高速公路违规车辆出口站及出口时间的动态预测稽查方法技术

本发明专利技术涉及高速公路违法逃费车辆稽查追逃技术领域，具体涉及一种高速公路违规车辆出口站及出口时间的动态预测稽查方法，本发明专利技术实时的获取ETC门架监测系统和高速公路收费系统的数据，基于通过高速公路ETC收费门架的车辆历史的通行数据及本次通行路径，来预测车辆的可能的出口收费站及出口时间，根据预测的出口收费站与当前经过的门架，基于拓扑图可获取门架与预测的出口收费站的最短路径和门架间的通行时间来预测车辆到达目的收费站的时间。每经过一个门架，都会对车辆的出口收费站、出口时间进行调整，因为新获取的信息能提高预测的准确度。准确度。准确度。

【技术实现步骤摘要】
高速公路违规车辆出口站及出口时间的动态预测稽查方法


[0001]本专利技术涉及高速公路违法逃费车辆稽查追逃
，具体涉及高速公路违规车辆出口站及出口时间的动态预测稽查方法。

技术介绍

[0002]全国高速公路取消省界收费站实行ETC门架电子计费，ETC系统是采用车辆自动识别技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动感应识别和相关收费数据的交换。采用计算机网络进行收费数据的处理，实现不停车、不设人工收费窗口也能实现全自动电子收费。但此种缺乏人工监管的方式让一些不法车主利用ETC系统管理漏洞，采取不正当的手段致使系统不能正常扣款或少扣款，从而达到偷逃通行费的目的，且车辆逃费后再对其进行追缴面临诸多困难，且目前对违法逃费车辆无法准确提前稽查布控，使得执法单位处于被动地位。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高速公路违规车辆出口站及出口时间的动态预测稽查方法，本专利技术基于通过高速公路ETC收费门架记录的车辆历史通行习惯及本次通行路径，来预测车辆的可能出口及出口时间。在车辆驶入高速公路后，通过收费站车道软件系统及ETC门架监测系统观察到车辆经过了的门架，并采用贝叶斯方法对出口进行预测，使得条件概率最大的出口收费站即为最可能的出口收费站，并提供预测到达该出口收费站的时间，如此方便执法人员提前在目标出口收费站进行稽查布控，拦截违法逃费车辆，化被动为主动，有效提高了违法车辆拦截的成功率。具体技术方案如下：
[0004]高速公路违规车辆出口站及出口时间的动态预测稽查方法，包括以下步骤：
[0005]S1：从高速公路收费系统中获取违规车辆的信息，所述车辆的信息包括车牌号信息和入口收费站信息；
[0006]S2：ETC门架监测系统实时采集违规车辆经过的门架数据，并上传至服务器；
[0007]S3：服务器采集违法车辆的历史通行记录数据，并根据违法车辆的历史通行记录数据和经过的门架信息采用朴素贝叶斯算法实时预测违法车辆的出口和到达预测出口收费站的时间；
[0008]S4：该车辆每经过一个门架，服务器则对该车辆预测的出口收费站和出口时间根据步骤S3的方法实时作出相应调整。
[0009]优选地，所述步骤S3中采用朴素贝叶斯算法实时预测违法车辆的出口具体包括以下步骤：
[0010]S31：服务器根据车辆的历史通行记录数据计算违法车辆从出口收费站S
j
下高速的概率P(S
j
)，具体如下：
[0011][0012]其中，∑S
j
表示该车辆的历史通行记录数据中从收费站S
j
下高速的次数，N表示该车辆历史通信记录数据中总的通行次数；
[0013]S32：服务器根据车辆历史通行记录数据计算车辆在给定出口收费站S
j
的情况下，从入口收费站E
i
上高速的条件概率P(E
i
|S
j
)：
[0014][0015]其中，Count(E＝E
i
,S＝S
j
)表示在该车的历史通行记录数据中入口收费站是E
i
，而出口收费站是S
j
的数量；Count(S＝S
j
)表示在该车的历史通行记录数据中出口收费站是S
j
的数量；
[0016]S33：服务器根据车辆历史通行记录数据计算车辆在给定出口收费站S
j
的情况下，经过门架G
k
的条件概率P(G
k
|S
j
)：
[0017][0018]其中，Count(G＝G
k
,S＝S
j
)表示在该车的历史通行记录数据中经过门架G
k
且出口收费站是S
j
的数量；
[0019]S34：根据车辆当前的通行轨迹计算车辆从出口收费站S
j
下高速的条件概率：
[0020][0021]其中，G1,G2,G3...G
n
表示该车辆依次经过的高速公路收费门架；
[0022]假设入口和门架间相互独立，则公式(4)可转换成：
[0023][0024]S35：使得上述公式(5)所述的条件概率最大的出口收费站作为预测的出口收费站，即：
[0025][0026]由于分母P(E
i
,G1,G2,G3...G
