CN112183343A - 高速公路收费差额分析***、方法和分析***平台 - Google Patents

高速公路收费差额分析***、方法和分析***平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高速公路收费差额分析***、方法和分析***平台，分析***中，数据采集子***用于收集OBU和CPC记录的车辆交易数据；图像分析子***基于车辆特征图像识别车辆信息，分析得到车辆通行数据；数据汇聚子***构建车辆交易路径以及车辆通行路径；路径拟合子***通过拟合车辆交易路径和车辆通行路径，筛选两者不重合路径，按照交易数据和通行数据补全交易缺失路径；统计分析子***分别计算车辆交易费额、车辆通行费额以及交易缺失计费差额，形成数据报表并输出；用户界面展示子***整合并显示其余各子***得到的数据。通过本发明的技术方案，实现了收费差额稽核，弥补丢失车辆交易数据、交易数据失真的缺陷。

Description

高速公路收费差额分析***、方法和分析***平台
技术领域
本发明涉及收费管理技术领域，尤其涉及一种高速公路收费差额分析***、一种高速公路收费差额分析方法和一种高速公路收费差额分析***平台。
背景技术
目前，高速公路收费***正在做全国普及ETC自由流收费模式的转变，该收费模式是电子计费模式，在入出口、路段门架上，用专用天线接收车载OBU(On board Unit，车载单元)信号，记录车辆信息，即做为该车经过该点的证据，记为计费依据，使用高速公路收费费率表计算该车通行费，再转到后台进行扣费。
在高速公路自由流收费管理***中，是使用OBU、CPC(Compound Pass Card，复合通行卡)记录车辆交易数据的，按照交易数据计算车辆通行高速路段的费用。然而，在使用过程中，OBU、CPC可能存在故障交易记录丢失，或人为修改OBU、CPC信息的情况，如登记信息是小型车辆，实际为大型车辆。现有的收费***存在交易丢失、交易失真的问题，无法提供完整真实的计费路径和收费数据。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种高速公路收费差额分析***、方法和分析***平台，通过对车辆交易数据和车辆通行数据进行分析，根据车辆牌照、车型以及车辆通行数据和车辆交易数据之间的对比，分析计算车辆交易费额、车辆通行费额以及交易缺失计费差额，弥补高速公路自由流收费管理丢失车辆交易数据、交易数据失真的缺陷，实现收费差额稽核，可输出完整计费数据报表、计费差额数据报表。
为实现上述目的，本发明提供了一种高速公路收费差额分析***，包括：数据采集子***、图像分析子***、数据汇聚子***、路径拟合子***、统计分析子***和用户界面展示子***；所述数据采集子***用于收集车载单元和复合通行卡记录的车辆交易数据；所述图像分析子***基于视频流图像采集的车辆特征图像识别车辆信息，并以此分析得到车辆通行数据；所述数据汇聚子***整理所述车辆交易数据和所述车辆通行数据，构建所述车辆交易数据对应的车辆交易路径以及所述车辆通行数据对应的车辆通行路径；所述路径拟合子***通过拟合所述车辆交易路径和所述车辆通行路径，筛选两者不重合路径，并按照所述车辆交易数据和所述车辆通行数据补全交易缺失路径；所述统计分析子***根据预设收费费率分别计算车辆交易费额、车辆通行费额以及交易缺失计费差额，形成数据报表并输出；所述用户界面展示子***整合并显示其余各子***得到的数据。
在上述技术方案中，优选地，所述图像分析子***根据所述车辆特征图像识别得到车辆的车牌数据和车辆特征数据，在有车牌数据时以所述车牌数据作为车辆交易数据和车辆通行数据的索引，在无车牌数据时以所述车辆特征数据作为车辆交易数据和车辆通信数据的索引，所述车辆交易数据包括交易时间和交易地点，所述车辆通行数据包括通行时间和通行地点，所述车辆特征数据包括车头特征、车侧特征和车尾特征；所述数据汇聚子***基于GIS空间信息***构建所述车辆交易路径和所述车辆通行路径。
