ETC专用车道应急辅助收费系统的研究与应用

高速公路ETC专用车道在ETC天线出现故障后或个别车辆交易异常导致车道不能正常运行,为提高车道利用率保障ETC车道正常运营,本文给出了ETC车道故障时不同应急收费方案,详细阐述了ETC专用车道应急辅助系统的构成和功能。在ETC天线故障时,该系统能为ETC车辆提供自助刷卡通行服务。该系统在唐港高速公路投入使用后,有效提高了ETC车道的通行能力。     

军警ETC车道布局对收费站服务水平的影响研究

为有效利用车道资源,提高ETC车辆的通过率,部分省份将军警车道升级改造成前置式军警ETC车道或后置式军警ETC车道,但不同军警ETC车道布局对收费站服务水平的影响程度尚不明确.文中以广韶高速太和收费站为研究对象,运用Vissim交通仿真软件进行仿真建模,对比分析不同军警ETC车道布局下ETC车辆、军警车辆、人工半自动收费(MTC)车辆等车种的平均行程时间、平均延误时间、平均排队长度等评价指标.仿真结果表明:经升级改造后,ETC车辆的各项评价指标改善显著,军警车辆受到较小的影响,MTC车辆未受到影响;在低峰、平峰时段中,2种军警ETC车道布局模式下收费站的各项评价指标差别较小,在高峰时段中,与前置式布局模式相比,后置式布局模式下ETC车辆和军警车辆的平均行程时间均提高了9.6%、平均延误时间均降低了12.8%、平均排队长度均减少了26.7%.因此,建议交通流量较大的大型收费站采用后置式军警ETC车道布局模式,交通流量较小的小型收费站可采用前置式或后置式军警ETC车道布局模式.      

高速公路匝道自由流预交易系统研究与应用

匝道自由流预交易系统是基于现阶段的国标5. 8GHz的ETC收费体系,运用了多车道自由流并行交易技术以及ETC多阶段交易技术,采用了空间换取时间的方法,把ETC车辆通行费在车道交易的提前至匝道,匝道负责预交易、车道负责验证,实现ETC车辆在ETC车道和MTC车道的快速通行,解决了收费广场易拥堵问题,提升了收费广场通行能力,给予了人民群众全新的快速通行体验。     

基于Paramics的ETC专用车道布设位置仿真

研究了高速公路收费站ETC车道的设置位置与整个收费站的运行效率的关系,从而优化车道布置。基于Paramics仿真软件,以上海市某高速公路主线收费站出口为例,以降低车辆运行延误、减少收费站排队长度为优化目标,通过对比新增ETC专用车道分别设置在不同位置下的收费站运行效率,研究ETC专用车道的最佳布设位置。经过分析,在收费车道数较多的情况下,两侧各设置1条ETC车道有利于减少车辆交织,提高收费站的运行效率。     

ETC车道的设计与研究

根据ETC系统的工作原理、交通工程和道路几何设计理论，对路边式ETC车道的设计进行了研究，提出了车道线形、长度及宽度的具体设计方法，并给出了2个适合中国国情的具有ETC车道的混合收费站模型。     

高速路网不停车收费车道优化布设方法

合理设置高速公路收费站ETC (Electronic Toll Collection)车道数量，对高速公路通行效率至关重要。针对目前路网中ETC与MTC (Manual Toll Collection)车辆混行的情况，考虑ETC的普及率，结合多用户路网均衡模型和排队论方法，建立基于双层规划模型的高速路网ETC车道优化布设方法。上层模型以车辆总通行时间最小为目标，优化设置进出收费站的ETC车道数量；下层模型为多用户路网均衡模型，反映ETC和MTC车辆的路径和收费车道选择行为。下层模型通过设计收费站的等价拓扑结构，表征收费站的车道使用规则及车辆的收费车道选择行为，并采用排队论方法估计ETC和MTC车道的收费排队时间。根据模型的特点设计了基于主动集的启发式算法，利用参数二进制与拉格朗日函数法确定迭代下降方向，解决了下降方向与步长难以计算的问题；通过内嵌优化函数的方式，保证在主动集转化过程中上层约束均不会失效，且避免了迭代过程中的模型解退化问题。基于上海市绕城高速进行实证分析，结果表明：随着ETC普及率的提升，收费排队时长按照负指数趋势下降；与按比例布设ETC车道的方法相比，所提方法最高可降低57.4%的收费排队时间，且该方法可以避免ETC车道布设过多对于MTC车道通行能力挤压造成的负面效果。研究成果可以有效指导高速路网ETC车道的布设，提高路网通行效率。     

