ＮＥＷＳＯＦＴ 广州新软 全国领先ＥＴＣ系统提供商 基于ＥＴ Ｃ的交通信息提取技术研究 概述 背景 智能交通（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐ０ｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）是一 个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突 出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为 主线，为交通参与者提供多样性的服务。借助于这个系统， 管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。智能交通 在北京的发展还处于初级阶段，目前应用较广泛的有高速公 路电子不停车收费系统（ＥＴＣ）和公交一卡通刷卡缴费系统 （ＭＴＣ） 本研究以电子不停车收费的ＥＴｃ交易数据为基础，开展 基于车辆标签数据的交通信息提取以及对数据的处理分析， 以期为未来高速公路出行者和相关管理部门提供信息服务。 研究目的和意义 智能交通系统系列技术开发与应用示范研究是ＩＴＳ研究 工作的进一步推进，是对ＩＴＳ各项关键技术的开发应用以及 管理模式更加深人、更加贴近实践应用的战略探讨，是ＩＴＳ 全面产业化实施的前期战略研究。Ｉ Ｔ Ｓ应用示范研究在整个 研究过程中是ＩＴＳ框架研究与具体产业化的可行性研究之间 承上启下的研究，在整个ＩＴＳ的开发研究中具有重要的战略 地位。本研究的主要目的体现在： １．充分利用ＥＴＣ电子收费交易数据，挖掘各类交通数 据的潜在价值； ２．加强公众信息服务、提高出行效率，使社会公众在 日常生活中更多地感受到智能交通建设带来的便利和效益， 并以此推动交通信息服务产业发展，形成新的经济增长点。 本研究重点针对高速公路电子收费系统与交通综合信息 服务系统等平台之间的信息流出发，开展基于ＥＴＣ交易数据 的信息提取技术研究，从而为出行者信息服务、高速公路运 营管理、高速公路规划提供信息支撑具有重要的意义。 河北省京秦高速公路管理处吴建波 研究内容 本研究主要内容包括，电子收费Ｅ Ｔ Ｃ数据分析和电子收 费数据处理方法研究，Ｅ Ｔ Ｃ数据的提取计算方法研究，根据 分析所得的信息进而得出相应的结论。 １．ＥＴＣ数据库构建 通过对原始Ｅ Ｔ Ｃ交易数据的分析和处理，提取有效字 段，整合相应的数据表，建立收费广场出入口对应关系，构 建收费广场里程表，实现对原始数据的筛选，完成数据准 备，为下一步数据预处理和分析奠定良好的数据基础。 ２．电子收费数据处理方法研究 通过对Ｅ Ｔ Ｃ电子收费数据的特征分析，确定数据筛选、 数据剔除规则，鉴别奇异数据、不合格数据，通过建立数据 处理方法体系，进一步解决电子收费数据存在的主要问题， 实现对ＥＴＣ交易数据的处理。 ３．基于ＥＴＣ交易数据的信息提取计算模型研究 在原始数据分析和预处理的基础上，开展基于Ｅ Ｔ Ｃ数 据的高速公路交通信息提取技术和计算模型的研究，并提出 基于Ｅ Ｔ Ｃ数据的交通状态计算方法，为获取高速公路路况信 息、０Ｄ数据，ＥＴ Ｃ应用效率改善等指标，从而为进一步完 善高速公路出行者信息服务系统的数据支撑、交通规划和管 理决策提供重要参考。 预期成果 具体研究成果如下： １．通过对ＥＴ Ｃ原始数据的分析，总结出一套可行的信 息提取模型； ２．