CN106991727B - 一种高速公路互通计费的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高速公路互通计费的方法及系统，该方法包括：在车辆驶入高速公路出口处时，搜索车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程；对行程进行预处理，包括判断行程是否存在缺失，并在行程存在缺失时则对高速公路收费节点的初始化处理；根据预处理后的行程构建车辆的高速公路行程的加权有向图，并采用邻接表的形式存储在数据库中；根据加权有向图，采用贪心算法计算节点之间的通行费用；对通行费用进行去重处理后，形成高速公路上各阶段行程的计费表；调取在高速公路上各阶段行程的费用，并整合成在高速公路上总的的行程计费。通过实施本发明不仅能够节省数据库存储空间，同时还可提高高速公路互通计费的效率及准确性。

Description

一种高速公路互通计费的方法及系统

技术领域

本发明涉及交通信息处理技术领域，具体地说，涉及一种高速公路计费的方法及系统。

背景技术

目前，全球的经济及文化交流都趋于快速发展，随着经济的快速发展各地区的经济交流区域也渐渐形成扩大化的趋势，交通作为支持经济发展和文化交流的重要支柱也越来越受到关注。并且，人们对生活质量的要求也越来越高，各种不同形式的旅行极大地丰富了人们的生活，而良好的交通也会为人们的出行提供保障，同时，随着电子网络技术的发展，电子网络与交通的结合技术也大大地方便了人们的日常生活。

高速公路作为沟通不同城市的重要交通形式，以其车速高，为人们出行节省时间；通行能力大，方便流通量大时的人们出行；行车安全系数高；降低能源消耗、运输成本低等优点为人们出行的首选形式。

高速公路属于高等级公路。中国交通部《公路工程技术标准》规定，高速公路指“能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上、专供汽车分道高速行驶、并全部控制出入的公路”。各国尽管对高速公路的命名不同，一般来说，高速公路能适应120公里/小时或者更高的速度，有4车道以上、两向分隔行驶、完全控制出入口、全部采用立体交叉的公路。此外，有不少国家对部分控制出入口、非全部采用立体交叉的直达干线也称为高速公路。国际道路联合会在历年的统计年报中，把直达干线也列入高速公路范畴。高速公路的建设情况可以反映一个国家和地区的交通发达程度、乃至经济发展的整体水平。

而随着交通条件的改善，各个区域之间以及各个区域内新建了很多的高速公路，同时建立了各个高速公路之间的互通方式，为人们采取高速公路出行提供了极大的方便。车辆从高速公路起点入口进入，在高速公路终点出口开离高速公路，只需要在终点出口处进行一次收取全程的费用，不需要在中间每个中转站都进行收费，方便该车辆通行的同时减少了中间收费站对每台过往车辆收费的繁琐、重复操作，提升了高速公路上车流通行的流畅度。

但是，由于高速公路之间的复杂互通关系，以及车辆在高速公路之间互通中的诸多特殊情况对高速公路互通计费提出了更高的要求，如车辆行驶途中几段高速公路固定收费以及车辆中间段行程记录丢失等情况。再者，从高速入口进入的车辆在互通高速公路上行驶时往往可以选择多条不同的可通行高速公路路径，这就对互通高速公路的收费管理提出了更高的要求，而且要求在车辆出高速公路收费站时快速计算出该车辆在高速公路上行驶路径的通行费用。

现今，采用的高速公路互通计费主要包括以下两种形式：

(1)在系统中存储每条高速公路路径的收费信息，在车辆驶出高速公路出口时，从系统中查表进行累加进行计费。

(2)根据车辆的行驶路径，采用通行单位里程单价乘以路径长度，实时计算高速公路通行费用。

但是，采用方案(1)存储每段高速公路的通行收费信息，对系统的软、硬件资源消耗大，需要配备高性能的计算机。

而采用方案(2)时，实际中经常会发生中间行驶路径丢失的情况，造成不能准确地针对车辆的行驶路径进行收费。

因此，提供一种准确、全面、高效的高速公路互通计费的方法是本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高速公路互通计费的方法及系统，能够快速、准确高效地计算出车辆在高速公路互通路径上通行所需的费用。

