[發明專利]一種復雜路網的路徑識別標識站設置方法

有效

• 申請號: 201010614216.9
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102542617A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 張昊;葛濤;鄒杰;徐東彬;盛剛;施強;邢燕穎;張一衡
• 申請（專利權）人: 北京交科公路勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G07B15/06
• 分類號: G07B15/06
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 李賀香

技術領域

本發明屬于智能交通領域，涉及公路交通、模式識別技術、最優化技術和概率統計技術，用于高速公路多路徑識別系統標識站的最優化設置。

背景技術

隨著國家高速公路網主干線、省高網及各地市高速公路的陸續建成通車，并入聯網收費網絡，高速公路網絡化結構日益形成。高速公路網絡化結構給用戶更多路徑選擇，極大方便了用戶出行。

目前，我國高速公路大部分省份實施了聯網收費，一般采用封閉式收費制式。封閉式收費根據車輛類型(如客車按照車型、貨車實施計重收費)及行駛里程進行收費。高速公路網絡化結構發展促進了聯網收費，減少了主線站的數目，減少了停車繳費的次數，進一步方便了用戶的出行。然而，高速公路網絡化的結構也給聯網收費的管理帶來新的問題——多路徑問題。

多路徑指一對入、出口之間將存在兩條或多條可供車輛選擇行駛的路徑，即為多路徑(又稱“二義性路徑”)。由于高速公路投資主體的多元化，多路徑的存在使得通行費的征收、計算、拆分、結算等一系列技術問題變得異常復雜甚至無所適從，進而影響到高速公路的整體效能和服務水平的發揮。

目前，通過在高速公路必要路段設置路徑識別標識站系統，采用基于射頻或車牌識別技術的識別系統來實現車輛路徑的精確識別，是高速公路聯網收費中多路徑識別可行的解決方案。無論采用射頻還是車牌識別技術，都需要考慮標識站的設置位置和數目，以保證既能準確識別路徑，又能夠節約投資。

一種復雜路網中標識站的設置方法不僅可以滿足路徑識別率的要求，還可以盡可能減少標識站點的數目，以節省標識站設置費用，極大地提高了標識站的實用性和經濟性。

發明內容

本發明的目的是提供一種復雜路網的路徑識別標識站設置方法解決上述問題。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明中，為了便于分析，將路網中樞紐互通定義為“節點”；將兩個節點之間不經過第三個節點的連接稱為基本路段，以下簡稱“路段”。若兩個路段有且只有一個相同的節點，則稱這兩個路段相連，否則這兩個路段不相連。圖2中①、②等均為路網中的節點，連接①、②的線段為路網中的一條路段，圖中節點①簡寫為“節點1”。連接節點X和節點Y之間的有向路段E(節點X，節點Y)，簡寫為“E(X，Y)”，表示從節點X到節點Y的路段。

本發明中，路徑為由一個節點開始(簡稱為起點)，經過一個或多個順次連接、互不重復的路段(其中，相鄰的路段有且只有一個共同的節點，不相鄰的路段沒有共同的節點)，而終止于另一個節點(簡稱為終點)的基本路段序列。路徑用l表示。

如圖2所示，以節點3為起點、節點18為終點的路徑集合為：

l_3，18＝{3，E(3，X₁)，E(X₁，X₂)，…，E(X_n-1，X_n)，E(X_n，18)，18}

其中第k條路徑為：

l_3，18(k)＝{3，E(3，8)，E(8，7)，E(7，11)，E(11，18)，18}

設路網中節點的集合為D＝{D₁，D₂，...，D_N}，共有N個節點。路段集合為E＝{E₁，E₂，...，E_M}，共有M個路段。由于路徑中不存在重復的路段，因此構成任意一條路徑l的路段個數均不會超過路網中路段的總數M。

本發明中，假設每個路段設置標識站個數不超過1個，且標識站的檢測概率均為P(P為一大于0小于1的常數)，即當某車輛行駛過標識站時，標識站能以P的概率檢測出該車輛。用z表示路段上標識站個數為z，z取值為0或1。當z取值為0表示路段上沒有設置標識站；z取值為1表示路段上設置了標識站。則路網中標識站的設置可以用M維的向量Z＝(z₁，z₂...，z_M-1，z_M)^T表示，Z中第i維變量z_i表示路網中第i個路段上標識站個數。

本方法通過對路網拓撲結構、里程、費率等資料的綜合分析，給出標識站最優設置方案，以提高多路徑的識別率，并降低標識站的建設成本，進而降低運營期的維護成本。