在上述技术方案中，优选地，所述用户界面展示子***分别显示GIS空间信息***所构建的所述车辆交易路径和所述车辆通行路径、车牌数据、车辆特征数据、交易数据差额分析态势图、数据报表展示窗口和数据报表导出窗口。
本发明还提出一种高速公路收费差额分析方法，应用于如上述技术方案中任一项所述的高速公路收费差额分析***，包括：根据车载单元和复合通行卡记录的车辆交易数据构建车辆交易路径；根据视频流图像识别并分析得到的车辆通行数据构建车辆通行路径；拟合所述车辆交易路径和所述车辆通行路径，并筛选两者不重合路径，补全交易缺失路径；根据视频流图像判断待收费车辆是否有车牌以及车型特征数据是否一致，以及判断车辆交易数据和车辆通行数据是否正常，以此计算车辆交易费额、车辆通行费额以及计算车型不一致时的计费差额；根据所述车辆交易费额、所述车辆通行费额以及所述计费差额形成数据报表并输出显示。
在上述技术方案中，优选地，所述根据视频流图像判断待收费车辆是否有车牌以及车型特征数据是否一致，以及判断车辆交易数据和车辆通行数据是否正常，以此计算车辆交易费额、车辆通行费额以及计算车型不一致时的计费差额具体包括：
根据视频流图像判断待收费车辆是否有车牌，若有车牌，判断所述车辆交易数据和所述车辆通行数据中相同车牌号码车辆的车型特征数据是否一致，若车型特征数据一致，判定车辆交易数据和车辆通行数据正常，根据预设收费费率计算车辆通行费额，若车型特征数据不一致，判定车辆交易数据和车辆通行数据存在差异，根据预设收费费率计算车辆交易费额、车辆通行费额以及车型不一致的计费差额；
若无车牌，判断所述车辆交易数据和所述车辆通行数据中车型特征数据是否一致，若车型特征数据一致，则判定车辆交易数据和车辆通行数据正常，根据预设收费费率计算车辆通行费额，若车型特征数据不一致，则判定车辆交易数据和车辆通行数据存在差异，根据预设收费费率计算车辆交易费额、车辆通行费额以及车型不一致的计费差额；
若收集到所述车辆通行数据而无车辆交易数据，则判断交易路径缺失，采用所述车辆通行数据补全车辆交易数据，并根据预设收费费率计算补全前后的车辆交易费额及计费差额；
若收集到所述车辆交易数据而无车辆通行数据，则判断交易路径无缺失，根据预设收费费率计算车辆交易费额。
在上述技术方案中，优选地，在有车牌数据时以所述车牌数据作为车辆交易数据和车辆通行数据的索引，在无车牌数据时以车辆特征数据作为车辆交易数据和车辆通行数据的索引。
本发明还提出一种高速公路收费差额分析***平台，应用于如上述技术方案任一项提出的高速公路收费差额分析***，包括：数据层、应用层和表示层；所述数据层包括至少两台数据库服务器组成的数据库集群，所述数据层提供与数据采集终端进行数据交互的数据接口，利用Linux虚拟服务器操作所述数据层中数据在所述数据库集群中均衡执行；所述数据层还包括轻量的分布式文件服务器，所述分布式文件服务器用于存储海量小文件，所述分布式文件服务器数量根据所要存储小文件数量调整；所述应用层包括至少三台应用服务器，所述应用层与所述数据库集群进行数据交互，所述应用层用于完成数据分析、数据结构化处理和数据应用展示；所述表示层由UI用户界面设计展示交互。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过对车辆交易数据和车辆通行数据进行分析，根据车辆牌照、车型以及车辆通行数据和车辆交易数据之间的对比，分析计算车辆交易费额、车辆通行费额以及交易缺失计费差额，弥补高速公路自由流收费管理丢失车辆交易数据、交易数据失真的缺陷，实现收费差额稽核，可输出完整计费数据报表、计费差额数据报表。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的高速公路收费差额分析***的结构示意框图；
