高速公路收费站ETC/MTC混合收费车道通行能力计算模型研究

分析了ETC/MTC混合收费车道入口ETC车辆占比αE和连续到达ETC车辆排队长度w对混合收费车道平均服务时间tS的影响;对SHAKER模型进行了修正,并对修正SHAKER模型参数进行了标定,建立VISSIM仿真模型对修正SHAKER模型的有效性进行了验证;分析了ETC/MTC混合收费车道通行能力与ETC车辆占比之间的关系,提出了考虑车辆平均服务时间的ETC/MTC混合收费车道入口通行能力估计模型,并与余弦函数模型进行了对比分析。结果表明:不同ETC车辆占比下,ETC/MTC混合收费车道入口通行能力修正SHAKER模型计算值和VISSIM模型仿真值的相对误差ε<10%,在允许范围之内,验证了修正SHAKER模型的有效性;ETC/MTC混合收费车道通行能力随着驶入混合车道ETC车辆占比的增大而增大;与余弦函数模型相比,笔者提出的估计模型更能反映ETC/MTC混合收费车道的交通运行特性。

K-means算法在高速公路ETC数据分析中的应用

为了更高效地利用高速公路ETC数据集并提升数据处理速度,深入分析ETC用户的主要特征和高速公路存在的潜在问题。以我国某省份某高速公路出入口2023年6月的ETC通行数据为例,通过Python编程语言对数据进行清洗,采用环形特征编码处理时间数据,并运用K-means聚类算法对数据进行处理。重点关注入口时间、出口时间、本省通行里程等指标,对用户的收费里程、速度以及行驶时间3个核心特征进行分析,借助聚类中心点和雷达图进行可视化展示。分析结果显示,傍晚时段的通行效率较低,晚间疲劳驾驶和午夜超速问题较为突出。根据通行里程分析,白天主要以短程和中程用户为主,长程用户倾向于在上午进入高速公路,同时,该高速公路存在大量的通勤车辆。在速度分析方面,低速组多为短途车辆。K-means聚类算法的应用使得数据处理过程快速且可靠,结合更多的ETC数据,可以进一步深入了解高速公路通行的主要群体和状况。研究成果可为制定差异化收费政策提供有力依据。例如,通过聚类分析进入高速公路的时间,确定高峰时段和低谷时段,适时提高高峰时段的费用,降低低谷时段的费用,从而提高通行效率、平衡路网流量。这具有重要的现实意义。

RBC对ETCS-2级列车同股道接车重联防护方案研究

针对欧洲各国不同信号系统复杂制式的运营需求,分析ETCS-2级列控系统基于无线闭塞中心(Radio Block Center,RBC)控制列车停站以及重联作业需求,根据从联锁获取的进路状态,从RBC角度提出列车停站防护并保障重联作业安全的方案,在进路解锁后给列车发无条件紧急停车、撤销移动授权至车头、补发引导模式曲线授权、保持既有授权并增加授权监督防护4种防护方案,并同时从安全性和可用性两方面论述所提方案的可行性问题。最终选择保持既有授权并增加授权监督防护作为实际工程应用方案,不影响系统可用性的前提下提升系统安全性。

基于栏杆常开的高速公路自由流收费ETC车道系统研究

在撤站这一行业新发展背景下,围绕收费效率提高、通行体验提升、运营管理水平增进、收费秩序保障能力增强等系列目标,本文借助区块链、AI等前沿技术,提出一种基于栏杆常开的高速公路自由流收费ETC车道系统解决方案。本方案针对ETC车道提出,在运营管理规则与现有保持不变情况下,改变ETC专道栏杆控制模式,进一步提升ETC通行体验和效率。经实践验证,本方案能够有效提升ETC通行能力、避免收费站拥堵、增强ETC吸引力,同时满足车主用户与路段单位需求。

塞尔维亚信号系统与ETCS-2系统结合的应用

根据塞尔维亚铁路信号系统的系统需求和本国列车防护系统的特点,通过对ETCS等级转换、行车许可的分析,提出塞尔维亚信号系统与ETCS-2系统结合的适配性解决方案和应用探讨,为中国高铁技术装备“走出去”提供技术参考。

ETC智慧停车建设现状与发展

针对当前城市停车难问题,通过采用ETC技术,创建ETC智慧停车城市平台,将有效推动试点城市的建设,提升城市现有停车场资源的合理分配,提高车位周转使用率,方便公众出行。探索与研究ETC入驻城市停车场,提出解决方案,为ETC智慧停车建设实施方案的编制和后续施工提供参考。