提出一套基于Ｅ Ｔ Ｃ数据的交通状态计算方法，为 获取高速公路路况信息、ＯＤ数据，ＥＴ Ｃ应用效率改善等指 标，从而为进一步完善高速公路出行者信息服务系统的数据 支撑、交通规划和管理决策提供重要参考。 本研究重点针对高速公路电子收费系统与交通综合信息 服务系统等平台之间的信息流出发，开展基于ＥＴＣ交易数 据的信息提取技术研究，从而为出行者信息服务、高速公路 ２０１０．０７中国交ｉ酬密总化６５ ＷＷＷ ０Ｈ｛～Ａ｝ＴＳ ＣＮ 运营管理、高速公路规划提供信息支撑具有重要的意义。 国内ＥＴＣ系统研究现状 国内ＥＴＣ系统发展概况 国内ＥＴＣ电子不停车收费系统发展还处于初级阶段， 应用ＥＴＣ系统的车道数量还非常有限，规模也不是很大，而 且，由于缺乏相应的法规和管理经验，很多高速公路的ＥＴＣ 车道无法有效制止无卡汽车的恶性闯卡。 国内出行者信息服务系统现状 北京、山东、浙江开通了公众出行信息网。其服务包括 城市道路实时路况和高速公路路况信息，公交、地铁、长途 客运线路和换乘信息，各类交通服务企业和机构信息，占路 施工信息，复杂立交桥和拥堵路段的行车线路信息，旅游景 点、星级饭店信息，交通新闻信息，出行常识信息和政策法 规信息等。 电子收费系统的工作原理 智能交通系统（ＩＴＳ）是目前世界交通运输领域的前沿 研究课题，也是我国交通科技发展的重点方向，其核心是针 对日益严重的交通需求和环境保护压力，采用信息技术、电 子通讯技术、自动控制技术、计算机技术及网络技术等对传 统交通运输系统进行深入的改造，以提高系统资源的使用效 率、系统安全性，减少资源的消耗和环境污染。 电子不停车收费系统（ＥＴＣ）是ＩＴＳ领域中的一个重要 方面。由于它涉及交通基础设施投资的回收，又是缓解收费 站交通堵塞的有效手段，减少了环境污染，所以各国都把不 停车收费系统作为Ｉ ＴＳ领域最先投入应用的系统来开发。我 国交通部门已经把不停车收费系统的开发和应用列为ＩＴｓ领 域首先启动的项目，并在“十五”期间列入交通科技的技术 创新重点之一。 ＥＴＣ系统简介 ＥＴＣ系统是利用微波（或红外或射频）技术、电子技 术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、 图象识别技术等高新技术的设备和软件（包括管理）所组成 的先进系统，以实现车辆无需停车既可自动收取道路通行费 用。目前，大多数ＥＴＣ系统均采用微波技术，所以本文主要 ６６中国交通信息化２ＯｌＯ ０７ ＷＷＷ ＣＨｌＮＡｌＴＳ ＣＮ 针对此类系统进行综述。 表ｌ不同收费方式的通行能力比较（封闭式收费系统） 收费方式 入口车道 出口车道 服务时间（ｓ） 通行能力（辆／ｈ） 服务时间（ｓ） 通行能力（辆／ｈ） ＥＴＣ ３．３ １０９０ ４．９ ７３０ 非ＥＴＣ ６．１ ５９０ ｌ７．６ ２００ 混合式 ４．７ ７６０ １１．５ ３ｌＯ ＥＴＣ数据类型 本次研究与Ｅ Ｔ Ｃ数据相关的表格主要包含两个：收费站 点属性表和Ｅ Ｔ Ｃ电子交易数据记录表。通过Ｉ Ｂ Ｍ开发的Ｄ Ｂ２ 数据库，可以看到属性表主要包含的内容是：收费站通行广 场编号，收费广场的名称，收费站属性；电子交易数据记录 表主要包含的内容是：交易记录号，入口广场编号，出口广 场编号，入口时间，出口广场编号，出口时间，车辆类型。 ＥＴＣ电子收费数据的采集与处理 数据采集 １．