廣西消站背景下的收費站及門架交通量最佳統計時間分析

吳松　覃力更　趙子慧

摘要： 為探尋合適的收費站與門架交通量分析的統計時間范圍，文章通過收集2020-05-06至2020-07-19的廣西高速公路349個收費站及其附近的門架數據，探索取消省界收費站后廣西收費站與門架交通量所存在的關系，分析門架漏識別等異常情況，為今后收費站及其附近門架的交通量分析提供參考。

關鍵詞：高速公路;門架

0 引言

2020-01-01起，全國統一取消了29個聯網省份的487個省界收費站，廣西高速公路與各省同步接入全國聯網收費系統，16個省界收費站正式取消[1]。全國高速并網運行后，設置在高速公路上的ETC門架，通過天線識別和車牌識別對所有通行車輛實行分段計費，記錄車輛行駛路徑[2]。由于門架設備識別率不能保證達到100%，存在漏扣和錯繳現象，基于此，本文通過對廣西門架和收費站之間的交通量關系的數據分析，試圖找出合適的統計時間范圍，以此范圍作為今后的收費站與門架數據分析時間段，以及時捕獲門架漏識別等異常情況。

1交通量分析任務描述

以南寧東站為例，南寧東站的門架及收費站分布如圖1所示，設統計時間區間為T1～T2，S1為收費站入口交通量，S2為收費站出口交通量，G11～G32表示與該收費站相鄰且中間沒有其他收費站的門架流量，收費站與各門架形成的區域為統計區域。

假設在T1～T2時刻，入口統計區域內的車輛數為R1，出口統計區域內的車輛數為R2，則存在式（1）～（4）：

其他收費站的計算方法與南寧東站的計算方法一致。本文選取了2020-05-06至2020-07-19共72 d的廣西349個收費站及其附近門架數據進行分析，本文分析的時間間隔為每24 h。

下文簡稱入口方向的交通量加總為sum1，出口方向的交通量加總為sum2部分。

2 數據分析過程

2.1 sum1 與sum2對比分析

如表1所示，按24 h為時間跨度，48.50%的記錄存在sum1>sum2的情況，51.39%的記錄存在sum1

2.2 sum1=sum2情況深入分析

對sum1=sum2的數據進行深入分析，從收費站角度，共有211個收費站存在sum1=sum2的情況，占所有收費站個數的60.46%。其中廣西地州站占比最大，共16條記錄，占比2.28%。廣西下凍站緊隨其次，共13條記錄，占比1.85%。所有收費站中共10個收費站的記錄數≥10條，具體如圖2所示。從時間段角度，共有11個時間段記錄數>30，其中當日4：00至次日4：00占比最大，共41條記錄，占比5.83%，具體如圖3所示。

2.3 按日期與時間段差額分析

按日期進行排序分析其差額分布，平均差額絕對值為656，經過對比發現6月23日至6月28日平均差額存在異常，明顯高于其他日期平均差額。最大差額絕對值為2 810，出現在6月24日16：00至6月25日16：00。最小差額絕對值為418，出現在7月9日6：00至7月10日6：00。平均相對差額為0.022 9，最大相對差額為0.065 0，出現在6月24日17：00至6月25日17：00，最小相對差額為0.016 6，出現在7月9日5：00至7月10日5：00。具體如圖4所示。

2.4 按時間段差額分析

按時間進行排序，平均差額絕對值呈現先緩慢下降，后上升，最后下降的趨勢，從平均差額來看，在當日17：00至次日17：00時間段達到最大值669，在當日8：00至次日8：00時間段達到最小值647，極差為22，方差為48.782 6。平均相對差額在當日17：00至次日17：00時間段達到相對差額的最大值0.023 4，在當日8：00至次日8：00時間段達到絕對差額的最小值0.022 7。具體如圖5所示。

2.5 按收費站差額分析

以收費站為分析維度，計算每個收費站的平均差額，廣西下凍站擁有最小的平均差額35，廣西那桐站擁有最大的平均差額681 4。廣西百東新區擁有最小的平均相對差額0.004 0，廣西那桐站擁有最大的平均相對差額0.122 5，見表2、表3。

在相對差額前十的收費站中，有6個收費站存在偏向于sum1更大或sum2更大的情況，具體如表4所示。

3 結語

經過分析，可以得出以下結論：

（1）目前廣西高速公路不存在明顯的入口方向交通量大于出口方向交通量，或入口交通量小于出口交通量的情況。

（2）在相對差額較大的收費站中，存在偏向于sum1更大或sum2更大的情況，可以進一步檢查是否有門架漏收的情況。

（3）選擇當日8：00至次日8：00時間段進行統計，入口統計區域內的車輛數R1，出口統計區域內的車輛數R2的差額相對最小，因此選取當日8：00至次日8：00時間段做分析最為合適。

參考文獻：

[1]楊寶靜.取消高速公路省界收費站后的運營變化及管理措施[J].中國交通信息化，2020（1）：35-37.

[2]李德生.虛擬收費站架構設計與高速公路自由流技術[J].中國交通信息化，2019（5）：84-87.