一种ETC加油站手持交互设备终端的制作方法

本发明涉及etc加油站交互设备，更具体地说，涉及一种etc加油站手持交互设备终端。

背景技术：

1、随着etc技术在交通出行领域的普及，高速公路服务区加油站、城市核心商圈加油站等场景已逐步推广etc无感加油服务，这类场景的核心需求是快速完成加油结算，尤其在节假日车流高峰时段，车主对加油效率的要求更为迫切。然而，现有etc加油站交互设备存在明显局限：当车辆etc车载obu因信号遮挡、安装位置不当、未激活或硬件故障等原因导致读取失败时，设备无法精准定位故障原因，只能直接切换至传统人工支付模式，不仅导致结算流程卡顿，延长车主等待时间，还易造成加油通道拥堵；同时，车主无法获取obu故障的针对性修复指引，后续再次遇到同类问题时仍需重复等待，严重影响使用体验，鉴于此，我们提出一种etc加油站手持交互设备终端。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种etc加油站手持交互设备终端，以解决etc加油站设备obu读取失败时，无法精准诊断故障且仅能人工支付，致结算卡顿、通道拥堵的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种etc加油站手持交互设备终端，包括：手持交互设备终端本体、云端数据处理器、加油机控制系统、费用结算处理器、故障修复跟踪模块及多系统数据加密交互模块；

3、所述手持交互设备终端本体用于读取车辆etc车载obu信息，读取失败时触发故障原因智能诊断并切换至聚合支付模式，同时接收车主对故障提示的确认反馈；

4、所述云端数据处理器分别与手持交互设备终端本体、加油机控制系统、车管所车型数据库、etc发行方故障处理系统通信连接，接收诊断结果、同步加油作业数据及加油站实时车流数据、获取车辆信息及obu故障修复资源，生成差异化引导策略；

5、所述费用结算处理器与云端数据处理器通信连接，推送支付结果、诊断关联服务信息及obu故障修复进度提示至车主移动端；

6、所述故障修复跟踪模块关联云端数据处理器与加油站客服系统，实现故障处理工单的生成、推送、进度跟踪及车主反馈闭环。

7、优选的，所述手持交互设备终端本体内置故障诊断模块，所述故障诊断模块用于分层执行obu读取失败的故障原因检测及车主反馈交互；

8、先通过etc专用频段天线检测信号强度，判断是否为信号遮挡或距离过远，检测结果实时显示于手持交互设备终端本体屏幕并提示车主确认；

9、信号检测无异常时，通过etc设备通用通信协议与obu交互，判断是否为协议握手失败或obu硬件故障，同时生成故障类型说明推送至车主移动端供车主查看确认；

10、协议交互无异常时，关联云端数据处理器查询obu启用信息或获取obu电量数据，判断是否为obu电量不足或未激活，同步生成对应的故障修复建议并获取车主对建议的确认反馈，反馈结果上传至云端数据处理器；

11、为量化信号强度检测结果与故障判定的关联关系，故障诊断模块通过以下算法公式计算信号遮挡概率，辅助判断故障原因：

12、；

13、其中，为信号遮挡概率，为手持终端实际检测到的obu信号强度，为obu设备标准信号强度，为信号衰减系数，为手持终端与obu的实际距离。

14、优选的，所述云端数据处理器内置场景化引导策略生成模块，该模块接收故障诊断结果及车主反馈信息后，结合加油站实时时段信息及云端数据处理器同步的加油站实时车流数据，判断是否为车流高峰时段及当前加油通道拥堵状态；

15、若为高峰时段且对应通道拥堵，生成“简化聚合支付流程+动态分流引导提示”策略，其中简化聚合支付流程包括默认取消纸质凭证打印选项、优先展示常用支付方式入口，动态分流引导提示结合加油站通道布局信息，推送至手持交互设备终端本体屏幕及加油站通道指引屏，指引工作人员引导车辆至空闲临时支付区；

16、若为非高峰时段或通道空闲，生成“聚合支付+故障关联服务入口+修复进度跟踪”策略，服务入口包含obu办理、激活、电池更换的合作服务链接，修复进度跟踪功能关联etc发行方故障处理系统数据；

17、为精准判断加油通道拥堵状态并匹配分流策略，场景化引导策略生成模块通过以下算法公式计算通道拥堵指数：

18、；

19、其中，为第个加油通道的拥堵指数，为第个通道当前排队车辆数，为第个通道的历史平均加油时长，为第个通道的最大容纳车辆数，为标准加油时长，为第个通道当前obu信号遮挡概率均值。

