基于经纬度校核工具的收费高速公路关键基础设施校核方案.pdf

技术：基于经纬度校核工具的收费高速公路关键基础设施校核方案赵云芳，梅乐翔（交通运输部路网监测与应急处置中心，北京）摘要：自 年 底完成取消高速公路省界收费站工作后，全网用 户实现“一次出行、一次交费、一次查验、一张账单”，形成了一张主线无障碎通行的 全国高速公路网。收费高速公路不停车 计费服务为公众出行带来便利。为进一步提高收费 高速公路关键基础设施地理信 息 准确性，推动计费精准化，提高服务质量，本 文在现有费率系统、基础数据管控平台的基础上，利用已开发的关键基础设施经纬度校核工具，对关键收费基础设施地理位置进行经纬度校准方案设计。关键词：联网收费 高速公路；经纬度校核工具；地理信息 准确性；精准 计费 年底，取消高速公路省界收费站工作基本完成，打通了高速公路主动脉 的省界堵点，大幅度提升了 用户在线支付的便利性，提高了全路网整 体通行效率。年，为 满足广大用户在收费站出口显示当次 行程全部通行费用的需求，全网前端和后台各项系统进行了升级优化，实现了全网“一次通行、一次扣费、一次告知”费显点亮工程目标。一、收费高速公路关键基础设施校核业务需求取消高速公路省界收费站后，介质计费服务与在线计费服务为公众出行带来便利，但关键收费基础设施地理位置出现偏差的现象仍然存在，使得计费精准度降低。当前收费高速公路对收费基础 设施的讨论，仅限于收费站与收费单元，但收费广场为实际行使收费功能的基础设施。目前亟须进一步细 化关键收费基础设施地理位置，提高计费精准度，保证交通运输路网铺设全覆盖及 准确性。本文基于交通运输部路网监测与应急处置中心开发的经纬度校核工具，讨论收费门架、收费广 场和收费单元之间 的连通性，进行关键收费基础设施地理位置的校准方案设计，为提高收费高速公路关键基础设施地理信息准确性、推动计费精准化、保证计费服务质量等提供决策支持。二、经纬度校核工具（一）工具介绍经纬度校核工具基于开源开发，采用开源路径规划技术，对收费门架、收费广 场、收费单元经纬度进行手动校准；并通过融合点数据、线数据可视化技术，利用途经点选择技术，进行数据关联、分析研究。关键收费基础设施地理位置在地图上易出现偏差，造成计费精准度降低。该工具可将收费基础设施卫星地图实际展示图像作为 点数据纠偏依据，将各省上报的收费单元与收费站、收费单元之间 的连通关系作为线数据纠偏依据，通过增量数据实时处理与特征达标，为全国联网高速公路基础设施数据的地理位置纠偏提供技术支持。该工具可视化 展示页面如图所示。工具针对不同省份的用户提供不同的可视化界面。待纠偏的收费门架信息、收费广场信 息、收费单元信息会在界面中形成待完成任务。用户通过逐条点击待完成任务，开展 点数据、线数据的纠偏工作。（二）系统功能介绍收费 基础设施包括 收费门架、收费 广 场、收费单元，如图所示。其中，收费门架是指在 高速公路沿线断面建设的，具备通行费分段计费、车 牌图像识别等功能的配套设施；收费广场是指在高速公路收费站附近设置，实际行使收费功能 的收费配套设施；收费单元为任何相邻的收费站或路段分界点（枢纽点、调头点）所组成的基础断面，收费单元的起点、终点 为收费站或业主路段虚拟分界点。针对以上收费公路基础设施，该工具可实现分层展示、单元修正、位置与连通性校准、査询修改、支路补充、可视化展示等内容。、基础设施数据分层展示为 更好地展示、校准不同省份收 费基础设施地理位置，该工具可按照全国和个省份将收费门架、收费广场、收费单元分为不同图层，提供收 费门架图层、收费广场图层、路网 图层、省界年 增刊（总第 期）中国交通信息化 图经纬度校核工具可视化展示页面，在费段？费公路系、出口广场与出口收 费单元的连通关系、收费单元之间 的连通关系。攻费元！改 费单 元 收 费幸 元收费里元收费元收费单元收费里元图收费公路基础设 施图层、卫星影像图层展示。、收费单元修正该工具可提供收费单元起止位置、上下行等具体路径的修正功能；提供枢纽收费单元单独修正功能，各省份校核人员 可先行修正准确枢纽收费单元位置，再进行涉及枢纽单元连通性修正。