ＥＴｃ数据库的建立 本研究中采用的ＥＴＣ电子收费交易数据库格式为ＩＢＭ开 发的Ｄ Ｂ２数据库，与ＥＴ Ｃ数据相关的主要包含两个数据表， 即收费站点的属性表和ＥＴＣ电子交易数据记录表。属性表主 要包含内容是：收费站通行广场编号，收费广场的名称，收 费站属性，是表征和标记ＥＴＣ交易数据中所通行广场的重要 表格。表格具体内容如图１Ｎ示。 图１ ＥＴＣ收费广场属性数据表 电子交易数据记录表是本研究中应用的重要数据基础。 该表格记录了每一条Ｅ Ｔ Ｃ交易数据的主要信息，具体而言包 含以下字段：交易记录号、入口广场编号、出口广场编号、 ＮＥＷＳＯＦＴ 广州新软 仝国领先ＥＴＥｊ￣统提供商 入口时间、出Ｅｌ广场编号、出口时间、车辆类型。这些交易 信息是获取相出入ＩＺｌ对间交通运行状况信息的基础。具体字 １．数据预处理与数据处理的总体流程 数据预处理是Ｅ Ｔ Ｃ电子收费数据分析的重要基础，数据 段内容如图２所示。 ∞ 晦 ０ 蹴 豳 婶ｌ盯＿簪■ 睁哪咏曩１懦旃 ■ ｅＮ＿Ｐ ‘ ｐ ｝目 ，ｌ 目 ｝｝ ＾∞ Ｈ… ：ｗ Ｉ … ０１ ００４４００１ ２００８０８２４１７ １ ００４３３１２００８￣８－２４１７：１ ７＿Ｂ Ｉ １ ００４４０ ２。。 ｝２・１ ７：２日：３２ ５ ｉ １ 口１ ００４５１ ０２：Ｏ０８０６２４１ ７ ２００＠＇６ ２・１ ７。２。：３２ ７ ｉ １｝ ０１００８０２０１２００ｅ０８２４１７ ０’００１ ３４０ｔ２００８０８２４１ ７ ０１ ００４３００１ ２００８０６２４１ 们００４２１ ０７２００日Ｏ６２‘１７ ０１Ｏ００２８０４２００ｅ０６２４１ ７ ２ｏ０ ６－２‘ｉ ２ ０ｅ Ｏ１００４２２Ｉ４２００８０１５２４１ ７ ０１ ００４２１０７２００８０８２４１ ７ ０１ ００１５５Ｏ ｊ００自ＯＢ２４１７ １００４７８１２００８－８－２４１ ７：２０：１１ ０１洲１ ４Ｏ６２００Ｂ０８２４１ ７ ＩＯ０１ ５ｇｌ２００８，－６＂２４１７。２７：２６ ０１００１０；）０１２００８０Ｅ２４１ ７ ｌ １ ００１１ ４１２００８＂６＂２４ １；＇：２５：３３ ０１００６Ｔｌｌ２２ｏｏ日蚋２‘＇７． ’ ｆ｝ ¨图２ ＥＴＣ交易数据记录表 ２．ＥＴＣ数据分析时间段的确定 考虑到高速公路交通信息更新频率的需求，并兼顾实际 ＥＴＣ收费数据量的情况，所以以１５分钟作为时间周期对全天 的时间记录进行划分，以取得相应时间段内的路况信息。交 易数据以０．５小时为间隔，分组进行后续的分析。在面向高 速公路ＯＤ分布的应用需求中，由于ＯＤ信息是一个统计量， 该指标的分析和计算通常以日为周期进行划分，不需要进行 进一步的时段划分。 ３．出人口站点路段距离的确定 出入口站点路段距离的确定是进行ＥＴＣ原始数据处理的 重要环节，也是进行行程速度分析的基础。各出入站点的里 程桩号已知，确定出入站点路段距离有以下两种情况： 当出人口站点属于同一条高速公路时，可直接用两站点 里程桩号差的绝对值表示； 当出人口站点属于不同高速公路时，应先找到立交桥分 别在此两相交高速公路的里程桩号，算出两段高速公路上里 程桩号差的绝对值，然后相加求和，所得即为相应的出入口 站点路段距离。表２为里程桩号计算结果示例。 表２出人口站点路段距离 人口广场编号 入口广场 出口广场编号 出口广场 距离（ｋｍ） ｌ０Ｏｌ２８ 大礼路站进京人 ｌ００１０９ 西红门主站进京出 ３３．４ｌ５ １ＯＯｌ６３ 黄港站出京人 １００７３４ 宽沟出京出 ２６．