撤站后省級高速路網收費數據稽查服務平臺建設探究

王正瓊

（云南省交通科學研究院有限公司，云南 昆明 650000）

一、研究背景

隨著2020年1月1日全國高速公路取消省界站政策的實施，高速公路正式進入后撤站時代，全國形成“一張網”的運營格局，通行車輛一次進、出站，便可實現全國通達，提升了高速路網的運營效能和駕乘人員的出行體驗。但是，另一方面隨著單次出行所涉及收費金額的增長，導致高速公路車輛、人員違規違紀的概率顯著增大，為了維護高速公路的正常秩序,保證收費工作健康穩定進行,收費稽查工作顯得尤為重要。在此背景下，從省一級高速自身經營管理需求出發，建立健全路網收費數據稽核服務體系迫在眉睫。

為適應取消省界后高速公路營運發展趨勢，有必要依據交通運輸部技術方案結合省級路網運營實際情況，充分利用撤站后豐富的門架、牌識、視頻、圖像等數據資源，在數據整合、分析、計算層面，業務功能流程層面對現有的收費管理體系進行全方位升級改造，利用大數據技術篩選、提煉、分析、整合這些數據并從中獲取有價值的信息[1,2],同時依托取消省界站項目建設契機，科學評估取消省界站后相關運營數據增長范圍和規模，建設高速公路收費數據稽查服務平臺，實現路網營運數據集成融合，信息服務資源高效共享，營運分析決策支持、車輛信用評價等內容的高速數據稽查運營服務體系。

二、建設思路

（一）建設目標

1.建設面向開放式自由流收費模式的路網基礎運營保障體系

在新收費模式下，為全程監測門架系統運行情況，掌控路網車輛的通行態勢，確保核心收費交易數據的完整性，校驗劃撥金額的準確性。應建立高速路網門架運行監測機制，通過統一的數據集成平臺，實現全路網高價值的門架計費、牌識數據在后臺數據中心的匯聚，為下一步信息化建設提供基礎業務數據資源。

基于收費生產系統運行數據，實現路網實體收費站和龍門架收費站收費系統軟、硬件資源的運行狀態監測。

建立基于新收費模式下的主、客觀車輛逃費數據分析模型，豐富完善圖片、視頻等相關證據鏈收集信息服務，構建路網稽查閉環管理流程。

2.建設新收費模式下的高速公路數據運營服務體系

基于取消省界站聯網收費改造方案，建設數據集成平臺，實現符合新收費模式技術規范的全路網收費流水、圖片等數據在中心一級的融合、匯聚、存儲。

依托取消省界站項目建設契機，建立適應開放式自由流收費模式下的大數據運營服務，實現新收費制式下收費運營相關業務的數據查詢、統計、分析功能；同時圍繞路網大數據運營主題，重點新建車輛特征數字畫像，ETC設備運行情況分析，ETC用戶數據分析及運營數據深度挖掘等大數據應用功能。

建立全路網通行車輛信用評分機制，通過多源大數據融合實現車、卡、人等關聯關系的綁定，形成車輛數字畫像。基于車輛檔案數據、收費記錄、稽查記錄，對于重點減免、營運車輛和駕駛人員進行客觀誠信計分。

（二）技術路線

項目實施以前期取消省界站高速軟、硬件設施升級、擴容、改造為基礎，相關數據資源整體融合，數據價值開發為重點，提升省級路網整體稽查打逃效能和信息化綜合營運管理服務水平為目標，實現收費數據挖掘、分析、計算等相關應用服務的升級。

項目基于交通運輸部先期制定的技術規范，對取消省界站后全路網收費運營相關數據、業務、管理、技術等領域進行梳理、分析、評估，制定相應業務、數據接口標準，指導實現自由流交易數據，車輛通行數據、入口治超數據，車輛圖片、視頻數據在數據中心的集成整合。

采用內存數據庫技術，建立車輛通行實時計算系統，提供實時車輛路徑擬合、軌跡還原、重點車輛跟蹤、套牌車輛實時分析、車輛旅行時間推估等查詢、分析業務。為高速出口實時核對車輛通行信息提供支持服務。

采用分布式存儲技術，建設可擴展的路網圖片、日志文件存儲治理體系，實現圖片、日志文件在中心一級統一存儲。完成圖片、日志文件與收費、稽查等業務數據的融合綁定。

利用數據總線技術實現中心統一管理、安全可靠的數據交換共享體系及相應支撐系統環境。

三、建設內容

（一）數據運營基礎平臺

數據集成系統。在原有高速數據集成治理框架的基礎上，針對取消省界站后自由流收費模式，建立實時或準實時的交易、通行、車牌識別相關數據采集接口和數據質量管理功能，優化數據存儲策略，為收費稽查管理、大數據運營提供相關數據集成、整合、治理服務。

圖片日志檢索平臺。實現覆蓋全路網各系統的圖像、日志文件傳輸架構，完成路網收費車道、高清卡口、ETC門架圖片、收費日志文件等非結構化數據在中心一級的采集加工，統一存儲管理，以及快速檢索，智能分析功能。

路網車輛通行實時計算平臺。實時采集路網卡口、車道、ETC門架等車輛通行、圖像識別、車輛交易信息，實現車輛通行實時計算系統功能，提供實時車輛軌跡還原，收費路徑擬合，重點車輛跟蹤，套牌車輛實時分析，車輛旅行時間推估等查詢、分析業務。為實時稽查、路網應急指揮調度提供信息支持服務。將事后收費稽查機制轉變為實時稽查與事后稽查相結合的管理模式。

