一种ETC车道系统防止PSAM卡锁定的方法及系统与流程

本发明涉及智能交通技术领域，并且更具体地，涉及一种etc车道系统防止psam卡锁定的方法及系统。

背景技术：

随着取消高速公路省界收费站总体工程的实施，全国启动了etc车道升级改造，即高速公路收费站的所有车道都加装etc路侧单元(rsu)和读卡器。车道根据需要，可开通etc模式或者人工/etc混合模式。psam卡是etc车道系统的核心模块之一，主要完成etc扣费过程中的加密、解密和认证功能。对于cpc卡，psam卡完成相关数据的加密，进而辅助获取写入口信息文件的权限。对于obu，psam卡完成车辆信息的解密、鉴别码的计算、mac1的计算和mac2的校验。

在运行过程中，容易出现psam卡锁定的情况。这引起车道etc收费功能的丧失，极大地降低了车辆通行效率，造成拥堵，同时也会引发客户投诉，给高速公路运营管理方带来很大的压力。究其原因，主要是psam卡在交易过程中发生锁定。在交易过程中，有验证mac2的步骤。车道rsu控制器给psam卡发校验mac2指令，如果psam卡收到的mac2有误，则校验失败并返回状态码63cx(其中x为还可以校验的次数)，对应的密钥计数器减1。当密钥限制计数器减为“0”值时，锁定当前应用(df01应用)。此外，车道读卡器在执行用户卡复合消费时，也会出现因为mac2校验失败而锁定psam卡的问题。当psam卡df01应用被锁定，则其加密、解密、计算mac1和校验mac2等功能全部丧失。即车道将不能处理cpc卡和用户卡，也不能完成obu交易了。

现有技术并没有对psam卡在交易过程中被锁定做特定处理，处于放任自流的状态。等出现了问题再去分析排查，需要的时间长，效率低，难以满足收费站的通行需要；在技术上，没有考虑车道rsu交易过程中验证mac2失败造成psam锁定的情况，也没有考虑车道读卡器复合消费过程中验证mac2失败造成psam锁定的情况。一旦psam卡锁定，不管是车道rsu里的，还是读卡器里的，都需要运维人员去现场或者通过日志分析，逐步排查并定位到故障点，然后用新的psam卡替换。

因此，急需一种防止psam卡被锁定的方法。

技术实现要素：

本发明提出一种etc车道系统防止psam卡锁定的方法及系统，以解决如何防止psam卡锁定的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种etc车道系统防止psam卡锁定的方法，所述方法包括：

控制器端读取psam卡的第一剩余校验次数，并判断所述第一剩余校验次数是否大于预设的次数阈值；

当所述第一剩余校验次数大于预设的次数阈值时，所述控制器端下发校验mac2指令至所述psam卡，以使得所述psam卡执行校验；

所述控制器端接收所述psam卡执行校验后返回的第一结果数据，并对所述第一结果数据进行解析，以确定第二剩余校验次数和校验结果；

所述控制器端根据所述第二剩余校验次数对所述psam的第一剩余校验次数进行更新，并返回更新后的第一剩余校验次数和所述校验结果至所述车道控制器，实现防止psam卡锁定。

优选地，其中所述控制器端为天线控制器和/或车道控制器；其中，

当所述控制器端为天线控制器时，所述psam卡设置于所述天线控制器中，能够实现通过车载单元obu方式进行交易处理；

当所述控制器端为车道控制器时，所述psam卡设置于读卡器中，所述车道控制器通过所述读卡器与所述psam卡进行交互，能够实现通过刷卡启用复合消费方式进行交易处理。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述控制器端为天线控制器时，若所述第一剩余校验次数小于等于所述预设的次数阈值，则所述天线控制器直接返回指示第一剩余校验次数为0的第二结果数据至车道控制器，以使得车道控制器禁止再次交易，并进行软件告警；