ETC车道控制系统的设计与实现浅谈

随着交通基础设施的飞速发展,交通车辆急剧增加,而我国公路收费方式主要实行人工收费。在车辆日益增多的社会背景下,人工收费车站的车辆拥堵现象极为严重。在此背景下,ETC车道控制系统应运而生。ETC系统,即不停车收费系统,其有效解决了交通拥堵现象,促进了公路车通的有序运行。     

贵州省高速公路ETC第一期工程实施方案

电子不停车收费系统近几年发展较快,贵州省2012年实施了100余条ETC车道,实施方案加长双向岛改造MTC车道为ETC车道专用,车道布置采用双天线、栏杆机前置,可以有效防止非ETC车辆误入,使ETC车辆顺利通过。通过对现有的MTC车道进行收费岛、路面、机电、交通安全设施改造,成为ETC专用通道。     

利用双线圈检测车辆运动轨迹的算法实现

在自动栏杆后置的电子不停车收费(ETC)车道系统中,由于天线通信区域与自动栏杆之间的距离较远,其间有可能形成过车队列,再加上车辆行驶行为本身的复杂性,能否实时地、准确地获取过车队列信息,成为确保自动栏杆后置的ETC车道系统正常控制逻辑的关键因素之一.针对此问题采用在收费车道前端铺设双线圈的方法,实时检测车辆运动轨迹,使车道系统准确获取过车队列信息,避免ETC车道控制逻辑发生混乱,在很大程度上提高了自动栏杆后置的ETC车道系统的稳定性和可靠性.     

基于人工智能检视的ETC稽查管理系统

根据ETC车道设备布局,结合ETC车辆逃费现状,分析ETC系统防逃费体系,提出运用人工智能深度学习、特征判别、多源数据分析比对模型、激光检测等技术,设计ETC车道防逃费稽查体系,形成了智能防逃补漏的稽查管理系统,经实践应用,取得了良好效果。     

一种军警与ETC混合的车道系统

目前,高速公路为军警车开辟的专用车道车流量明显不足,资源浪费严重。为提升高速公路收费站的整体通行能力,基于电子不停车收费的理念以及军警车道的特殊性,提出军警与ETC混合的车道系统设计方案,结合车牌识别与ETC技术,实现军警与ETC混合的车道应用。     

基于仿真的高速公路混合收费站通行能力确定方法

高速公路收费站通行能力直接决定了高速公路的通行能力,在总体上制约着公路的交通运行状况。随着电子收费系统(ETC)技术的推广和应用,大量人工收费车道和ETC收费车道并存的混合收费站随之出现,合理地确定混合收费站通行能力是收费系统设计的重要问题。分析了高速公路混合收费站中人工收费和ETC收费的交通流特性,结合现场实际调查数据标定参数并建立了VISSIM仿真模型,获得了收费站人工收费车道和ETC收费车道数在不同比例的情况下收费站的综合通行能力,并给出了收费站通行能力最优时,ETC交通量占总交通量的最佳比例。此外,研究还进行了收费站综合服务能力仿真研究,给出了在输入交通量一定的情况下,ETC交通量分别占10%、30%、50%的情况下收费站的服务能力。研究为混合收费站的合理通行能力确定,以及ETC车道开设方法提供了重要的参考。     

ETC车道数对收费站服务水平的影响仿真研究

介绍了收费站仿真模型的主要模块,讨论了仿真程序的总体框架及数据结构,介绍了关键类的主要成员变量和成员函数,在此基础上开发了ETC收费站仿真程序。选择沪宁高速公路无锡东收费站作为仿真对象,对其交通流特性做了调查和分析。利用仿真程序EISP对1条、2条和3条ETC专用车道情况下的收费站平均延误进行仿真,绘制出低、中、高三个代表性交通量下的ETC车道数对收费站整体服务水平的影响图,分析了ETC车道数和收费站通行能力之间的关系,以确定最适当的ETC车道配置数量,为ETC的实施提供依据。     