智能交通系统中高速公路ETC车辆的路径识别技术

本文主要探究了基于ETC标识点的高速公路ETC车辆路径识别系统的设计要点和应用效果。该系统利用ETC标识点收集车辆牌号、所属车道、通行时间、行驶速度等信息,并将参数上传至路段收费中心,根据车辆路径计算通行费用并自动从非现金支付卡中扣费。从应用效果来看,该系统可以在车辆正常行驶过程中完成信息识别和扣费,不影响ETC车辆的正常行驶;相比于基于人工标识站的车辆路径识别,该系统的路径标识成功率更高,并且在预防交通事故和降低使用成本等方面也有显著效果。

ETC技术在山西省高速公路领域的拓展应用

针对ETC技术在推广过程中暴露的问题,提出ETC+多场景应用的解决思路,详细阐述了ETC技术在山西省高速公路应用领域的拓展研究,研究表明,随着ETC技术在各类涉车应用领域的推广,逐渐能够形成高速城际交通、城市交通以及车生活领域的数据综合平台。各类数据的组合和碰撞能够为高速公路各个领域提供坚实的数据基础,同时也能够为探索和解锁山西交通新产业、新业务领域提供重要的支持。

基于改进质心法的ETC车道场强分布中心定位算法研究

为了指导ETC车道路侧单元(RSU)天线的安装和调试,提出基于改进质心法的ETC车道场强分布中心定位算法,计算ETC车道RSU天线无线信号场强分布中心位置,与ETC车道交易区中心做对比,可以量化RSU的调整建议,最大程度让高强度信号分布在交易区域内,提高ETC的效能。通过比较分析场强质心法、能量质心法、距离加权质心法以及指定范围质心法的计算结果和误差分析,发现距离加权质心法误差最小,误差为4.078%,更加适用于ETC车道场强分布中心定位计算场景。研究成果在山西省应用,用数理统计的方法分析出山西省高速道路ETC车道横向场强中心的分布范围为[-0.4,0.3]m,纵向场强中心的分布范围为[3.93,6.65]m,可用于指导该地区RSU天线的安装和调试工作。同时,发现该地区ETC车道存在水平场强中心偏左的问题,给出有针对性的调整建议。

基于ETC与MTC的高速OD及轨迹获取与应用

随着省界收费站撤消以及ETC的普及,高速OD及轨迹正成为研究热点。为了获得高速OD及轨迹,针对ETC数据,假设路段缺失少,通过路段首尾与最短路连接建立了一种独立于通行时间,且又能补齐缺失路段的轨迹获取方法;针对MTC数据,补齐因为省界收费站撤销而导致的OD缺失。分析了G2安亭收费站与奉贤新城相关的高速OD及轨迹分布,特别是指定区域的内部、到发和途经的高速OD、轨迹与断面流量,能为区域交通规划以及测算区域车辆出行总量与分布提供依据。

山西省ETC拓展服务平台设计

拓展ETC服务到停车场、加油站、充电站、洗车等城市生活场景,对提升用户服务体验和ETC设备使用效率具有重要作用。以城市多场景ETC联机交易为切入点,结合山西省“晋e行”App、小程序,通过对停车场、加油站、充电桩等商户轻量化改造,实现ETC无感或轻感支付,提升智慧化水平,有效解决停车、加油等服务场景交通拥堵、人民群众出行体验差的问题,为智慧城市赋能,驱动智慧城市数字交通经济快速发展,从而实现智慧城市数字交通经济发展模式的转型。

基于物联网云平台的ETC系统数据安全与隐私保护技术研究

针对基于物联网云平台的ETC系统的数据安全和隐私问题,文中提出了一种基于加密算法的数据加密方案.该方案采用对称密钥加密的方式进行数据传输,并应用哈希函数对数据进行加密处理,提高了数据的安全性.该方案还采用分层加密的方式,将敏感数据隔离到不同的服务器上,以防止恶意攻击者窃取敏感数据.在设计过程中,充分考虑了用户隐私问题,并通过设置访问权限限制了用户可以查看的数据内容.

