一种基于ETC系统实现高速公路通行预约的方法与流程

技术特征：

1.一种基于ETC系统实现高速公路通行预约的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取基础数据，包括路网历史数据、车主预约信息；

2)利用数据进行交通量预测，并进行拥挤度换算；

3)根据交通量预测结果进行费率计算；

4)采用可视化的方法将拥挤度与费用结果一起显示在路网上；

5)车主根据结果进行选择路线、预约和缴费。

2.根据权利要求1所述的一种基于ETC系统实现高速公路通行预约的方法，其特征在于：在步骤1)中，所述路网历史数据是指通过高速公路管理部门获取的高速公路历史车流量数据，包括时间段、线路流量；所述车主预约信息是指获得车主预约线路及进站时间段，能够通过第三方手机应用软件实时获取。

3.根据权利要求1所述的一种基于ETC系统实现高速公路通行预约的方法，其特征在于：在步骤2)中，结合历史数据和预约数据采用灰色预测法进行交通量预测，并进行拥挤度换算，包括以下步骤：

2.1)进行数据累加处理，采用一次累加生成处理得到一次累加序列：

{f⁽¹⁾(t)}＝[{f⁽⁰⁾(1)}-c/k]e^-kt+c/k

式中，{f⁽⁰⁾(t)}(t＝1,2,...,n)表示历史车流量数据，t为时间，{f⁽⁰⁾(1)}为初始值，系数式中：

Z＝(f⁽⁰⁾(2),f⁽⁰⁾(3)),...,f⁽⁰⁾(n))^T

$H=\left[\begin{array}{cc}-\frac{1}{2}\left(f^{\left(1\right)}\right(2)+f^{\left(1\right)}\left(1\right)& 1\\ -\frac{1}{2}\left(f^{\left(1\right)}\right(3)+f^{\left(1\right)}\left(2\right)& 1\\ .& \\ .& \\ .& \\ -\frac{1}{2}\left(f^{\left(1\right)}\right(n)+f^{\left(1\right)}(n-1)& 1\end{array}\right]$

2.2)由灰色预测经典模型GM(1,1)，得f⁽¹⁾(t)的模型预测值g⁽¹⁾(t)(t＝1,2,...n)

{g⁽¹⁾(n)}＝[{f⁽⁰⁾(1)}-c/k]e^-nt+c/k

预测原始车流量g⁽⁰⁾(t)＝g⁽¹⁾(t)-g⁽¹⁾(t-1)

2.3)结合预约数据获得最终的预测车流量为：

Q＝g⁽¹⁾(t)+q

式中，q为实时获取的车辆预约数量。

2.4)根据车流量大小分为通畅、比较拥堵和拥堵三个组别，用于拥挤度换算，根据实际情况，拥挤度标准以车辆/小时·车道(V/h·l)为单位，定义年平均昼夜交通量流量Q≤4000为通畅；4000<Q≤7500为比较拥堵；Q>7500为拥堵。

4.根据权利要求1所述的一种基于ETC系统实现高速公路通行预约的方法，其特征在于：在步骤3)中，对于不同类型的车辆规定不同的费率，以线路本身费用为基准按照高速公路公司提供的优惠政策进行免减，优惠政策有以下特点：

3.1)不使用手机预约不能享受线路费用优惠；

3.2)在线路实际费率计算结果上进行优惠；

3.3)用户选择错峰出行时优惠幅度更大。

5.根据权利要求1所述的一种基于ETC系统实现高速公路通行预约的方法，其特征在于：在步骤4)中，采用可视化的方法将拥挤度与费用结果一起显示在路网上，车主通过手机应用软件进行查看，其中，所述可视化是指将拥堵情况通过视觉分辨度强的三种颜色来分别表示线路拥堵、比较拥堵和通畅。

6.根据权利要求1所述的一种基于ETC系统实现高速公路通行预约的方法，其特征在于：在步骤5)中，车主根据结果进行选择路线、预约和缴费，包括如下步骤：

5.1)车主根据推荐的结果进行对比，选择出行路线；

5.2)选择线路，通过支付平台进行线路费用提前支付，完成预约；

车主预约成功后，根据预约时段进站，交通工具走ETC车道并通过车载器进行识别进站，车辆识别设备分析并上传车辆信息结构数据云服务器；通过车载信号机与路线定位信号机进行一一匹配识别，上传至云服务器生产实际行走路线，确保与预约线路保持一致性；出站再次使用ETC车载器，结合出站口识别设备分析车辆结构数据、处理并上传数据到云服务器，匹配后即可无障碍通过。