ETC系统缴费方式随机选择模型

针对组合式收费系统中驾驶员缴费方式的随机选择行为,以排队论与非集计理论为基础,建立电子收费(Electronic Toll Collection,ETC)系统缴费方式随机选择模型及均衡状态求解算法。通过均衡分析与灵敏度分析探讨了ETC技术的采用对道路使用者的技术选择与车道选择行为所产生的影响,所得结果可为ETC系统的规划和管理提供帮助。     

高速公路ETC车道车辆通行速度提高途径分析和研究

针对高速公路电子不停车收费（ETC）系统提升车辆通行速度的需求,首先分析车道布局和交易时间对通行速度的影响,然后研究车道设备、通信设备、通信接口的升级可行性和对通行速度提升的改善程度,最后提出实施高速公路ETC车道提速方案的若干建议,其对于提高高速公路ETC系统的服务质量和运营管理水平有借鉴意义和参考价值。     

隧道收费站拥堵免费快速通行位置判定标准研究——以青岛胶州湾隧道为例

为解决目前隧道收费站拥堵免费快速通行位置判定缺少相关理论依据的问题，以青岛胶州湾隧道工程为例，基于排队论提出一种隧道收费站拥堵免费快速通行位置判定方法； 同时,为使结果更加合理，提出车道长度折算修正模型和车道长度及面积折算修正模型2种模型，得出较为合理的隧道收费站拥堵免费快速通行位置判定标准理论值和修正值。研究成果以期为相关收费站拥堵免费快速通行法规的制定提供理论支撑，并为以后隧道工程及类似的公路工程研究提供参考。     

基于出站时间的高速公路收费站车辆排队检测

目前,对高速公路收费站进行服务评价的数据主要依靠人工现场调查或使用专用检测设备来获取,在人力、资金方面消耗较大。而收费站的海量收费数据则可通过自动调查直接获得,充分利用这些收费数据资源可以获得很好的经济价值。分析了目前国内在公路收费站排队研究方面的局限性和不足。基于高速公路收费站的实际数据,研究分析了排队情况下同车道相邻车辆的出站时间规律,对收费站的车辆排队检测算法,以及车辆队长、排队逗留时间、服务时间等指标的量化计算进行了方法设计。以陕西省富平、韩城和芝川收费站的收费数据进行了实例计算,并与 M/G/1模型的计算结果以及调研数据进行对比,分析其绝对误差,对比结果表明平均服务时间的绝对误差不超过3 s;除韩城收费站105车道外,平均队长的绝对误差不超过1辆;除富平收费站101车道外,平均逗留时间的绝对误差不超过10 s。验证了算法的有效性与普适性。      

智能网联环境下基于安全势场理论的车辆换道模型

为有效刻画未来智能网联环境下车辆在换道过程中面临的驾驶风险,保证车辆执行更加安全的换道决策,建立基于安全势场理论的车辆换道模型。首先针对车辆换道过程中所遇到的驾驶风险进行评估,利用势场理论给出车辆行驶过程中不同运动状态下安全势场的空间分布。其次根据换道过程中相关车辆不同安全势场分布情况计算出换道结束时的车间临界距离,相比于传统的车间临界距离计算模型,提出方法能够动态刻画出车辆在不同速度、加速度条件下临界距离的变化趋势,并且能够根据车辆不同的运动状态,动态表达出车辆间临界距离的变化。在此基础上,根据智能网联环境下车辆各类运动状态能够被实时感知的特点,总结出车辆各类运动状态下需要的换道安全临界时间,最终建立基于安全势场理论的最小安全距离换道模型。最后,对模型进行数值仿真分析,仿真结果表明：车辆换道所需要的最小纵向安全距离与换道车辆以及其周围车辆的运动状态有着直接关系。在今后趋于成熟的智能网联环境下,该模型可以进一步进行扩展,利用安全势场的分布情况,对车辆换道过程进行动态实时干涉,能够为今后智能网联环境下车辆协同换道、车辆自动驾驶以及车辆群体优化控制等相关研究提供一定的理论支撑。