關(guān)鍵詞：高速公路；服務(wù)區(qū)；車輛抓拍流水；車流量；數(shù)據(jù)擬合

0 前言

隨著現(xiàn)代交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，我國高速公路的建設(shè)也在不斷推進(jìn)，這對于促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展和改善人民生活質(zhì)量有重要意義。服務(wù)區(qū)作為高速公路的重要組成部分，為過往車輛和人員提供各種服務(wù)，經(jīng)常在重要節(jié)假日承擔(dān)巨大的車流壓力［1］，滿足不同層次、不同類型的服務(wù)需求。根據(jù)前沿產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2021—2026 年中國高速公路服務(wù)區(qū)運營管理與投資預(yù)測分析報告》數(shù)據(jù)，預(yù)計每年通過服務(wù)區(qū)將產(chǎn)生2 000 多億元的消費需求［2］。精準(zhǔn)把握服務(wù)區(qū)的車流量變化，充分保障服務(wù)區(qū)的接納能力，對于進(jìn)一步提高服務(wù)區(qū)的服務(wù)水平具有積極意義。服務(wù)區(qū)的車流量變化是服務(wù)區(qū)管理和規(guī)劃的重要依據(jù)，通過準(zhǔn)確統(tǒng)計車輛的出入數(shù)量及車流的變化趨勢，可以深入了解服務(wù)區(qū)的客流特點和變化規(guī)律?；谶@些數(shù)據(jù)，服務(wù)區(qū)管理者能夠更好地制定服務(wù)策略，調(diào)整資源配置，提前預(yù)判車流高峰期和低谷期，從而實現(xiàn)精細(xì)化的服務(wù)管理。

1 車流量統(tǒng)計技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路車流量呈逐年高位增長的趨勢［3］。統(tǒng)計高速公路車流量能夠幫助交通部門掌握線路的具體運行狀況及運行規(guī)律，具有很強的指導(dǎo)意義［4］，因此車流量統(tǒng)計技術(shù)在交通領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用價值。傳統(tǒng)的車流量統(tǒng)計方式主要包括傳感器技術(shù)、視頻圖像識別技術(shù)和車載終端技術(shù)等。

傳感器技術(shù)主要包括地磁傳感器技術(shù)、電感線圈傳感器技術(shù)和微波雷達(dá)傳感器技術(shù)等。這些傳感器通過檢測車輛經(jīng)過感應(yīng)區(qū)域的變化來獲取車流量數(shù)據(jù)。傳感器技術(shù)可以應(yīng)用于各種道路和車輛類型，但在天氣和環(huán)境因素（如雨雪等惡劣天氣）的干擾下，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性可能會受到影響。

視頻圖像識別技術(shù)利用信息化處理手段對視頻監(jiān)控采集到的車輛特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、篩選和處理，將處理結(jié)果按照日常運營的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行結(jié)果展示［5］。利用視頻圖像識別技術(shù)統(tǒng)計車流量時需要采用較復(fù)雜的圖像處理算法，對計算資源的要求較高；另外，圖像處理算法對車輛圖像質(zhì)量、光線條件等因素也比較敏感，可能會受到環(huán)境因素的干擾，導(dǎo)致其性能下降。

車載終端技術(shù)利用車載終端進(jìn)行車牌識別或車輛特征識別，從而進(jìn)行車流量統(tǒng)計。通過這種方式，車輛可以被準(zhǔn)確地識別和分類，實現(xiàn)更全面的車流狀況了解和統(tǒng)計。然而，該技術(shù)要求車輛預(yù)先安裝車載終端設(shè)備，同時也需在道路上加裝天線等識別設(shè)備。

2 服務(wù)區(qū)車流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計存在的問題

目前，我國高速公路服務(wù)區(qū)主要采用視頻圖像識別技術(shù)進(jìn)行車流量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，即通過架設(shè)在服務(wù)區(qū)出入口處的視頻抓拍設(shè)備對出入服務(wù)區(qū)的車輛圖像進(jìn)行抓拍和識別，實時計算車輛數(shù)量，為高速公路服務(wù)區(qū)管理提供數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。雖然這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)對出入服務(wù)區(qū)車流量的初步統(tǒng)計，但也存在一些問題。

一方面，由于服務(wù)區(qū)的建設(shè)時間不同，其信息化程度也有所差異。建設(shè)時間相對比較早的服務(wù)區(qū)，其信息化程度較低，缺少相應(yīng)的視頻抓拍設(shè)備；而已安裝視頻抓拍設(shè)備的服務(wù)區(qū)也會因為設(shè)備老舊的原因造成抓拍準(zhǔn)確性和精度下降，無法滿足抓拍的質(zhì)量要求。另一方面，部分服務(wù)區(qū)存在出入口形狀不規(guī)則的情況，如喇叭形出入口等。不規(guī)則的出入口形狀會直接影響視頻抓拍設(shè)備的抓拍覆蓋率和抓拍效果，會造成車輛的錯拍和漏拍，降低抓拍和數(shù)據(jù)統(tǒng)計的準(zhǔn)確性。