图2为本发明一种实施例公开的高速公路收费差额分析方法的流程示意图；
图3为本发明一种实施例公开的高速公路收费差额分析***平台的框架示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，根据本发明提供的一种高速公路收费差额分析***，包括：数据采集子***、图像分析子***、数据汇聚子***、路径拟合子***、统计分析子***和用户界面展示子***；数据采集子***用于收集车载单元和复合通行卡记录的车辆交易数据；图像分析子***基于视频流图像采集的车辆特征图像识别车辆信息，并以此分析得到车辆通行数据；数据汇聚子***整理车辆交易数据和车辆通行数据，构建车辆交易数据对应的车辆交易路径以及车辆通行数据对应的车辆通行路径；路径拟合子***通过拟合车辆交易路径和车辆通行路径，筛选两者不重合路径，并按照车辆交易数据和车辆通行数据补全交易缺失路径；统计分析子***根据预设收费费率分别计算车辆交易费额、车辆通行费额以及交易缺失计费差额，形成数据报表并输出；用户界面展示子***整合并显示其余各子***得到的数据。
在该实施例中，通过对车辆交易数据和车辆通行数据进行分析，根据车辆牌照、车型以及车辆通行数据和车辆交易数据之间的对比，分析计算车辆交易费额、车辆通行费额以及交易缺失计费差额，弥补高速公路自由流收费管理丢失车辆交易数据、交易数据失真的缺陷，实现收费差额稽核，可输出完整计费数据报表、计费差额数据报表。
具体地，数据采集子***通过既定协议收集OBU、CPU记录的车辆交易数据，AI图像分析子***进行车辆特征图像采集及分析，视频识别车辆通行数据，包括但不仅限于车辆信息(车牌号码及颜色、车型)、车辆特征图像(车头、车侧、车尾)、通行时间、地点等，路径拟合子***通过拟合所述车辆交易路径和所述车辆通行路径，筛选不重合路径，按照车型不一致、交易缺失分类，补全交易缺失路径，统计分析子***使用高速公路收费费率表自动计算交易数据费额、通行数据费额，及交易缺失的计费差额，输出数据报表。UI用户界面展示子***，提供***用户展示包括但不仅限于：在高速公路收费路段GIS地图上展示车辆交易路径和车辆通行路径，车辆信息(车牌号码及颜色、车型)，车辆特征图像(车头、车侧、车尾)，交易数据差异分析态势图，数据报表展示窗口，数据报表导出窗口等。
在上述实施例中，优选地，图像分析子***根据车辆特征图像识别得到车辆的车牌数据和车辆特征数据，在有车牌数据时以车牌数据作为车辆交易数据和车辆通行数据的索引，在无车牌数据时以车辆特征数据作为车辆交易数据和车辆通信数据的索引，车辆交易数据包括交易时间和交易地点，车辆通行数据包括通行时间和通行地点，车辆特征数据包括车头特征、车侧特征和车尾特征；数据汇聚子***基于GIS空间信息***构建车辆交易路径和车辆通行路径。
在上述实施例中，优选地，用户界面展示子***分别显示GIS空间信息***所构建的车辆交易路径和车辆通行路径、车牌数据、车辆特征数据、交易数据差额分析态势图、数据报表展示窗口和数据报表导出窗口。
如图2所示，本发明还提出一种高速公路收费差额分析方法，应用于如上述实施例中任一项的高速公路收费差额分析***，包括：根据车载单元和复合通行卡记录的车辆交易数据构建车辆交易路径；根据视频流图像识别并分析得到的车辆通行数据构建车辆通行路径；拟合车辆交易路径和车辆通行路径，并筛选两者不重合路径，补全交易缺失路径；根据视频流图像判断待收费车辆是否有车牌以及车型特征数据是否一致，以及判断车辆交易数据和车辆通行数据是否正常，以此计算车辆交易费额、车辆通行费额以及计算车型不一致时的计费差额；根据车辆交易费额、车辆通行费额以及计费差额形成数据报表并输出显示。
