[发明专利]一种高速公路多路径识别及交通状态估计方法及其系统

说明书

本发明公开了一种高速公路多路径识别及交通状态估计系统，包括路径信息初始化模块、多源数据接入模块、多源数据融合模块、通行费用拆分模块和状态信息共享模块。本发明充分利用了路径识别系统，补充固定检测器布设不足的缺陷，得到的高速公路交通状态估计结果更加准确、覆盖面更广，完善高速公路网运行监控，有利于及时发现道路交通拥堵问题，保障高速公路的安全性和通行效率。

技术领域

本发明属于高速公路多路径识别及融合交通状态估计领域，具体涉及一种基于5.8GHz专用短程通信技术的多义性路径识别收费及交通状态估计方法及系统。

背景技术

车辆在同一高速公路路网中行驶时，出口和入口之间存在多种行车路径，涉及到不同的费用计算方式及通行费拆分。多义性路径问题给高速公路联网收费带来了两个方面的问题：一方面是如何确认用户行驶路径计算收费额；另一方面是高速公路收费如何在业主间进行拆分。国内高速公路大多采用以IC卡为收费介质的“入口发卡、出口收费”半自动收费(MTC)系统以及电子不停车收费(ETC)系统，这两种收费系统均不具备多义性路径识别的功能。随着联网高速公路路网规模越来越大，路网结构越来越复杂，路径多义性问题日渐突出，在联网收费系统中，尤其是在投资主体多元化的路网环境下，不确定性路径的费用越来越多，通行费按车辆实际行驶路径进行精确拆分问题亟待解决。基于车牌图像识别标识方法车牌自动识别率不到90％，特别是在恶劣天气情况下，识别率及准确率不高；基于感应线圈的标识方法存在安装、维护困难的问题，需要破坏路面及中断交通，导致其在高速公路的覆盖率不足。

目前已有较多研究涉及高速公路多路径识别方法。专利文献1(CN104424665A)公开了一种高速公路统一多路径识别系统及其识别方法，但系统所收集的信息仅仅用于通行费用的计算和拆分，未充分挖掘识别系统的潜在交通信息，且未明确系统中标识站的具体设置方式及数量。因此，整合多路径识别系统与传统固定检测器数据，对挖掘和充分利用交通信息，利用多样化检测技术的优势互补性，提升交通状态估计的实时性、可靠性和时空覆盖率，具有重要意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种基于5.8GHz专用短程通信技术的多义性路径识别收费及交通状态估计方法及系统，从而解决多义路径识别收费问题和基于多路径识别收费系统和微波检测器系统的交通状态估计问题。

本发明中的ETC是英文Electronic Toll Collection的缩写，中文意思是电子不停车收费；MTC是英文Manual Toll Collection的缩写，中文意思是人工收费；DSRC是英文Dedicated Short Range Communication的缩写，中文意思是专用短程微波通讯；OBU是英文On-BoardUnit的缩写，中文意思是车载单元；RSU是英文Road Side Unit的缩写，中文意思是路侧单元；GSM是英文Global System for Mobile Communication的缩写，中文意思是全球移动通信系统；CDMA是英文Code Division Multiple Access的缩写，中文意思是码分多址。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种高速公路多路径识别及交通状态估计系统，该系统是以ETC用户为核心的，具有自动标识路径功能及交通运行状态分析评价的联网收费系统，包括路径信息初始化模块、多源数据接入模块、多源数据融合模块、通行费用拆分模块和状态信息共享模块。

其具体的应用方法包括如下步骤：

1)路径信息初始化模块在入口车道系统处，清空路径信息，RSU读写设备读出车载设备中的车辆信息，将入口时间、入口收费站编号等信息写入ETC-IC卡中，车道将入口车辆信息实时传递到数据中心，用于高速公路路况的评估、车辆统计等；