大数据分析在高速公路收费管理中的应用

关键词：大数据分析   高速公路   收费管理   应用特点   现状   应用

我国幅员辽阔，交通发展迅速，交通网四通八达，交通运输量极大，在整个运输事业中，高速公路承担着十分重要的任务，可以极大地促进经济发展，便利生产生活。这是由于高速公路在经济、生产生活中的作用越来越明显，因此对于高速公路收费系统也提出了更高的要求，应该不断向现代化、数据化、信息化的方向发展，使得高速公路收费管理效率更高，服务水平更佳。高速公路收费系统在应用过程中，伴随着大量数据的产生。因此，对于整个高速公路的长期发展服、务水平以及建设方向等方面来讲，对其进行大数据分析已经成为了必不可少的一项重要举措，由此可以在整体上提高高速公路运营水平，提高收费管理效率。

一、大数据分析在高速公路收费管理中的应用特点

从当前来看，大数据分析应用在高速公路收费管理中所体现的特点，主要有以下几个方面：

（一）数据系统庞大

在高速公路使用过程当中，一旦有车辆经过，收费站系统将自动为每辆车辆进行拍照。由于车辆通行量大，即便一张照片拍摄后内存仅为0.5M，但是将全年通行车辆进行监控记录后的数据规模可以达到上百T。这样庞大的数据规模，对于高速公路收费系统、监控系统来说，一年的数据基本可以达到很高的PB级别。值得注意的是这个样庞大的数据体系，目前仍然处于不断增长的状态。

（二）数据种类繁多

在高速公路使用时会根据通行车辆通行时间段的不同所形成的数据类型有所差别。比如在收费站出入口对车辆进行拍摄后所形成的数据为非结构化数据;另外，大数据在系统中进行应用时所形成的结构化数据。另外，还存在服务区数量以及高速公路位置、地区、地质灾害等形成的数据等各种数据类型，因此高速公路运行中形成的数据种类繁多。

（三）有用数据量的大小

高速公路数据进行收集后规模庞大，在众多的数据信息中只有极少部分的数据可以作为有效数据使用，大部分数据不会产生作用，在保存相应时间后可以删除。高速公路收费站监控系统完备，24小时进行监控，因此长年累月形成巨大的数据系统，但是这通常起到的作用只是发现异常情况，平常的数据并不会产生价值。当有一些数据显示存在异常后，通过对其进行分析，可以实现发现高速公路交通网络存在异常状况的目的，此时才是数据发挥作用的关键时期。

（四）信息的及时性

高速公路收费站收集大量数据是为了更好的利用数据，因此必须保证高速公路收费站所得到的数据快速及时的到达系统中心，便于对数据进行分析，尤其是当道路发生异常情况，以及突发事件时，需要通过反馈的实时信息对情况作出分析，因此，此时消息的准确性、及时性就显得尤为必要。

二、大数据分析在高速公路收费管理中的应用现状

目前，随着科学技术的不断发展，大数据时代已经充分地走进了生活生产的各个环节，因此大数据分析在高速公路收费管理中得到了广泛的应用，同时占据了重要的地位，以及产生了深远的影响。大数据分析可以帮助高速公路收费管理提高效率，使功能更加完善，比如数据分析可以应用在车辆交费逃费识别中，避免出现偷逃高速费用的行为。同时互联网的普及有利于数据在收费系统中进行联网收费，加强对整个收费管理体系的运营工作。在高速公路收费中，有一项情况是对过往车辆通过行车重量进行计费的，对于这种情况，通过数据分析可以准确地计量车辆重量，防止车辆偷费逃费。在高速公路中都有对车辆的抓拍系统，该系统的使用可以对不同路段，通过车辆出现不同车牌信息的情况进行抓拍和识别。

大数据在高速公路收费管理中的应用已经取得了一些成效，但是仍然存在一些问题需要解决。在高速公路收费管理中涉及到的大量数据，需要进行进一步深入的挖掘。这项工作，主要是由与交通行业有着相关联系的研究所或高等院校的研究项目来承担。这部分任务的研究工作由于没有专业的部门对数据进行发掘，因此在现有的研究成果中，主要是对于数据整体方面的概括，并没有对详细的细节内容进行很多的研究，从而得出针对收费管理具体内容的研究成果。这主要是由于现有研究单位的研究目的不涉及较具体的内容，另外一方面就是很少有单位或者个人投入大量的精力，对收费数据进行深入的探索和研究，更不要说能够挖掘出有利于改进高速公路收费管理弊端的有效举措。即便目前存在一些問题，但是从整体上来讲，我国高速公路收费管理方面应用大数据进行分析已经成为了一种潮流和趋势，同时处于一个不断完善和进步的过程中，对于以后的发展方向应该是对收集到的大量数据进行更加详细的分析，并且将有用信息应用到实际管理中。

