基于车辆轨迹关联的高速公路费用稽核方法

本发明涉及解决高速公路车辆偷逃通行费用稽核问题，更具体地说，涉及一种基于车辆轨迹关联的高速公路费用稽核方法。

背景技术：

1、自2020年1月1日起，高速公路正式迈入“一张网”自由流收费时代。然而，随着数据量的激增和通行里程的变长，收费稽核工作面临着巨大的困境。追讨追缴的任务愈发艰巨，难度不断升级。目前，关于识别偷逃通行费用行为的技术大多依赖于车载gps、路侧摄像头、雷达以及光纤所采集到的数据，这些设备不仅需要高昂的投资成本，其运行效果还会受到一系列硬件限制，例如设备精度、稳定性和覆盖范围等；另外，关于识别偷逃通行费用行为的方法大多还是借助于人力查询，成效甚微。因此，如何基于收费数据生成行驶轨迹，以实现精确高效的通行费用稽核，是目前迫切需要解决的问题。

2、鉴于现有稽核方法大多都是依赖于后期人力查询，以发现偷逃通行费用的行为，并进行拦截追缴，这种做法不仅效率低下，而且随着偷逃通行费用类型的不断增加，原有的方法已经无法完全覆盖所有的偷逃通行费用行为。此外，行驶轨迹的准确获取对于实现精准计费和费用监管具有重要意义，然而高速公路上布设的部分检测设备的故障或恶劣天气的影响也导致了片断和错误数据的情况增多，造成孤立流水的生成，给行驶轨迹的推演带来了更大的难度和挑战。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种基于车辆轨迹关联的高速公路费用稽核方法，其能够解决高速公路车辆偷逃通行费用稽核问题，旨在通过对高速公路收费数据的深度分析和精准关联，以识别和打击不法驾驶行为。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于车辆轨迹关联的高速公路费用稽核方法，包括以下步骤：

3、s1、建立高速公路车辆行驶轨迹信息库；

4、s2、构建高速公路车辆通行费用单一特征审核机制；

5、s3、黑名单记录与省级路网稽核中心紧密对接，实现数据的实时共享和更新；

6、s4、追缴名单发放至路网收费终端服务器。

7、按上述方案，通过以下步骤建立高速公路车辆行驶轨迹信息库：

8、s101、获取收费站和门架流水数据：通过设置在高速公路路网的采集设备，收集每辆车的行驶记录；

9、s102、对收费站流水进行计费属性分类：收费站每条流水中的obu/cpc物理地址该字段不为空的归类为携带obu设备的车的行驶记录，收费站每条流水中的cpc卡号字段不为空，归类为需要人工取卡的行驶记录；

10、s103、数据清洗：通过通行卡标识对每辆车单次行驶记录进行锁定，其次按照通过当前门架时间的先后顺序进行排列，然后检索该纪录中的门架顺序号字段，如果顺序号存在不一样的数值，则重点计算顺序号存在不一样的当条记录流水与上/下一条流水之间的通过时间该字段的差值，如果差值小于一定的阈值，就认定为真实被误检的流水数据，并将其删除；同样基于按照时间排序后的每辆车单次行程记录，通过比对同一门架编号的时间戳，对于连续重复出现的流水，只保留其中的一条作为有效流水；

11、s104、将收费站和门架流水通过共有字段进行关联：将收费站每条流水中obu物理地址或cpc卡号字段与门架每条流水中obu物理地址或obu/cpc序列编码字段相同的流水进行拼接、合并，完成一次关联；然后借助收费站每条流水中驶入收费站的时间字段与门架每条流水中驶入收费站的时间字段进行精准的二次关联；关联后即可获得同一辆车途径所有设备被采集到的信息，最后按照通过当前门架时间该字段进行排序，生成每辆车单次行程的详细轨迹；

12、s105、结合“站点-门架-互通-服务区”网络拓扑图对驶入、驶出收费站时记录的部分空白字段进行推演：高速公路由节点和有向边构成的网络，所述网络中的站点、门架、互通和服务区的位置为高速公路路段的节点。