n
)与出口收费站无关，是常数，故公式(6)可转换为：
[0027][0028]优选地，所述步骤S3中预测到达预测出口收费站的时间包括以下步骤：
[0029]S36：从高速公路收费系统获取高速公路拓扑关系图TopologyGraph(V,E)；高速公路拓扑关系图是由顶点V和边E构成的有向图，顶点包括收费站和门架；边的属性包括起始点、终点、距离；
[0030]S37：根据车辆最近经过的门架和预测的出口收费站，按照最短路径原则在高速公路拓扑关系图中拟合一条可达预测的出口收费站的最短路径，路径包含若干收费门架G1,G2,G3...G
n
和预测的出口收费站S；
[0031]S38：实时计算路段断面车辆通行速度，包括以下步骤：
[0032]S381：计算门架在畅通情况下的车辆通行速度：以门架在夜间11点至凌晨4点间车辆通行的平均速度作为畅通条件下的门架断面车辆通行速度，记作V
f
；
[0033]S382：计算门架断面实时车辆通行速度：以最近T时段内经过地k个门架的车辆平均速度作为该门架断面的车型速度，若最近T时段内无车通过，则认为该路段处于畅通状态，用畅通情况下的车辆通行速度V
f
代替，记作V
gk
；
[0034]S383：计算路段车辆平均通行速度：对于门架连接的路段，采用首尾两个门架的通行速度的平均值作为路段车辆通行的平均速度；对于从收费站到第一个门架的路段，采用此门架的车辆通行速度作为该路段的通行速度，路段车辆平均通行速度记作V
r
：
[0035][0036]S39：预测车辆到达预测的出口收费站的时间，包括如下步骤：
[0037]S391：计算路段实时车辆通行时间t
r
：
[0038][0039]S392：计算从当前门架到预测出口收费站的从耗时t
total
：
[0040][0041]式中，m为路段的数量；
[0042]S393：计算到达预测出口收费站的下道时刻T
s
：
[0043]T
s
＝T0+t
total
；
ꢀꢀ
(11)
[0044]T0表示经过最后一个门架的时刻。
[0045]优选地，所述步骤S37是采用Dijkstra算法拟合可达预测的出口收费站本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高速公路违规车辆出口站及出口时间的动态预测稽查方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：从高速公路收费系统中获取违规车辆的信息，所述车辆的信息包括车牌号信息和入口收费站信息；S2：ETC门架监测系统实时采集违规车辆经过的门架数据，并上传至服务器；S3：服务器采集违法车辆的历史通行记录数据，并根据违法车辆的历史通行记录数据和经过的门架信息采用朴素贝叶斯算法实时预测违法车辆的出口和到达预测出口收费站的时间；S4：该车辆每经过一个门架，服务器则对该车辆预测的出口收费站和出口时间根据步骤S3的方法实时作出相应调整。2.根据权利要求1所述的高速公路违规车辆出口站及出口时间的动态预测稽查方法，其特征在于：所述步骤S3中采用朴素贝叶斯算法实时预测违法车辆的出口具体包括以下步骤：S31：服务器根据车辆的历史通行记录数据计算违法车辆从出口收费站S
j
下高速的概率P(S
j
)，具体如下：其中，∑S
j
表示该车辆的历史通行记录数据中从收费站S
j
下高速的次数，N表示该车辆历史通信记录数据中总的通行次数；S32：服务器根据车辆历史通行记录数据计算车辆在给定出口收费站S
j
的情况下，从入口收费站E
i
上高速的条件概率P(E
i
|S
j
)：其中，Count(E＝E
i
,S＝S
j
)表示在该车的历史通行记录数据中入口收费站是E
i
，而出口收费站是S
j
的数量；Count(S＝S
j
)表示在该车的历史通行记录数据中出口收费站是S
j
的数量；S33：服务器根据车辆历史通行记录数据计算车辆在给定出口收费站S
j
的情况下，经过门架G
k
的条件概率P(G
k
|S
j
)：其中，Count(G＝G
k
,S＝S
j
)表示在该车的历史通行记录数据中经过门架G
k
且出口收费站是S
j
的数量；S34：根据车辆当前的通行轨迹计算车辆从出口收费站S
j
下高速的条件概率：其中，G1,G2,G3...G
n
表示该车辆依次经过的高速公路收费门架；假设入口和门架间相互独立，则公式(4)可转换成：
S35：...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣美，肖杨，徐稳，王平恒，卢颖莉，覃琳，覃蒋圣，朱彦蓉，陆波亮，
申请(专利权)人：广西计算中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：