一种拥堵路况下收费站管控方法及系统

摘要

一种拥堵路况下收费站管控方法及系统，包括如下步骤：获得拥堵区位置，根据拥堵区位置得到拥堵区后侧的若干预控收费站的距离信息，并得到距离影响指数；获取各个预控收费站进入到拥堵区内的拥堵车辆影响指数；获取因收费站管控影响到的车辆行驶影响指数；将距离影响指数，拥堵车辆影响指数以及车辆行驶影响指数进行加权相加，得到预控收费站的管控指数。本申请的车辆行驶影响指数则是考虑对于该预控收费站进行管控之后的影响，若是影响极大，则并不宜进行管控，采用影响参数的形式，可以在最终排序中表现出该指数的影响大小。

权利要求

1.一种拥堵路况下收费站管控方法，其特征在于：包括如下步骤：获得拥堵区位置，根据拥堵区位置得到拥堵区后侧的若干预控收费站的距离信息，并得到距离影响指数；

获取各个预控收费站进入到拥堵区内的拥堵车辆影响指数；

获取因收费站管控影响到的车辆行驶影响指数；

将距离影响指数，拥堵车辆影响指数以及车辆行驶影响指数进行加权相加，得到预控收费站的管控指数，将管控指数进行排序，然后按照排序得到预控收费站的影响大小，并根据管控指数，结合主线流量进行收费站管控；

所述距离影响指数按照如下公式计算：

其中：

S代表距离影响指数；

s代表被控收费站距离拥堵路段的距离；

V代表从收费站到拥堵路段的平均速度；

t代表预估拥堵缓解时间；

v代表车辆的行驶速度；

n代表被控收费站的过车量；

当计算出距离影响指数后，按照如下式对于距离影响指数进行转化，得到简化距离影响指数S’：

2.根据权利要求1所述的一种拥堵路况下收费站管控方法，其特征在于：所述拥堵车辆影响指数按照如下方法得到：选择拥堵区后侧的最临近的卡口或者ETC门架作为标识处，通过标识处数据追溯，获得车辆驶入的收费站，所述拥堵车辆影响指数按照下式计算得到：N＝n标识/nmax，

N代表拥堵车辆影响指数；

n标识代表预控收费站在拥堵期间驶入拥堵路段的车流量；

nmax代表在拥堵期间标识处通过的所有车流量。

3.根据权利要求2所述的一种拥堵路况下收费站管控方法，其特征在于：当计算出拥堵车辆影响指数后，按照如下式对于拥堵车辆影响指数进行转化，得到简化拥堵车辆影响指数N’：

4.根据权利要求3所述的一种拥堵路况下收费站管控方法，其特征在于：所述车辆行驶影响指数按照如下方法得到：M＝(l‑n标识)/n标识

M代表管控影响人数指数；

l代表预控收费站在测定n标识时的对应的流量。

5.根据权利要求4所述的一种拥堵路况下收费站管控方法，其特征在于：当计算出车辆行驶影响指数后，按照如下式对于车辆行驶影响指数进行转化，得到简化车辆行驶影响指数M’：

6.根据权利要求5所述的一种拥堵路况下收费站管控方法，其特征在于：所述收费站管控指数TMI按照下式计算得到：TMI＝(0.4+0.5α)S′+(0.4+0.5α)N′+(0.2‑α)M′，其中0.2≤α≤0.2。

7.根据权利要求3所述的一种拥堵路况下收费站管控方法，其特征在于：还包括一设置在拥堵区前侧的最临近的卡口或者ETC门架作为调整监测处，一调整有效性指数等于调整监测处车辆通过的数目除以标识处车辆通过的数目。

8.一种拥堵路况下收费站管控系统，其特征在于：包括如下模块：参数模块，用于获得拥堵区位置，根据拥堵区位置得到拥堵区后侧的若干预控收费站的距离信息，并得到距离影响指数；以及用于获取各个预控收费站进入到拥堵区内的拥堵车辆影响指数；和用于获取因收费站管控影响到的车辆行驶影响指数；

管控模块：将距离影响指数，拥堵车辆影响指数以及车辆行驶影响指数进行加权相加，得到预控收费站的管控指数，将管控指数进行排序，结合主线流量，然后按照排序进行收费站管控；

