广西消站背景下的收费站及门架交通量最佳统计时间分析

吴松　覃力更　赵子慧

摘要： 为探寻合适的收费站与门架交通量分析的统计时间范围，文章通过收集2020-05-06至2020-07-19的广西高速公路349个收费站及其附近的门架数据，探索取消省界收费站后广西收费站与门架交通量所存在的关系，分析门架漏识别等异常情况，为今后收费站及其附近门架的交通量分析提供参考。

关键词：高速公路;门架

0 引言

2020-01-01起，全国统一取消了29个联网省份的487个省界收费站，广西高速公路与各省同步接入全国联网收费系统，16个省界收费站正式取消[1]。全国高速并网运行后，設置在高速公路上的ETC门架，通过天线识别和车牌识别对所有通行车辆实行分段计费，记录车辆行驶路径[2]。由于门架设备识别率不能保证达到100%，存在漏扣和错缴现象，基于此，本文通过对广西门架和收费站之间的交通量关系的数据分析，试图找出合适的统计时间范围，以此范围作为今后的收费站与门架数据分析时间段，以及时捕获门架漏识别等异常情况。

1交通量分析任务描述

以南宁东站为例，南宁东站的门架及收费站分布如图1所示，设统计时间区间为T1～T2，S1为收费站入口交通量，S2为收费站出口交通量，G11～G32表示与该收费站相邻且中间没有其他收费站的门架流量，收费站与各门架形成的区域为统计区域。

假设在T1～T2时刻，入口统计区域内的车辆数为R1，出口统计区域内的车辆数为R2，则存在式（1）～（4）：

其他收费站的计算方法与南宁东站的计算方法一致。本文选取了2020-05-06至2020-07-19共72 d的广西349个收费站及其附近门架数据进行分析，本文分析的时间间隔为每24 h。

下文简称入口方向的交通量加总为sum1，出口方向的交通量加总为sum2部分。

2 数据分析过程

2.1 sum1 与sum2对比分析

如表1所示，按24 h为时间跨度，48.50%的记录存在sum1>sum2的情况，51.39%的记录存在sum1

2.2 sum1=sum2情况深入分析

对sum1=sum2的数据进行深入分析，从收费站角度，共有211个收费站存在sum1=sum2的情况，占所有收费站个数的60.46%。其中广西地州站占比最大，共16条记录，占比2.28%。广西下冻站紧随其次，共13条记录，占比1.85%。所有收费站中共10个收费站的记录数≥10条，具体如图2所示。从时间段角度，共有11个时间段记录数>30，其中当日4：00至次日4：00占比最大，共41条记录，占比5.83%，具体如图3所示。

2.3 按日期与时间段差额分析

按日期进行排序分析其差额分布，平均差额绝对值为656，经过对比发现6月23日至6月28日平均差额存在异常，明显高于其他日期平均差额。最大差额绝对值为2 810，出现在6月24日16：00至6月25日16：00。最小差额绝对值为418，出现在7月9日6：00至7月10日6：00。平均相对差额为0.022 9，最大相对差额为0.065 0，出现在6月24日17：00至6月25日17：00，最小相对差额为0.016 6，出现在7月9日5：00至7月10日5：00。具体如图4所示。

2.4 按时间段差额分析

按时间进行排序，平均差额绝对值呈现先缓慢下降，后上升，最后下降的趋势，从平均差额来看，在当日17：00至次日17：00时间段达到最大值669，在当日8：00至次日8：00时间段达到最小值647，极差为22，方差为48.782 6。平均相对差额在当日17：00至次日17：00时间段达到相对差额的最大值0.023 4，在当日8：00至次日8：00时间段达到绝对差额的最小值0.022 7。具体如图5所示。

2.5 按收费站差额分析

以收费站为分析维度，计算每个收费站的平均差额，广西下冻站拥有最小的平均差额35，广西那桐站拥有最大的平均差额681 4。广西百东新区拥有最小的平均相对差额0.004 0，广西那桐站拥有最大的平均相对差额0.122 5，见表2、表3。

在相对差额前十的收费站中，有6个收费站存在偏向于sum1更大或sum2更大的情况，具体如表4所示。

3 结语

经过分析，可以得出以下结论：

（1）目前广西高速公路不存在明显的入口方向交通量大于出口方向交通量，或入口交通量小于出口交通量的情况。

（2）在相对差额较大的收费站中，存在偏向于sum1更大或sum2更大的情况，可以进一步检查是否有门架漏收的情况。

（3）选择当日8：00至次日8：00时间段进行统计，入口统计区域内的车辆数R1，出口统计区域内的车辆数R2的差额相对最小，因此选取当日8：00至次日8：00时间段做分析最为合适。

参考文献：

[1]杨宝静.取消高速公路省界收费站后的运营变化及管理措施[J].中国交通信息化，2020（1）：35-37.

[2]李德生.虚拟收费站架构设计与高速公路自由流技术[J].中国交通信息化，2019（5）：84-87.