大數(shù)據(jù)背景下的高速公路收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)研究

李冰

摘 要：隨著交通行業(yè)的不斷發(fā)展，高速公路成為人們出行的首選方式之一。高速公路大數(shù)據(jù)技術(shù)具有處理速度快、價值密度低、數(shù)據(jù)類型多、數(shù)據(jù)規(guī)模大等特點(diǎn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到高速公路冒充綠通行為、識別偷逃通行費(fèi)、聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)分析業(yè)務(wù)以及運(yùn)營管理系統(tǒng)等方面，但是在應(yīng)用過程中依然存在一些問題。將論述高速公路收費(fèi)管理中大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用，對高速公路的收費(fèi)管理工作具有重要參考價值。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);收費(fèi)管理;高速公路

0 前言

高速公路是我國重要的交通方式之一，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要作用。隨著高速公路的不斷發(fā)展，其收費(fèi)管理系統(tǒng)也應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)，以便提升其收費(fèi)效率。高速公路大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以為高速公路的決策制定、市場監(jiān)督、出行服務(wù)以及交通安全應(yīng)急等方面提供數(shù)據(jù)支持，不斷提升高速公路的管理水平以及運(yùn)營效率。

1 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)智能化介紹

大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)了高速公路收費(fèi)作業(yè)系統(tǒng)智能化。該系統(tǒng)由大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺單元、一體化智慧亭單元組成，大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺單元為操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等。大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺單元的數(shù)據(jù)庫中車輛信息為：車牌信息、車型信息、車臉信息以及其他相關(guān)信息（其他相關(guān)信息包括但不限于異常信息、危險車輛、軍警車輛等信息）。數(shù)據(jù)來源包括：車道程序在車道圖像傳感器（車牌識別系統(tǒng)）采集到車輛信息經(jīng)人工修改確認(rèn)后的數(shù)據(jù)、高速公路收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中車輛信息數(shù)據(jù)、其他數(shù)據(jù)庫中車輛信息數(shù)據(jù)（例如車輛管理中心數(shù)據(jù)庫中的車輛信息數(shù)據(jù)）等。大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺單元通過自身學(xué)習(xí)功能，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總，并建立模型進(jìn)行分析，經(jīng)分析判斷后得到車輛信息、車流量信息、行駛線路信息等。

2 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)智能化優(yōu)勢

大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺單元能夠提供完整的車輛信息，以大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺單元車牌信息為依托，通過車道圖像傳感器采集到車輛信息，就可以快速查詢到完整的車輛信息，車道程序就可以根據(jù)車輛信息以及通行卡記錄的行駛線路等信息自動計算出收費(fèi)金額，實現(xiàn)出口收費(fèi)車道非現(xiàn)金自助繳費(fèi);同時，簡化人工車道手動輸入車型、車牌等信息的工作流程，對預(yù)防違規(guī)操作提供查證依據(jù)（如更改車型），為無人值守發(fā)卡機(jī)的控制程序獲得更加可靠的車輛信息;對異常車輛、ETC大車小標(biāo)車輛駛?cè)敫咚俟愤M(jìn)行自動報警或在收費(fèi)站出口進(jìn)行自動攔截;實現(xiàn)大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺單元后臺對一體化智慧亭單元異常流水?dāng)?shù)據(jù)的高效稽核功能。大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺單元能夠提供實時和歷史車流量數(shù)據(jù)，為高速公路運(yùn)營者對車輛調(diào)度與管理提供精準(zhǔn)的車流數(shù)據(jù)，減少高速公路擁堵情況。