判断模块：用于获得拥堵区前后车辆的通过车辆数量信息，并通过车辆数目来判断管控效果；

所述距离影响指数按照如下公式计算：

其中：

S代表距离影响指数；

s代表被控收费站距离拥堵路段的距离；

V代表从收费站到拥堵路段的平均速度；

t代表预估拥堵缓解时间；

v代表车辆的行驶速度；

n代表被控收费站的过车量；

当计算出距离影响指数后，按照如下式对于距离影响指数进行转化，得到简化距离影响指数S’：

说明书

一种拥堵路况下收费站管控方法及系统

技术领域

[0001] 本申请涉及一种拥堵路况下收费站管控方法及系统。

背景技术

[0002] 高速公路的快速发展为群众的出行带来极大的方便。随着高速公路交通量的快速增长和交通流的显著变化，高速公路拥堵现象日益增加。当发生交通拥堵时，因高速公路其
相对封闭、单向行驶、控制出入等特点，其交通调控面临一定压力，由于数据缺少融合挖掘
分析，无法指导交通管理部门科学管理和最优管控，问题处置依赖特定人群，效果取决于个
人水平，智慧赋能水平较低，难以把控对事故处理、交通诱导以及拥堵疏散等交通常态化处
置工作，缺少主动精准管控能力。

发明内容

[0003] 为了解决上述问题，本申请提出一方面公开了一种拥堵路况下收费站管控方法，包括如下步骤：

[0004] 获得拥堵区位置，根据拥堵区位置得到拥堵区后侧的若干预控收费站的距离信息，并得到距离影响指数；

[0005] 获取各个预控收费站进入到拥堵区内的拥堵车辆影响指数；

[0006] 获取因收费站管控影响到的车辆行驶影响指数；

[0007] 将距离影响指数，拥堵车辆影响指数以及车辆行驶影响指数进行加权相加，得到预控收费站的管控指数，将管控指数进行排序，然后按照排序得到预控收费站的影响大小，
并根据管控指数，结合主线流量进行收费站管控。本申请的距离影响指数主要是考虑到空
间距离对于拥堵的影响，拥堵车辆影响指数是考虑的在现实情况下，处于拥堵区的车辆的
来源，从而反推出影响最大的预控收费站，而车辆行驶影响指数则是考虑对于该预控收费
站进行管控之后的影响，若是影响极大，则并不宜进行管控，采用影响参数的形式，可以在
最终排序中表现出该指数的影响大小。

[0008] 优选的，所述距离影响指数按照如下公式计算：

[0009] 其中：

[0010] S代表距离影响指数；

[0011] s代表被控收费站距离拥堵路段的距离；

[0012] V代表从收费站到拥堵路段的平均速度；

[0013] t代表预估拥堵缓解时间；

[0014] v代表车辆的行驶速度；

[0015] n代表被控收费站的过车量。

[0016] 优选的，当计算出距离影响指数后，按照如下式对于距离影响指数进行转化，得到简化距离影响指数S’：

[0017]

[0018] 优选的，所述拥堵车辆影响指数按照如下方法得到：

[0019] 选择拥堵区后侧的最临近的卡口或者ETC门架作为标识处，通过标识处数据追溯，获得车辆驶入的收费站，所述拥堵车辆影响指数按照下式计算得到：

[0020] N＝n标识/nmax，

[0021] N代表拥堵车辆影响指数；

[0022] n标识代表预控收费站在拥堵期间驶入拥堵路段的车流量；

[0023] nmax代表在拥堵期间标识处通过的所有车流量。

[0024] 优选的，当计算出拥堵车辆影响指数后，按照如下式对于拥堵车辆影响指数进行转化，得到简化拥堵车辆影响指数N’：

[0025]

[0026] 本申请对于距离影响指数，拥堵车辆影响指数以及车辆行驶影响指数都进行了简化处理，进行简化处理之后，具有阶梯化设置的形式，从而对于不同的收费站能够凸出区别
度，更好的服务后续的TMI的计算和排序。

