基于高速公路聯網收費數據的研究

摘 要：隨著計算機技術和網絡技術的快速發展并在各行業中進行應用，我國高速公路上也開始應用聯網收費系統，高速公路網已基本形成，這對高速公路收費和服務效率的提高奠定了良好的基礎。高速公路收費體系中大量先進技術的應用，使各功能系統產生快速及多樣的數據，而且數據量較大，高速公路收費體系則需要從這些數據是快速獲得有價值的信息。針對于這種情況下，高速公路需要努力提高大數據的分析和處理能力，有效的提高高速公路收費效率，確保高速公路保持良好的暢通性。

關鍵詞：高速公路；聯網收費；數據

前言

自80年代中期以來，隨著互聯網技術的普及和完善，人們將先進的信息技術、通訊技術、傳感技術、控制技術以及計算機技術等有效地集成運用于高速公路收費體系，極大提高了收費和服務效率。在高速公路運行過程中，各功能系統會產生大量的數據，這就需要依靠高效的數據查詢和分析處理技術來快速從中獲得有價值的信息。即需要對大數據進行分析和處理，大數據分析相較于傳統的數據倉庫應用來講，其不僅具有數據量大及查詢分析復雜的特點，而且對提高收費效率及增強服務能力都具有非常重要的作用，另外對降低能耗及減輕環境污染也具有積極的作用。

1 高速公路聯網收費數據的產生及分類

當前高速公路運行過程中，聯網收費數據主要以系統運營參數、收費數據及統計報表數據為主。當車輛進出高速公路時，由收費站車道產生的路段數據則會上傳至收費站，然后再傳至省（市）聯網中心，由聯網中心對收到的數據進行拆分結算。系統運營參數則由省（市）聯網中心產生，并將該參數具體下發到各收費站，在每次一下班時收費車道則會對最新的相關參數進行下載。而在省（市）聯網中心和收費站都會產生統計報表數據，而且二者的報表數據各自對應。

2 高速公路聯網收費數據分析的意義

目前我國大多數高速公路收費系統在具體運行時，都是在入口處領卡，并在出口處交卡收費，在這種簡單的操作過程中，每天都會有龐大的車流數據產生，對于這些最原始的車道數據文件需要利用網絡技術、通信技術和數據庫技術等進行加工和處理，從而得到有價值的信息。

在對高速公路聯網收費數據統計分析過程中，根據具體的數據信息能夠更好地對不同路段每天的車流及收入情況進行掌握，而且通過對歷史數據進行分析，能夠對某一路段收入和車流變化趨勢進行準確判斷，并對高速公路下一年的收益情況進行預測。另外，對通過路段每日生成數據的合計數可以及時發現原始數據是否上傳完整，及時發現存在的異常數據。在某一路段分路期間，可以根據以往封路時間段的車流和收入數據進行分析，從而將封路期間所帶來的損失進行準確預測。通過對高速公路聯網收費數據進行分析，可以得到各種形式的有價值數據，從而為職能部門各項管理和決策提供重要的數據支持。

3 高速公路收費系統的現狀

從2010年12月起，我國交通運輸部門關于高速公路ETC車道的覆蓋率及建設問題進行了明確的規定，將ETC收費車道作為我國今后高速公路收費系統，特別是對于一些交通量較大的收費站，則應適當增加ETC車道建設的數量，有效地提高道路的通行效率。隨后我國交通運輸部又加大了對收費公路的整頓和清理工作，這也有效地推動了高速公路收費系統的不斷優化，使區域合并的速度不斷加快，高速公路聯網收費的區域和層次得以不斷提高，有效地確保了高速公路的通暢性和舒適性。目前我國高速公路電子不停車收費系統的比例在不斷推進，這也使國內高速公路聯網的步伐在不斷加快。

4 高速公路收費系統數據存在的問題

近年來我國高速公路車流量和通車里程不斷增長，這也使得高速度公路信息功能系統隨之增加，所產生的數據也越來越龐大，無論是種類還是數量都呈迅猛增長的勢頭，這就對存儲、運用及查詢等方面的成本帶來了較大的壓力。

盡管管理者能夠獲得諸多的信息，但并不意識著從這些信息中能夠獲得有效的參謀價值。據相關調查表明，對于數據分析結果，很多管理者不信任，還有部分管理者覺得沒有從中獲得自己所需要的信息。這就充分表明要想利用好這些數據，需要加快推進大數據技術的快速發展。

當前我國高速公路運營單位更重視收費流水數據，將主要精力都集中在收費流水數據的正確性和可追溯性上面，對全局數據的分析處理較為忽視，這就導致數據應用和保暢通之間的矛盾不斷激化。高束公路運營中心在數據處理方面還存在一些問題，具體歸納為以下幾點：一是在數據處理上，還僅限于總數核對，沒有達到自動智能分析處理的的水平，數據處理技術相對較落后；二是數據缺乏關聯性，特別是結構化數據缺乏與非結構化數據之間的有效聯系，因此在出現問題后，則會給數據查找帶來較大的難度；三是數據較為分散，沒有集中形成集市及倉庫等形式，這對數據后期的應用價值帶來了較大的影響：四是由于在數據分析處理上缺乏先進的技術，這就導致數據應用欠缺，無法發揮數據的價值，從而使數據成為運營單位的負擔。

5 大數據背景下高速公路系統的優越性

通過對高速公路運營中心大數據的分析處理，可以提高運營單位數據綜合應用水平，不斷增強數據的價值，為提高高速公路運營提供可靠的決策數據支持，為“保暢通、促和諧”注入新的活力。大數據背景下的高速公路收費系統數據分析優越性有以下幾個方面。

5.1 提高路況管理的有效性

通過對大數據分析處理，不斷優化數據處理模式，構建數據自動分析處理模型，提高數據分析的主動性和預警性。例如分析某段高速公路入站車輛與出站車輛，可以模擬出此段高速公路的車流量、分配等級，如果超出此段高速公路承載數量，則進行重點監控與疏導，避免車輛堵塞，做好預警。高速公路相關部門通過數據分析處理和數據挖掘，可以提前預防堵塞現象，通過收費站的疏導緩解某一階段的通行壓力，保障通暢性。

5.2 增強數據利用率

通過大數據分析處理，建立數據集市和數據倉庫，提高結構化數據和非架構化數據關聯度，降低數據應用難度，使運營單位在數據方面的負擔轉化為資源，為后期數據分析處理和應用提供便利。

5.3 降低運營成本

利用大數據分析處理技術不僅能夠有效地將數據的價值挖掘出來，而且維護車輛出行費用上的支出也會有所減少。利用大數據分析處理技術，能夠有效地提高管理水平和服務質量，更好地滿足人們對高速公路暢通、舒適等方面的要求。

6 結束語

隨著科學技術的快速發展，我國高速公路聯網收編體系不斷完善，近年來，聯網路段及聯網范圍不斷擴大，這給聯網收費管理工作帶來了嚴竣的挑戰。因此各高速公路運營單位及各級聯網中心需要加快對數據分析核對機制的完善，有效地發揮出聯網收費數據的重要作用，為聯網收費工作的順利推進奠定良好的基礎。

參考文獻

[1]楊平芳.先進的交通管理系統的關鍵理論與方法研究[D].長春：吉林大學，2010.

[2]劉志勇.高速公路交通系統的數據管理控制平臺[J].信息與控制，2010（12）.

[3]王珊，王會舉，覃雄派，等.架構大數據：挑戰、現狀與展望[J].計算機學報，2011，34（10）.