專利名稱：基于計重收費和重量檢測的二義性路徑通行費拆分方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于計重收費和重量檢測的二義性路徑通行費拆分方 法，是一種高速公路上二義性路徑通行費的計重收費和路面重量檢測相結(jié)合 的拆分統(tǒng)計方法。
背景技術(shù)：
隨著高速公路的快速發(fā)展，很多的高速公路都已形成環(huán)形路網(wǎng)。為了 方便、快捷的讓車輛通過收費路段，包括高速公路在內(nèi)的所有封閉式收費 公路實行了聯(lián)網(wǎng)收費。
基于聯(lián)網(wǎng)收費環(huán)境，車輛在路網(wǎng)中的路徑是不確定的，當兩條路徑的
長度差別很大時，按照最短路徑收費；當兩條路徑的長度差別不大時，就 '出現(xiàn)了二義性路徑。如二義性路徑屬于同一家業(yè)主，不存在費用拆分問 題，若二義性路徑屬于不同的業(yè)主，通行費拆分問題就突出出來了。 現(xiàn)有拆分方法
目前，針對高速公路二義性路徑通行費拆分方法主要有兩種精確拆 分法和概率拆分法。 精確拆分法
精確拆分是依據(jù)車輛實際行駛路徑，收取和拆分通行費，正確判別3各 網(wǎng)中每一車輛的實際行駛路徑，從而解決路網(wǎng)中二義性路徑問題。目前的
4方法主要有車牌照識別4支術(shù)和RFID射頻自動識別法兩種。 (1 )車牌照識別法
在高速公路的二義性路徑上安裝門架式牌照識別系統(tǒng)，把時間、站點 和牌照號等信息輸入到聯(lián)網(wǎng)收費結(jié)算中心的數(shù)據(jù)庫，作為查詢、結(jié)算的依 據(jù)。車牌照識別法具有不影響車流正常行駛、運行維護費用低的優(yōu)點，但 目前圖像抓拍和車牌識別的準確率有待提高， 一般的誤差率都在15~20% 之間，而且傳輸?shù)男畔⒘糠浅４螅瑢ο到y(tǒng)的資源消耗非常大，另外還要考 慮車牌清潔、安裝固定性、特殊惡劣天氣以及車燈的反射影響，所以使用和 推廣均受到限制。
(2 ) RFID射頻自動識別法
RFID射頻自動識別法是通過安裝在高速^^各旁的讀寫器，在車輛經(jīng)過 時，完成向通行卡的信息寫入，記錄該車輛的經(jīng)過路徑，/人而自動識別車 輛經(jīng)過的信息。該方法的不足是駕駛員容易作弊，通過屏蔽通行卡可以很 容易的拒絕路側(cè)設(shè)備寫入信息。
概率拆分法
概率拆分法是通過交通均衡或非均衡理論為基礎(chǔ)，建立各種理論模型 和算法，分析計算特定高速公路網(wǎng)絡(luò)的通行車輛交通分布與分配，從而確 定路網(wǎng)中整體出行交通的行駛路徑或單車的可能行駛路徑。通過概率計 算，可以確定路網(wǎng)中車輛整體行駛路徑的分布。因此，當聯(lián)網(wǎng)收費的拆分 模式是由結(jié)算中心統(tǒng)一拆分時，就可以根據(jù)路網(wǎng)中車輛整體行駛路徑的分 布，按某一時間間隔拆分二義性路徑的通行費。目前主要方法有 (1)實際調(diào)查法以某 一 時間段對車輛實際行駛路徑進行調(diào)查，根據(jù)統(tǒng)計得出的規(guī)律， 作為以后車輛行駛路徑的判別依據(jù)，據(jù)此結(jié)果對通行費進行拆分。這種方 法是以某一段時間統(tǒng)計代表整體的規(guī)律性，而且道路使用者對路徑的選擇 也是不確定的，因此該方法具有一定的局限性。
(2) 比例協(xié)商法
由涉及二義性路段的相關(guān)業(yè)主進行協(xié)商，確定各業(yè)主拆分金額的辦 法。此法有一定的偏差，但業(yè)主雙方如能達到一定的共識，則具有一定的 操作可行性，但拆分缺乏一定的科學依據(jù)，如果涉及的業(yè)主較多，要達成 一致性意見比較困難。
(3) 路網(wǎng)平tf法
利用收費系統(tǒng)入口、出口 (O-D流)數(shù)據(jù)和交通監(jiān)控系統(tǒng)連接處主線交 通檢測數(shù)據(jù)，通過模型計算，綜合平衡出各路段流量，從而確定路網(wǎng)流量 分布和起訖點之間的行駛路徑。該方法的不足是反映不出重量的影響，與 實際計重收費偏差較大。 參考文獻
江蘇省高速公路車型劃分及收費標準 高速公路聯(lián)網(wǎng)收費數(shù)據(jù)應用需求分析及實現(xiàn)方法研究報告