13、按上述方案，所述步骤s105中，通过对行程轨迹起终点的完整化处理，建立高速公路车辆行驶轨迹信息库，每辆车的单次行驶轨迹由所通过的收费站及互通组成。

14、按上述方案，所述步骤s2中，通过以下步骤构建高速公路车辆通行费用单一特征审核机制：

15、s201、建立高速公路通行费用单一特征审核机制，所述高速公路通行费用单一特征审核机制由七大块构成，每块均设置有异常行为验证公式；

16、s202、关联后的行驶轨迹依次历经多模块的严格筛查，旨在深度挖掘是否存在潜在的违规行为，并为每辆车的单次行驶轨迹赋予相应的分类标签。

17、按上述方案，所述七大块的异常行为验证公式如下：

18、①车型变更验证公式：x1＝f1，函数f1用来判定该车历史过车车型与本次行驶记录所记类型的一致性；

19、②大车小标验证公式：x2＝f2，函数f2用来判定驶入收费站时记录的称重值是否符合交通运输部出台的《关于治理车辆超限超载联合执法常态化制度化工作的实施意见(试行)》的规定；

20、③车辆套牌：x3＝f3，函数f3用来查找同一辆车在同一时间段内出现在不同收费站的记录次数；

21、④短时时间多次通行判定公式：x4＝f4，函数f4用来判定每辆车在驶出高速后，短时间内再次从同一收费站或相邻收费站上高速的次数是否超过设定阀值，

22、⑤u、j型驾驶验证公式：x5＝f5，函数f5用来检查每辆车在单次行驶记录中通过门架的顺序号是否一致，同时判定该顺序号第一次发生变化时，当前节点前方是否存在服务区或可以掉头的匝道；

23、⑥同车牌倒卡验证公式：x6＝f6，函数f6用来做大小判断；

24、⑦驶入和驶出收费站时重量验证公式：x7＝f7，函数f7对驶入收费站与驶出收费站时记录的重量差的绝对值与阈值做大小判断。

25、按上述方案，所述步骤s3中，通过以下步骤实现数据的实时共享和更新：

26、s301、将黑名单行程记录同步至路网稽核中心，以便供相关人员及时掌握相关信息，进行深入分析和排查；

27、s302、一旦黑名单记录得到确认，迅速将结果反馈至高速公路车辆通行费用单一特征审核机制，及时更新阈值的设定，提升判定的准确度，进一步优化稽核效果。

28、按上述方案，所述步骤s4中，针对存在违规行为的车辆，将存在违规行为的车辆纳入追缴名单，并将追缴名单实时发放至路网收费终端服务器，便于相关部门进行监控和追缴。

29、实施本发明的基于车辆轨迹关联的高速公路费用稽核方法，具有以下有益效果：

30、1、本发明能够进行多维度关联：有效利用收费站和门架流水，将其通过特定的共有字段进行关联，生成包含更多信息属性的行驶轨迹。这些信息包括驶入、驶出收费站的名称(entrystationname、exitstationname)、驶入、驶出收费站的时间(entrytime、exittime)、通过当前门架的编号和时间(gantryhex、transtime)、总里程(feemileage)、总金额(tollfee)以及折扣率(rebate)；借助于关联后生成的单次行程信息，推演每辆车可能的行驶轨迹，确保收费系统中记录的费用与实际行驶情况相符，避免因计费错误导致的费用争议和纠纷；

31、2、本发明能够对片断或错误收费数据进行修补：结合“站点-门架-互通-服务区网络拓扑图”，使用滑动窗口的方法修补部分驶入或驶出收费站时所记录的字段空白或错误的流水，生成完整且详细的轨迹；滑动窗口方法可以及时获取每辆车最新的行驶轨迹，增加对通行费用的判定的时效性和实时性，同时这种方法还可以修补片断或错误数据，避免通行费用的错误计算和漏报；

32、3、本发明能够进行异常行为验证：将稽核过程分解为七大块，并针对每块设置唯一异常驾驶行为的验证公式；验证公式会根据实际判别结果及时更新和优化，以降低人工误判的风险，提高机制判别的效率和准确性，通过快速、全面地检查每辆车是否存在通行费用结算异常或违规行为，实现对不法驾驶行为的有效识别和打击。