在该实施例中，分析两种收费差异类型，包括车型不一致、交易缺失；界定车型不一致是OBU、CPC记录的交易数据与现场视频识别记录的车辆通行数据的车辆车牌号码和颜色信息一致，但交易数据的车型与车辆通行数据的车型不一致；界定交易缺失是现场视频识别记录有车辆通行数据，但没有OBU、CPC记录的交易数据。
具体方法包括以下步骤：
步骤101：汇聚OBU、CPC记录的交易数据，构建车辆交易路径；
步骤102：汇聚视频识别的车辆通行数据，构建车辆通行路径；
步骤103：使用车辆交易路径和车辆通行路径拟合匹配，
(1)有车牌车辆，使用车牌数据(号码及颜色)做索引，检查交易数据和通行数据中相同车牌号码及颜色的车辆的车型数据是否一致：
(1-1)车型数据一致，则判断车辆交易数据和通行数据正常，使用高速公路收费费率表自动计算车辆通行费，输出费额数据；
(1-2)车型数据不一致，则判断车辆交易数据和通行数据存在差异，使用高速公路收费费率表自动计算交易路径费额、通行路径费额，及车型不一致的计费差额，输出费额数据；
(2)无车牌车辆，使用车型特征数据(车头特征、车侧特征、车尾特征)做索引，检查交易数据和通行数据中的无牌车车型是否一致：
(2-1)车型特征一致，则判断车辆交易数据和通行数据正常，使用高速公路收费费率表自动计算车辆通行费，输出费额数据；
(2-2)车型不一致，则判断车辆交易数据和通行数据存在差异，使用高速公路收费费率表自动计算交易路径费额、通行路径费额，及车型不一致的计费差额，输出费额数据；
(3)有车辆通行数据，但没有车辆交易数据，则判断交易路径缺失，使用车辆通行数据补全车辆交易数据，然后使用高速公路收费费率表自动计算补全前的交易路径费额、补全后的交易路径费额，及交易缺失路径的计费差额，输出费额数据；
(4)有车辆交易数据，但没有车辆通行数据，则判断交易路径无缺失，使用高速公路收费费率表自动计算用交易路径费额，输出费额数据；
步骤104：所述步骤103的费额数据汇总形成数据报表，包含但不仅限于交易路径总费额、通行路径总费额、车型不一致收费差额、交易缺失路径差额等。
如图3所示，本发明还提出一种高速公路收费差额分析***平台，应用于如上述实施例任一项提出的高速公路收费差额分析***，包括：数据层、应用层和表示层；数据层包括至少两台数据库服务器组成的数据库集群，数据层提供与数据采集终端进行数据交互的数据接口，利用Linux虚拟服务器操作数据层中数据在数据库集群中均衡执行；数据层还包括轻量的分布式文件服务器，分布式文件服务器用于存储海量小文件，分布式文件服务器数量根据所要存储小文件数量调整，***存储的小文件增多时增加分布式文件服务器的数量；应用层包括至少三台应用服务器，应用层根据既定通信协议与数据库集群进行数据交互，应用层用于完成数据分析、数据结构化处理和数据应用展示；表示层由UI用户界面设计展示交互。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高速公路收费差额分析***，其特征在于，包括：数据采集子***、图像分析子***、数据汇聚子***、路径拟合子***、统计分析子***和用户界面展示子***；
所述数据采集子***用于收集车载单元和复合通行卡记录的车辆交易数据；
所述图像分析子***基于视频流图像采集的车辆特征图像识别车辆信息，并以此分析得到车辆通行数据；
所述数据汇聚子***整理所述车辆交易数据和所述车辆通行数据，构建所述车辆交易数据对应的车辆交易路径以及所述车辆通行数据对应的车辆通行路径；
所述路径拟合子***通过拟合所述车辆交易路径和所述车辆通行路径，筛选两者不重合路径，并按照所述车辆交易数据和所述车辆通行数据补全交易缺失路径；
所述统计分析子***根据预设收费费率分别计算车辆交易费额、车辆通行费额以及交易缺失计费差额，形成数据报表并输出；
所述用户界面展示子***整合并显示其余各子***得到的数据。
2.根据权利要求1所述的高速公路收费差额分析***，其特征在于：
