁干扰，如果前路侧设备没有完成当前车辆的收费交易时，立即激活后路侧设备进入信息候补状态，由后路侧设备继续完成当次的收费交易。

10.如权利要求7所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理方法，其特征在于：所述信息处理方法适用于多义性路径识别收费管理；具体设计是：沿途在各路径标识点设置前后两个路侧设备；在各路径标识点，每条车道利用前路侧设备的视频部分第一路视频检测定位车辆，抓拍车辆全貌图片，并利用前路侧视频部分的第二路视频抓拍及识别车辆的尾部车牌，以及利用后路侧设备的视频部分抓拍识别车辆的头部车牌；再对行驶车辆所采集的图像进行图像匹配、特征分析、特征提取、模式分类；在得到该行驶车辆的一系列特征信息后，以过车流水方式，通过上位机传送到业务应用信息中心后台系统；对于装备OBE的车辆，在途经各路径标识点时，各路径标识点的RSE与OBE通过专用短程通信频道结合双界面IC卡及ESAM、PSAM的安全通信机制实现射频通信，在OBE内或IC卡写入并记录途经的路径信息；在车辆行驶到收费站出口车道时，对于没有装备OBE的车辆，通过车道路侧设备视频部分现场采集当前收费车辆的特征信息，在读出通行卡上的入口信息后，将所述特征信息一起传送到业务应用中心后台系统作分析运算与识别，并根据所得的处理结果来进行车辆收费；对于装有OBE的车辆，安装在收费站的RSE与OBE通过专用短程通信频道结合双界面IC卡及ESAM、PSAM的安全通信机制实现射频通信，读取OBE内或IC卡的入口信息及途经的各路径信息，再分析运算得出处理结果予以收费。

11.一种基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理系统，其特征在于：包括，

业务应用信息中心，该信息中心包括后台系统；

路侧设备，该路侧设备包括公共部分、射频部分和视频部分；所述公共部分包括第一人机界面处理单元、电源模组及防雷保护处理单元和外设接口通信处理单元；所述射频部分包括第一微处理器，及与第一微处理器通信连接的第一SAM安全访问单元、消费安全访问模块、第一专用短程通信频道处理单元、第一局域人车信息频道处理单元和第一广域人车路信息频道处理单元；所述视频部分包括嵌入式处理器，及与嵌入式处理器有线连接的非易失数据存储单元、第一扩展数据存储单元和视频信号处理单元；射频部分的微处理器与视频部分的嵌入式处理器有线相连，且第一人机界面处理单元和外设接口通信处理单元与视频部分嵌入式处理器有线相连；

接口设备，其将所述路侧设备分别与车检器、上位机和所述业务应用信息中心后台系统建立有线通信连接；所述路侧设备通过专用短程通信频道、局域人车信息频道、或广域人车路信息频道与所述车载设备建立无线通信，通过局域人车信息频道单独与所述车主Mkey建立无线通信。

12.如权利要求11所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理系统，其特征在于：还包括配备在后台系统的业主Mkey，该业主Mkey用于业务初始化路侧设备，以及与车主Mkey进行安全保密通信和在基于B/S、C/S的业务平台上认证车主身份；所述业主Mkey包括第四微处理器、及与第四微处理器有线相连的第三高速计算机外围设备接口通信及供电单元、第四人机界面处理单元和第四SAM安全访问单元。

13.如权利要求11或12所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理系统，其特征在于：所述路侧设备的第一专用短程通信频道处理单元包括5.8GHz收发器和收发天线，所述车载设备的第二专用短程通信频道处理单元包括5.8GHz发射器和发射天线、以及5.8GHz接收及唤醒器和接收天线；所述路侧设备、车载设备和车主Mkey三者各自对应的第一局域人车信息频道处理单元、第二局域人车信息频道处理单元和第三局域人车信息频道处理单元均包括2.45GHz收发器与收发天线或5.8GHz收发器与收发天线；所述路侧设备的第一广域人车路信息频道处理单元包括300-928MHz特定频段收发器和收发天线，所述车载设备的第二广域人车路信息频道处理单元包括300-928MHz特定频段收发及唤醒器和收发天线，所述车主Mkey的第三广域人车路信息频道处理单元包括300-928MHz特定频段唤醒器和接收天线。

14.如权利要求13所述的基于信息融合的智能交通人、车、路的信息处理系统，其特征在于：所述路侧设备的视频部分视频信号处理单元包括视频摄像机、双路视频信号控制处理模块以及补光灯。