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1、第七届中国高速公路信息化管理及技术研讨会 T h e7 t hS e m i n a ro fC h i n aE x p r s s w a yE - i n f o r m a t i o nM a n a g e m e n ta n dT e c h n o l o g is 牌照识别技术在浙江省高速公路 多义性路径通行费分配中的应用探讨 浙江沪杭甬高速公路股份有限公司吕江涛 至2 0 0 5 年底，浙江省将有近2 0 0 0 公里高速公路纳入联网收费运行；根据规划，至2 0 2 0 年， 全省“两纵二横十八联、三绕、三通道”的高速公路网将基本形成，届时将有5 0 0 0 公里的高速公
2、 路实行联网收费。随着新开通高速公路的不断加入路网，众多的多义性路线环将随之产生，现行 的通行费分配办法将显得越来越不适应。为此，如何改进现行的通行费分配办法是摆在高速公路 营运工作者面前的一个现实课题。 研究新的多义性路线环车辆通行费的分配办法要着重解决两个方面的问题：一是对通行车辆 来说，按照哪一个路线长度收取通行费；二是对途经多义性路线环的车辆所收取的通行费如何进 行分配。因此，要针对不同的多义性路线环情况，从高效、合理、经济的角度出发，综合考虑高 速公路向社会提供服务和各高速公路业主的收益保障，寻求切实可行的路径识别办法是解决问题 的关键。本文试图运用牌照识别技术来解决浙江省内高速公路
3、多义性路径的识别问题，通过牌照 匹配的办法来确定车辆在多义性路径网络中行走路线，探讨解决多义性路径通行费的分配问题。 浙江省联网高速公路现行通行费的分配办法及其局限性 浙江省联网高速公路针对2 0 0 1 年底出现的第一个二义性路径路环问题制定了现行的通行费 分配办法。该分配办法的通行费拆分原则如下： 对路环内有主副站的收费站进出的车辆，分主副站进行标记。对不涉及二义性路径的车辆按 实际行驶路径进行收费和分配； 对涉及二义性路径无法判断实际路径的情况，按以下原则处理： 对行走的车辆，一律按其中可能通行的最短路径的路段收费标准计费； 对“环外进、环外出”的车辆，将所收取的通行费统一分配给最短路径
4、沿线的各联网单位； 对“环内进、环外出”或“环外进、环内出”的车辆，在路径里程相差3 0 以上的，将所 收取的通行费统一给最短路径沿线的各联网单位；在相差在3 0 以内的，将通行费按照两条路径 各5 0 的方式分配给沿线的各联网单位； 对于“环内进、环内出”的车辆，在路径里程相关2 0 以上的，将所收取的通行费统一分 配给最短路径沿线的各联网单位；在相差2 0 以内的，将通行费按照两条路径各5 0 的方式分配 给沿线的各联网单位。 在联网初期，由于路网内出现的多义性路径路环并不多、联网运行时间不长等因素，以上方 法对通行费按路网两个点之间理论距离的长短进行分配，各业主基本认可。但由于该通行费分
5、配 办法不是按车辆的实际行车路线进行分配，存在较大局限性，并且随着高速公路联网运行时间的 推移、联网里程的不断延伸、路网结构的日趋复杂化，该通行费分配办法将越来越显得不合理， 如遇多义性路径路环中某一路段发生因施工、突发事件而实施道路封闭、交通管制等事件，虽该 路径无车辆通行，但按该通行费分配办法该路径的业主且仍可拆分到相应的通行费，显得极不公 2 6 1 第七届中国高速公路信息化管理及技术研讨会 T h e ? t hS e m i n a ro fC h i n aE x p r s s w s yE i n f o r a a t i o ni l a n a g m e n ta n
6、dT e c h n o l o g i8 平不合理。为此，只有按车辆的实际行车路线进行通行费分配，才能做到科学公平，业主的利益 才能得到保障。 牌照识别技术在高速公路多义性路径识别中的应用 浙江省交通主管部门在联网初期就定下了省内高速公路主线不设主线站的原则。随着高新技 术的不断发展，利用牌照识别来识别车辆通行高速公路路径已成为可能。下面是牌照识别技术在 浙江省高速公路路网多义性路径识别中的应用。 总体思路 通行费的计费标准和收取遵循“最短路径”原则；入口通过牌照识别系统抓拍车牌信息，建 立车牌与通行卡之间的对应关系，通过安装在多义性路段上的牌照识别系统采集途经车辆的车牌 数据，后台结算处理
7、程序通过牌照数据匹配确定多义性车辆的实际行车路线，按行车路线分配通 行费；对未能找到数据匹配且存在多义性问题车辆的通行费，按经验值进行分配。 目前国内牌照识别技术的发展现状 目前国内车牌识别技术主要分为三种模式，即独立式车牌识别系统、嵌入式识别系统、后台 集中式识别系统。各种方式应用在不同的场合，如后台集中式可应用在车流量大的城市道口控制 系统中，嵌入式应用在需要迸一步处理的应用场合，独立式则应用在需要识别精度高的场合。独 立式车牌识别器识别精度高，稳定性好，最高精度已达9 5 以上，完全可以达到实用。 具体实施 项目的实施必须由省高速公路行业管理部门牵头，需要对所采用的牌照识别系统相关设备进