3 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)研究

3.1收費(fèi)系統(tǒng)交通數(shù)據(jù)采集

在我國，現(xiàn)階段高速公路大都是封閉式收費(fèi)的，但也有少部分是開放性的免費(fèi)高速公路。開放式收費(fèi)系統(tǒng)就是在高速路口有一個收費(fèi)站，通過統(tǒng)一的價格進(jìn)行收費(fèi);封閉式的收費(fèi)系統(tǒng)就是在出入口設(shè)置收費(fèi)站，通過車輛的車型以及從哪里到哪里的行駛路程進(jìn)行收費(fèi)。本文主要研究分析的就是封閉式的收費(fèi)系統(tǒng)。為了能夠滿足收費(fèi)系統(tǒng)的相關(guān)需求，收費(fèi)系統(tǒng)需要能夠采集收費(fèi)數(shù)據(jù)、出入以及路徑數(shù)據(jù)、車輛以及載運(yùn)數(shù)據(jù)這三大類。因為我國現(xiàn)在正處于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程中，在互聯(lián)網(wǎng)的收費(fèi)系統(tǒng)當(dāng)中，路徑數(shù)據(jù)就顯得尤為重要，但是載運(yùn)的數(shù)據(jù)沒有得到充分的重視。因為收費(fèi)系統(tǒng)是通過對每個車輛進(jìn)行統(tǒng)計，并且采集的都是原始的數(shù)據(jù)，也是交通信息原始數(shù)據(jù)。

3.2 收費(fèi)系統(tǒng)交通信息種類

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)通常采集到的信息有車輛的流量、行程速度、行程時間、動態(tài)OD、擁擠程度、相關(guān)事件、運(yùn)營特征以及需求管理。其中，出入口的流量和行程速度、行程時間和運(yùn)營的特征信息能夠直接進(jìn)行統(tǒng)計計算，而其他的相關(guān)信息需要通過進(jìn)行間接推斷。流量以

及車型是一般的普通信息，獲取起來比較方便，這些信息能夠在高速公路的管理和評價中得到應(yīng)用，但是收費(fèi)系統(tǒng)中的其他信息沒有得到相關(guān)的重視。對于高速公路上的擁擠程度和發(fā)生的相關(guān)事件能夠通過多種方式獲得，收費(fèi)系統(tǒng)就是其中獲得這兩項信息的一種方式。運(yùn)營特征和需求管理的分析基本上都是通過收費(fèi)系統(tǒng)中的其他數(shù)據(jù)信息進(jìn)行推斷得出的數(shù)據(jù)信息。行程時間和動態(tài)OD是交通系統(tǒng)分析評價，交通管理控制，信息服務(wù)以及動態(tài)交通分配中的重要數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在采集起來具有一定的難度。

3.3 行程時間信息的處理

3.3.1 異常數(shù)據(jù)的剔除

收費(fèi)系統(tǒng)采集的行程時間是指車輛從進(jìn)入高速路到出高速路所經(jīng)歷的時間。因為本文研究的是在特定的情況下具有一定意義的交通特性，時間太短或者時間太長都是被認(rèn)為異常數(shù)據(jù)。異常數(shù)據(jù)的來源包含了車輛信息不明確，在行駛的過程中有所停留等。在高速公路的運(yùn)行期間，需要考慮到不同極端情況的發(fā)生，并且對行程時間的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常剔除。但是如何剔除數(shù)量相對較多的一般性的異常數(shù)據(jù)，消除對正常行程時間分布特性的影響，是現(xiàn)階段廣受關(guān)注的問題。

3.3.2 動態(tài)OD 信息處理

完整的OD 信息主要包含了OD 流量、方向以及路徑、可達(dá)性。收費(fèi)系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)完全能夠滿足實時性的需要，并且高速公路OD 直接反映了收費(fèi)站之間的OD，間接反映了區(qū)域之間的OD 信息。為了能夠滿足管理以及出行服務(wù)對OD 信息的需求，所以對OD 信息的處理進(jìn)行進(jìn)一步探討。關(guān)鍵OD 對可分為路網(wǎng)級OD 對和站點(diǎn)級關(guān)鍵OD 對兩個層次。確定關(guān)鍵OD 對不是很難的事情，在規(guī)劃的工程中高速公路網(wǎng)形成以后，關(guān)鍵OD 對就非常的重要。

4 結(jié)束語

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到高速公路收費(fèi)管理系統(tǒng)中已是大勢所趨。高速公路收費(fèi)信息數(shù)據(jù)具有處理速度快、價值密度低、數(shù)據(jù)類型多、數(shù)據(jù)規(guī)模大等特點(diǎn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)中的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)預(yù)處理等都可以進(jìn)行通行費(fèi)的預(yù)測，能夠預(yù)測高速公路中車輛的各種信息，保證收費(fèi)的準(zhǔn)確合理。

參考文獻(xiàn)

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