经过标识站信息（ID号、行驶方 向及时间戳)至5.8G路径标识站。5.8G路径标识站作为信息采集与处理云端，可直接估计与 预测出该时间段与该云端能采集到的收费公路网的入口到出口、入口到5.8G路径标识站、 5.8G路径标识站到5.8G路径标识站、5.8G路径标识站到出口的分车型客货旅行时间和分车 型客货流量，并将采集与处理后的信息通过联网收费中心系统传递到交通信息处理系统。 同时，5.8G路径标识站根据云中心和（或）云端发布的前方道路交通信息传递给双频通行 卡，双频通行卡通过蓝牙模块与车中多媒体终端无线连接，向道路使用者实时播报交通信 息；其中车中多媒体终端可以是智能手机、智能耳机、智能手环和车载多媒体终端;车辆进 入收费公路出口收费车道系统时，双频通行卡与出口车道系统进行双向认证，通过Mifare 读写器将双频通行卡的入口信息(入口地点与时间、车型及重量、车牌号、车辆颜色)与所经 过标识站信息（ID号、行驶方向及时间戳)读出和采集出口时的车型及重量信息，根据实际 路径长度、车型及重量(货车按重量，客车按车型)收费，清除双频通行卡中的入口信息与所 经过标识站信息。同时收费公路出口收费车道系统通作为云端进行信息处理，可直接估计 与预测出该时间段与该云端能采集到的收费公路网的入口到出口、入口到5.8G路径标识 站、5.8G路径标识站到5.8G路径标识站、5.8G路径标识站到出口的分车型客货旅行时间和 分车型客货流量，并将采集与处理后的信息通过联网收费中心系统传递到交通信息处理系 统进行融合与处理。
[0057] ETC车辆进入收费公路入口车道系统时，0BU与收费公路入口收费车道系统进行双 向认证，并自动清除0BU和非现金支付卡内的入出口和路径信息，同时通过5.8G天线将入口 信息(入口地点与时间、车型及重量)和收费站前方交通信息写入0BU内；车辆以自由流状态 在收费公路上行驶，车辆经过5.8G路径标识站时，0BU与5.8G路径标识站进行双向认证，0BU 接收5.8G路径标识站的信息（ID号、行驶方向及时间戳)和标识站前方交通信息，并存储在 0BU和非现金支付卡内，同时0BU上传其内部的入口信息（入口地点与时间、车牌号、车牌颜 色、车辆用户类型、车辆尺寸、车轴数、车轮数、轴距、车辆载重/座位数、车辆特征描述和车 辆发动机号）和上一路段所经过5.8G路径标识站信息（ID号、行驶方向及时间戳）至当前 5.8G路径标识站。5.8G路径标识站作为信息采集与处理云端，可直接估计与预测出该时间 段与该云端能采集到的收费公路网的入口到出口、入口到5.8G路径标识站、5.8G路径标识 站到5.8G路径标识站、5.8G路径标识站到出口的分车型客货旅行时间和分车型客货流量， 并将采集与处理后的信息通过联网收费中心系统传递到交通信息处理系统。同时，5.8G路 径标识站根据云中心和(或)云端发布的前方道路交通信息传递给OBU，OBU通过蓝牙模块与 车中多媒体终端无线连接，向道路使用者实时播报交通信息；其中车中多媒体终端可以是 智能手机、智能耳机、智能手环和车载多媒体终端；车辆进入收费公路出口收费车道系统 时，OBU与收费公路出口收费车道系统进行双向认证，同时通过5.8G天线将OBU中的入口信 息（入□地点与时间、车型及重量）与所经过标识站信息（ID号、行驶方向及时间戳)读出和 采集出口时的车型及重量，根据实际路径长度、车型及重量（货车按重量，客车按车型）收 费，清除OBU中的入口信息与所经过标识站信息。同时出口收费车道系统作为云端进行信息 处理，可直接估计与预测出该时间段与该云端能采集到的收费公路网的入口到出口、入口 到5.8G路径标识站、5.8G路径标识站到5.8G路径标识站、5.8G路径标识站到出口的分车型 客货旅行时间和分车型客货流量，并将采集与处理后的信息通过联网收费中心系统传递到 交通信息处理系统进行融合与处理。
[0058]对于安装了0BU的车辆，车辆在收费公路出口收费车道系统无5.8G天线时，非现金 支付卡与收费公路收费车道系统进行双向认证后，直接用Mifare读写器将非现金支付卡中 的入口信息(入口地点与时间、车型及重量、车牌号、车辆颜色)与所经过标识站信息（ID号、 行驶方向及时间戳)读出和采集出口时的车型及重量信息，根据实际路径长度、车型及重量 (货车按重量，客车按车型）收费，清除0BU中的入口信息与所经过标识站信息。同时收费公 路出口收费车道系统通作为云端进行信息处理，可直接估计与预测出该时间段与该云端能 采集到的收费公路网的入口到出口、入口到5.8G路径标识站、5.8G路径标识站到5.8G路径 标识站、5.8G路径标识站到出口的分车型客货旅行时间和分车型客货流量，并将采集与处 理后的信息通过联网收费中心系统传递到交通信息处理系统进行融合与处理。
[0059]本发明中交通信息数据的处理与应用具体如下：
[0060] (1)旅行时间计算
