一种收费站效能监测方法、装置与流程

本技术涉及交通管理，尤其是涉及一种收费站效能监测方法、装置。

背景技术：

1、收费站是连接高速公路与城市道路的重要节点，其效能影响高速公路盈利水平及车流集散能力。随着电子不停车收费系统(electronic toll collection,etc)使用率的增加，大大提高了公路的通行效率，降低了收费管理的成本,有利于提高车辆运营效益。尽管如此，大部分车辆仍然没有办理etc卡，以至于目前收费站存在多种类型的车道。

2、近年来大多数研究主要集中在收费站通行能力评估及收费站车道布设等问题上，对于收费站效能的评价并没有存在统一的标准。基于此，由于监测因素不全，导致收费站人员对当前收费站效能的评价不准确，无法及时获知车道通行状态，以至于当收费站可能遭遇拥堵的突发状况时，无法提前采取应对措施。

技术实现思路

1、本技术提供一种收费站效能监测方法、装置，实现收费站效能评价内容全面化，提高效能评价结果准确度，方便现场管理人员根据车流量变化情况、车道运行状态等动态调整车道，为收费站运营管理工作提供决策依据和数据支撑。

2、第一方面，本技术提供一种收费站效能监测方法，所述方法包括：

3、获取收费站的实时数据；

4、根据所述实时数据，计算当前时刻的通行效率关键因素对应的数值；所述通行效率关键因素包括车道空闲次数、交易时间、通行流量、车道平均通行时间、车道平均通行速度、车道数、车道类型、车道实过车效率、车辆排队长度中的至少一项；

5、根据所述当前时刻的所述通行效率关键因素对应的数值，计算所述收费站当前时刻的畅通指数；

6、根据所述收费站当前时刻的畅通指数，确定是否进行车道切换。

7、可选的，所述方法还包括：

8、根据第一预设周期内所述收费站的实时数据，确定所述第一预设周期内的通行数据；所述通行数据包括etc通行成功率、不同车型对应的etc占比、不同车型对应的车道通行流水、不同车道类型对应的车道通行流水、各车道车流量及当日累计车流量中的至少一项；

9、将所述第一预设周期内的通行数据以图表形式显示。

10、可选的，所述根据所述当前时刻的所述通行效率关键因素对应的数值，计算所述收费站当前时刻的畅通指数，包括：

11、获取第二预设周期内所述通行效率关键因素的权重、所述通行效率关键因素对应的最优数值、所述通行效率关键因素对应的最劣数值；

12、针对每一通行效率关键因素，基于所述通行效率关键因素对应的最优数值、所述通行效率关键因素对应的最劣数值，对所述当前时刻的所述通行效率关键因素对应的数值进行归一化处理，得到当前时刻的通行效率关键因素值；

13、针对每一通行效率关键因素，基于所述通行效率关键因素对应的最优目标、所述通行效率关键因素对应的最劣目标，确定所述当前时刻的通行效率关键因素值与所述通行效率关键因素对应的最优目标的距离，或，所述当前时刻的通行效率关键因素值与所述通行效率关键因素对应的最劣目标的距离；

14、基于所述通行效率关键因素的权重、所述当前时刻的通行效率关键因素值与所述通行效率关键因素对应的最优目标的距离，或，所述当前时刻的通行效率关键因素值与所述通行效率关键因素对应的最劣目标的距离，确定当前时刻的畅通度与最佳畅通度的贴近程度或当前时刻的畅通度与最劣畅通度的贴近程度；