、位置校准各 省 校核人员可通过在该工具上拖动 收 费广场、收费 门架点进行位置校准，也可以手动输入已釆集的收 费广场、收费 门架的经纬度坐标。同时，校核工具提供参考点功能，为用 户提供个以上参考位置。若用户判断参考位置正确，则选择该参考点即可。若用 户判断参考位置不正确，可进行自主纠偏。、査询及修改各省校核人员可在査询页面针对单个收费门架、收费广场、收费单元，根据名称、编号、路段等信息进行搜索并修改。、连通性校准基础设施连通关系可分 为人口广场与入口收费单元的连通关（）入、出口收费广场与收费单元连通性校准。通 过在该校核工具上拖动收费广场位置或与之相连的收费单元起、止点，可调整收费广场与相邻收费单元连通性，并提供开放式收费广场与收 费单元连通性 单 独校准功能。若收费单元与收费广场不相邻，则提供补充连接单元（收费为）功能。（）收费单元之间连通性校准。在该校核工具上拖动前一收 费单元终点或后一收 费单元起点，至前后收费单元相连，用以调整收费单元之间的连通性。若前后收费单元之间不连接，则提供补充连接单元（收 费为）功能。三个及以上的 单元连通关系 纠偏复杂，尤其是互通 立交通常涉及的收费单元在个以上的，连 通关系复杂、纠偏难度大。因此，该校核工具提供互通立交等 枢纽单元的连通关系单独纠偏功能。通过收费系统本身记录的收 费单元之间的连通关系，告知用户收费单元之间 的连通关系，如显示“收 费单元收费单元，收费单元收费单元，收 费单元收费单元”，则表示收费单元与收费单元、收费单元、收费单元有连通关系，收费单元、收费单元、收 费单元之间则没有连通关系。并且，用户仅需把单元起止位置拖到主路上，选择添加连接单元，系统会通过互通立交自动连接收费单元，避免用户在互通立交上拖动收费单元位置时造成的人工误差。、支路补充该校核工具可根据同一收费单元不同路径情况，进行支路补充，实现收费路径全网覆盖。比如某高速公路路段主路有一收费单元，其支路也是该收费单元，收费单元与收费单元有连通技术关系。此种情况下则选择添加支路功能，通过收费系统记录的收费单元之间 的连通关系，该校核工具可自行补充收费单元支路与收费单元之间的连接线。、添加连接单元各省路网连通关系常有不连贯的现象出现。该校核工具支持连接单元添加功能，当收费单元与收费单元、收费单元与收费广场不连接时，用 户手动添加连接单元，使路网连通。此单元仅做连接使用，不行使计费功能。、可视化展示通过用户与收 费门 架、收费广场、收费单元的交互，该校核工具可展示不同基础设施的地理属性与计费属性。地理属性包括：收费门架、收费广场的经纬度，以及收费单元的起止位置经纬度。计费属性包括：收费门架、收费广场的 名称、编号、桩号等信息，以及收费单元的名称、编号、桩号、收费金额等信息。、地图的定期更新该校核工具中部署的地图为路网专用的私有化地图。因目前各省仍有收费高速公路陆续开通，该校核工具中的地图也应定期更新。部联网 中心通过定期更新的私有化地图服务，使用专线内网为各省提供高效、安全的纠偏服务。（一）校核对象该校核工具的校核对象主要包括收费 广场经 纬度，收费门架经纬度，收费单元起、止经纬度，收 费单元连通性，收费单元与入、出口广场连通性。各省（区、市）利用经纬度采集系统，对收费广场、收费门架、收费单元经纬度等基础信息进行采集后，通过部省专用网络，将基础数据传输至部联网中心。部联网 中心纠偏管理员利用该校核工具，协调省份进行数据纠偏工作，并对数据版本、人员权限、纠偏进度进行管理，同时利用数据中心进行数据存储。纠偏完成后，部联网 中心核验管理员利用基础数据管控平台对数据纠偏质量进行复核，同时将更新数据同步至核验数据中心。关键收费基础设施校核工作数据流如图所示。（二）校核方案、误点纠偏人为因素导致的未能 在关键收 费基础设施附近打点或打点位置错误等，会致使釆集系统定位不准确，经纬度基础数据出现一定偏差。针对该现状，可将采集 的关键基础设施经讳度与地图发布的经纬度进行对比。当二者位置不一致时，以地图发布的经纬度为准，在该校核工具上进行经绳度手动校准。、轨迹纠偏对轨迹偏移的路径进行纠正工作可称为轨迹纠偏。