[0027] 优选的，所述车辆行驶影响指数按照如下方法得到：

[0028] M＝(l‑n标识)/n标识

[0029] M代表管控影响人数指数；

[0030] l代表预控收费站在测定n标识时的对应的流量。

[0031] 优选的，当计算出车辆行驶影响指数指数后，按照如下式对于车辆行驶影响指数数进行转化，得到简化车辆行驶影响指数M’：

[0032]

[0033] 优选的，所述收费站管控指数TMI按照下式计算得到：

[0034] TMI＝(0.4+0.5α)S′+(0.4+0.5α)N′+(0.2‑α)M′，其中0.2≤α≤0.2。本申请对于收费站管控指数进行灵活设置，当急需缓解拥堵情况时，可以将α调整为正数；当想尽量提高通行量，尽量影响更少人的情况时，可以将α调整为负值。

[0035] 优选的，还包括一设置在拥堵区前侧的最临近的卡口或者ETC门架作为调整监测处，一调整有效性指数等于调整监测处车辆通过的数目除以标识处车辆通过的数目。

[0036] 另一方面，本申请还公开了一种拥堵路况下收费站管控系统，包括如下模块：

[0037] 参数模块，用于获得拥堵区位置，根据拥堵区位置得到拥堵区后侧的若干预控收费站的距离信息，并得到距离影响指数；以及用于获取各个预控收费站进入到拥堵区内的
拥堵车辆影响指数；和用于获取因收费站管控影响到的车辆行驶影响指数；

[0038] 管控模块：将距离影响指数，拥堵车辆影响指数以及车辆行驶影响指数进行加权相加，得到预控收费站的管控指数，将管控指数进行排序，结合主线流量，然后按照排序进
行收费站管控；

[0039] 判断模块：用于获得拥堵区前后车辆的通过车辆数量信息，并通过车辆数目来判断管控效果。

[0040] 本申请能够带来如下有益效果：

[0041] 1.本申请的距离影响指数主要是考虑到空间距离对于拥堵的影响，拥堵车辆影响指数是考虑的在现实情况下，处于拥堵区的车辆的来源，从而反推出影响最大的预控收费
站，而车辆行驶影响指数则是考虑对于该预控收费站进行管控之后的影响，若是影响极大，
则并不宜进行管控，采用影响参数的形式，可以在最终排序中表现出该指数的影响大小；

[0042] 2.本申请对于距离影响指数，拥堵车辆影响指数以及车辆行驶影响指数都进行了简化处理，进行简化处理之后，具有阶梯化设置的形式，从而对于不同的收费站能够凸出区
别度，更好的服务后续的TMI的计算和排序；

[0043] 3.本申请对于收费站管控指数进行灵活设置，当急需缓解拥堵情况时，可以将α调整为正数；当想尽量提高通行量，尽量影响更少人的情况时，可以将α调整为负值。

附图说明

[0044] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

[0045] 图1为本申请实施例1的示意图；

[0046] 图2为本申请实施例2的示意图；

[0047] 图3为路途设置的示意图。

具体实施方式

[0048] 为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本申请进行详细阐述。

[0049] 如图中所示，为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

[0050] 另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此
不能理解为对本申请的限制。

[0051] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

[0052] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0053] 在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以
是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可
以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

[0054] 在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描
述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个
实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例
或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中
以合适的方式结合。

[0055] 在第一个实施例中，如图1所示，一种拥堵路况下收费站管控方法，包括如下步骤：

[0056] S101.获得拥堵区位置，根据拥堵区位置得到拥堵区后侧的若干预控收费站的距离信息，并得到距离影响指数；

[0057] 如图3所示，ABCD代表卡口，BDEFG处有交警卡口或ETC门架摄像头，可以监测交通流。

[0058] 假设B和E点之间出现拥堵情况；通过卡口和门架监测B点会有车辆离开拥堵区，E点会监测到车辆进入拥堵区。

[0059] 假设不堵车路段EG平均速度为v＝110km/h,收费站A距离拥堵路段为55km，收费站B距离拥堵路段为110km,收费站C距离拥堵路段为220km。当封闭全部收费站时，收费站A对
拥堵的影响时间为0.5h(55/110),收费站B对拥堵的影响时间为1h，收费站站C对拥堵的影
响为2h，调控收费站A能在更多的时间内减少车流量的进入。当实际拥堵的缓解时间小于2h
时，调控收费站C对拥堵已经无影响了。将收费站距离参数化，可得到下列公式：

