浅谈高速公路联网收费路网智能化管理

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1、浅谈高速公路联网收费路网智能化管理何彪重庆高速公路发展有限公司摘要：本文探讨在高速公路联网收费系统中，面对一个复杂的路网，如何充分利用现代信缸技术，进行有效路径的识别，解决最短路径和最小费顿的矛盾，对收费和清分进行智能化管理，为高速公路联刚￡费提供有效的技术手段，从而加强高速公路的远营管理。关键词：联网收费智能化运营管理一、路网现状及对运营管理的影响随着交通建设的飞速发展．高速公路得到快速增长，与之相应的联网收费在全国迅速扩展，区域联网、省域联网、其至跨省联阿，都相继展开，伴随着磋网收费网络的扩张，路阿结构越来越复杂，路网信息快速膨胀，特别是环状路网

2、的形成，甚至是一环、三环、环中环的形成(下图是重庆二期规划图：二环八射)，路径信息出现丁二义性，甚至害义性，只要联列收费．七论是MTC，还是ETC，其核心是如何寻找到车辆的行驶路径、如何收费、如何请分。无论是“标式站”．还是“GPS”、“电子车牌”．要么不符合联网收费的本意．要么投资大，难度大，短期内难以实现。但高速公路里程天天在延伸，联网收费在迅速推进，路阿信息在快速膨胀。再靠过去那种人J=处理的方式，显然越来越不适应，因此，建立套高效的智能化管理系统，以支撑整个路网运营管理的需求，非常必要，二、路网的智能化管理目标根据现有路嘲结构特点建立基于路由

3、的路网模型．采用数字建模技术+对整个高速公路路网进行图形化建模，使用户可以在路网圈中直接进行路段(站点)的管理、维护以及信息查询。通过计算机技术和相应的管理戟件．提高路阿路由、费额计算速度．能最大程度满足路段的新增和变更，降低错误率．有效提高丁作效率和质量．为管理层提供可靠的信息处理工具。2004年全国高速公路联网收费技术研讨会论文集1．摒弃传统方法的缺点，大力提高计算、录入、核对的效率，解决各路段不规则的费额计算，确保100％准确。目前通常沿用了“笛卡儿法”，用Excel梯形表表现结果，计算简单，直观，但只适合单条路，对环状路网结构的费额计算并不合

4、适，人工运算量大、维护困难。2．能及时解决新增路段、更改路段、路段开口或增减收费站等引起的路径、收费额、清分费额的变化问题。3．解决环状路网的路由选择多样化问题；可实时处理因IC卡优惠、路段分时优惠等原因导致的动态路由，有效解决“最短路径”和“最小费额”的矛盾。4．可以对管理层面上的突发需求进行快速响应；可针对不同投资者的市场经营策略，充分体现个性化、人性化的要求。5．减少输入信息量；减少下载信息量。使出错的可能性大大降低，使整个网络和车道设备的处理效率大大提高。6．建立图形化的可视化界面，在图形上实现节点管理和费额计算；“动态路径实时浏览”，给人“

5、所见即所得”的感觉，实现智能化管理。三、联网收费路网智能化管理系统介绍2002年7月1日，重庆高速公路联网收费系统开始运行，开始时，路网比较简单，数据量不大，沿用了“笛卡尔法”的梯形表结构，采用人工计算，但是，随着联网路段的增加，环线形成，收费站点越来越多，路网越来越复杂，问题也越来越严重。面对这种情况，重庆高速公路发展有限公司适时提出了开发“联网收费路网智能化管理系统”，并得到了各级主管部门的支持，2004年6月顺利通过重庆市科委的验收。2003年12月26日长万路实行开通即联网的新模式，可用于路网信息处理的时间只有一天，要靠人工计算，非常困难，我

6、们采用该系统，问题立即得到解决，创造了联网收费上的一个奇迹。2004年7月15日渝邻路正式开通，但7月14日下午4点还没有得到物价许可的费率，面对这种非常规的情况，仔细分析，针对物价有可能批复的4种费率，利用该系统产生了4套不同的路网信息，多达六万多条，按时下发到车道，保证了渝邻路的通车，避免了“通车不能收费”的尴尬，正如一位领导所说“没有该系统，神仙也没办法”。通过多次使用，证明完全符合科委的鉴定结论：“具有创新性，属国内首创。解决了我国高速公路联网收费管理中的一项关键技术，达到国内领先水平，并具有较好的推广价值。”该系统将高速公路路网抽象成一幅带

7、权的有向图，利用图论和类神经网络基本原理，创造性地设计出立交桥关联路由算法和最大区间路由算法，解决了环状路网的最短路径和最小费额路径的选择，在实时追踪车辆实际路径难以实现的情况下，在联网收费系统中自动计算、设定任意车辆路径信息，从而实现多义性路径信息车辆费额的自动计算、自动清分，是可以用来替代目前高速公路联网收费系统普遍采用的“笛卡儿法”设计路网费额表的有效解决方案。系统整体架构分为四层：输入层、低端准备层、高端处理层、输出层路网智能化管理系统和联网收费系统是配套使用的，因此，该系统与联网收费系统可以融合使用，并共享其基础信息，不需再次输入；也可单独

8、运行，再将其结果导入联网收费系1162004年垒国高速公路鞋州收赞挂术研讨台论女集统。结算中心(或其它地点)