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種高速公路二義性 路徑通行費拆分統(tǒng)計方法，該方法是針對二義性路徑通行費拆分問題，以
車輛重量數(shù)據(jù)為主要依據(jù)，利用統(tǒng)計的方法對通行費進行計算、拆分；能夠
6得到與實際計重收費偏差較小的客觀數(shù)據(jù)；可解決不同高速公路業(yè)主間二義 性路徑通行費拆分爭議問題。
完成上述發(fā)明任務(wù)的方案如下， 一種基于計重收費和重量檢測的二義性 路徑通行費拆分方法，其特征在于，步驟如下
(1) .在高速公路二義性路徑上，安裝車輛稱重設(shè)備；
(2) .利用車輛稱重設(shè)備記錄經(jīng)過的所有車輛的重量，并將數(shù)據(jù)上傳至 聯(lián)網(wǎng)拆賬中心；
(3) .利用每月全路網(wǎng)計重收費數(shù)據(jù)計算通過稱重截面、但是沒有行駛 完二義性路徑全程的重量數(shù)據(jù)；
(4) .統(tǒng)計出二義性路徑最短路徑總通行費；
(5) .利用二義性路徑通過車輛重量數(shù)據(jù)作為通行費拆分依據(jù)，進行費用 拆分。
更具體和更優(yōu)化地說，以上方案中各步驟及計算公式如下
在高速公路二義性路徑的路面上安裝動態(tài)稱，用動態(tài)稱檢測每月經(jīng)過 此斷面的所有車重C1和C2 (見圖1);
利用每月全路網(wǎng)計重收費數(shù)據(jù)，計算出通過動態(tài)稱斷面，但是沒有走 完二義性路徑全程的重量Al和A2 (見圖1 );
途經(jīng)最短路徑行駛的車輛總重為C1-Al;
途經(jīng)最短路徑的車輛總重占二義性路徑全程總重的比例Z= ( Cl - Al) / (Cl - A1+C2-A2);
利用每月全路網(wǎng)計重收費數(shù)據(jù)，統(tǒng)計出經(jīng)過二義性路徑最短路徑全程 總通行費G;
7最短路徑路段應該拆分金額為GxZ; 二義性路徑長^各徑所得金額為:G - GxZ。 本技術(shù)方案的理論基礎(chǔ)
目前一些地方(例如，中國江蘇)聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)重中貨車采用計重收費 方式在相同的折算里程的情況下，通行費與車重成正比。雖然客車仍然 采用按車型的收費方式，但是較重的客車收費額相對較高。
因此可以采用重量的比例近似取代通行費比例，根據(jù)現(xiàn)有的收費系統(tǒng) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計，這種比例的轉(zhuǎn)換誤差在6%左右。所以本申請認為可以用重量的 比例進行通行費拆分。
用收費系統(tǒng)數(shù)據(jù)計算通過某斷面的總重，用動態(tài)稱檢測該斷面的實際 車輛的總重，這兩個數(shù)據(jù)進行合理運算后獲得二義性路徑通行通行費拆分 比例。根據(jù)該比例進行二義性路徑通行通行費的拆分。
本技術(shù)方案的特點
不改變現(xiàn)有收費模式的基礎(chǔ)上進行二義性路段通行費拆分。 能夠得到與實際計重收費偏差較小的客觀數(shù)據(jù)。
拆分方案依賴現(xiàn)有計重式收費系統(tǒng)，但不用大幅度改造收費系統(tǒng)，對 現(xiàn)有收費系統(tǒng)不具有侵入性。
根據(jù)收費系統(tǒng)中的統(tǒng)計重量和路面動態(tài)稱檢測重量，對二義性路徑中 的短路徑通行費進行拆分。
對路面的斷面車重進行檢測，是路面車重監(jiān)控的必要補充。


圖1為二義性路徑示意圖。
具體實施例方式
實施例1，
1 、在聯(lián)網(wǎng)拆賬中心機房安裝二義性路徑通行費拆分軟件。
2、 對部分現(xiàn)有收費車道的出口軟件進行升級，保證所有車道的客車和
貨車流水中都記錄車輛的軸重和總重信息；
3、 確定需要拆分的高速公路二義性路徑。在二義性路徑的短路徑中， 靠近與路段交匯處安裝個車輛稱重設(shè)備(動態(tài)稱)；
4、 利用動態(tài)稱記錄經(jīng)過的所有車輛的重量，并將數(shù)據(jù)上傳至聯(lián)網(wǎng)拆賬 中心的拆分軟件；
5、 利用每月全路網(wǎng)所統(tǒng)計的計重收費數(shù)據(jù)計算出二義性路徑中短路徑 通過車輛重量數(shù)據(jù)；
6、 統(tǒng)計出二義性路徑最短路徑總通行費；