[0060] 其中：

[0061] S代表距离影响指数；

[0062] s代表被控收费站距离拥堵路段的距离；

[0063] V代表从收费站到拥堵路段的平均速度；

[0064] t代表预估拥堵缓解时间；

[0065] v代表车辆的行驶速度；

[0066] n代表被控收费站的过车量。

[0067] 当计算出距离影响指数后，按照如下式对于距离影响指数进行转化，得到简化距离影响指数S’：

[0068]

[0069] S102.获取各个预控收费站进入到拥堵区内的拥堵车辆影响指数；

[0070] 选择拥堵区后侧的最临近的卡口或者ETC门架作为标识处，通过标识处数据追溯，获得车辆驶入的收费站，所述拥堵车辆影响指数按照下式计算得到：

[0071] N＝n标识/nmax，

[0072] N代表拥堵车辆影响指数；

[0073] n标识代表预控收费站在拥堵期间驶入拥堵路段的车流量；

[0074] nmax代表在拥堵期间标识处通过的所有车流量。

[0075] 优选的，当计算出拥堵车辆影响指数后，按照如下式对于拥堵车辆影响指数进行转化，得到简化拥堵车辆影响指数N’：

[0076]

[0077] S103.获取因收费站管控影响到的车辆行驶影响指数；

[0078] 两个收费站驶入拥堵区域的车辆相近时，一个收费站车流量非常大，一个收费站车流量比较小，如果管控车流量大的收费站，会影响更多的正常行驶车辆，影响正常驾驶人
的行车体验。在其他因素都相近的情况下，应当优先管控拥堵贡献度高的收费站，尽小的影
响其他通行驾驶人。

[0079] 所述车辆行驶影响指数按照如下方法得到：

[0080] M＝(l‑n标识)/n标识

[0081] M代表管控影响人数指数；

[0082] l代表预控收费站在测定n标识时的对应的流量。

[0083] 当计算出车辆行驶影响指数指数后，按照如下式对于车辆行驶影响指数数进行转化，得到简化车辆行驶影响指数M’：

[0084]

[0085] S104.将距离影响指数，拥堵车辆影响指数以及车辆行驶影响指数进行加权相加，得到预控收费站的管控指数：

[0086] 所述收费站管控指数TM I按照下式计算得到：

[0087] TMI＝(0.4+0.5α)S′+(0.4+0.5α)N′+(0.2‑α)M′，其中0.2≤α≤0.2。

[0088] 将管控指数进行排序，然后按照排序得到预控收费站的影响大小，并根据管控指数，结合主线流量进行收费站管控，当主线流量大时，适当提高管控力度，关闭更多的收费
站，否则则降低管控力度，先对于管控指数较大的进行限流或者关停。

[0089] S105.调控效果反馈：还包括一设置在拥堵区前侧的最临近的卡口或者ETC门架作为调整监测处，一调整有效性指数等于调整监测处车辆通过的数目除以标识处车辆通过的
数目，通过调整有效性指数来判断调节效果。

[0090] 在第二个实施例中，一种拥堵路况下收费站管控系统，如图2所示，包括如下模块：

[0091] 参数模块201，用于获得拥堵区位置，根据拥堵区位置得到拥堵区后侧的若干预控收费站的距离信息，并得到距离影响指数；以及用于获取各个预控收费站进入到拥堵区内
的拥堵车辆影响指数；和用于获取因收费站管控影响到的车辆行驶影响指数；

[0092] 管控模块202：将距离影响指数，拥堵车辆影响指数以及车辆行驶影响指数进行加权相加，得到预控收费站的管控指数，将管控指数进行排序，结合主线流量，然后按照排序
进行收费站管控；

[0093] 判断模块203：用于获得拥堵区前后车辆的通过车辆数量信息，并通过车辆数目来判断管控效果。

[0094] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实
施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例
的部分说明即可。

[0095] 以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、
改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。