一种高速公路复合通行卡内ETC门架信息优化方法及系统与流程

本发明涉及智慧公路，具体涉及一种高速公路复合通行卡内etc门架信息优化方法及系统。

背景技术：

1、为提高跨省物流运输时效性和便利化程度，全国高速公路省界收费站全部拆除，实现“一张网”运营。全国“一张网”运营按照“分段计费，出口收费”的总体技术路线实施，高速公路保留出入口收费站，在任意两个收费站之间或者收费站与枢纽之间、枢纽与枢纽之间建设高速公路etc门架，etc门架系统包含etc门架软件和省级计费模块软件。车辆行驶高速公路时，入口收费站将入口站的信息写入车辆通行介质内，车辆在经过高速公路上布设的etc门架时，etc门架软件会读取通行介质内的信息，通过省级计费模块分段计算通行费并累加，将通行费计费结果回写到通行介质内。车辆在出口收费站离开高速公路时，利用通行介质内的信息完成此次通行费计费并缴费。

2、通行介质分为etc用户车辆上安装的车载单元(以下简称obu)及etc用户卡，和mtc用户在入口站领取的复合通行卡(以下简称cpc卡)。由于obu发行的历史久，批次多，早期的规划无路径信息，为了兼容老用户，obu内不记录路径信息。2019年取消省界站工程对cpc卡统一技术标准，卡内规划了路径记录空间，投入全网使用。全国高速公路路网已经互联互通，架设的门架数量较多，车辆在高速公路上行驶时，途径的每个门架原则上都需要把当前门架的信息写入cpc卡内，以方便车辆在出口时针对所有过站门架进行准确的通行路径拟合，实现精确计费。

3、目前，基于高速公路“一张网”的统一技术规范，cpc卡的存储空间规划全网统一，cpc卡内空间有限，为充分利用cpc卡内的有限存储空间，亟需一种高速公路复合通行卡内etc门架信息优化方法，在满足出口收费站进行通行路径拟合的前提下，优化卡内存储的etc门架数量，尽量多的在cpc卡内记录有效etc门架路径信息，从而在出口收费站收费时精确的进行路径拟合和通行费计费。

技术实现思路

1、为解决现有高速公路计费过程中存在的cpc卡的存储空间有限，无法在出口收费站收费时精确进行路径拟合，以及通行费计费不够准确等问题，本发明提供了一种高速公路复合通行卡内etc门架信息优化方法，基于复合通行卡内车辆当前行程的通行数据和多组同质化门架，并采用特定的判断方法对高速公路复合通行卡内etc门架信息中的所有门架进行数量优化，能够使cpc卡内存储更多的关键路径信息，进而使联网收费系统计费结果更加准确。本发明还涉及一种高速公路复合通行卡内etc门架信息优化系统。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种高速公路复合通行卡内etc门架信息优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、信息获取步骤：获取复合通行卡内某个车辆当前行程的通行数据，所述通行数据包括本次行程经过的至少两个etc门架信息；

5、同质化门架分组步骤：将高速公路路网中位于相邻枢纽之间同一方向上的所有门架作为同质化门架并进行分组，得到多组同质化门架；

6、门架优化步骤：基于多组同质化门架，判断etc门架信息中起始门架以及与起始门架相邻的第一门架是否为同质化门架，若为同质化门架，则将第一门架删除，再继续判断起始门架以及与第一门架相邻的第二门架是否为同质化门架，若为同质化门架，则将第二门架删除；若起始门架与第一门架为非同质化门架，则将起始门架和第一门架均保留，若起始门架与第二门架为非同质化门架，则将起始门架和第二门架均保留；

7、重复起始门架的同质化门架判断过程，依次将判断出的与起始门架为同质化门架的所有门架删除，并判断起始门架以及与所有删除门架中最后删除门架相邻的相邻门架是否为非同质化门架，若为非同质化门架，则保留起始门架和相邻门架，再将相邻门架按照起始门架的同质化门架判断过程判断出与该相邻门架为同质化门架的所有门架并删除，将相邻门架以及判断出与该相邻门架为非同质化门架的门架保留；再将车辆当前行程中后续经过的各个门架均按照起始门架和相邻门架的判断过程进行判断并将判断出的各相应非同质化门架以及最终门架保留，将所有保留的门架作为优化后的etc门架；