为了解决上述技术问题，本发明提出如下技术方案：

一方面，本发明提出一种高速公路互通计费的方法，该方法包括：

在车辆驶入高速公路出口处时，搜索所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程；

对所述行程进行预处理，包括判断所述行程是否存在缺失，并在所述行程存在缺失时则对高速公路收费节点的初始化处理；

根据预处理后的行程构建所述车辆的高速公路行程的加权有向图，并采用邻接表的形式存储在数据库中；

根据所述加权有向图，采用贪心算法计算节点之间的通行费用；

对计算得到的通行费用进行去重处理后，形成计费表并存储在数据库中；

从数据库中调取在高速公路上各阶段行程的费用，并整合成在高速公路上总的的行程计费并保存到所述数据库中。

在一可选实施例中，所述在车辆驶入高速公路出口处时，搜索所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程，进一步包括：

当判断到所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程中没有缺失情况时，则获取该车辆在整个行程中固定收费径路及对应的固定通行费用；获取该车辆在整个行程中非固定收费径路的长度及对应的高速公路通行计费单价，并计算得到非固定的通行费用；

根据所述固定通行费用及所述非固定的通行费用计算获得所述车辆总的的行程计费。

在一可选实施例中，所述对高速公路收费节点的初始化处理进一步包括：

对中间收费站关闭的道路及连续多段均为固定收费的道路进行合并；

将不收费的中间收费站节点过滤掉。

在一可选实施例中，所述根据预处理后的行程构建所述车辆的高速公路行程的加权有向图，进一步包括：

以每段高速公路的起点及终点为节点、该段高速公路为边、该段高速公路通行方向为边的方向及该高速公路通行费用为权值构建加权有向图，其中，该段高速公路通行费用由该段高速公路长度乘以该段高速公路通行单价获得。

在一可选实施例中，所述采用贪心算法计算收费节点之间的通行费用进一步包括：

从初始节点开始，从剩余节点中选取与上一选定节点之间具有关联边且权值最小的作为下一选定节点，直至涵盖所有节点，并按此构建加权有向图；

根据得到的加权有向图计算初始节点到目标节点之间的计费。

在一可选实施例中，所述对计算得到的通行费用进行去重处理后，形成计费表并存储在数据库中进一步包括：

对所述节点之间的通行费用记录数据进行处理，删去非原子记录的通行费用记录，仅保留原子记录的通行费用记录。

在一可选实施例中，上述高速公路互通计费的方法进一步包括：

当判断到高速公路两节点之间按照固定金额计费时，将该两节点之间的计费按照所述固定金额存储在所述数据库中；和/或，

在所述数据库中对应存储车辆进入高速公路的入口收费站标识、驶出高速公路的出口收费站标识、通行费用及货币类型。

另一方面，为实现上述方法，本发明还提供了一种高速公路互通计费的系统，该系统包括：

搜索模块，用于在车辆驶入高速公路出口处时，搜索所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程；

预处理模块，用于对所述行程进行预处理，包括判断所述行程是否存在缺失，并在所述行程存在缺失时则对高速公路收费节点的初始化处理；

加权构建模块，用于根据预处理后的行程构建所述车辆的高速公路行程的加权有向图，并采用邻接表的形式存储；

计费去重模块，用于根据所述加权有向图，采用贪心算法计算节点之间的通行费用，并对计算得到的通行费用进行去重处理后，形成高速公路上各阶段行程的计费表；

计费模块，用于从数据库中调取在高速公路上各阶段行程的费用，并整合生成在高速公路上总的的行程计费；

数据库，用于存储采用邻接表形式的加权有向图、所述高速公路上各阶段行程的计费表及所述总的行程计费。

在一可选实施例中，上述高速公路互通计费的系统中，所述预处理模块，进一步包括：

判断单元，用于判断所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程中是否存在缺失以及高速公路两节点之间的计费方式；