４３７ １００１５３ 磁各庄站外环人 １００７７９ 台湖镇主站进京出 ３２．４８ １００００９ 马坊站双向入 １０Ｏｌ６Ｏ 京承主站进京出 ２７．３５ １ＯＯｌ６３ 黄港站出京人 ｌ００７０９ 东高村双向出 ５９．９ １００００９ 马坊站双向人 １００７２２ 机场高速北线主站出 京出 １９．１５ １００１６３ 黄港站出京人 ｌ０Ｏ１６０ 京承主站进京出 ９．７ ＦＴＣ数据的处理 预处理为下一步的数据分析和信息提取做数据准备，数据预 处理得到的结果由数据分析的结果要求决定，而数据分析需 要得到的结果又由ＥＴＣ数据分析的最终目标决定。通过需求 分析，我们初步确定ＥＴＣ数据处理的目标和需求，包括以下 ３方面：一是获得各个站点的收费车流量信息，通过Ｅ Ｔ Ｃ搭 载率等指标，可以间接获取路段交通流量信息；二是获得相 应出入口对之间的平均路段行程速度；三是获得用于高速公 路交通规划的出入口站点间出行ＯＤ特征信息。与前两方面的 需求不同，在该指标的分析中，单出口的ＥＴ Ｃ交易数据也是 分析的有效基础数据。 圈 圈 不合格数据删除 路段平均行程速度 ＥＴＣ 标签 卜、＼ 面向应用的数据筛 卜＼、 高速公路电子收费０Ｄ 数据 数据筛选 指标计算 分析 进出站点匹配 站点电子收费流量 路段时间分布分析 时间分布特性分析 图３车辆标签ＥＴＣ数据的分析流程 ２．ＥＴＣ数据预处理的流程和筛选规则 ＥＴｃ数据预处理的目标是对数据仓库中数据进行筛选、 清理，保留合理准确的数据，缩小数据范围，以提高ＥＴ Ｃ数 据分析的质量。由于ＥＴ Ｃ原始数据是大量的、不完全的、有 噪声的、模糊的、随机的，在实际应用中，对于有缺失信息 或错误的数据进行剔除。数据预处理是基于ＥＴ Ｃ数据进行 信息提取的重要环节，在研究中，通过对原始数据的分析和 诊断，我们提出了包含数据剔除、数据筛选、进出口数据分 类、交易时间分段等过程的数据预处理流程。具体如下图４ 所示： 图４ ＥＴＣ数据预处理的流程图 数据剔除主要目标是剔除不合理数据和错误数据，在数 据剔除中采用的规则是： （１）由于此研究是以２００８年北京市高速公路Ｅ Ｔ Ｃ数据 ２０１０。０７中国交通信息化６７ ＷＷＷ ＣＨＩＮＡＩＴＳ ＣＮ 传雷 为基础进行的，在系统应用中由于系统记录的原因，记录时 间出现错误。因此需要删除交易年份不等于２００８年的交易数 据。处理中，通过ｙｅａｒ（Ｅｎ ｔｉｍｅ）函数来判断。 （２）由于此研究针对北京市高速公路ＥＴＣ收费系统， 因此０Ｄ行程一般不会大于１００公里，因此对于进出口相对应 （２）时间差计算： Ｔ／ｊ＝ｔ２－ｔｌ 其中：Ｔｉｊ～第ｉ个路段，第Ｊ条记录的出入口时间差 ｉ一出入口间的路段编号 ｊ一交易记录编号 的日期不在同一天的数据剔除。 数据筛选的目标是对交易数据进行分类，确定各类指标 提取中能采用的基础数据，以提高数据处理的精度，数据筛 选规则如下： （１）由于ＥＴ Ｃ交易过程中数据通信或其他系统问题， 有些数据的进口时间晚于出口时间，这部分数据在进行路段 行程速度提取中不采用，而在进出口交通量分析中可以采 用。 （２）在开放式收费制式中，交易数据只有出口广场信 息，这部分数据无法应用与路段行程速度提取，但可以反应 收费站点的交通流量情况。进出口数据分类是将不同出入口 对的数据，通过添加“出入ＩＺｌ对标记”的属性字段，来区分 不同出入口对，满足进行出入口对问路段行程速度分析的需 求。