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。

ETC收费稽查区块链的设计与应用

由于全国不同省份的高速公路收费稽查系统涉及的投资运营机构不尽相同,且收费信息属于较为敏感的隐私数据,从而导致高速公路收费数据难于在全国范围内实现安全的数据共享,进而无法开展更有效的跨省稽查。这将不利于发现、打击和惩罚偷逃费现象。本文通过对ETC收费稽查业务需求进行分析,应用区块链技术来对全国范围内的收费稽查数据进行共享,采取Fabric框架以及通道设计模型实现数据的安全共享,Fabric框架的应用将避免共享数据被篡改、数据丢失等问题的发生。提出的收费稽查区块链对收费稽查系统现有的管理区域性、数据安全性、收费透明性等方面存在的问题进行了改进,有效地开展跨省稽查业务。通过建立了一个区块链收费稽查原型系统验证了区块链技术在高速公路收费稽查业务场景中的可行性。

基于主备双链路通信组网架构的ETC门架系统研究

为提升电子不停车收费(Electronic Toll Collection,ETC)系统的稳定性,实现网络冗余容错,文章引入第四代移动通信技术(The 4th Generation Mobile Communication Technology,4G)路由器搭建虚拟专用网络(Virtual Private Network,VPN)作为备份链路,将原有收费专网作为主链路,设计一种基于主备双链路的ETC门架系统。测试结果表明,系统的各项指标均满足设计需求。

高速公路ETC门架数据在交调工作中的转换应用研究

在对比分析高速公路ETC门架站点与传统交调站点替代条件、数据转换条件、系统运维水平的基础上,进行ETC交易数据与交调数据的站点匹配、车型对应、数据转换、接口传输等研究,形成集约化的高速公路交通流检测方案,为相关ETC数据的交调分析应用工作提供参考。

ETC监控成像补光装置眩光调优方法

高速公路ETC门架监控成像补光装置亮度过强会造成小客车驾驶员目眩,从而使驾驶员无法清晰识别出车辆前方的障碍物,影响行车安全指数。基于此,首先针对ETC门架补光装置的失能眩光问题进行了建模分析,总结出了影响观察者视觉能力的两个重要参数:目标物体与环境的亮度对比、眩光源与观察者眼睛视看方向的夹角。其次,结合试验路段实际环境,通过调整ETC门架补光装置的发光强度、照射角度等参数,在距离ETC门架前方10~150 m范围内设置多个测试点,并获取其亮度值与照度值数据。最后,利用阈值增量TI法对本研究所提方案进行失能眩光程度分析。结果表明:在满足ETC门架车辆牌照识别准确率前提下,优化ETC门架补光装置的照射角度对路面亮度的弱化效果更为显著,因此在调节路面亮度指标时宜以补光装置照射角度调整为主;对ETC门架补光装置进行单一或双重参数优化调整,均能显著降低测试点处的TI值,单一参数优化对眩光阈值增量TI值的下调幅度可达30%以上,而双重参数优化对眩光阈值增量TI值的下调幅度可达88%,所有测试点的TI值均满足标准规定的限制眩光阈值增量最大值要求,可有效缓解因ETC门架补光装置过亮而造成驾驶员视觉能力严重下降的现象。

基于ETC数据的山区高速公路连续下坡车速特征与车型分类

为研究山区高速公路不同车型的车速分布特征以及车型分类方法,基于包茂高速水江—南彭段主线ETC数据,从概率分布、累计频率分布和特征值方面分析了平缓路段和连续下坡路段中ETC系统内全部车型的行程速度特征,并以车速平均值和标准差作为聚类指标,用K-means聚类方法对不同车型进行聚类分析。结果表明:平缓路段客车速度集中于80 km/h左右,货车集中于70 km/h左右,而在连续下坡路段车辆整体表现为低速行驶,客车速度集中于70 km/h左右,货车集中于60 km/h左右;三型客车和四型客车在平缓路段倾向于将速度维持在稳定幅值而在连续下坡路段有向期望车速靠近的趋势;客车在平缓路段速度分布较分散,在连续下坡路段速度分布相对集中,而货车速度分布趋势正好相反;连续下坡路段的速度离散性大于平缓路段,事故发生概率增加;同一线形路段不同车型间速度分布存在明显差异,部分车型速度分布特征指标表现出一定的聚集性,说明部分车型速度分布有较大的相似性。将平缓路段车型聚为四类:一型客车、二型客车与一型货车、三型客车与四型客车、二~六型货车;连续下坡路段车型聚为三类:一型客车与三型客车以及四型客车、二型客车与一型货车、二~六型货车。研究结果可为山区高速公路车型精细化速度管理和同类别车型限速方案的制定提供依据。

基于ETC门架智慧感知的高速公路运营数据分析应用

大力提高交通运输和物流效率是党中央国务院高度重视的一项工作,新型ETC门架系统能够显著提高高速公路计费运营效率,对于提升高速公路系统智能化程度具有积极的作用。新型ETC门架系统有别于传统人工收费模式,具有高效化、智能化、系统化的优势,但由于新型ETC门架系统涵盖了数千台新增设备及其数据,在出现突发问题时需要迅速确定位故障点且维修故障,否则对于高速公路运营数据的分析和正常计费将产生不利影响。因此,高速公路运营数据分析应用,对设备的运行安全进行实时管理,及时有效处理各类问题是值得深入研究的课题。

基于ETC门架数据的高速公路车辆行驶特征画像方法

为合理评估高速公路车辆驾驶行为风险和通行费稽查状态异常程度,进而对风险车辆进行提前预警,提出了一种基于ETC门架数据的车辆行驶特征画像方法。首先,通过分析车辆风险驾驶行为和通行费稽查状态,构建了以超速驾驶行为、疲劳驾驶行为、门架状态异常情况、收费状态异常情况、路径状态异常情况为指标的车辆行驶特征画像指标体系;然后,利用熵权-TOPSIS法和熵权-灰色关联分析建立综合熵权法确定各指标权重;最后,选取8辆车作为实验对象生成车辆行驶特征雷达图来验证该方法的有效性。研究结果表明:在4辆1类客车中,有3辆存在超速驾驶行为,其超速驾驶指数趋于0.8,其余的行驶特征指数均趋于0;在4辆6类货车中,有2辆在疲劳驾驶指数上表现异常,其疲劳驾驶指数趋于0.4,还有1辆的收费状态异常指数趋于0.4,可能存在偷逃费风险。可以看出,该方法能有效区分不同车型的风险类型,在高速公路管理中可用于有针对性的风险决策制定。

基于VSP的ETC节能减排效益模型研究和效益测算

基于大数据分析方法与VSP方法,分析实际油耗排放和车辆运行特征来识别不同车型在不同收费站的ETC和MTC车道的运行特征以及各种工况下的能耗排放特征,得出不同情景下ETC车辆节能减排效果存在明显差异.通过分析车辆在通过整个收费站范围内2种不同车道的工况差异以及ETC节约能耗、降低排放量机理的分析,构建ETC不停车收费系统的节能减排测算方法及多层级测算模型.并基于我国ETC覆盖情况、在节能减排方面的价值以及未来发展前景评估,判断ETC不停车收费系统对全国交通领域节能减排的贡献,衡量ETC推广向更多车辆、更多车型的价值.