8、通行路径拟合步骤：对优化后的etc门架进行拟合得到车辆的通行路径。

9、优选地，所述同质化门架分组步骤中，将位于相邻枢纽中前一枢纽之后的首个同质化门架保留。

10、优选地，所述同质化门架分组步骤是从高速公路路网的etc门架信息中抽取一个门架，并获取与抽取的门架前后相邻的计费起点和计费终点，当计费起点为匝道立交时获取所述匝道立交作为计费终点的门架信息并排除与抽取的门架相反方向的门架，保留与抽取的门架同一方向的门架作为同质化门架，并继续向前查找同质化门架，直至计费起点为枢纽时表示前序同质化门架查找结束；当计费终点为匝道立交时获取所述匝道立交作为计费起点的门架信息并排除与抽取的门架相反方向的门架，保留与抽取的门架同一方向的门架作为同质化门架，并继续向后查找同质化门架，直至计费终点为另一枢纽时表示后序同质化门架查找结束；前同质化门架查找和后序同质化门架查找保留的所有门架属于一组同质化门架；

11、不断从剩余的etc门架信息中抽取门架并查找其同质化门架，直至etc门架信息中所有门架都同质化分组完成为止。

12、优选地，所述信息获取步骤中，所述通行数据还包括当前交易的etc门架编码及时间、本次行程进入高速公路时的入口收费站编码及时间、本次行程中每个etc门架的编码及收费金额、本次行程累计应收金额以及本次行程累计实收金额。

13、优选地，在通行路径拟合步骤之后，还包括金额计算步骤：根据车辆的通行路径、本次行程中每个etc门架的编码及收费金额计算出该车辆本次行程累计金额。

14、一种高速公路复合通行卡内etc门架信息优化系统，其特征在于，包括依次连接的信息获取模块、同质化门架分组模块、门架优化模块以及通行路径拟合模块，

15、所述信息获取模块，获取复合通行卡内某个车辆当前行程的通行数据，所述通行数据包括本次行程经过的至少两个etc门架信息；

16、所述同质化门架分组模块，将高速公路路网中位于相邻枢纽之间同一方向上的所有门架作为同质化门架并进行分组，得到多组同质化门架；

17、所述门架优化模块，基于多组同质化门架，判断etc门架信息中起始门架以及与起始门架相邻的第一门架是否为同质化门架，若为同质化门架，则将第一门架删除，再继续判断起始门架以及与第一门架相邻的第二门架是否为同质化门架，若为同质化门架，则将第二门架删除；若起始门架与第一门架为非同质化门架，则将起始门架和第一门架均保留，若起始门架与第二门架为非同质化门架，则将起始门架和第二门架均保留；

18、重复起始门架的同质化门架判断过程，依次将判断出的与起始门架为同质化门架的所有门架删除，并判断起始门架以及与所有删除门架中最后删除门架相邻的相邻门架是否为非同质化门架，若为非同质化门架，则保留起始门架和相邻门架，再将相邻门架按照起始门架的同质化门架判断过程判断出与该相邻门架为同质化门架的所有门架并删除，将相邻门架以及判断出与该相邻门架为非同质化门架的门架保留；再将车辆当前行程中后续经过的各个门架均按照起始门架和相邻门架的判断过程进行判断并将判断出的各相应非同质化门架以及最终门架保留，将所有保留的门架作为优化后的etc门架；

