基于计重收费和重量检测的二义性路径通行费拆分方法

技术领域

本发明涉及一种基于计重收费和重量检测的二义性路径通行费拆分方法，是一种高速公路上二义性路径通行费的计重收费和路面重量检测相结合的拆分统计方法。

背景技术

随着高速公路的快速发展，很多的高速公路都已形成环形路网。为了方便、快捷的让车辆通过收费路段，包括高速公路在内的所有封闭式收费公路实行了联网收费。

基于联网收费环境，车辆在路网中的路径是不确定的，当两条路径的长度差别很大时，按照最短路径收费；当两条路径的长度差别不大时，就出现了二义性路径。如二义性路径属于同一家业主，不存在费用拆分问题，若二义性路径属于不同的业主，通行费拆分问题就突出出来了。

现有拆分方法

目前，针对高速公路二义性路径通行费拆分方法主要有两种：精确拆分法和概率拆分法。

精确拆分法

精确拆分是依据车辆实际行驶路径，收取和拆分通行费，正确判别路网中每一车辆的实际行驶路径，从而解决路网中二义性路径问题。目前的方法主要有车牌照识别技术和RFID射频自动识别法两种。

(1)车牌照识别法

在高速公路的二义性路径上安装门架式牌照识别系统，把时间、站点和牌照号等信息输入到联网收费结算中心的数据库，作为查询、结算的依据。车牌照识别法具有不影响车流正常行驶、运行维护费用低的优点，但目前图像抓拍和车牌识别的准确率有待提高，一般的误差率都在15～20％之间，而且传输的信息量非常大，对系统的资源消耗非常大，另外还要考虑车牌清洁、安装固定性、特殊恶劣天气以及车灯的反射影响，所以使用和推广均受到限制。

(2)RFID射频自动识别法

RFID射频自动识别法是通过安装在高速公路旁的读写器，在车辆经过时，完成向通行卡的信息写入，记录该车辆的经过路径，从而自动识别车辆经过的信息。该方法的不足是驾驶员容易作弊，通过屏蔽通行卡可以很容易的拒绝路侧设备写入信息。

概率拆分法

概率拆分法是通过交通均衡或非均衡理论为基础，建立各种理论模型和算法，分析计算特定高速公路网络的通行车辆交通分布与分配，从而确定路网中整体出行交通的行驶路径或单车的可能行驶路径。通过概率计算，可以确定路网中车辆整体行驶路径的分布。因此，当联网收费的拆分模式是由结算中心统一拆分时，就可以根据路网中车辆整体行驶路径的分布，按某一时间间隔拆分二义性路径的通行费。目前主要方法有：

(1)实际调查法

以某一时间段对车辆实际行驶路径进行调查，根据统计得出的规律，作为以后车辆行驶路径的判别依据，据此结果对通行费进行拆分。这种方法是以某一段时间统计代表整体的规律性，而且道路使用者对路径的选择也是不确定的，因此该方法具有一定的局限性。

(2)比例协商法

由涉及二义性路段的相关业主进行协商，确定各业主拆分金额的办法。此法有一定的偏差，但业主双方如能达到一定的共识，则具有一定的操作可行性，但拆分缺乏一定的科学依据，如果涉及的业主较多，要达成一致性意见比较困难。

(3)路网平衡法

利用收费系统入口、出口(O-D流)数据和交通监控系统连接处主线交通检测数据，通过模型计算，综合平衡出各路段流量，从而确定路网流量分布和起讫点之间的行驶路径。该方法的不足是反映不出重量的影响，与实际计重收费偏差较大。

参考文献

江苏省高速公路车型划分及收费标准

高速公路联网收费数据应用需求分析及实现方法研究报告

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种高速公路二义性路径通行费拆分统计方法，该方法是针对二义性路径通行费拆分问题，以车辆重量数据为主要依据，利用统计的方法对通行费进行计算、拆分；能够得到与实际计重收费偏差较小的客观数据；可解决不同高速公路业主间二义性路径通行费拆分争议问题。

