[發明專利]一種基于里程分配的道路擁擠收費系統及方法

有效

• 申請號: 201911037211.1
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110648411B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 全威;孫超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G07B15/06
• 分類號: G07B15/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 時起磊

1.一種基于里程分配的道路擁擠收費系統的收費方法，一種基于里程分配的道路擁擠收費系統包括：GPS數據采集裝置、客戶端和服務器；

所述GPS數據采集裝置包括：地面控制裝置、空間衛星、地面信號接收裝置；

所述服務器包括：數據處理裝置、判斷裝置、告警提示裝置、處罰裝置和處理器；

所述服務器用于接收GPS數據采集裝置采集的信息；

所述客戶端用于向用戶傳遞服務器所獲得的各種信息；

所述地面控制裝置用于管理監測衛星；

所述空間衛星用于確定坐標點；

所述地面信號接收裝置用于解譯出GPS衛星所發送的導航電文，實時地計算出小汽車的位置、速度和時間；

所述數據處理裝置用于計算每個用戶所能獲得免費使用里程、收費費率以及已用里程；

所述判斷裝置判斷用戶使用量是否已經達到使用閾值；

所述告警提示裝置用于向用戶發出“即將超額”或“已經超額警告”，并給出出行方式選擇提議；

所述處罰裝置用于對用戶進行相應的收費處罰；

所述處理器用于與數據處理裝置、判斷裝置、告警提示裝置、處罰裝置連接并控制各裝置的操作；

其特征在于：所述方法具體過程為：

步驟一：根據全年城市交通運行的時間和空間劃分時間周期；

步驟二：采集上一周期每一用戶使用小汽車的數據：

即第j個用戶上一周期使用小汽車的行駛里程Q_u,j；

步驟三：采集上一周期路況信息：

即把城市內所有路段排序并標記，將v_i記為上一周期通過兩個交叉口之間路段i的平均速度值；

步驟四：判斷用戶在上一周期是否有欠費，若是，則向用戶發出“欠費”提醒；若無，則執行步驟五；

步驟五：根據擁堵指數以及個人對于道路資源的占有情況計算個人所能免費行駛的里程數Q_p,j；

步驟六：確定超額里程收費單價f；

步驟七：繼續采集用戶使用小汽車的數據，根據GPS數據得到用戶j在當前周期內已行駛里程Q_u,j，并將Q_u,j通過手機用戶終端實時反饋給用戶；

步驟八：將用戶j在當前周期內已行駛里程Q_u,j從用戶j所能免費行駛的里程數中扣除得到剩余里程數Q_s，若Q_s10％Q_p,j,則達到第一個閾值，將向用戶j發出“即將超額”預警，用以提示用戶j即將被加收道路里程費，建議用戶轉變出行方式；

若Q_s0,將向用戶j發出“已超額警告”，則達到第二個闕值，用以提示用戶j要繳納道路使用費，并建議用戶轉換出行方式；

步驟九：不斷采集用戶使用小汽車的數據，并判斷周期是否結束，若未結束則重復步驟七和八；若結束,則進一步判斷用戶j需要繳納的里程費用，若Q_u,j≤Q_p,j,則費用為零；若Q_u,j＞Q_p,j，則需要繳納費用為：(Q_u,j-Q_p,j)×f；

所述步驟五中根據擁堵指數以及個人對于道路資源的占有情況計算個人所能免費行駛的里程數Q_p,j；具體過程為：

步驟五一：根據行程時間比計算上一周期的擁堵指數值：

式中，TTI_i為路段i的行程時間比，i為城市內第i個路段標號；l_i為兩個交叉口之間路段i的距離，vf_i為車輛的自由流速度，P_i為上一周期的路段i的平均擁堵指數；為整個城市的平均擁堵指數；a為整個城市的路段總個數；

步驟五二：給出個人所能免費行駛的里程量；

所述步驟五二中給出個人所能免費行駛的里程量，具體表示為：

式中，式中：Q_p,j為用戶j所能免費行駛的里程數，單位為km；為上一周期平均每個用戶的道路行駛里程數，單位為km；為連續時間內所有用戶的行駛里程總量動態變化值，單位為km/min；μ_j(t)為連續時間內每個用戶行駛里程動態變化平均值，單位為km/min；t_i為本周期開始時刻，t_i-1為上一周期開始時刻；E[·]為期望公式。