撤站后省级高速路网收费数据稽查服务平台建设探究

王正琼

（云南省交通科学研究院有限公司，云南 昆明 650000）

一、研究背景

随着2020年1月1日全国高速公路取消省界站政策的实施，高速公路正式进入后撤站时代，全国形成“一张网”的运营格局，通行车辆一次进、出站，便可实现全国通达，提升了高速路网的运营效能和驾乘人员的出行体验。但是，另一方面随着单次出行所涉及收费金额的增长，导致高速公路车辆、人员违规违纪的概率显著增大，为了维护高速公路的正常秩序,保证收费工作健康稳定进行,收费稽查工作显得尤为重要。在此背景下，从省一级高速自身经营管理需求出发，建立健全路网收费数据稽核服务体系迫在眉睫。

为适应取消省界后高速公路营运发展趋势，有必要依据交通运输部技术方案结合省级路网运营实际情况，充分利用撤站后丰富的门架、牌识、视频、图像等数据资源，在数据整合、分析、计算层面，业务功能流程层面对现有的收费管理体系进行全方位升级改造，利用大数据技术筛选、提炼、分析、整合这些数据并从中获取有价值的信息[1,2],同时依托取消省界站项目建设契机，科学评估取消省界站后相关运营数据增长范围和规模，建设高速公路收费数据稽查服务平台，实现路网营运数据集成融合，信息服务资源高效共享，营运分析决策支持、车辆信用评价等内容的高速数据稽查运营服务体系。

二、建设思路

（一）建设目标

1.建设面向开放式自由流收费模式的路网基础运营保障体系

在新收费模式下，为全程监测门架系统运行情况，掌控路网车辆的通行态势，确保核心收费交易数据的完整性，校验划拨金额的准确性。应建立高速路网门架运行监测机制，通过统一的数据集成平台，实现全路网高价值的门架计费、牌识数据在后台数据中心的汇聚，为下一步信息化建设提供基础业务数据资源。

基于收费生产系统运行数据，实现路网实体收费站和龙门架收费站收费系统软、硬件资源的运行状态监测。

建立基于新收费模式下的主、客观车辆逃费数据分析模型，丰富完善图片、视频等相关证据链收集信息服务，构建路网稽查闭环管理流程。

2.建设新收费模式下的高速公路数据运营服务体系

基于取消省界站联网收费改造方案，建设数据集成平台，实现符合新收费模式技术规范的全路网收费流水、图片等数据在中心一级的融合、汇聚、存储。

依托取消省界站项目建设契机，建立适应开放式自由流收费模式下的大数据运营服务，实现新收费制式下收费运营相关业务的数据查询、统计、分析功能；同时围绕路网大数据运营主题，重点新建车辆特征数字画像，ETC设备运行情况分析，ETC用户数据分析及运营数据深度挖掘等大数据应用功能。

建立全路网通行车辆信用评分机制，通过多源大数据融合实现车、卡、人等关联关系的绑定，形成车辆数字画像。基于车辆档案数据、收费记录、稽查记录，对于重点减免、营运车辆和驾驶人员进行客观诚信计分。

（二）技术路线

项目实施以前期取消省界站高速软、硬件设施升级、扩容、改造为基础，相关数据资源整体融合，数据价值开发为重点，提升省级路网整体稽查打逃效能和信息化综合营运管理服务水平为目标，实现收费数据挖掘、分析、计算等相关应用服务的升级。

项目基于交通运输部先期制定的技术规范，对取消省界站后全路网收费运营相关数据、业务、管理、技术等领域进行梳理、分析、评估，制定相应业务、数据接口标准，指导实现自由流交易数据，车辆通行数据、入口治超数据，车辆图片、视频数据在数据中心的集成整合。

采用内存数据库技术，建立车辆通行实时计算系统，提供实时车辆路径拟合、轨迹还原、重点车辆跟踪、套牌车辆实时分析、车辆旅行时间推估等查询、分析业务。为高速出口实时核对车辆通行信息提供支持服务。

采用分布式存储技术，建设可扩展的路网图片、日志文件存储治理体系，实现图片、日志文件在中心一级统一存储。完成图片、日志文件与收费、稽查等业务数据的融合绑定。

利用数据总线技术实现中心统一管理、安全可靠的数据交换共享体系及相应支撑系统环境。

三、建设内容

（一）数据运营基础平台

数据集成系统。在原有高速数据集成治理框架的基础上，针对取消省界站后自由流收费模式，建立实时或准实时的交易、通行、车牌识别相关数据采集接口和数据质量管理功能，优化数据存储策略，为收费稽查管理、大数据运营提供相关数据集成、整合、治理服务。

图片日志检索平台。实现覆盖全路网各系统的图像、日志文件传输架构，完成路网收费车道、高清卡口、ETC门架图片、收费日志文件等非结构化数据在中心一级的采集加工，统一存储管理，以及快速检索，智能分析功能。

路网车辆通行实时计算平台。实时采集路网卡口、车道、ETC门架等车辆通行、图像识别、车辆交易信息，实现车辆通行实时计算系统功能，提供实时车辆轨迹还原，收费路径拟合，重点车辆跟踪，套牌车辆实时分析，车辆旅行时间推估等查询、分析业务。为实时稽查、路网应急指挥调度提供信息支持服务。将事后收费稽查机制转变为实时稽查与事后稽查相结合的管理模式。