交易时间分段是对分析时段的划分，根据不同指标计算 的要求，进行不同时间周期的分段。 数据分析和模型构建 路段行程速度的计算模型 表３所示为某出入口广场对之间车辆进出的时间信息， 通过对时间形格式的归一化，计算出驶入时间和驶出时间之 差，并且，通过查询出入口广场之间的路段里程Ｓ，进而可 以计算得到路段的行程速度信息。通过对相同时段（１ ５分 钟）内所有交易数据的平均值，可以获得该时段内特定路段 的行程速度信息。 表３某出人口广场对之间车辆进出时间表计算模型 人口时间 Ｉ 出口时间 人口时间（ｓ）ｌ出口时间（ｓ） 时间差（ｓ） 速度（ｋｍ／ｈ） ２００９—２—２７ ７：１５ｌ ２００９—２～２７ ７：２４ ２６１５９ Ｉ ２６６４４ ４８５ １０６．１４ ２００９—２—２７ ７：１９Ｉ ２００９—２～２７ ７：２６ ２６３５３ ２６７９９ ４４６ ｌ１５．４３ ２００９—２—２７ ７：１９ｌ ２００９—２－２７ ７：２８ ２６３９０ Ｉ ２６９２３ ５３３ ９６．５９ ２００９—２—２７ ７：２４ｆ ２００９—２－２７ ７：３０ ２６６４０ ｆ ２７０５５ ４１５ １２４．Ｏ５ （１）入口时问和出１２Ｉ时间换算成单位为秒的形式 Ｔｋ＝３６００×ｈ＋６０×４８ｍ＋５８ｓ 其中：ｋ：ｌ——入口广场 ｋ＝２——出口广场 ６８中国交懑信息化２０１０ ０７ ＷＷＷ ＣＨ｝ＮＡ｝ Ｓ ＣＮ （３）单辆车的行程速度计算： Ｖｉｊ＝ Ｓｉ一某出入口问路段的里程 （４）某时段的路段平均行程速度计算： 二 ， Ｎ—Ｍ Ｍ一某路段在给定时问间隔内通过的第一辆车编号 Ｎ一某路段在给定时间间隔内通过的最后一辆车编号 不同时间段的速度分布规律 不同时间段的速度分布规律分析是衡量道路通行能力的 重要指标。以每１５分钟为时间段进行分析，得出每个时段的 平均速度，通过这个数据，可以直观的了解到当时车辆的行 驶速度，并通过可变情报板实时向驾驶员反映。 车辆在高速公路上的行驶速度一般应在３０—１ ２０ｋ ｍ／ｈ之 间，进行行程速度处理时，分别计算求得速度平均值、最高 车速、最小车速。 警 （１）行程速度平均值： －等 （２）最高车速值：Ｖｍａｘ：ｍａｘ（Ｖｌ，Ｖ２…ＶＮ） （３）最低车速值：Ｖｍｉｎ ｍｉｎ（Ｖｌ，Ｖ２…ＶＮ） 交通流量的分布规律分析 交通量是衡量道路通行能力的重要指标，同时也是衡量 高速公路不同时段繁忙程度的指标。通过对２００８年Ｅ Ｔ Ｃ数据 总量以１小时为时段分布情况进行分析，得出平均每天各个 时段的交通量，特别是高峰时段交通量。由表４可以看出， ＥＴ Ｃ时间的原始记录格式均为２００８－２－２５ １６：４８：５８，通 过对原始数据进行预处理后，所有Ｏ Ｄ驶入和驶出时间均在 同一天，因此只需将时间的ｈｈ：ｍｍ：ｓｓ部分统一单位，将一 天的小时时间换算成以秒为单位的时间。处理中，可以利用 ＥＸＣＥＬ软件的数据处理功能，筛选出各个时段的交通量，并 做出小时交通量的分布图。 高速公路交通量ＯＤ分布 高速公路出入口站点较多，如何构建一条高速公路上各 个出口与入口之间的ＯＤ分布是进行高速公路运营管理中的重 ＮＥＷＳＯＦＴ 广州新软 全国领先ＥＴＥ，￣统提供商 要环节。构建的ＯＤ分布表能够反映两站点之间交通流量与道 路的繁忙程度，有利于高速公路系统的监控与管理。高速公 路ＯＤ分布具体表现形式有两种： １．通过ＯＤ表，可列出高速公路各个进出口站点ＯＤ对之 间的交通产生和吸引量。 