完成上述发明任务的方案如下，一种基于计重收费和重量检测的二义性路径通行费拆分方法，其特征在于，步骤如下：

(1).在高速公路二义性路径上，安装车辆称重设备；

(2).利用车辆称重设备记录经过的所有车辆的重量，并将数据上传至联网拆账中心；

(3).利用每月全路网计重收费数据计算：通过称重截面、但是没有行驶完二义性路径全程的重量数据；

(4).统计出二义性路径最短路径总通行费；

(5).利用二义性路径通过车辆重量数据作为通行费拆分依据，进行费用拆分。

更具体和更优化地说，以上方案中各步骤及计算公式如下：

在高速公路二义性路径的路面上安装动态称，用动态称检测每月经过此断面的所有车重C1和C2(见图1)；

利用每月全路网计重收费数据，计算出通过动态称断面，但是没有走完二义性路径全程的重量A1和A2(见图1)；

途经最短路径行驶的车辆总重为：C1-A1；

途经最短路径的车辆总重占二义性路径全程总重的比例Z＝(C1-A1)/(C1-A1+C2-A2)；

利用每月全路网计重收费数据，统计出经过二义性路径最短路径全程总通行费G；

最短路径路段应该拆分金额为：G×Z；

二义性路径长路径所得金额为：G-G×Z。

本技术方案的理论基础

目前一些地方(例如，中国江苏)联网收费系统重中货车采用计重收费方式：在相同的折算里程的情况下，通行费与车重成正比。虽然客车仍然采用按车型的收费方式，但是较重的客车收费额相对较高。

因此可以采用重量的比例近似取代通行费比例，根据现有的收费系统数据统计，这种比例的转换误差在6％左右。所以本申请认为可以用重量的比例进行通行费拆分。

用收费系统数据计算通过某断面的总重，用动态称检测该断面的实际车辆的总重，这两个数据进行合理运算后获得二义性路径通行通行费拆分比例。根据该比例进行二义性路径通行通行费的拆分。

本技术方案的特点

不改变现有收费模式的基础上进行二义性路段通行费拆分。

能够得到与实际计重收费偏差较小的客观数据。

拆分方案依赖现有计重式收费系统，但不用大幅度改造收费系统，对现有收费系统不具有侵入性。

根据收费系统中的统计重量和路面动态称检测重量，对二义性路径中的短路径通行费进行拆分。

对路面的断面车重进行检测，是路面车重监控的必要补充。

附图说明

图1为二义性路径示意图。

具体实施方式

实施例1，

1、在联网拆账中心机房安装二义性路径通行费拆分软件。

2、对部分现有收费车道的出口软件进行升级，保证所有车道的客车和货车流水中都记录车辆的轴重和总重信息；

3、确定需要拆分的高速公路二义性路径。在二义性路径的短路径中，靠近与路段交汇处安装个车辆称重设备(动态称)；

4、利用动态称记录经过的所有车辆的重量，并将数据上传至联网拆账中心的拆分软件；

5、利用每月全路网所统计的计重收费数据计算出二义性路径中短路径通过车辆重量数据；

6、统计出二义性路径最短路径总通行费；

7、利用二义性路径通过车辆重量数据作为通行费拆分依据进行费用拆分。

8、利用开发的二义性路径拆分系统进行计算拆分比例的拆分金额。

技术步骤和计算公式如下：

总结

换言之，以上拆分统计法是采用车辆称重设备，对通行车辆进行称重统计，以车辆重量统计数据作为通行费拆分依据。将二义性性路径的最短路径收通行费按重量统计比例分配给各业主单位。

从以上比较中可以看出，本方案方法克服了传统方法误差率高、精度低、较多地受到使用条件限制等不足，以车辆重量数据为主要依据，利用统计的方法对通行费进行计算、拆分，较好地解决不同高速公路业主间二义性路径通行费拆分争议问题。

本方案在满足二义性路径通行费拆分的同时，由于动态称安放到公路交汇位置，可以对路面的断面车重进行统计，是路面车重监控的必要补充