[0061]系统记录旅行时间不仅包含路段旅行时间，还包含其它延误时间（如收费站延 误）。除此之外，受一些不确定因素（如：中途停车，个别特别快或特别慢的行驶速度等)影 响，收费系统的记录中从同一时间区间出发的车辆中存在少量车辆的旅行时间与其他车辆 的存在很大差异，因此，需要对数据进行预处理，利用概率统计方法去除噪音。
[0062]如图4所示，在收费站k到收费站k+Ι的路段上，如果没有标识站k'计算时会认为距 离与时间关系如直线2,但是真实情况可能会呈现曲线1和曲线3的情况，路段内的速度变化 有明显区别，通过标识站缩短路段能有效减少计算误差。
[0063] 根据以往研究可知，相同时间区间出发的车辆旅行时间服从正态分布。基于此，定 义如下旅行时间的统计量。
[0064] 设从时间区间p出发，行驶在出入口对i、j之间车辆的平均旅行时间？^如下式所 示：
[0066]式中，N表示时间区间p内出发的车辆数，i为入口节点，j为出口节点。
[0067] 旅行时间标准差S为：
[0069] ± 2沒表示样本均值的两倍标准差范围，当服从正态分布时此范围内的概率为 95.4%。两倍标准差范围在这用来判断数据是否异常。本发明提出以下数据筛选算法来过 滤数据：
[0070] 1)提取旅行时间阈值下限：高速公路一般限速120km/h，假设最大速度为限速的 115%，则最小旅行时间=路程/最大速度，以此最小旅行时间为数据的下限，当数据中的旅 行时间小于此阈值时被判断为无效数据，将其从样本中剔除；
[0071] 2)重新计算样本中剩余数据的均值巧"和方差S;
[0072] 3)判断样本中是否存在+2<S；|范围外的数据，若存在，则剔除，转 到2)重新计算;直至剔除完所有异常数据；
[0073] 4)计算最终筛选后的样本均值。
[0074] 经过预处理后的平均旅行时间 <丨"能准确反映时间区间p内出发，在路段su上行 驶车辆的旅行时间的集合特征。
[0075] 利用该方法能够有效地得到各个基本路段的旅行时间。
[0076] 如图5所示，k '表示的是5.8G路径标识站。
[0077] 当车辆行驶路程越长，其消耗在出、入口收费站的延误时间占全程所记录的旅行 时间的比例越小，而车辆在路段上的实际行驶时间所占的比例越大，所以收费系统记录的 旅行时间随着车辆行驶路程的增加而越接近车辆在道路上的实际旅行时间。
[0078] 基于预处理获取任意基本路段Sk,k+1旅行时间的方法，可以用两个关联路段的旅行 时间之"差"来表示。而采用不同计算方法的旅行时间之间存在的差异是由于车辆行驶的距 离长短差异造成的。由于"系统记录旅行时间"与"路段旅行时间"存在偏差，需要通过一定 修正算法得到"路段旅行时间"。自然地可以把用来表示基本路段81^ +1的所有"旅行时间"， 赋予一个与旅行时间数据所对应的路段长度一致的权值，即：路段距离越长权值越大，并把 所有"旅行时间"乘以此权重后相加得到最终的"修正路段旅行时间"。
[0079] 其中，节点k到节点k+Ι的旅行时间等于节点k到标识站点k'的时间与标识站点k' 到节点k+1之和，下面仅以节点k到标识站点k'的时间为算例进行说明。
[0080] 从节点k到节点k+Ι的旅行时间算法如下：
[0083] 式(3)中p为车辆从当前节点k出发的时间区间，ri(i = l，2,3，L，k-l)为从节点k上 游的k-Ι个节点出发的车辆的出发时间区间，在时间区间Γι从上游k-Ι节点出发的车辆行驶 到节点k时所处的时间区间，恰为p，而q为由时间区间p从节点k出发的车辆到达下游节点k+ 1时所处的时间区间，W k,k+1为车辆行驶路程之和。最后，相邻节点k到k'（k=l，2,3，L，K-l_ 旅行时间为;运用同样的方法可以得到从节点k'到k+1的旅行时间^ ;从而可以得到 k,k k .A；+l 第k到k+1节点的旅行时间为# +0+1。
[0084] 通过上述方法可以准确获得任意0D间的旅行时间估计，把时刻的0D间旅行时间上 传到云中心，同时云中心根据海量历史数据和实时的旅行时间估计利用回归分析法研究车 辆旅行时间与车辆车型、收费公路路段位置及时间(某一月的同一时间段、某一周的同一时 间段、某一天的同一时间段)等变量的相关关系，然后根据旅行时间与变量的相关系数确定 变量对旅行时间的影响因子，通过对影响因子与历史旅行时间的计算实现对收费公路下一 时刻短时间内车辆旅行时间的预测。
[0085] (2)交通流量统计
[0086] 通过对车辆轨迹的估计可以准确得到车辆的交通流量。通过标识站和收费站出入 口，可以把整个高速路网进行进一步划分，假设沿线各基本路段之间的旅行时间是独立的， 同时还假设在同一路段Sk,k +1的同一个较小的时间区间p内的同一类型车辆行驶速度是恒定 的。这样，路段和时间可以抽象为一个由时空网格单元{sk,k+i，p}(ke[l，2，L，K]，pe[l，2， L，P])组成的时空网格区域，sk,k+1表示一个基本路段，p表示时间区间，如图6所示。在每一