高速收费运营数据分析仓库。针对取消省界后，收费、监控、门架系统、ETC发行等相关系统，以及外部交警档案信息海量数据融合、计算的需求，全面建设改造收费运营数据仓库，在原有收费业务模式数据整合的基础上，实现收费数据、运维数据、路网交通事件数据以及取消省界站后门架系统收费、通行数据的统一集成、统一计算、统一分析。为数据中心数据分服务的扩展和能力的提升提供重要基础支撑。

（二）数据稽核运营分析

通过多种手段有效集成门架、收费等业务系统生产数据，完善数据治理策略，全面提升数据质量，在此基础上围绕高速公路核心收费、运营业务领域相关门架运行监测、收费划拨金额稽核比对、偷逃费车辆稽查、车辆异常行为等预警需求，建立数据分析模型，驱动高速各级运营职能部门完善收费、稽查业务管控。

门架运行数据提取监测系统：建立路网统一的门架运行监测数据集成平台，采集扫描门架服务器，工控机设备CPU使用率、磁盘空间、设备温度等关键运行参数，集成门架计费、牌识等高价值生产数据，统计单位时间各门架交易OBU、CPC交易成功率、反向交易率、计费失败率、牌识成功率等重要业务指标，对异常运行门架及时提供预警信息，为路网运行智慧感知、车辆路网通行行为分析、收费数据稽核比对提供数据资源。

路网收费运营监测及模拟清分系统：基于开放式自由流收费特点，在路网中心一级统一监测全路网各级门架、车道收费关键节点的收费参数、基础数据、软件版本、数据传输等系统运行情况；实现路网收费数据的模拟清分结算，完成模拟门架补点拟合、车辆路径拟合、跨省（路网）车辆锁定等功能，提供与结算中心划账数据的比对功能。

收费营运稽查系统：集成门架、收费车道等相关业务数据，重点研发新形势下基于自由流虚拟站收费模式的车辆偷逃费大数据分析模型和符合省级路网收费稽查管理特征的黑（灰）名单车辆闭环管理业务流程。

收费营运分析系统：车辆数字画像功能分析、取消省界站后的稽查数据统计功能、门架系统车辆及用户分析功能、以门架数据为基础的各类分析报表。

（三）数据稽核服务体系

依托取消省界站项目建设契机，有针对性地投入规划高速运营数据中心，将路网感知数据、收费数据、交调数据、卡口数据、视频图像数据、ETC发行数据、ETC客服数据等相关生产运营数据进行融合治理，在此基础上围绕各运营业务主题，对相关信息资源进行统一地分析、挖掘、计算，打造高速大数据运营平台，大力开发省高速运营数据价值，促进信息共享，系统整合，部门协同。

1.车辆通行特征数字画像

在数据中心整合多个系统的车辆通行信息，为路网每辆通行车辆建立特征分析档案。

车辆基础信息。信息包括车辆车型、客货标识、品牌型号、座位数、轴数、行驶证编号、绑定OBU设备编号等静态信息。

通行统计。该车辆全生命周期高速总通行次数、总通行里程、总收费金额、总减免金额等信息。

通行特征。该车辆经常行驶高速路段、经常行驶入口站、经常行驶出口站、经常途经的服务区等信息。

特殊交易统计。统计车辆交易状态，如超时车次数、超限车次数、绿通减免车次数、出入口信息不符次数等特殊或异常交易特征。

近期通行统计。显示该车辆最近时间范围内（月、季度）的通行次数、通行里程、实收金额、平均通行速度等信息。显示该车辆最近一年月均通行次数、通行里程、月均通行金额等信息。

历史明细。显示该车辆全生命周期历史通行交易流水，对于异常交易记录用红色提示。

信用评分。据根大数据实现车、卡、人等关联关系的绑定，基于车辆档案数据、收费记录、稽查记录对于重点减免、营运车辆和驾驶人员进行客观诚信计分。

2.收费稽查数据分析

围绕收费运营主题，整合相关联网收费数据，卡口数据、ETC客服数据、收费稽查等智慧高速业务系统数据基础上，实现收费车辆轨迹分析，路网套牌车辆实时分析报警，偷逃费车辆画像，潜在ETC用户特征分析。

3.门架及ETC设备运行情况监控

基于门架、ETC车道收费记录结合ETC车道日志，实现ETC车道运行分析，车道通过率分析，标签交易成功率分析等。

4.ETC用户数据分析

基于ETC发行数据关联路网车辆交易记录实现ETC潜在用户分析，ETC用户画像，ETC信用评价等功能。

5.运营数据深度挖掘

对收费、监控、运维、养护海量数据进行预处理，分析出对于高速运营管理有价值的信息、规律和方法，最终形成挖掘知识信息和决策支持信息。主要功能包括征费收入与车流量预测，路网通行车辆城际迁徙分析，车辆旅行OD时间等。

6.实时计算分析

实时采集路网卡口、车道、ETC门架等车辆图像识别信息，建立车辆通行实时计算系统，提供实时车辆轨迹还原、重点车辆跟踪、套牌车辆实时分析、车辆旅行时间推估等查询、分析业务。为高速出口实时核对车辆通行信息提供信息支持服务。

7.海量图像日志存储搜索分析

建设覆盖全路网各系统的图像、日志文件传输架构，利用分布式存储技术，实现路网收费车道、高清卡口、ETC门架图片、收费日志文件等非结构化数据在中心一级的采集加工，统一存储管理，在此基础上实现图片资源快速检索，以及图像人工智能分析等功能。