所述图像分析子***根据所述车辆特征图像识别得到车辆的车牌数据和车辆特征数据，在有车牌数据时以所述车牌数据作为车辆交易数据和车辆通行数据的索引，在无车牌数据时以所述车辆特征数据作为车辆交易数据和车辆通信数据的索引，所述车辆交易数据包括交易时间和交易地点，所述车辆通行数据包括通行时间和通行地点，所述车辆特征数据包括车头特征、车侧特征和车尾特征；
所述数据汇聚子***基于GIS空间信息***构建所述车辆交易路径和所述车辆通行路径。
3.根据权利要求2所述的高速公路收费差额分析***，其特征在于，所述用户界面展示子***分别显示GIS空间信息***所构建的所述车辆交易路径和所述车辆通行路径、车牌数据、车辆特征数据、交易数据差额分析态势图、数据报表展示窗口和数据报表导出窗口。
4.一种高速公路收费差额分析方法，应用于如权利要求1至3中任一项所述的高速公路收费差额分析***，其特征在于，包括：
根据车载单元和复合通行卡记录的车辆交易数据构建车辆交易路径；
根据视频流图像识别并分析得到的车辆通行数据构建车辆通行路径；
拟合所述车辆交易路径和所述车辆通行路径，并筛选两者不重合路径，补全交易缺失路径；
根据视频流图像判断待收费车辆是否有车牌以及车型特征数据是否一致，以及判断车辆交易数据和车辆通行数据是否正常，以此计算车辆交易费额、车辆通行费额以及计算车型不一致时的计费差额；
根据所述车辆交易费额、所述车辆通行费额以及所述计费差额形成数据报表并输出显示。
5.根据权利要求4所述的高速公路收费差额分析方法，其特征在于，所述根据视频流图像判断待收费车辆是否有车牌以及车型特征数据是否一致，以及判断车辆交易数据和车辆通行数据是否正常，以此计算车辆交易费额、车辆通行费额以及计算车型不一致时的计费差额具体包括：
根据视频流图像判断待收费车辆是否有车牌，若有车牌，判断所述车辆交易数据和所述车辆通行数据中相同车牌号码车辆的车型特征数据是否一致，若车型特征数据一致，判定车辆交易数据和车辆通行数据正常，根据预设收费费率计算车辆通行费额，若车型特征数据不一致，判定车辆交易数据和车辆通行数据存在差异，根据预设收费费率计算车辆交易费额、车辆通行费额以及车型不一致的计费差额；
若无车牌，判断所述车辆交易数据和所述车辆通行数据中车型特征数据是否一致，若车型特征数据一致，则判定车辆交易数据和车辆通行数据正常，根据预设收费费率计算车辆通行费额，若车型特征数据不一致，则判定车辆交易数据和车辆通行数据存在差异，根据预设收费费率计算车辆交易费额、车辆通行费额以及车型不一致的计费差额；
若收集到所述车辆通行数据而无车辆交易数据，则判断交易路径缺失，采用所述车辆通行数据补全车辆交易数据，并根据预设收费费率计算补全前后的车辆交易费额及计费差额；
若收集到所述车辆交易数据而无车辆通行数据，则判断交易路径无缺失，根据预设收费费率计算车辆交易费额。
6.根据权利要求5所述的高速公路收费差额分析方法，其特征在于，在有车牌数据时以所述车牌数据作为车辆交易数据和车辆通行数据的索引，在无车牌数据时以车辆特征数据作为车辆交易数据和车辆通行数据的索引。
7.一种高速公路收费差额分析***平台，应用于如权利要求1至3中任一项所述的高速公路收费差额分析***，其特征在于，包括：数据层、应用层和表示层；
所述数据层包括至少两台数据库服务器组成的数据库集群，所述数据层提供与数据采集终端进行数据交互的数据接口，利用Linux虚拟服务器操作所述数据层中数据在所述数据库集群中均衡执行；
所述数据层还包括轻量的分布式文件服务器，所述分布式文件服务器用于存储海量小文件，所述分布式文件服务器数量根据所要存储小文件数量调整；
所述应用层包括至少三台应用服务器，所述应用层与所述数据库集群进行数据交互，所述应用层用于完成数据分析、数据结构化处理和数据应用展示；
所述表示层由UI用户界面设计展示交互。
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