三、大数据分析在高速公路收费管理中的应用

（一）加强对高速公路收费预测

我国高速公路收费管理经过多年的发展，在收费过程中不断涌现出各种问题。主要就是发生在司机偷逃过路费方面，对于大多数车辆的收费是没有问题的，主要问题是发生在需要进行计重收费的车辆方面，司机为了减轻重量，逃脱费用招数频出，使得高速公路收费管理情况不佳，漏失了很多费用。此时，通过大数据对高速公路通行的各项费用进行准确的预测，就起到了十分关键的作用，打造一个新型的数据化收费模式，就可以对收费金额的流向以及金额的多少进行合理、有效地预测，帮助高速公路收费管理人员预估不同路段不同车流量下的收费情况。随着大数据的发展与应用，很多新开发的软件应用在了高速公路收费中，比如目前最主要也是应用最广泛的数据挖掘、遗传算法，灰色理论等方法。下面是两种主要的方式：

这两种都是定性预测的方式。第一种方式中，主要包含的是数学中平均增长率法、指数曲线以及类比法等模型的预测方法。第二种方法包括回归分析、一元回归曲线、多元回归曲线等模型。在实际的使用过程当中并不会完全应用到所有的预测模型，只需要根据工作的实际需要选择合适的方式和模型即可。

（二）分析处理数据

在高速公路运营过程中，监控以及运行系统中会有大量的数据产生，各种数据的形式不同，大部分为文本、图片等多种非结构性数据，如DOC、DOCX、JPG格式等。对于数据种类庞大且形式不同的各项数据，如何进行快速精准的分析处理就成为了重要问题，因此将大数据分析应用在数据规模庞大的信息中，可以帮助数据进行分析。

（三）加强数据管理

数据的集成管理是保障各项数据得到及时收集同时进行有效整理，保证面对高速公路收费中产生的海量数据时，如何对数据进行有效地利用，使其产生最大的效果，提高高速公路收费管理的效率就显得尤为重要。

大数据分析应用在高速公路收费管理的数据集成管理方面，优势十分明显，主要是可以将高速公路中应用的多项系统数据，根据数据特有的现象特征，以不同的形式进行集成管理、分析、储存。同时可以根据数据从始至终的变化路径中寻找出可以将多数据进行结合的方法，加强对大量数據的整合工作，更加精准的确定有效信息，剃除无用的冗余信息。

四、结语

多年来，随着经济社会发展的需要，高速运输行业的发展也处于一个日渐上升的趋势，在发展过程当中，高速公路各方面的水平都得到了切实的提高，使整体的交通建设情况得到了良好的改善。但是在这个过程当中，随着通行量的不断增加，对高速公路也造成了一定的压力，尤其是为高速公路收费管理带来了一定的困难，面对新的形势以及新的技术日益成熟的条件，如何加强高速公路收费管理，实现管理更加科学化，成为了一个需要关注的问题。大数据的产生和发展，为解决高速公路收费管理中的各项问题提供了重要的契机。大数据分析应用在收费管理中已经卓有成效，但是也存在一些问题，在这方面需要在未来进行进一步的改进，根据实际情况做出调整，加强对大数据分析的整体把控，更好的应用在高速公路中，实现高速公路收费管理水平的不断提升，前景更加广阔。

参考文献：

[1]成斌.大数据分析在高速公路收费管理中的应用[J].现代国企研究，2018，（20）：189.

[2]孙金海，林述韬，周志梅.大数据分析技术在高速公路运营管理中的典型应用[J].中国交通信息化，2018，（05）：84-87.

[3]王伟.大数据分析在高速公路收费管理中的应用[J].山西交通科技，2016，（04）：95-97.

（作者简介：苏度，本科，工程师，作者单位：河南省交通运输厅高速公路少林寺至新乡管理处，研究方向：高速公路征收、路政、养护管理。）