当所述控制器端为车道控制器时，若所述第一剩余校验次数小于等于所述预设的次数阈值，则所述车道控制器直接禁止再次交易，并进行软件告警。

优选地，其中所述方法还包括：

在根据所述第二剩余校验次数对所述psam的第一剩余校验次数进行更新，并返回更新后的第一剩余校验次数和所述校验结果至所述车道控制器后，当所述控制器端为天线控制器时，将更新后的第一剩余校验次数写入到路侧单元rsu的存储设备中，防止系统断电后第一剩余校验次数的丢失；当所述控制器端为车道控制器时，将更新后的第一剩余校验次数写入到车道控制器的存储设备中，防止系统断电后第一剩余校验次数的丢失。

优选地，其中所述方法还包括：

根据psam卡允许的剩余校验次数的最大值按照预设的百分比，确定所述预设的次数阈值。

根据本发明的另一个方面，提供了一种etc车道系统防止psam卡锁定的系统，所述系统包括：

剩余校验次数读取单元，用于使控制器端读取psam卡的第一剩余校验次数，并判断所述第一剩余校验次数是否大于预设的次数阈值；

校验指令下发单元，用于当所述第一剩余校验次数大于预设的次数阈值时，使所述控制器端下发校验mac2指令至所述psam卡，以使得所述psam卡执行校验；

第一结果数据解析单元，用于使所述控制器端接收所述psam卡执行校验后返回的第一结果数据，并对所述第一结果数据进行解析，以确定第二剩余校验次数和校验结果；

剩余校验次数更新单元，用于使所述控制器端根据所述第二剩余校验次数对所述psam的第一剩余校验次数进行更新，并返回更新后的第一剩余校验次数和所述校验结果至所述车道控制器，实现防止psam卡锁定。

优选地，其中所述控制器端为天线控制器和/或车道控制器；其中，

当所述控制器端为天线控制器时，所述psam卡设置于所述天线控制器中，能够实现通过车载单元obu方式进行交易处理；

当所述控制器端为车道控制器时，所述psam卡设置于读卡器中，所述车道控制器通过所述读卡器与所述psam卡进行交互，能够实现通过刷卡启用复合消费方式进行交易处理。

优选地，其中所述系统还包括：

第二结果数据返回单元，用于当所述控制器端为天线控制器时，若所述第一剩余校验次数小于等于所述预设的次数阈值，则使所述天线控制器直接返回指示第一剩余校验次数为0的第二结果数据至车道控制器，以使得车道控制器禁止再次交易，并进行软件告警；

禁止交易信息返回单元，用于当所述控制器端为车道控制器时，若所述第一剩余校验次数小于等于所述预设的次数阈值，则使所述车道控制器直接禁止再次交易，并进行软件告警。

优选地，其中所述系统还包括：

备份单元，用于在根据所述第二剩余校验次数对所述psam的第一剩余校验次数进行更新，并返回更新后的第一剩余校验次数和所述校验结果至所述车道控制器后，当所述控制器端为天线控制器时，将更新后的第一剩余校验次数写入到路侧单元rsu的存储设备中，防止系统断电后第一剩余校验次数的丢失；当所述控制器端为车道控制器时，将更新后的第一剩余校验次数写入到车道控制器的存储设备中，防止系统断电后第一剩余校验次数的丢失。

优选地，其中所述系统还包括：

预设的次数阈值确定单元，用于根据psam卡允许的剩余校验次数的最大值按照预设的百分比，确定所述预设的次数阈值。

本发明提供了一种etc车道系统防止psam卡锁定的方法及系统，包括：控制器端读取psam卡的第一剩余校验次数，并当所述第一剩余校验次数大于预设的次数阈值时，下发校验mac2指令至所述psam卡；接收所述psam卡执行校验后返回的第一结果数据并解析，以确定第二剩余校验次数和校验结果；根据第二剩余校验次数对所述psam的第一剩余校验次数进行更新，实现防止psam卡锁定。本发明能够有效地防止etc车道psam卡锁定，并对容易造成psam卡锁定的车道做出预警，指导运维部门针对性的故障维修，维护系统稳定工作，不仅可以减少设备方面的投入，而且可以提升收费系统的运行水平，减少因psam卡锁定而无法进行etc交易造成的拥堵，能够提升客户的满意度和幸福感，能够给高速公路运维和运营部门带来很大的经济效益和社会效益。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的etc车道系统防止psam卡锁定的方法100的流程图；