15、将所述当前时刻的畅通度与最佳畅通度的贴近程度或当前时刻的畅通度与最劣畅通度的贴近程度转化为所述收费站当前时刻的畅通指数。

16、可选的，所述获取第二预设周期内所述通行效率关键因素的权重，包括：

17、获取所述第二预设周期内所述收费站的实时数据；

18、根据所述第二预设周期内所述收费站的实时数据确定所述第二预设周期内通行效率关键因素对应的数值；

19、将所述第二预设周期内通行效率关键因素对应的数值进行最大最小归一化处理，得到所述第二预设周期内通行效率关键因素值；

20、针对每一通行效率关键因素，确定出所述通行效率关键因素对应的每一个第二预设周期内通行效率关键因素值占第二预设周期内通行效率关键因素值的总和的比重；

21、基于所述通行效率关键因素对应的每一个第二预设周期内通行效率关键因素值占第二预设周期内通行效率关键因素值的总和的比重，确定出所述第二预设周期内每一通行效率关键因素的熵值；

22、基于所述每一通行效率关键因素的熵值，确定出所述每一通行效率关键因素的信息熵冗余度；基于所述每一通行效率关键因素的信息熵冗余度，确定出所述获取第二预设周期内所述通行效率关键因素的权重。

23、可选的，所述方法还包括：

24、根据etc通行成功率，判断etc设备的运行状态；

25、若所述etc通行成功率小于预设阈值，输出提示信息，以提示etc设备的运行状态异常。

26、可选的，所述方法还包括：

27、获取预先建立的所述收费站的模型；所述收费站的模型中包括收费亭及对应的车道、设置在各车道的设备；所述设备包括车道路测单元rsu、牌识设备、车道控制器、所述收费站的收费车道监控设备；

28、将所述第一预设周期内的通行数据以图表形式显示在所述收费站的模型上。

29、可选的，所述方法还包括：

30、对设置在各车道的所述设备的运行状态进行监测；

31、当某一设备出现异常时，进行异常提醒。

32、第二方面，本技术提供一种收费站效能监测装置，包括：

33、数据接收模块，用于获取收费站的实时数据；

34、确定关键因素模块，用于根据所述实时数据，确定当前时刻的通行效率关键因素对应的数值；所述通行效率关键因素包括etc通行成功率、etc车道抬杆率、车道平均通行时间、平均过车速度、收费站的通行流量、实时排队长度、过车效率、收费站通行效率、收费站车道日志、收费站交易特情数据中的至少一项；

35、指数计算模块，用于根据当前时刻的所述通行效率关键因素，计算所述收费站当前时刻的畅通指数；

36、车道切换模块，用于根据所述收费站当前时刻的畅通指数，确定是否进行车道切换。

37、可选的，所述装置还包括数据显示模块，用于：

38、根据第一预设周期内所述收费站的实时数据，确定所述第一预设周期内的通行数据；所述通行数据包括etc通行成功率、不同车型对应的etc占比、不同车型对应的车道通行流水、不同车道类型对应的车道通行流水、各车道车流量及当日累计车流量中的至少一项；

39、将所述第一预设周期内的通行数据以图表形式显示。

40、可选的，所述指数计算模块，具体用于：

41、获取第二预设周期内所述通行效率关键因素的权重、所述通行效率关键因素对应的最优数值、所述通行效率关键因素对应的最劣数值；

42、针对每一通行效率关键因素，基于所述通行效率关键因素对应的最优数值、所述通行效率关键因素对应的最劣数值，对所述当前时刻的所述通行效率关键因素对应的数值进行归一化处理，得到当前时刻的通行效率关键因素值；

43、针对每一通行效率关键因素，基于所述通行效率关键因素对应的最优目标、所述通行效率关键因素对应的最劣目标，确定所述当前时刻的通行效率关键因素值与所述通行效率关键因素对应的最优目标的距离，或，所述当前时刻的通行效率关键因素值与所述通行效率关键因素对应的最劣目标的距离；

44、基于所述通行效率关键因素的权重、所述当前时刻的通行效率关键因素值与所述通行效率关键因素对应的最优目标的距离，或，所述当前时刻的通行效率关键因素值与所述通行效率关键因素对应的最劣目标的距离，确定当前时刻的畅通度与最佳畅通度的贴近程度或当前时刻的畅通度与最劣畅通度的贴近程度；