间和出口时间的记录值存在一定问题，基于以上数据分析的 模型，在全部５５７１个数据中，我们筛选了速度值在４０ｋｍ／ ｈ一１２０ｋｍ／ｈ之间的数据，对车辆在此ＯＤ之间的行程速度和交 通流量进行了详细分析。 糕蘸 ２．以某个入口站点为起始点０，通过图形化展示，可以 四环翰 表征由人口站点到各个出口站点的交通量，该指标反映了各 个出入口站点之间的交通需求。 不同车型的速度分布规律 道路上行驶的车型种类繁多，不同车型的行驶速度也有 很大差别，由于高速公路是分车型限速的，不同车型的最高 行驶速度不一样，通过对不同车型的分类统计，可知该段路 每个车型的数量，可根据每种车型的数量多少对该路段进行 限速。 不同时间段的车型分布规律 道路上行驶的车辆种类繁多，其速度、行驶规律以及占 用道路的净空差异较大，了解高速公路的交通流的车型比例 分布，对于高速公路规划、安全设施设计和运营管理都具有 重要的参考价值。因此，在本研究中，高速公路上行驶的不 同车型交通量的分析也是Ｅ Ｔ Ｃ数据信息提取的重要内容。由 于高速公路是分车型限速的，不同车型的最高形式速度不一 样，通过对不同车型的分类统计，可知该段路每个车型的数 量，可根据每种车型的数量多少对该路段进行限速。 表４高速公路车型分类表 类别 车型及规格 客车 货车 第１类 ≤７座 ≤２吨 第２类 ８座一ｌ９座 ２吨一５吨（含５吨） 第３类 ２Ｏ座３９座 ５吨－１０吨（含１０吨） ≥４Ｏ座 第４类 １０吨１５吨（含１５吨） ２Ｏ英尺集装箱车 第５类 ＞１５吨４Ｏ英尺集装箱车 模型应用的案例分析 本研究选取２００８年金华寺站至西红门主站之间ＥＴＣ数 据中部分数据进行案例分析。图５为金华寺站至西红门主站 之间线路图。由于北京市ＥＴ Ｃ信息采集系统应用规模还比 较小，交易数据记录回传存在一定的记录延时，部分入口时 ｉ 鹜。 糨 张。 一稿虹九癣瞬翦齄ｊ｜瓣 麟莲摹碡精 蠢 失辩工业篮熊 ｌ 麓 矧Ｈ龃 ｌ 图５金华寺站至西红门主站之Ｉ司线路图 路段行程速度计算 此研究中，我们将北京各高速公路Ｏ Ｄ之间的路段进行 了行程速度分析。为了表现行程速度的各种特征，着重对金 华寺站进京人口（入口广场编号为１００１１４）到西红门主站进 京出口（出口广场编号为１００１０９）之间路段的ＥＴＣ数据进行 了具体的行程速度分析。下表所示为金华寺站到西红门主站 之间的时间信息，已测量出出入口广场之间的路段的里程为 Ｓ＝１１．７５ｋｉｎ，通过对时间形格式的归一化，计算出驶入时间 和驶出时间之差，进而得到路段行程速度。 通过ＥＸＣＥＬ内的“＝ＨＯＵＲ（Ｅ２）＊３６００＋ＭＩＮＵＴＥ（Ｅ２）＊６ ０＋ＳＥ ＣＯＮＤ（Ｅ２）”公式，将时间进行单位的统一，全部以秒 为单位。如表５所示： 表５某出入口广场对之间车辆进出时间表计算模型 人口时间 出口时间 人口时间（ｓ） 出口时间（ｓ） 时间差（ｓ） 速度（ｋｍ／ｈ） ２００９－２－２７ ７：１５ ２００９－２－２７ ７：２４ ２６１５９ ２６６４４ ４８５ １０６．１４ ２ＯＯ９—２—２７ ７：ｌ９ ２００９－２－２７ ７：２６ ２６３５３ ２６７９９ ４４６ ｌ１５．４３ ２００９－２－２７ ７：１９ ２００９－２－２７ ７：２８ ２６３９０ ２６９２３ ５３３ ９６．５９ ２００９－２－２７ ７：２４ ２００９－２－２７ ７：３０ ２６６４０ ２７０５５ ４１５ １２４．０５ 通过对所有Ｅ Ｔ Ｃ原是交易数据的计算可知，该路段平均 素的为８６．