图2为根据本发明实施方式的etc车道系统的结构示意图；

图3为根据本发明实施方式一的防止psam卡锁定的方法的流程图；

图4为根据本发明实施方式二的防止psam卡锁定的方法的流程图；

图5为根据本发明实施方式的车道控制器和路侧单元交互的示意图；

图6为根据本发明实施方式的etc车道系统防止psam卡锁定的系统600的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的etc车道系统防止psam卡锁定的方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的etc车道系统防止psam卡锁定的方法，能够有效地防止etc车道psam卡被锁定，并对容易造成psam卡锁定的车道做出预警，指导运维部门针对性的故障维修，维护系统稳定工作，不仅可以减少设备方面的投入，而且可以提升收费系统的运行水平，减少因psam卡锁定而无法进行etc交易造成的拥堵，能够提升客户的满意度和幸福感，能够给高速公路运维和运营部门带来很大的经济效益和社会效益。本发明实施方式提供的etc车道系统防止psam卡锁定的方法100，从步骤101处开始，在步骤101控制器端读取psam卡的第一剩余校验次数，并判断所述第一剩余校验次数是否大于预设的次数阈值。

优选地，其中所述方法还包括：

根据psam卡允许的剩余校验次数的最大值按照预设的百分比，确定所述预设的次数阈值。

优选地，其中所述控制器端为天线控制器和/或车道控制器；其中，

当所述控制器端为天线控制器时，所述psam卡设置于所述天线控制器中，能够实现通过车载单元obu方式进行交易处理；

当所述控制器端为车道控制器时，所述psam卡设置于读卡器中，所述车道控制器通过所述读卡器与所述psam卡进行交互，能够实现通过刷卡启用复合消费方式进行交易处理。

在步骤102，当所述第一剩余校验次数大于预设的次数阈值时，所述控制器端下发校验mac2指令至所述psam卡，以使得所述psam卡执行校验。

在本发明中，由于psam卡允许的剩余校验次数的最大值不是定值，因此，根据psam卡允许的剩余校验次数的最大值按照预设的百分比动态地确定预设的次数阈值。预设的百分比可以自行设置。例如，若剩余校验次数的最大值为10次，预设的百分比为20％，则可以确定预设的次数阈值为2次。若剩余校验次数的最大值为14次，预设的百分比为10％，则可以确定预设的次数阈值为2次。即，若计算的次数阈值不为整数，则向上取整，以确定预设的次数阈值。

在进行交易时，可以通过obu或刷卡方式进行。如图2所示，当所述控制器端为天线控制器时，所述psam卡设置于所述天线控制器中，能够实现通过车载单元obu方式进行交易处理；当所述控制器端为车道控制器时，所述psam卡设置于读卡器中，所述车道控制器通过所述读卡器与所述psam卡进行交互，能够实现通过刷卡启用复合消费方式进行交易处理。

具体地，在需要进行交易时，控制器端读取psam卡的第一剩余校验次数，并判断所述第一剩余校验次数是否大于预设的次数阈值，并在当所述第一剩余校验次数大于预设的次数阈值时，下发校验mac2指令至所述psam卡，以使得所述psam卡执行校验。

在步骤103，所述控制器端接收所述psam卡执行校验后返回的第一结果数据，并对所述第一结果数据进行解析，以确定第二剩余校验次数和校验结果。

在步骤104，所述控制器端根据所述第二剩余校验次数对所述psam的第一剩余校验次数进行更新，并返回更新后的第一剩余校验次数和所述校验结果至所述车道控制器，实现防止psam卡锁定。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述控制器端为天线控制器时，若所述第一剩余校验次数小于等于所述预设的次数阈值，则所述天线控制器直接返回指示第一剩余校验次数为0的第二结果数据至车道控制器，以使得车道控制器禁止再次交易，并进行软件告警；

