【摘 要】
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为实现取消全国高速公路省界收费站,车辆通过省界不停车收费的工作目标,交通部提出以电子快捷收费为主、以车牌图像识别为辅、多种识别和支付手段融合应用的技术路径,对高速
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为实现取消全国高速公路省界收费站,车辆通过省界不停车收费的工作目标,交通部提出以电子快捷收费为主、以车牌图像识别为辅、多种识别和支付手段融合应用的技术路径,对高速公路上所有车辆(包括ETC车辆和MTC车辆)实施分段计费。然而,各类型设备识别精度不够、恶意屏蔽通信、偷逃费行为增多及网络安全风险等种种原因导致部分车辆仍然存在路径信息缺失的情况。现行的查询对比方法环节较多耗时过长,难以达成车辆通过收费站不停车收费的目标。目前在路径信息缺失情况下使用的实时计算方案主要为费率表查询法,在省界收费站拆除后路网结构的叠加导致费率表计算复杂度呈几何级增长,同时高速公路仍在不断建设联网接入系统,费率表更新频繁,采用费率表法枚举的全部路径会有十分庞大的数据量,参数的生成、存储、传输、运算和特殊情况处理都将成为问题。本文通过分析对比现行各种方案的技术路线、适用范围及存在不足后,提出将基于异构并行计算的最短路径算法应用到高速公路多义性路径收费中,使车道收费站利用商品化的桌面级计算机即可具备实时计算大规模路网中任意两个节点间最短路径的能力。论文主要工作如下:(1)按照图论建立高速公路的路网模型,提出取消省界收费站后高速公路路网数据方式及费率表模型。将CUDA的最短路径算法引入大规模高速公路路网费率实时计算方案,使车道收费站实现在50-100ms内对大规模路网中任意两个节点之间最短路径进行实时计算,提高了路径信息缺失车辆的收费效率。(2)使用集成16GB内存的Intel Corei5 CPU、6GB内存的Ge Force GTX1060 GPU的计算机对十万级站点规模的虚拟路网进行测试对比,并将实际费率导入到虚拟路网中,针对路径信息缺失路段的车辆通行费用进行仿真计算和分析,论证了实时计算方案的技术可行性和先进性,对进一步优化高速公路收费工作具有实际工程意义。
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