一种高速公路收费站车辆排队长度监测系统

总结规律，发现了通过速度推导排队长度的计算方法，并使用视频验证结果的方法验证了结果，确保推导过程的正确性，最终确定了排队长度算法，同时利用数据分析的方法推导出了地磁平均占有时间与平均速度之间存在着强相关关系，通过对历史数据进行分析，得到平均占有时间与排队长度的计算方法。

通过地磁终端能够采集到的基本数据有车通过数量、速度、占有时间、车身长度等。车辆在行驶过程中会因为各种情况产生噪声数据，如：（1）车辆在经过地磁时变换道路，导致产生多条数据，导致车辆通过数量、速度、占有时间等数据出现异常值；（2）车辆在两条道路之间行驶，导致一辆车产生两条数据或者导致地磁采集不到数据；（3）出入口存在岔路的情况，导致经过地磁断面4或者断面3的车辆不一定经过断面2。

由于数据中存在部分的噪声数据、漏检、多检数据，在计算时，需要选取既跟排队长度（拥堵情况）有强相关关系，又具有较好的容错性数据进行计算；我们这里选取了单位时间内的平均速度与统计时间内的平均占有率速度作为计算；由于平均占有时间跟速度具有强相关关系，算法也兼顾了通过平均占有时间计算排队长度的方法。

3 系统功能模块

该系统通过采集各收费站出口或入口的车流、排队长度等数据，系统界面显示收费站示意图及匝道数，分别实现以下三个功能：（1）界面最顶层显示收费站排队的总体情况，当前的排队长度、当天累计车流、当前通行匝道数/总匝道数；（2）中间左侧用红、黄、绿三种不同颜色表示收费站排队总体情况（通过绿色、黄色和红色分别代表排队长度处于0～50m、51～125m和126～200m区间的排队长度），同时可通过纵轴了解具体排队长度；（3）中间右侧表格记录该收费站当天排队长度大于50m的所有情况。

4 结语

通过对照系统显示数据及现场视频拍摄情况进行实测，该系统达到了监测车辆排队长度的要求，并且对于异常、漏报数据有很好的容错性，一定程度上能够降低地磁埋设成本、施工要求及后期维护要求，能够保证排队长度数据的稳定性和准确性。通过对高速公路主要断面及出入口运行自动化监测，能进一步提升高速公路的出行服务质量和服务水平，为市民节假日出行提供实时、有效的路况信息，合理引导车辆出行。

参考文献

[1] 王东柱，陈艳艳，李亚蒙.基于浮动车停车点数据交叉口车辆排队长度计算方法[J].公路交通科技，2012，29（12）.

[2] 熊英格，徐卓立，刘好德.基于浮动车数据的交叉口范围动态划分方法[J].交通信息安全，2009，27（5）.

[3] 杨永辉，黄磊，刘昌平.基于视频分析的车辆排队长度检测[J].计算机应用研究，2011，28（3）.

[4] 张永终，张军强，乔志龙.基于多传感器融合的排队长度检测系统设计[J].道路交通与安全，2015，15（3）.

（责任编辑：黄银芳）

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