当所述控制器端为车道控制器时，若所述第一剩余校验次数小于等于所述预设的次数阈值，则所述车道控制器直接禁止再次交易，并进行软件告警。

优选地，其中所述方法还包括：

在根据所述第二剩余校验次数对所述psam的第一剩余校验次数进行更新，并返回更新后的第一剩余校验次数和所述校验结果至所述车道控制器后，当所述控制器端为天线控制器时，将更新后的第一剩余校验次数写入到路侧单元rsu的存储设备中，防止系统断电后第一剩余校验次数的丢失；当所述控制器端为车道控制器时，将更新后的第一剩余校验次数写入到车道控制器的存储设备中，防止系统断电后第一剩余校验次数的丢失。

图3为根据本发明实施方式一的防止psam卡锁定的方法的流程图。如图3所示，此方法在etc车道控制器上实现，此时psam卡设置在读卡器中，车道控制器通过所述读卡器与所述psam卡进行交互，能够实现通过刷卡启用复合消费方式进行交易处理。车道控制器首次上电时，默认剩余校验的次数为3(假定车道控制器控制的psam卡允许的最大校验次数为3次)。车辆进入etc车道使用读卡器刷用户卡，车道控制器通过读卡器读取卡内信息，计算出扣费金额，启用复合消费流程，完成扣费和站点信息的写入。复合消费过程如表1所示。

表1复合消费过程表

具体地，实施方式一的防止psam卡锁定的过程包括：车道控制器读取第一剩余校验次数，判断是否大于预设的次数阈值1；其中，若第一剩余校验次数大于1，则车道控制器下发校验mac2指令至读卡器，通过读卡器将校验mac2指令转发至psam卡，psam卡执行校验mac2指令确定第一结果数据并通过读卡器将第一结果数据返回至车道控制器；车道控制器对第一结果数据进行判断，若第一结果数据为“63cx”(x不为0)，可以确定第二剩余校验次数为x和校验结果为失败，车道控制器更新第一剩余校验次数为x,并软件提示允许进行下一次交易；若第一结果数据为“9000”，可以确定第二剩余校验次数为允许的剩余校验次数的最大值和校验结果为成功，则车道控制器更新第一剩余校验次数为允许的剩余校验次数的最大值，并软件提示允许进行下一次交易。若第一剩余校验次数小于等于1，则车道控制器直接禁止再次交易，并进行软件告警。另外，在psam卡的第一剩余校验次数每次更新时，还需要将更新后的第一剩余校验次数写入到车道控制器的硬盘或者固态硬盘中，防止系统断电后丢失。

图4为根据本发明实施方式二的防止psam卡锁定的方法的流程。如图4所示，此方法在etc车道的天线控制器端实现，psam卡设置在天线控制器中，天线控制器直接与所述psam卡进行交互，能够实现通过obu方式进行交易处理，实现防止交易过程中锁卡。天线控制器首次上电时，默认剩余校验的次数为＝3(假定天线控制器控制的psam卡允许的最大校验次数为3次)。具体地，当在末端处理时，实施方式二的在psam卡校验mac2时阻断锁卡，防止psam卡锁定的过程包括：天线控制器读取第一剩余校验次数，判断是否大于预设的次数阈值1；其中，若第一剩余校验次数大于1，则天线控制器组织并下发校验mac2指令至psam卡，psam卡执行校验mac2指令确定第一结果数据并直接将第一结果数据返回天线控制器；天线控制器对第一结果数据进行判断，若第一结果数据为“63cx”(x不为0)，可以确定第二剩余校验次数为x和校验结果为失败，天线控制器更新第一剩余校验次数为x,并软件提示允许进行下一次交易；若第一结果数据为“9000”，可以确定第二剩余校验次数为允许的剩余校验次数的最大值和校验结果为成功，则天线控制器更新第一剩余校验次数为允许的剩余校验次数的最大值，并上报至车道控制器。若第一剩余校验次数小于等于1，则天线控制器直接返回指示第一剩余校验次数为0的第二结果数据“63c0”并上报至车道控制器，以使得车道控制器进行软件告警。