8、 行统一型号，并制定相应的管理办法确保牌照识别系统的硬件系统的正常运行。具体实施时可分 三个层次： 收费站层：全路网所有收费站的入口车道安装牌照识别系统，可由各业主单位负责具体实 施。 入口车道对进入高速公路的车辆进行车牌识别，其主要目的是建立本次通行的车牌号与司机 所持通行卡之间的对应关系。牌照识别系统安装在出口车道也能实现同样的功能，但考虑到浙江 省的实际情况，路网内入口车道的数量远远少于出口车道数，从节约投入角度出发，建议在入口 车道安装。由于车辆通过车道时，往往车速都比较慢，且收费大棚下的灯光照明又有保证，经过 试验表明，车牌识别的成功率基本可以达到9 0 以上。 多义性路段层：由省高
9、速公路行业管理部门统一规划，在多义性路段条件合适的位置安装 牌照识别系统。 多义性路段上如何实现车牌的抓拍是整个解决方案的关键。要解决好这个问题，可考虑主要 从三个方面入手：一是要解决布点问题：随着时间的推移路网将日益复杂化，多义性的路线环将 不断增加，根据浙江省内的路网规划，建议在各条多义性路段上均安装牌照识别系统，用于采集 经过各自路段的车牌数据。二是如何提高车牌识别的成功率问题：选择布点具体位置，隧道、匝 道是首选位置，一般情况下车辆通行这些特殊路段时，车速会比较慢，车速慢有利于提高车牌识 别的成功率，如年底金丽温高速贯通后形成的甬台温、上三线和金丽温之间多义性路径，可考虑 在各自的隧道
10、内安装车牌识别装置；如果车辆行驶的实际路线存在多义性路段，必然要经过该多 义性路段的全部，因此在同一多义性路段的不同位置可通过布多点的办法来提高车牌识别的成功 率，为使设备运行中的异常情况对车牌识别的影响降低到最小，可考虑在供电和通信相互独立的 多个点进行抓拍。三是车牌数据的传输问题：要确保车牌数据准确及时地上传到结算中心。 结算中心层：编制数据匹配程序，调整后台通行费拆分相关的处理程序。 各收费站车道收费数据和多义性路段上采集的车牌数据传送到省收费结算中心后，假如车牌 一2 6 2 第七届中国高速公路信息化管理及技术研讨会 T h e7 t hS e m i n a ro fC h i n
11、aE x p r s s w a yE - i n f o r m a t i o nM a n a g e m e n ta n d T e c h n o l o s i8 识别的成功率达到相当的水准，通过程序匹配、筛选，对成功识别的多义性路径车辆通行费可实 现按实拆分。如何分配未能找到数据匹配且存在多义性问题车辆的通行费，是各路网业主所关注 的焦点问题。只要有成功识别的多义性路径车流量数据，这个问题也就不难解决了。有了历史数 据，就能比较方便地计算出历史的拆分比例经验值，至于如何确定经验值，什么情况下需要借助 经验值来拆分通行费数据则需各路公司之间制定具体细则。 利弊分析 运用牌照识别技
12、术解决路网多义性路径识别问题是目前比较可行的办法之一，有利因素主要 体现在以下几个方面； 由于通行费的计费标准和收取仍遵循“最短路径”原则，即正常情况下路网中两点之间的通 行费费率是惟一的，因此对过往司机来说不产生任何影响； 对现行收费系统的改造小且收费方式保持不变。车牌信息可作为入口流水数据的一个字段随 流水数据一并上传且增加的数据量十分有限； 全省高速公路收费站入口车道的数量并不是很多( 目前还不到3 5 0 个) ，且单个牌照识别系统 设备并不昂贵，所以投入成本相对采用电子标签或其他办法要低得多； 由于多义性路段上牌照识别系统设备采集的车牌数据，只在后台通行费拆分时使用，所以对 路网数据
13、传输系统的实时性要求并不是很高； 可解决遇多义性路径路线环中某一路段发生因施工、突发事件而实施道路封闭、交通管制等 情况通行费的拆分问题； 可解决高速公路运营中某些目前尚难解决的问题，如中途换卡问题。 当然，用牌照识别技术来解决路网多义性路径识别问题也存在一些弊端，主要有以下几个方 面： 车牌识别率的高低与车辆行驶速度有关，车辆排队时识别比较困难； 安装在多义性路段上的外场设备对车牌的识别，受恶劣天气( 如雪天、雾天、雨天等) 影响 比较大； 设备的维护问题，特别是安装在多义性路段上的外场设备。 结束语 按照以上思路，从理论上来说通过牌照识别技术确定车辆行驶的实际路线来解决多义性路径 通行费的分配问题应该可以实现，但在实际运行中通过牌照识别技术确定车辆行驶实际路线的可 操作性强弱、准确率高低、各高速公路业主的认同度如何，还尚需进一步论证。 2 6 3