高速收費運營數據分析倉庫。針對取消省界后，收費、監控、門架系統、ETC發行等相關系統，以及外部交警檔案信息海量數據融合、計算的需求，全面建設改造收費運營數據倉庫，在原有收費業務模式數據整合的基礎上，實現收費數據、運維數據、路網交通事件數據以及取消省界站后門架系統收費、通行數據的統一集成、統一計算、統一分析。為數據中心數據分服務的擴展和能力的提升提供重要基礎支撐。

（二）數據稽核運營分析

通過多種手段有效集成門架、收費等業務系統生產數據，完善數據治理策略，全面提升數據質量，在此基礎上圍繞高速公路核心收費、運營業務領域相關門架運行監測、收費劃撥金額稽核比對、偷逃費車輛稽查、車輛異常行為等預警需求，建立數據分析模型，驅動高速各級運營職能部門完善收費、稽查業務管控。

門架運行數據提取監測系統：建立路網統一的門架運行監測數據集成平臺，采集掃描門架服務器，工控機設備CPU使用率、磁盤空間、設備溫度等關鍵運行參數，集成門架計費、牌識等高價值生產數據，統計單位時間各門架交易OBU、CPC交易成功率、反向交易率、計費失敗率、牌識成功率等重要業務指標，對異常運行門架及時提供預警信息，為路網運行智慧感知、車輛路網通行行為分析、收費數據稽核比對提供數據資源。

路網收費運營監測及模擬清分系統：基于開放式自由流收費特點，在路網中心一級統一監測全路網各級門架、車道收費關鍵節點的收費參數、基礎數據、軟件版本、數據傳輸等系統運行情況；實現路網收費數據的模擬清分結算，完成模擬門架補點擬合、車輛路徑擬合、跨省（路網）車輛鎖定等功能，提供與結算中心劃賬數據的比對功能。

收費營運稽查系統：集成門架、收費車道等相關業務數據，重點研發新形勢下基于自由流虛擬站收費模式的車輛偷逃費大數據分析模型和符合省級路網收費稽查管理特征的黑（灰）名單車輛閉環管理業務流程。

收費營運分析系統：車輛數字畫像功能分析、取消省界站后的稽查數據統計功能、門架系統車輛及用戶分析功能、以門架數據為基礎的各類分析報表。

（三）數據稽核服務體系

依托取消省界站項目建設契機，有針對性地投入規劃高速運營數據中心，將路網感知數據、收費數據、交調數據、卡口數據、視頻圖像數據、ETC發行數據、ETC客服數據等相關生產運營數據進行融合治理，在此基礎上圍繞各運營業務主題，對相關信息資源進行統一地分析、挖掘、計算，打造高速大數據運營平臺，大力開發省高速運營數據價值，促進信息共享，系統整合，部門協同。

1.車輛通行特征數字畫像

在數據中心整合多個系統的車輛通行信息，為路網每輛通行車輛建立特征分析檔案。

車輛基礎信息。信息包括車輛車型、客貨標識、品牌型號、座位數、軸數、行駛證編號、綁定OBU設備編號等靜態信息。

通行統計。該車輛全生命周期高速總通行次數、總通行里程、總收費金額、總減免金額等信息。

通行特征。該車輛經常行駛高速路段、經常行駛入口站、經常行駛出口站、經常途經的服務區等信息。

特殊交易統計。統計車輛交易狀態，如超時車次數、超限車次數、綠通減免車次數、出入口信息不符次數等特殊或異常交易特征。

近期通行統計。顯示該車輛最近時間范圍內（月、季度）的通行次數、通行里程、實收金額、平均通行速度等信息。顯示該車輛最近一年月均通行次數、通行里程、月均通行金額等信息。

歷史明細。顯示該車輛全生命周期歷史通行交易流水，對于異常交易記錄用紅色提示。

信用評分。據根大數據實現車、卡、人等關聯關系的綁定，基于車輛檔案數據、收費記錄、稽查記錄對于重點減免、營運車輛和駕駛人員進行客觀誠信計分。

2.收費稽查數據分析

圍繞收費運營主題，整合相關聯網收費數據，卡口數據、ETC客服數據、收費稽查等智慧高速業務系統數據基礎上，實現收費車輛軌跡分析，路網套牌車輛實時分析報警，偷逃費車輛畫像，潛在ETC用戶特征分析。

3.門架及ETC設備運行情況監控

基于門架、ETC車道收費記錄結合ETC車道日志，實現ETC車道運行分析，車道通過率分析，標簽交易成功率分析等。

4.ETC用戶數據分析

基于ETC發行數據關聯路網車輛交易記錄實現ETC潛在用戶分析，ETC用戶畫像，ETC信用評價等功能。

5.運營數據深度挖掘

對收費、監控、運維、養護海量數據進行預處理，分析出對于高速運營管理有價值的信息、規律和方法，最終形成挖掘知識信息和決策支持信息。主要功能包括征費收入與車流量預測，路網通行車輛城際遷徙分析，車輛旅行OD時間等。

6.實時計算分析

實時采集路網卡口、車道、ETC門架等車輛圖像識別信息，建立車輛通行實時計算系統，提供實時車輛軌跡還原、重點車輛跟蹤、套牌車輛實時分析、車輛旅行時間推估等查詢、分析業務。為高速出口實時核對車輛通行信息提供信息支持服務。

7.海量圖像日志存儲搜索分析

建設覆蓋全路網各系統的圖像、日志文件傳輸架構，利用分布式存儲技術，實現路網收費車道、高清卡口、ETC門架圖片、收費日志文件等非結構化數據在中心一級的采集加工，統一存儲管理，在此基礎上實現圖片資源快速檢索，以及圖像人工智能分析等功能。