另外，在psam卡的第一剩余校验次数每次更新时，还需要将更新后的第一剩余校验次数写入到路侧单元rsu的存储设备中，防止系统断电后丢失。

当在前端处理时，本发明的方法能够消除临道干扰引起的校验mac2失败。可采用的方法有，增加getsecure.rq帧下发随机数的随机性，防止相邻车道下发的随机数相同而在验证鉴别码时通过，走到扣费阶段；相邻车道信息同步或者共享。

图5为根据本发明实施方式的车道控制器和路侧单元交互的示意图。如图5所示，在交易阶段中，需要统计车道校验mac2失败的情况(各省的车道rsu接口规范有不同，以北京为例应为b5帧的状态码为0x07)。如果这种情况较多，则说明本车道psam卡校验mac2存在问题，软件上做告警，提示运维人员排查原因。

本发明的方法可以有效地防止etc车道psam卡锁定，并给运维部门做预警，不仅可以减少业主设备方面的投入，而且可以提升收费系统的运行水平，减少因psam卡锁定而无法进行etc交易造成的拥堵，给高速公路运维和运营部门带来很大的经济效益和社会效益。

图6为根据本发明实施方式的etc车道系统防止psam卡锁定的系统600的结构示意图。如图6所示，本发明实施方式提供的etc车道系统防止psam卡锁定的系统600，包括：剩余校验次数读取单元601、校验指令下发单元602、第一结果数据解析单元603和剩余校验次数更新单元604。

优选地，所述剩余校验次数读取单元601，用于使控制器端读取psam卡的第一剩余校验次数，并判断所述第一剩余校验次数是否大于预设的次数阈值。

优选地，其中所述系统还包括：

预设的次数阈值确定单元，用于根据psam卡允许的剩余校验次数的最大值按照预设的百分比，确定所述预设的次数阈值。

优选地，所述校验指令下发单元602，用于当所述第一剩余校验次数大于预设的次数阈值时，使所述控制器端下发校验mac2指令至所述psam卡，以使得所述psam卡执行校验。

优选地，所述第一结果数据解析单元603，用于使所述控制器端接收所述psam卡执行校验后返回的第一结果数据，并对所述第一结果数据进行解析，以确定第二剩余校验次数和校验结果。

优选地，所述剩余校验次数更新单元604，用于使所述控制器端根据所述第二剩余校验次数对所述psam的第一剩余校验次数进行更新，并返回更新后的第一剩余校验次数和所述校验结果至所述车道控制器，实现防止psam卡锁定。

优选地，其中所述控制器端为天线控制器和/或车道控制器；其中，

当所述控制器端为天线控制器时，所述psam卡设置于所述天线控制器中，能够实现通过车载单元obu方式进行交易处理；

当所述控制器端为车道控制器时，所述psam卡设置于读卡器中，所述车道控制器通过所述读卡器与所述psam卡进行交互，能够实现通过刷卡启用复合消费方式进行交易处理。

优选地，其中所述系统还包括：

备份单元，用于在根据所述第二剩余校验次数对所述psam的第一剩余校验次数进行更新，并返回更新后的第一剩余校验次数和所述校验结果至所述车道控制器后，当所述控制器端为天线控制器时，将更新后的第一剩余校验次数写入到路侧单元rsu的存储设备中，防止系统断电后第一剩余校验次数的丢失；当所述控制器端为车道控制器时，将更新后的第一剩余校验次数写入到车道控制器的存储设备中，防止系统断电后第一剩余校验次数的丢失。

优选地，其中所述系统还包括：

第二结果数据返回单元，用于当所述控制器端为天线控制器时，若所述第一剩余校验次数小于等于所述预设的次数阈值，则使所述天线控制器直接返回指示第一剩余校验次数为0的第二结果数据至车道控制器，以使得车道控制器禁止再次交易，并进行软件告警；

禁止交易信息返回单元，用于当所述控制器端为车道控制器时，若所述第一剩余校验次数小于等于所述预设的次数阈值，则使所述车道控制器直接禁止再次交易，并进行软件告警。

本发明的实施例的etc车道系统防止psam卡锁定的系统600与本发明的另一个实施例的etc车道系统防止psam卡锁定的方法100相对应，在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。