５５ｋｍ／ｈ，说明该路段行驶较为畅通，服务水平比 较好： 表６行程速度处理表 平均速度ｋｍ／ｈ ｌ 最高车速ｋｍ／ｈ ｛ 最小车速ｋｍ／ｈ ８６．５５ ｌ １１９．８３ ｌ ４Ｏ．０６ 不同时间段的速度分布规律 通过对不同时间段的速度分析，可以直观的了解到当时 车辆的行驶速度，并通过可变情报板实时向驾驶员反映。 ２０１０ ０７中国交通倍息化６９ ＷＷＷ ＣＨ｝ＮＡ｝１ Ｓ ＣＮ 传雷 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ０ ８ ８ ８ ８昌８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ 、ｏ卜、∞ｏ、Ｏ一＝ ２ 一ｔＯ 图６不同时段的车速图示 通过图６可以看出案例路段全天车速都比较高，绝大部 分车速在８０－ｌＯＯｋｍ／ｈ之间，在早、午、晚高峰期间，速度 相对较低，这与人们出行规律基本吻合。 不同车型的速度分布规律 在本研究中，高速公路上行驶的不同车型交通流量的 分析是ＥＴＣ数据信息提取的重要内容。研究以北京市京开 高速，金华寺站至西红门主站之间的出入口０Ｄ数据为例， 不同车型交通流量的累计分析，统计周期内，总交通流量为 ６０８００辆，不同车型的分布情况如下图７所示。 车流量 不同车型流量统计 ６００００ ５０Ｏ。０ ４００∞ ３０００。 ２［Ｄ。０ １∞。０ ０ ２ ３ ４ ５ 车型 图７不同车型交通量统计图 由上表可以看出，小客车在高速公路行驶的车辆中占绝 大多数，由于北京私家车数量多，且多以小客车为主，所以 上表基本可以准确反映出车型比例关系。不同车型的速度分 布如图８所示： 平均速度 平均速度 车型 图８不同车型速度分布图 ７０中国交通信息化２０＂１００７ ＷＷＷ ＣＨＩＮＡＩＴＳ ＣＮ 车型１—４的行驶速度集中在８０－９０ｋｍ／ｈ，５型车（大型 车）由于只能靠在最右侧车道，所以它的行驶速度最低。５一圈雷Ｉ 型车与速度最高的３型车速度差为１５．０３ｋｍ／ｈ． 交通量的分布规律分析 以金华寺站至西红门主站之间总数据为例，２００８年不 停车收费系统记录的的总交通流量为５５７１辆。图９所示为金 华寺站至西红门主站之间交通流量分布情况。 从图中可以 直观的得出，早、午、晚峰值。这与人们上下班的出行规律 是一致的。 车流量 不同时间段车流量分布图 ２５∞ ２０００ ｉ５Ｏ。 １０００ ５００ Ｏ ８ ８ ８ ８ ８ ８昌８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ ８ 时间段 。一ｎ寸、ｏ ｏ、Ｏ一ｔ—Ｎ＇竺 竺 图９不同时Ｉ可段交通量分布图 通过对北京市各个高速公路采用ＥＴ Ｃ收费的总交通流量 进行实际观测，可以由已知的ＥＴＣ百分比推算北京市高速公 路总交通流量。在此，定义某段高速公路ＯＤ段ＥＴ Ｃ收费方 式的交通流量占总交通流量的ａ％，此路段平均每天ＥＴＣ收费 方式的交通流量为Ｘ，则可推算，此ＯＤ路段平均每天总交通 流量Ｙ： ｙ一 ａ％ 高速公路交通量ＯＤ分布 为了表现高速公路上各个站点之间交通流量的Ｏ Ｄ分 布，选取清河主站入口为例，按各个站点的顺序，列出各出 口站点（Ｄ）的分布规律表７。由图１０可以直观的看出，各个 出站口的车流量不同，繁忙程度不同。其中，西三旗站和回 龙观站是交通流量最大的两个站点，这两站点附近有较大的 居民区，数据分布与实际情况相符。 