基于高速公路收费数据的货运车辆行驶轨迹监测平台系统设计

基于高速公路收费数据的货运车辆行驶轨迹监测平台系统设计

周锋军 蓝巍

浙江龙丽丽龙高速公路有限公司龙丽管理处 浙江丽水 323300

摘要：我国道路建筑最近几年发展非常迅速。搭建基于高速公路收费数据的货运车辆行驶轨迹监测平台，充分挖掘收费数据的潜在价值，获取车辆“绕行”特征，实现黑名单车辆的追踪与预警，为治超、打逃等全省、全国范围内的专项治理提供决策支持势在必行。

关键词：高速公路收费数据；货运车辆行驶轨迹；监测平台系统设计

引言

科学技术的快速发展使我国各行业迎来新的发展机遇和空间。随着社会经济飞速发展,交通运输对我国经济和社会发展有着重要的促进作用.智能交通系统(IntelligentTransportation Systems,ITS)作为一个综合的交通监控管理系统, 道路交通信息则是必不可少的前提和内容.

1总体思路

货运车辆行驶轨迹监测平台以某省全省高速公路出入口收费站业务流水为分析基础，应用多维度数据挖掘、分组统计等技术，设计描述和判定“绕行”行为的专用模型，构建宏观特征库，通过数据增量处理技术，实现黑名单车辆预警，同时自动化多维度分析模型输入和输出数据。具体思路如下：（1）以全省高速公路出入口收费站的业务流水为前期对象，探索“绕行”行为特征，同时排除干扰特征和异常数据；（2）设计“绕行”行为判定模型并通过测试不断优化模型，模型测试包括原始数据校验和治超数据联合校验两种；（3）开发轨迹监测平台，主要实现五大功能模块：基础业务数据的综合检索与统计展示，“绕行”特征库，“绕行”数据的综合检索与统计展示，多平台联动与预警，基础数据维护与系统设置；（4）试点部署与试运行。

2车辆可识别特征

机动车辆的可识别特征有车牌号码、车辆外观特征、VIN码(VehicleIdentificationNumber，即车辆识别码)等。1．车牌号码车牌号码是在公安工作中用于识别车辆最为常见的依据。车牌号码除首字为省份缩写，其他均由数字和英文字符构成，具有方便检索的特征。同时因为车牌号码关联了机动车所有人信息，成为检索车辆信息最方便、快捷的途径。由于近年来车牌自动识别技术在停车场收费系统、交通违法电子警察系统、高速公路收费系统、治安卡口管理系统中的广泛应用，使得通过车牌记录车辆的轨迹由理论变为现实。从更广泛的角度而言，车辆的停车、收费、违章、经过卡口等信息都可以通过车牌的识别，存储在相应的系统中得到记录。只是由于技术和法律权限所限，暂未能做到这些系统的广泛联网，因此暂时无法做到一键查询车牌的所有轨迹。实践中，上述部分信息系统已经成功接入大情报平台，从而能够通过车牌查询到目标车辆的若干轨迹，从而为侦查提供重要线索。2．车辆外观特征，车辆的外观特征也是在侦查中经常需要用于识别车辆的重要依据。尽管尚无法像人像识别系统那样通过图像识别直接关联车辆的车牌和VIN码等特征，但通过车辆的型号、外形、颜色、外表装饰(拉花等)、车内装饰、挡风玻璃粘贴的各种标志等特征，依然可以人工方法识别车辆。在追踪涉案车辆的过程中，往往由于视频图像无法分辨车牌或目标车辆本身就无牌，就必须依靠车辆的外观特征对车辆进行识别。此外，调查走访过程中，如有知情人提供嫌疑车辆的外观特征，也可以根据明显的外观特征结合案发时段对于车辆进行排查。

3系统框架

货车行驶轨迹监测平台通过汇集货车车辆数据（交警平台）、行驶轨迹数据（联网管理中心平台）、车辆重量和超限数据（治超平台），建立货车行驶轨迹大数据平台，并进行针对性的数据分析，实现路网货车行驶轨迹的宏观监测和微观监测。监测平台由以下四个子系统组成。（1）多执法平台有效综合交警平台、联网管理中心平台、治超平台等执法管理平台，既作为数据输入平台，完善货运车辆行驶轨迹监测模型，也作为数据输出平台，将平台分析结果和预警信息发布至各执法平台，实现联动监测和执法。（2）数据传输系统接通现有的高速公路专网、路政治超专网、交警办公网、邻省高速公路收费站等网络，实现货车行驶轨迹等数据的交互传输和查询，也可通过3G或4G无线传输给手持式货车计重查询终端提供稳定、安全的数据通道。（3）行驶轨迹监测平台系统根据各平台上传的业务数据，整合轨迹监测模型，建立货车电子档案，即货车的历史行驶轨迹、超限超载次数、交警/路政的处罚次数、历史“绕行”记录，同时提供特征数据的综合分析，支持报表展示。（4）用户客户端预警系统建立用户客户端预警系统，用于接收平台系统发布的异常预警，真正实现联合治超执法。

4监测中心服务器专家系统的建立

这是整个汽车远程监测系统设计中较难实现的部分，因为这部分工作涉及诊断专家系统的知识库以及推理机的建立，无线通讯模块的设计，以及现场工作人员及汽车专业人员的维护等，需要很强的技术层面的支撑和更多人力方面的保障．远程监测中心要有大量的服务器系统，用来接收和存储来自车载系统的汽车运行参数，并要通过建立强大的服务器数据库来分析汽车运行状态，得出专业的结论．系统中应设有WEB服务器，以支持远端客户的访问以及实现客户与监测中心的互动．由于在用汽车的品种繁多，每个品牌的汽车都有属于自己严格保密的核心通信协议和相对独创的故障诊断程序，要建立一套通用的专家知识库系统有一定的难度，因此，我国迄今为止还没有建立起有一定规模、能实现多种车型共享的远程监测系统，目前在用的只有少量小规模的车联网公司．

5管理提升

在各部门对超限超载货车的执法工作中，由于道路路线长、机动车流动性大，仅仅依靠执法人员上路巡逻查获车辆违法超限超载运输行为并当场予以教育或处罚的执法工作方式，已不能适应当前公路管理形势发展的需要。通过路网货车轨迹监测，利用监控设施、车牌抓拍设备、不停车超限检测系统和高速公路收费系统计重设备获取车辆违法超限超载运输行为的相关证据，并辅之以“非现场执法”手段，已成为当前超限超载执法工作的发展趋势。通过部分试点、分步实施，逐步建立路网货车通行监控平台。实现可以对路面货运车辆进行实时轨迹监控，并将数据实时共享给交警、路政等部门，用大数据、信息化形式驱动高效执法，取代效率低下的单一路面执法，全面提升路面超限超载治理、路域环境改善、公众出行安全等方面的管理水平。

6经济效益

在全国高速公路治超工作未全面展开的形势下，建立货运车辆行驶轨迹监测平台，能够有效遏制超限超载货车“绕行”行为，一定程度上将不超限车辆、轻微超限车辆引导至高速公路行驶；对于严重超限车辆，通过监测平台与治超系统的数据对接，整体提升公路违法超限超载车辆的查处和管控力度。从经济效益方面看，货运车辆“绕行”行为的减少一定程度上增加了高速公路通行费收入。

结语

通过对多个公路管理部门的业务数据进行融合，能够实现对货运车辆在高速公路和普通国省道上的行驶轨迹监测，对于挖掘海量收费数据的潜在价值和提升公路运输管理效率具有重要意义。

参考文献

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