通過新增或者更換視頻抓拍設(shè)備可以解決以上2 個問題，但需要投入大量的機電建設(shè)資金，增加服務(wù)區(qū)管理的運營成本，同時還需要一定的建設(shè)時間。這都會對服務(wù)區(qū)的正常經(jīng)營造成影響。筆者提出一種新的服務(wù)區(qū)車流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式，即利用全國高速公路已普遍建設(shè)的龍門架，通過龍門架的車輛抓拍流水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行整個服務(wù)區(qū)車流量的擬合運算，進(jìn)而統(tǒng)計服務(wù)區(qū)的車流量數(shù)據(jù)。這種方式可以在基本不增加成本的情況下對服務(wù)區(qū)車流量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較精準(zhǔn)的擬合，充分發(fā)揮現(xiàn)有高速公路車輛抓拍流水?dāng)?shù)據(jù)的價值。

3 服務(wù)區(qū)車流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計實施方案

在撤銷省界收費站后，高速公路上已經(jīng)建成全線覆蓋的龍門架，并且在龍門架上配備有相應(yīng)的視頻抓拍設(shè)備，能夠?qū)^往車輛進(jìn)行實時抓拍。針對這一現(xiàn)狀，本文提出了一種基于門架車輛抓拍流水?dāng)?shù)據(jù)的服務(wù)區(qū)車流量精準(zhǔn)擬合方案，通過構(gòu)建門架、收費站與服務(wù)區(qū)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在不增加額外建設(shè)成本的情況下，對服務(wù)區(qū)的車流量進(jìn)行比較精確的擬合統(tǒng)計。本方案的主要步驟如下：

4 方案驗證

為了驗證基于門架車輛抓拍流水?dāng)?shù)據(jù)的服務(wù)區(qū)車流量統(tǒng)計算法的準(zhǔn)確性，選取某高速公路服務(wù)區(qū)進(jìn)行試點。根據(jù)服務(wù)區(qū)車流量與營業(yè)額之間的正相關(guān)性，通過統(tǒng)計該服務(wù)區(qū)為期7 d 的車流量數(shù)據(jù)和營業(yè)額的比對情況，評估該算法在實際場景下的準(zhǔn)確性和可行性，為進(jìn)一步優(yōu)化服務(wù)區(qū)管理與規(guī)劃提供有力依據(jù)。測試數(shù)據(jù)匯總見表1。

為了直觀反映該服務(wù)區(qū)車流量數(shù)據(jù)與營業(yè)額之間的相關(guān)性，繪制該服務(wù)區(qū)車流量與營業(yè)額對比折線圖，如圖1 所示。

從圖1 可以看出：車流量與營業(yè)額之間呈現(xiàn)正相關(guān)的趨勢；第3 天的營業(yè)額最高，且車流量也達(dá)到最大值；第6 天營業(yè)額最低，車流量也相對較少。

該服務(wù)區(qū)車流量數(shù)據(jù)與營業(yè)額數(shù)據(jù)之間的正相關(guān)關(guān)系可充分驗證所提服務(wù)區(qū)車流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計算法的可行性。該統(tǒng)計算法能夠在不增加額外成本的前提下準(zhǔn)確地統(tǒng)計服務(wù)區(qū)車流量的變化情況，為高速公路服務(wù)區(qū)的車輛統(tǒng)計和服務(wù)管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持，優(yōu)化服務(wù)區(qū)的交通管理規(guī)劃，提高服務(wù)質(zhì)量，滿足用戶需求，為司乘人員提供更好的出行體驗。

5 結(jié)語

針對高速公路服務(wù)區(qū)車流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計方面存在的問題，筆者提出了一種基于門架車輛抓拍流水?dāng)?shù)據(jù)的服務(wù)區(qū)車流量精準(zhǔn)擬合方案。通過構(gòu)建門架、收費站與服務(wù)區(qū)之間的關(guān)聯(lián)性，在不增加額外建設(shè)成本的前提下，充分挖掘高速公路門架的車輛抓拍流水?dāng)?shù)據(jù)價值，對服務(wù)區(qū)的車流量進(jìn)行比較精確的擬合統(tǒng)計，并在某服務(wù)區(qū)進(jìn)行了試點。通過服務(wù)區(qū)車流量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，服務(wù)區(qū)管理人員可以對服務(wù)區(qū)車流量變化趨勢進(jìn)行分析和預(yù)測，從而更好地規(guī)劃和優(yōu)化服務(wù)區(qū)的交通流動，更好地安排資源并提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提高服務(wù)區(qū)的運營效率，為司乘人員提供更好的出行體驗。