7 、利用二義性路徑通過車輛重量數(shù)據(jù)作為通行費拆分依據(jù)進行費用拆分。
8、利用開發(fā)的二義性路徑拆分系統(tǒng)進行計算拆分比例的拆分金額。
技術(shù)步驟和計算公式如下
總結(jié)
換言之，以上拆分統(tǒng)計法是采用車輛稱重設(shè)備，對通行車輛進行稱重 統(tǒng)計，以車輛重量統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為通行費拆分依據(jù)。將二義性性路徑的最短 路徑收通行費按重量統(tǒng)計比例分配給各業(yè)主單位。
從以上比較中可以看出，本方案方法克服了傳統(tǒng)方法誤差率高、精度
9低、較多地受到使用條件限制等不足，以車輛重量數(shù)據(jù)為主要依據(jù)，利用 統(tǒng)計的方法對通行費進行計算、拆分，較好地解決不同高速公路業(yè)主間二 義性路徑通行費拆分爭議問題。
本方案在滿足二義性路徑通行費拆分的同時，由于動態(tài)稱安放到公路 交匯位置，可以對路面的斷面車重進行統(tǒng)計，是路面車重監(jiān)控的必要補 充。
權(quán)利要求
1、一種基于計重收費和重量檢測的二義性路徑通行費拆分方法，其特征在于，步驟如下(1). 在高速公路二義性路徑上，安裝車輛稱重設(shè)備；(2). 利用車輛稱重設(shè)備記錄經(jīng)過的所有車輛的重量，并將數(shù)據(jù)上傳至聯(lián)網(wǎng)拆賬中心；(3). 利用每月全路網(wǎng)計重收費數(shù)據(jù)計算通過稱重截面、但是沒有行駛完二義性路徑全程的重量數(shù)據(jù)；(4). 統(tǒng)計出二義性路徑最短路徑總通行費；(5). 利用二義性路徑通過車輛重量數(shù)據(jù)作為通行費拆分依據(jù)，進行費用拆分。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計重收費和重量檢測的二義性路徑通行費拆分方法，其特征在于，所述的各步驟及計算公式如下(1) .在高速公路二義性路徑的路面上安裝動態(tài)稱；(2) .用動態(tài)稱檢測每月經(jīng)過此斷面的所有車重(Cl )和(C2)，并將數(shù)據(jù)上傳至聯(lián)網(wǎng)拆賬中心；(3) .利用每月全路網(wǎng)計重收費數(shù)據(jù)，計算出通過動態(tài)稱斷面，但是沒有走完二義性路徑全程的重量(Al)和(A2);途經(jīng)最短路徑4亍駛的車輛總重為(Cl) - (Al);(4) .利用每月全路網(wǎng)計重收費數(shù)據(jù)，統(tǒng)計出經(jīng)過二義性路徑最短路徑全程總通行費(G);(5).利用二義性路徑通過車輛重量數(shù)據(jù)作為通行費拆分依據(jù)，進行費用拆分；途經(jīng)最短路徑的車輛總重占二義性路徑全程總重的比例<formula>formula see original document page 3</formula>二義性路徑最短5^徑路段應該拆分金額為(GxZ);二義性路徑長路徑所得金額為(G-GxZ)。
全文摘要
基于計重收費和重量檢測的二義性路徑通行費拆分方法(1)在高速公路二義性路徑上，安裝車輛稱重設(shè)備；(2)利用車輛稱重設(shè)備記錄經(jīng)過的所有車輛的重量，并將數(shù)據(jù)上傳至聯(lián)網(wǎng)拆賬中心；(3)利用每月全路網(wǎng)計重收費數(shù)據(jù)計算通過稱重截面但沒有行駛完二義性路徑全程的重量數(shù)據(jù)；(4)統(tǒng)計出二義性路徑最短路徑總通行費；(5)利用二義性路徑通過車輛重量數(shù)據(jù)作為通行費拆分依據(jù)，進行費用拆分。本發(fā)明不改變現(xiàn)有收費模式的基礎(chǔ)上進行二義性路段通行費拆分。能夠得到與實際計重收費偏差較小的客觀數(shù)據(jù)；不用大幅度改造收費系統(tǒng)，對現(xiàn)有收費系統(tǒng)不具有侵入性。是路面車重監(jiān)控的必要補充。
文檔編號G07B15/06GK101499182SQ200910025509
公開日2009年8月5日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者葉燕仙, 勇 張, 王家杰, 胡曉光, 閆桂梅, 峰 高 申請人:江蘇省交通科學研究院股份有限公司