产生轨迹关键收费基础设施校核方案设计偏移的 原因包括：收 费单元的起止点经 纬度基础数据不准确；收路段路段路 段路段省联网 中心部联网 中心备份基础数据纠偏管理员数 据中心基础数 据核验管理员数据中心图关 键收 费 基础设施校核工作数据流年增刊（总第期）丨中国交通信息化 费广场的位置发生偏移；收费单元与 收费单元、收 费广场与收费单元连通性文件上报有误；路径过于复杂，路径规划引擎无法规划预期路径。针对以上情况，需要根据各省上报的连通性文件和收费单元起止点经纬度、收费 广场经纬度等基础信息，对收费单元与收 费单元、收费 广场与收费单元之间的连通关系进行重新连接，连接后再进行误点纠偏工作。（三）校核标准、收费单元之间连接校核标准保证收费单元起止位置、上下行、具体路径准确。保证收费单元之间的连通性。保证收费单元将路段全覆盖，若实际收费单元之间不相连，则选择生成连接单元（收 费为）；若同一收 费单元有两 条及 以上支路，则补充所有支路。、入、出口收费广场与收费单元之间连接校核标准保证入、出口收费广场位置准确。保证与人、出口收费广场相连收费单元位置准确。保证入、出口广场与收费单元相连，若实际收 费广场与 相邻收费单元不相连，则选择生成连接单元（收 费 为）；若同一收费单元有两条及以上支路，应补充 所有支路。、开放式收费广场与收费单元之间连接校核标准保证开放 式收费广场位置准确。保证幵放式收费广场对应收费路段位置准确。保证 开放式收费广场与对应收费路段相连，若实际收费广场与对应收费路段不相连，则选择生成连接单元（收费为）；若同一收费路段有两条及以上支路，应补充完全所有支路。、收费门架、收费广场坐标修正标准该校核工具提供卫星影像图层，用户可看 到收费门架、收费广场的实际影像，便于纠偏工作开展。要求影像 底图中收费门架、收费广场打点位置应在具体设施上，如实体门架影像、广场影像等。、枢纽收费单元修正标准结合卫星影像，若用户能准确标记枢纽单元正确位置，则可将枢纽收费单元起终点打在枢纽路段上；若不能准确标记枢纽收费单元正确位置，则可将枢纽单元终点打在进入枢纽之前的主线或匝道上，或将枢纽单元起点打在离开枢纽之后的主线或匝道上。（四）技术路线依 据上 述校 核 方 案，对校 核工作进行 流程设计，如图所示。校 核过程中，各省 联网 中心首先通过部联网中心铺设的专网，将采集的 各收费门架、收费广场、收 费单元的地理位置信息与计费属性信息，通过部基础数据管控平台向部联网中心上报；部联网中心利用该校核工具，读取部级基础数据管控平台数据库中的收费 门架、收费广场、收费单元等增量的经纬度数据后，更新该校核工具中的基础数据库；该校核工具通过定期更新的地图提供最新的图层服务；各省联网 中心在最新的地图 图层上进行误点 纠偏和轨迹纠偏工作；部联网中心对纠偏完毕之后的数据进行再次校核，并将校核后的数据传至部级基础数据管控平台数据库进行数据覆盖。收费架、收费广 场、收费单元等基础信息丨，读取校核 数据全覆盖更？数据坐准确的增量提供？兜 底校核数 据索三方省中心省中心省中心省中心省中心图校核 流程图四、效益分析基于经纬度该校核工具讨论收费门架、收费广场、收 费单元之间的连通性，设计收 费高速公路关键基础设施校准方案，推动基础信息精准定位，推动路网全覆盖，有助于提高计费精确性，增加道路业主经济收益，提升高速公路收费站日常运营管理和收费服务水平，同时为未来智慧高速出行奠定一定的数据处理、传输、分析基础。基于本方案设计，经过进一步上层应用开发，可满足部稽核平台、部在线计费平台、部客服系统、部运行监测系统等关键部级系统对地图服务的需求。本方案设计可以为公众提供更加精准的出行服务，提升群众出行的幸 福 感和获得感，使出行更加便捷、舒心、安全，五、结束语取消高速公路省界收费站后，本文通 过利用 已开发 的经纬度校核工具，进行关键基础设施校核 方案设计。该方案设计可进一步推动收费技术实现精准计费，加强对收费运营以及服务的评价监督，实现各类数据资源的集中、统一管理与应用，实现“用数据说话、靠数据决策、依数据行动”，实现精准计费，施惠于民气参 考文献】李德生取消省 界收费站 后云平台需求与功能设计分析中国交通信息化，（）：丨 孙德强基于“互联网的高 速公路 在线收费体系中 国交通 信息化，（）：责任编辑郭潇威