20、优选的，所述云端数据处理器与车管所车型数据库建立通信连接；

21、所述手持交互设备终端本体采集车辆车牌信息并上传至云端数据处理器后，云端数据处理器对接车管所车型数据库，获取车辆类型、车身高度、驾驶室位置、obu推荐安装区域的多维度车身参数；

22、若故障诊断结果为信号问题，云端数据处理器结合获取的车身参数，判断信号遮挡的来源，在差异化引导策略中添加适配该车型的obu安装调整建议，包括安装位置微调方向、遮挡物规避提示；

23、为确定obu安装调整的最优方向，云端数据处理器通过以下算法公式计算安装位置微调角度：

24、；

25、其中，为obu安装位置微调角度，为车辆驾驶室前挡风玻璃高度，为obu当前安装高度，为obu与手持终端的水平距离，、分别为obu标准信号强度、实际检测信号强度，为车型校正系数。

26、优选的，所述云端数据处理器，仅获取与当前故障obu相关的激活链接、绑定流程指引及修复进度数据；

27、若故障诊断结果为obu未激活或绑定失效，云端数据处理器通过该接口获取对应obu的修复资源后，关联聚合支付订单信息生成“支付-修复”关联数据包，发送至费用结算处理器；

28、费用结算处理器将数据包中的支付结果、修复资源及修复进度查询入口同步推送至车主移动端；车主通过进度查询入口反馈修复操作进度后，云端数据处理器接收反馈信息并同步至etc发行方故障处理系统，更新工单进度，同时通过费用结算处理器向车主推送进度更新提示；

29、为量化obu修复进度并触发进度提示，云端数据处理器通过以下算法公式计算修复完成率：

30、；

31、其中，为obu修复完成率，为车主已完成的修复步骤数，为obu修复所需总步骤数，为obu信号遮挡概率。

32、优选的，所述手持交互设备终端本体的etc专用频段天线为可调节增益天线，且天线增益调节逻辑与云端数据处理器获取的车型信息关联；

33、当故障诊断模块检测到信号强度不足时，云端数据处理器根据已获取的车辆类型及车身参数，向手持交互设备终端本体发送适配该车型的增益调节建议；

34、手持交互设备终端本体根据建议自动调整天线增益幅度，同时提示工作人员调整手持终端与车辆的相对位置，二次尝试读取obu信息，若二次读取仍失败，故障诊断模块记录当前车型、天线增益参数及读取失败场景，上传至云端数据处理器用于优化后续增益调节逻辑，再触发后续故障检测步骤及聚合支付模式切换；

