[发明专利]基于动态时程匹配的高速公路多义性路径自动识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速公路多义性路径识别技术，具体涉及基于动态时程匹配的高速公路多义性路径自动识别方法。

背景技术

随着高速公路建设的快速发展，不同时期建设的高速公路得到了联网整合，形成了大量的环网，车辆高速公路路网的从某个站点入站到达另一个站点出站的可选择的行驶路线增多，即路网中某些入口站点与出口站点之间存在多义性路径。多义性路径使得各高速公路公司间营利很难进行客观地、恰当地分配。准确地识别车辆行驶路径能够给路网收费站收取通行费和各高速公路公司间营利的分配提供有力的依据，从而使高速公路管理手段更加现代化。

现有的高速公路多义性路径自动识别方法有最短路径法、车牌识别技术、ETC车道识别技术和GPS全球定位系统技术。下面分别介绍这四种识别方法的优缺点。

最短路径法通常采用单一的里程指标划分标准识别车辆的行驶路径，它是一种投资少、简单易行的方法，但不能完全准确地反映车辆的实际行驶路径，具有一定的局限性。

车牌识别技术可分为基于无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)的自动检测识别方法和基于图像处理技术的检测识别方法。RFID识别技术抗干扰能力强、不受天气影响、且可穿透非金属物体进行识别，识别速率快、准确率高，却难以有效防止作弊，电子标签容易丢失，并且只能管制内部车辆；基于图像处理的车牌识别技术对基础建设方面几乎没有要求，但是抗干扰性差，准确率也有待提高。

ETC车道识别技术能够在全天候、恶劣环境下应用，具有工作距离远，安全可靠性高，高速，寿命长的优点。建设成本高，相关的ETC研发技术、工程实施、标准规范比较复杂，需要较广泛的厂商支持，ETC技术推进周期漫长。

GPS全球定位系统采用了先进的通信和定位技术，加入了路径等信息，能够有效解决系统的路径识别问题。但是GPS技术投资成本比较高，对于服务商和车主造成了不小的经济负担。

此外，车牌识别技术、ETC车道识别技术和GPS全球定位系统技术需要和高速公路联网收费系统进行集成，也会面临着一系列的问题。

发明内容

本发明提供了基于动态时程匹配的高速公路多义性路径自动识别方法，用于解决高速公路路网中车辆行驶路径识别的问题，给联网收费环境下高速公路收费站收取车辆通行费用以及通行费在各高速公路公司之间的分配提供直接的依据。路径识别技术的应用直接影响到投资者、管理者的利益，也涉及到道路使用者的利益，因此，路径识别技术的精度、可操作性、适应性、以及投资效益是否满足收费管理的要求就显得非常重要。具体技术方案如下：

基于动态时程匹配的高速公路多义性路径自动识别方法，其包括以下步骤：

(a)建立高速公路路网模型；

(b)计算高速公路网中所有相邻站点之间路段的动态权值；

(c)搜索车辆从任意一个站点入站到达另一个站点出站的可行性路径；

(d)从所有可行性路径中识别车辆行驶路径。

上述的基于动态时程匹配的高速公路多义性路径自动识别方法中，步骤(a)具体是：根据高速公路路网的收费站分布信息建立高速公路路网模型，记录站点名称和站点之间连接关系。

上述的基于动态时程匹配的高速公路多义性路径自动识别方法中，步骤(b)包括以下步骤：

(b-1)从高速公路联网收费系统的数据库中提取出每辆车的车行记录，包括入口站点名称、入口时间，出口站点名称、出口时间；

(b-2)统计时间段T内从某个站点入站到达另一个相邻站点出站的车辆数量N并记录每辆车在该路段的行驶时间，定义第i辆车在该路段的行驶时间为t_i，1≤i≤N；

(b-3)根据(b-1)和(b-2)计算高速公路路网中任意两个相邻站点之间路段的动态权值，定义为Σi=1Nti/N.]]>