表７清河主站入口到各站点之间的ＯＤ分布表 清河北站 西三旗站 回龙观南 回龙观 回龙观北 北安河站 出京口 出京口 出京口 出京口 出京口 出京口 清河主站入口 ２３９７３ ６４８３７ ７７９１３ ６４９２７ ４３６３ ｌ５６３４ （下转第７５页） ＮＥＷＳＯＦＴ 广州新软 全国领先ＥＴ［系统提供商 统对多义性路径行驶的车辆按实际里程收费，不应存在因识 别而产生的防逃费。 粤西是否设立标识站的盈亏平衡分析 总结 通过以上分析可知广东省粤西片区已产生了多义性路径 环网，为防止逃费，落实不同路段间的防逃费责任，需采取 在广东省，因西二环二期的开通，使粤西联网片区存在 了收费环网，由广东省交通集团同意，在佛山雅瑶设立了标 识站，标识站车流量分配如表４－７所示。 标识站开通后，行驶在二义性路径的月均交通流量为 ２．１万辆次，通行费按精确识别法平均增加５．２元／次，而标 识站的营运管理费用和维护费用却需３５万元，因此投入远远 高于产出，建议停止该标识站的运行。 ２００８年３月份，广东省交通厅直接发文，停用雅瑶标识 站，所有二义性车辆全部按最短路径收费。 标识站法和车牌照法的对比分析 有效的手段判别路段之间的车流量，通过收费数据的分析， 及时发现本路段是否存在逃费现象，计算逃费比例，区分路 段间的责任。采用精确识别法，能减少小部分的通行费收入 的流失。但是精确路径识别技术成本太高，有待提出廉价成 熟的新路径识别设备，路径识别算法依然不成熟，有待继续 开发。隅 参考文献 因目前车辆牌照法识别的精度不高（目前全牌照法识 别精度不超过９５％），路径识别算法也不成熟，因此，虽然 从经济的角度上来说，车辆牌照发比标识站法占优势，但 从技术角度来说，车辆牌照法目前尚不能正式用于多义性 路径识别。 【１】邓洪波，张远见，李宇辉，浦江，刁穗东多义性路径识别系统【Ｊ］．电子产 品世界决策树，２００６（２１） 【２】田智慧，苗全生．基于Ｇ－ＩＳ的高速公路多义性路径的确认技术［Ｊ】＿河南大 学学报（自然科学版）．２００８（５）． 【５］孙晓峰．基于ＶＭＳ信息的驾驶员路径选择行为研究［Ｊ］一北京交通大 学，２００６． ［４］彭利人．关于高速公路多义性路径通行费的解决方案探讨．２００８ １ １ （上接第７Ｏ页） ９００００ ８００００ ７００００ ６００００ ５００００ ４００００ ３００００ Ｉ 程和信息提取方法，并以具体实例证实了该方案的可行性与 ＿ ＿ ●一 现实意义。随着我国高速公路ＥＴ Ｃ系统的不断推广与应用， 道路服务信息将对提高高速公路服务水平，提高高速公路车 Ｉ ｌ ｌ ２００００ １００００ Ｏ ● 圈 Ｉｌ ｌ－ 圈＿＿圜 ＩＩＩ圈圜＿嘲 辆运行的安全性具有重要意义。 在此次研究中，在数据分析阶段发现一个问题，就是 Ｅ Ｔ Ｃ原是交易数据，有很多数据是不合理数据，通过调查资 ｍ【】站点 料得知原因是由于目前电子收费系统的数据回传存在一定延 时，这就导致上传的数据不能１００％的准确，导致会出现车速 ４００Ｋｍ／ｈ的不合理数据，应针对这一问题，在今后的研究 中，应该在数据的准确，及时性上再加以深入研究，这样才 图１０清河主站入口到各站点之间的ＯＤ分布直方图 结语 本文通过对北京高速公路Ｅ Ｔ Ｃ交易数据的提取、筛选和 分析，提出了一套适用于高速公路ＥＴＣ系统的数据处理的流 能更好的利用ＥＴＣ原始交易数据，提高高速公路出行者信息 服务水平。口 ２０１０ ０７中国交通信息化ＷＷＷ ＣＨＩＮＡＩＴＳ ＣＮ ７５