19、所述通行路径拟合模块，对优化后的etc门架进行拟合得到车辆的通行路径。

20、优选地，所述同质化门架分组模块中，将位于相邻枢纽中前一枢纽之后的首个同质化门架保留。

21、优选地，所述同质化门架分组模块是从高速公路路网的etc门架信息中抽取一个门架，并获取与抽取的门架前后相邻的计费起点和计费终点，当计费起点为匝道立交时获取所述匝道立交作为计费终点的门架信息并排除与抽取的门架相反方向的门架，保留与抽取的门架同一方向的门架作为同质化门架，并继续向前查找同质化门架，直至计费起点为枢纽时表示前序同质化门架查找结束；当计费终点为匝道立交时获取所述匝道立交作为计费起点的门架信息并排除与抽取的门架相反方向的门架，保留与抽取的门架同一方向的门架作为同质化门架，并继续向后查找同质化门架，直至计费终点为另一枢纽时表示后序同质化门架查找结束；前同质化门架查找和后序同质化门架查找保留的所有门架属于一组同质化门架；

22、不断从剩余的etc门架信息中抽取门架并查找其同质化门架，直至etc门架信息中所有门架都同质化分组完成为止。

23、优选地，所述通行数据还包括当前交易的etc门架编码及时间、本次行程进入高速公路时的入口收费站编码及时间、本次行程中每个etc门架的编码及收费金额、本次行程累计应收金额以及本次行程累计实收金额。

24、优选地，还包括金额计算模块，所述金额计算模块与通行路径拟合模块连接，所述金额计算模块根据车辆的通行路径、本次行程中每个etc门架的编码及收费金额计算出该车辆本次行程累计金额。

25、本发明的有益效果为：

26、本发明提供的一种高速公路复合通行卡内etc门架信息优化方法，也可以理解为是一种高速公路复合通行卡内etc门架路径信息的表示方法，先获取复合通行卡(compoundpasscard,简称cpc卡)内某个车辆当前行程的通行数据，并将高速公路路网中位于相邻枢纽之间同一方向上的所有门架作为同质化门架并进行分组，得到多组同质化门架，然后基于多组同质化门架并采用特定的判断方法对公路复合通行卡内etc门架信息中的所有门架进行数量优化，得到优化后的etc门架，故同质化门架分组步骤和门架优化步骤也理解为是路径信息修正步骤，实现优化cpc卡内存储的过站门架信息，并保存当前门架信息到过站门架信息内；并对优化后的etc门架进行拟合得到车辆的通行路径，有效减少了cpc卡内存储的门架个数，有效使用了cpc卡内的空间，能够使cpc卡内存储更多的关键路径信息。本发明在满足出口收费站进行通行路径拟合的前提下，优化cpc卡内存储的etc门架数量，使得cpc卡内可以尽可能多的存储过站门架，满足出口收费站的计费需要。将本发明的高速公路复合通行卡内etc门架信息优化方法与现有的高速公路复合通行卡计费路径信息方法统计对比分析，使用本发明优化后的计费路径表示方法，只对通行路径中关键的etc门架信息进行保留存储，减少了cpc卡内存储的门架个数，有效使用了cpc卡内的空间，同时保障了出口收费站通行路径拟合的准确性，更好的支持长距离行驶车辆的通行路径拟合的需要，且对于长距离行驶的车辆，cpc卡内可以保存更多的关键路径信息，进而能够使联网收费系统计费结果更加准确，同时使车方关于高速公路通行费的投诉减少，为其它省份解决同类问题提供了有效经验。

27、本发明还涉及一种高速公路复合通行卡内etc门架信息优化系统，该系统与上述的高速公路复合通行卡内etc门架信息优化方法相对应，可理解为是一种实现上述高速公路复合通行卡内etc门架信息优化方法的系统，包括信息获取模块、同质化门架分组模块、门架优化模块以及通行路径拟合模块，各模块相互协同工作，基于复合通行卡内车辆当前行程的通行数据和多组同质化门架，并采用特定的判断方法对高速公路复合通行卡内etc门架信息中的所有门架进行数量优化，得到优化后的etc门架，并对优化后的etc门架进行拟合得到车辆的通行路径，有效减少了cpc卡内存储的门架个数、有效使用了cpc卡内的空间，且对于长距离行驶的车辆，cpc卡内可以保存更多的关键路径信息，进而能够使联网收费系统计费结果更加准确。