45、将所述当前时刻的畅通度与最佳畅通度的贴近程度或当前时刻的畅通度与最劣畅通度的贴近程度转化为所述收费站当前时刻的畅通指数。

46、可选的，所述指数计算模块在获取第二预设周期内所述通行效率关键因素的权重时，具体用于：

47、获取所述第二预设周期内所述收费站的实时数据；

48、根据所述第二预设周期内所述收费站的实时数据确定所述第二预设周期内通行效率关键因素对应的数值；

49、将所述第二预设周期内通行效率关键因素对应的数值进行最大最小归一化处理，得到所述第二预设周期内通行效率关键因素值；

50、针对每一通行效率关键因素，确定出所述通行效率关键因素对应的每一个第二预设周期内通行效率关键因素值占第二预设周期内通行效率关键因素值的总和的比重；

51、基于所述每一通行效率关键因素中的一个样本占所述每一通行效率关键因素的比重，确定出所述每一通行效率关键因素的熵值；

52、基于所述每一通行效率关键因素的熵值，确定出所述每一通行效率关键因素的信息熵冗余度；基于所述每一通行效率关键因素的信息熵冗余度，确定出所述获取第二预设周期内所述通行效率关键因素的权重。

53、可选的，所述装置还包括etc监测模块，用于：

54、根据etc通行成功率，判断etc设备的运行状态；

55、若所述etc通行成功率小于预设阈值，输出提示信息，以提示etc设备的运行状态异常。

56、可选的，所述装置还包括车道设备展示模块，用于：

57、获取预先建立的所述收费站的模型；所述收费站的模型中包括收费亭及对应的车道、设置在各车道的设备；所述设备包括车道路测单元rsu、牌识设备、车道控制器、所述收费站的收费车道监控设备、所述收费站的收费广场视频监控设备；

58、所述将所述第一预设周期内的通行数据以图表形式显示，包括：

59、将所述第一预设周期内的通行数据以图表形式显示在所述收费站的模型上。

60、可选的，所述装置还包括车道设备监测模块，用于：

61、对设置在各车道的所述设备的运行状态进行监测；

62、当某一设备出现异常时，进行异常提醒。

63、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行第一方面的方法的计算机程序。

64、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行第一方面的方法的计算机程序。

65、第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括：计算机程序；所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面任一项所述的方法。

66、本技术提供了一种收费站效能监测方法、装置。监测装置可以根据获取收费站的实时数据，计算当前时刻的通行效率关键因素；通行效率关键因素包括车道空闲次数、交易时间、通行流量、车道平均通行时间、车道平均通行速度、车道数、车道类型、车道实际过车效率、车辆排队长度中的至少一项；根据当前时刻的通行效率关键因素，计算收费站当前时刻的畅通指数，并确定是否进行车道切换，实现收费站效能评价内容全面化，提高效能评价结果准确度，方便现场管理人员根据车流量变化情况、车道运行状态等动态调整车道，为收费站运营管理工作提供决策依据和数据支撑。

67、另外，将本技术中获取到的一部分数据进行统计后以图表的形式展示在收费站的模型上，可以清晰直观的观察到一段时间内的数据变化，减少了工作人员对数据的分析时间。

68、本技术使用了熵值法和topsis算法，使整个计算过程更加精准。首先应用相关系数法首次提取影响通行效率的关键因素；通过熵值法进一步计算关键因素的权重，已得到影响通行效率的最关键因素，并为后续计算奠定了基础；最后利用topsis算法，得出当前时刻的关键因素在当前时刻与相关的最优解、最劣解的对比关系，并进行百分制转化后排名。这样的计算大大减少了分析数据的时间，也更加客观，具有说服力。

69、另外，本技术还提供了etc设备和收费站其他设施的监测功能。通过监测和设备异常提醒使现场管理人员能够及时发现并调整设备状态，以避免设备异常而影响通行效率，造成拥堵。