匈塞铁路边境ETCS系统贯通运行工程设计方案研究

ETCS系统的互联互通是匈塞铁路项目中的重难点。根据欧标相关规定,结合匈塞铁路边境概况及匈塞两国运营商要求,提出两国互联互通可采用双方向E2→E1→E2等级转换、双方向E2贯通、E2→E1→E2等级转换与E2贯通结合3种方案。通过综合分析列车运营场景、GSM-R网络覆盖范围、列车运行速度、应答器组间距离等因素,对各方案下的应答器布置进行设计。基于尽可能降低建设成本,明确界定建设、运维界面、审查报批主体,确保网络安全等多种因素,对3种互联互通方案进行详细论述,通过对比分析证明:采用E2→E1→E2等级转换与E2贯通结合方案时,既能够满足匈塞双方运营商要求,又无需在邻国设置GSM-R系统设备,且便于运营维护,为匈塞铁路ETCS系统贯通运行工程设计最优方案。

ETCS系统应用ATO技术发展综述

为提高干线铁路的运输效率和能力,欧洲铁路部门开始研究欧洲列控系统(ETCS)应用自动驾驶(ATO)的可行性。通过分析ETCS系统应用自动驾驶(ATO over ETCS)的研究背景和过程,阐述系统架构、工作原理、自动驾驶的功能需求以及系统规范的架构体系。同时介绍即将投入运营的ETCS系统应用自动驾驶实例,并分析它们的结构和基本原理。

ETC瞬态循环控制技术研究

对我国第Ⅲ阶段排放法规中有关带先进后处理装置的重型柴油车和重型燃气车辆的ETC(european transient cycle)瞬态循环工况的测试控制方法进行研究。研究结果表明:在标准规定的时长为1 s的工况内,阶跃时间和稳定时间的分配对测试的相关性影响很大,为了使不同试验的测试结果保持一致性,需对阶跃时间和稳定时间加以规定。

基于有色Petri网的ETCS无线通信可靠性分析

ETCS-3级(欧洲列车运行控制3级系统)无线通信系统是一个动态、复杂的分布式系统,其性质和最终实现正确性的形式化验证具有重要意义。本文利用分层赋时有色Petri(CPN)网,综合随机信道恶化、越区切换、信道连接中断等无线信道失效模型,提出ETCS无线通信信道模型的分层结构,定义信道失效模型和概率传输延时,分析信道模型和数据传输的时间特性。分析结果表明,数据帧传输延时小于20s的通信可靠性为99.97%。因此,相继运行列车时距为1min时,数据帧传输延时小于20s的通信可靠性满足ETCS规范要求。

ETC电子不停车收费的技术研究

在国内首次提出并实现了一种基于多技术融合、分布式处理的ETC电子不停车收费系统。系统采用射频识别、模式识别、数据安全与加密、信息融合、计算机网络等多种技术的融合,采用分布式处理的方式最大限度地保证了系统的实时性、可靠性和安全性。系统依据中国国情,对所运用的各项技术进行了深入的研究,并通过在河南濮阳的实地试验验证了所采用技术的有效性。

基于MotoTron平台的ETC控制系统设计与试验研究

介绍了基于MotoHawk开发平台的电子节气门快速原型开发技术。建立了电子节气门体的数学模型,并以此被控对象在MATLAB/SIMULINK中设计并验证了改进型PID与变滑模控制器算法。使用MotoTron公司的先进技术建立了快速原型开发平台。通过策略移植与下载后的标定试验最终实现了控制性能的优化,且优于原机性能指标的8%。

一种基于模型的形式化测试序列自动生成方法及在ETCS-2中的应用

随着中国铁路列车运行控制系统的发展,对列控系统的研究越来越受到学术界的关注。本文提出一种基于模型的形式化测试案例和测试序列生成方法,并应用于ETCS-2级系统的测试中。首先提出有色Petri网(CPN)的建模规则,保证CPN模型适应测试生成的要求;然后,提出一种自动化的测试生成方法,包括测试案例自动生成算法和测试序列搜索算法。为提高整个测试过程的自动化程度,实现测试生成与测试执行的无缝结合,整个测试生成方法的输出是XML格式文件集。最后,以ETCS-2系统的车载子系统为例,运用CPN Tools工具完成建模,实现相应的算法,实现测试生成过程。结果表明,本文提出的基于CPN的测试方法能够在很大程度上提高测试过程的自动化程度,并且生成的测试案例集能够覆盖CPN模型反映的所有ETCS-2系统需求规范信息。

基于场景几何特征的ETC识别范围预测方法

超高频(UHF)射频识别(RFID)系统具有标签成本低、识别距离远等优点,在电子不停车收费(ETC)等智能交通领域具有应用潜力。受电波的随机多径传播制约,实际应用中难以准确估计标签识别范围。针对ETC应用场景具有几何共性的特点,基于电波传播的几何光学方法,通过对标签接收多径射线的构成进行分析,融入场景几何特征和天线射频特征参数,提出了一种标签识别范围的预测方法。实际场景测试与仿真表明,能较精确预测标签在三维空间中的接收功率分布和识别范围,且精确性高于对数正态等经验模型,而复杂性低于电磁场的商用仿真软件。