35、为确定天线最优增益调节幅度，云端数据处理器通过以下算法公式计算增益调整值：

36、；

37、其中，为天线增益调整值，为天线基础增益，、分别为obu标准信号强度、实际检测信号强度，为车型校正系数。

38、优选的，所述手持交互设备终端本体顶部设有车型识别辅助摄像头，该摄像头采集的车辆外观图像通过多系统数据加密交互模块加密后上传至云端数据处理器；

39、当云端数据处理器对接车管所车型数据库无法获取车辆类型信息时，工作人员通过该摄像头拍摄车辆驾驶室位置、车身轮廓、车牌位置的多特征图像；

40、云端数据处理器接收图像后，通过图像识别算法提取车辆关键特征，与数据库中已存储的车型特征库进行匹配，辅助判定车辆类型；

41、若匹配结果为新车型，云端数据处理器记录该车型特征及对应的obu信号适配建议，更新至车型特征库；

42、为量化车辆特征匹配度以判定车型，云端数据处理器通过以下算法公式计算特征匹配分数：

43、；

44、其中，为车辆特征匹配分数，为提取的车辆关键特征数量，为第项特征的权重，为图像中提取的第项特征值，为车型特征库中第项特征的标准值，为obu信号遮挡概率。

45、优选的，所述手持交互设备终端本体与云端数据处理器建立通信连接前，需通过多系统数据加密交互模块完成层级身份鉴权；

46、鉴权过程包括：手持交互设备终端本体先向云端数据处理器发送设备标识信息及当前工作人员身份信息，云端数据处理器验证设备标识有效性及工作人员权限等级；

47、若为基础操作权限，仅授权obu读取、聚合支付及数据上传功能；

48、若为管理权限，额外授权故障诊断参数查看、引导策略调整建议提交及工单进度管理功能；

49、鉴权通过后，云端数据处理器反馈对应权限的授权指令，手持交互设备终端本体接收指令后启动对应功能；

50、为量化鉴权安全等级并分配对应权限，云端数据处理器通过以下算法公式计算鉴权安全分数：

51、；

52、其中，为鉴权安全分数，为设备标识验证结果，为工作人员身份验证结果，为数据传输加密强度。

53、优选的，所述故障修复跟踪模块包括工单生成单元、进度跟踪单元及车主反馈单元；

54、工单生成单元关联云端数据处理器，当故障诊断结果为需后续修复的obu故障时，自动生成含车主信息、车辆信息、故障类型、修复资源链接、预计完成时限的故障处理工单；

55、进度跟踪单元对接加油站客服系统及etc发行方故障处理系统，实时同步客服跟进记录及obu修复进度，更新工单状态；

56、车主反馈单元通过费用结算处理器向车主移动端推送工单进度查询入口及反馈问卷，车主提交反馈后，反馈信息上传至云端数据处理器，用于优化故障诊断逻辑及引导策略；

57、工单完成后，故障修复跟踪模块生成工单总结报告，同步至云端数据处理器及加油站运营后台；

58、为综合评估工单处理质量，故障修复跟踪模块通过以下算法公式计算工单服务分数：

59、；

60、其中，为工单服务分数，为obu修复完成率，为车主反馈评分，为工单标准处理时限，为工单实际处理时限。

61、一种etc加油站手持交互设备终端的交互方法，包括以下步骤：

62、s1、手持交互设备终端本体读取车辆etc车载obu信息，读取失败则启动故障诊断模块，分层执行信号检测、协议交互、obu信息查询的故障检测，输出故障诊断结果，同时将结果显示于手持交互设备终端本体屏幕并推送至车主移动端，获取车主对故障提示的确认反馈；

63、s2、手持交互设备终端本体将故障诊断结果、车主确认反馈信息及采集的车辆车牌信息，通过多系统数据加密交互模块加密后上传至云端数据处理器；

64、s3、云端数据处理器接收加密上传的信息后，同步加油机控制系统上传的加油作业数据、加油站实时车流数据，对接车管所车型数据库获取车辆类型、车身高度的多维度车身参数，对接etc发行方故障处理系统获取obu故障修复资源，结合加油站实时时段信息生成差异化引导策略，通过多系统数据加密交互模块将引导策略反馈至手持交互设备终端本体；

65、s4、手持交互设备终端本体接收差异化引导策略后，自动切换至聚合支付模式，优先展示适配当前场景的支付方式入口，供车主完成支付操作，同时实时记录支付过程中的操作数据；

66、s5、手持交互设备终端本体将支付结果、支付过程操作数据及车主反馈信息回传至云端数据处理器及加油机控制系统，云端数据处理器关联故障诊断结果生成含obu故障修复建议的服务信息，同步至费用结算处理器，同时触发故障修复跟踪模块生成含车主信息、车辆信息、故障类型的故障处理工单，推送至加油站客服系统；

67、s6、费用结算处理器将支付结果、服务信息及obu故障修复进度查询入口推送至车主移动端；故障修复跟踪模块实时跟踪工单处理进度，通过费用结算处理器向车主推送进度更新提示；车主完成obu修复后，通过进度查询入口提交修复完成反馈，反馈信息经多系统数据加密交互模块加密上传至云端数据处理器，云端数据处理器更新工单状态并生成服务总结数据，同步至加油站运营后台，完成服务闭环。

68、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

69、1、本发明通过分层故障诊断模块与自动聚合支付切换功能，读取失败时可快速定位信号、协议、设备状态等层面的故障原因，同时跳过无效操作直接进入支付流程，从根本上解决传统设备读取失败后结算卡顿、通道拥堵的核心问题。

70、2、本发明还结合车管所车型数据库与可调节增益天线，针对信号类故障生成车型适配的obu安装调整建议和天线增益优化方案，显著提升故障修复成功率，减少后续重复故障的发生，进一步解决故障诊断后无有效修复指引的问题。

71、3、本发明基于场景化引导策略与全流程工单跟踪，高峰时段通过动态分流和简化支付流程优化运营效率，非高峰时段提供一站式故障修复服务，同时通过车主反馈闭环持续优化诊断逻辑，在保障结算效率和故障修复的基础上，进一步提升服务适配性与车主满意度。