[发明专利]基于路径识别系统的收费公路网交通信息采集与诱导系统

说明书

技术领域

本发明涉及收费公路交通信息采集与诱导技术，尤其涉及基于路径识别系统的收费公路网交通信息采集与诱导系统。

背景技术

实时、高效、快捷、准确的交通信息采集与处理是保证收费公路正常运行的基础,但不同的道路使用者和管理者对信息需求和实时性要求不一样。行驶中道路使用者需要实时知道前方的交通状态和出行的旅行时间；收费管理部门需在收费公路入出口采集到行驶车辆的轮数、轴数、车牌号、客车的车型、货车的轴重及总重、行驶的路径、行驶的距离和是否作弊等信息,实现按行驶距离、按车型及重量收费；交通调查部门需采集路段分车型流量、平均车速、平均行驶时间、平均行驶距离和标准轴载等信息，为交通规划宏观决策提供支撑；交通管理部门需采集实时的车流量、车速、车流密度、旅行时间、行驶车辆的车牌号、车牌颜色，判断车辆是否超速、超限、超载和有无交通事故及交通拥挤等信息，估计与预测道路交通状态，为道路监控和公众交通信息服务提供数据支撑。

当前，我国高速公路交通信息采集与处理的模式整体还处于低级水平，主要是利用高速公路车道布设的车辆检测器，如线圈检测器、微波检测器和视频检测器等，仅能采集到车流量和车速。因车辆检测器所采集信息单一，可靠性低，维护困难。信息采集不具有实时性，且布设密度很低，远达不到高速公路管理的信息要求。

目前我国高速公路几乎都是收费公路(本申请所说的收费公路是指有收费站的高速公路)，省域内实施了计算机联网收费，拆除了主线收费站。联网收费公路总里程有两千至八千公里不等。为了解决路网如此庞大而复杂的多义性路径车辆识别的问题，实现按车辆实际行驶距离、按车型或重量进行精确收费与精确拆分的目的，目前四川、浙江和广东已成功实施了基于RFID技术的多义路径识别系统，目前使用情况良好。同时，2015年我国高速公路电子不停车收费(ETC)已实现全国联网，已有2100余万用户实现一卡畅行全国，ETC收费已成为高速公路收费的主流方式。因此，采用国家标准规定的5.8GHz高速公路电子收费频段实现ETC车辆和MTC车辆的路径标识将成为趋势。随着收费公路联网收费和车联网的快速发展，由于实现车辆精确收费及拆分需要双频通行卡和OBU作为媒介，只需要根据采集信息要求在收费公路上安装5.8G路径标识站，即可实现实时的交通信息采集，这将取代传统的交通信息采集方式，充分体现了车联网中道路与车辆的信息交互方式，适应时代发展。

为了节约人力成本、治理超载车辆和防止收费贪污，目前我国收费公路已普遍在入口使用自动车型识别系统和车牌识别系统，实现自助发卡；在入口已开始安装计重设备，防止超载车辆进入高速公路，危及高速公路的交通安全和道路设施安全；在出口已安装了计重设备和车牌识别系统，实现按照重量收费和防止车辆换卡作弊。这样，收费公路出(入)车道系统将采集到完善的与车有关的信息。

目前针对于MTC用户(人工收费)，四川、浙江和广东省实行的多义性路径识别系统采用433MHz频段进行路径识别，433MHz频段属于长距离信息传输，绕射能力强，容易受到其它频段信号的干扰，串标率高,导致路径识别失败率高。而且433MHz频段不是国家标准的高速公路专用频段，不具有长远的应用前景。针对ETC用户多义性路径识别系统采用5.8GHz频段，符合国家规定公路电子收费频段标准，但目前的路径识别系统采用433MHz和5.8GHz两种不同的频段，需要在标识路段上安装两套不同频段的标识设备，增加了系统的建设成本，浪费了建设资源，降低了系统的可靠性。同时，目前路径识别系统采用的是复合通行卡，需要双频读写器各自读写入口信息和路径信息，容易出现读写卡时间长、读写卡失败率高、车道通行能力降低和复合通行卡寿命短等问题，且无法实现将现有系统(非基于RFID技术的多义性路径识别)平稳过渡到基于RFID技术的多义性路径识别系统。

目前基于收费系统的交通信息采集与处理方式是通过将各收费道路出(入)口车道系统采集的数据汇入联网收费中心进行集中处理，但高速公路路网庞大且复杂，仅能在收费站出口获取的信息具有严重的滞后性，所能提供的交通信息对出行者基本没有价值，一般用于事后统计分析。而且采用集中处理方式，对中心设备和网络要求极高，需上传式数据量巨大，当路段出现断电断网或系统设备损坏情况时，容易出现大范围的数据缺失或信息混乱。而本发明将收费公路出(入)口车道系统和5.8G路径标识站作为采集与处理云端，通过分布式结构，能有效解决这些问题。