合并单元，用于对中间收费站关闭的道路及连续多段均为固定收费的道路进行合并；

过滤单元，用于将不收费的中间收费站节点过滤掉；

其中，所述计费模块还用于：在所述判断单元判断出所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程中没有缺失情况时，计算该车辆在整个行程中固定收费径路的固定通行费用及该车辆在整个行程中非固定收费径路的非固定的通行费用，得所述车辆总的的行程计费并存储到所述数据库中。

在一可选实施例中，上述高速公路互通计费的系统中，所述加权构建模块，进一步还包括：

第一构建单元，用于以每段高速公路的起点及终点为节点、该段高速公路为边、该段高速公路通行方向为边的方向及该高速公路通行费用为权值构建加权有向图；

第二构建单元，用于从初始节点开始，从剩余节点中选取与上一选定节点之间具有关联边且权值最小的作为下一选定节点，直至涵盖所有节点，并按此构建加权有向图；

其中，所述数据库进一步包括：

第一存储单元，用于存储采用邻接表形式的加权有向图、所述高速公路上各阶段行程的计费表、所述计费去重单元处理后的数据；

第二存储单元，用于存储所述高速公路两节点之间按照固定金额计费的信息、所述总的行程计费；

第三存储单元，用于存储车辆进入高速公路的入口收费站标识、驶出高速公路的出口收费站标识、通行费用及货币类型；

其中，所述计费去重模块进一步用于对所述节点之间的通行费用记录数据进行处理，删去非原子记录的通行费用记录，仅保留原子记录的通行费用记录；

所述计费模块还用于根据得到的加权有向图计算初始节点到目标节点之间的计费。

与现有技术相比，本发明的高速公路互通计费的方法及系统，实现了如下技术效果：

本发明针对车辆的行驶路径轨迹部分丢失的情况，通过构建有向加权图，采用邻接表的形式，可快速准确地计算出缺失路段的最小通行费用，形成费率表，实现了计算互通收费节点间的通行费用。这样，对于行驶轨迹缺失的计算场景，通过查询缺失部分路径起、终收费节点的费用表，即可快速计算出全程收费金额，节省了存储空间的同时提高了高速公路互通计费的效率及准确性，并降低了收费站节点的软硬件资源需求。

并且，本发明实现了从现实路网构建有向联通图，采用灵活可定制的路径计算方法，对特定情况下的收费进行排除，这样处理在实际操作中灵活性强，更智能，而且计算效率高，实时性强。

当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的高速公路互通计费的方法流程示意图；

图2为本发明另一实施例的高速公路互通计费的方法流程示意图；

图3为本发明又一实施例的高速公路互通计费的方法流程示意图；

图4为本发明实施例的高速公路互通计费的系统结构示意图；

图5A为本发明实施例的加权有向图的一个实例结构示意图；

图5B为本发明实施例的邻接表的一个实例结构示意图。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

实施例1

如图1所示，为本发明提出的高速公路互通计费的方法实施例流程示意图。在本实施例中，对高速公路互通中搜索到的车辆路径采用通行路径乘以单价的获取计费金额，对车辆路径缺失路段的计费采用加权有向图获取最小计费的方式，不需要在计费管理系统中存储每条路径的计费金额信息，简化了处理的复杂度及处理时间。本实施例中的高速公路互通计费的方法包括以下步骤：

步骤101、在车辆驶入高速公路出口处时，搜索所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程。

采用高速公路互通的形式方便了车辆对出行行程选择的多样性，可以根据实际情况选择更合理、更快捷的路径。进一步地，为了方便车辆的计费结算，高速公路互通方式在车辆中途转入另一收费站时不立刻进行计费结算，而是在车辆驶出高速公路出口的时候才进行整个出行过程的高速公路费用结算。因此，在最终高速公路出口收费站处，需要先根据车辆各个高速公路收费站时在高速公路收费站数据库中的标识记录在高速公路数据库中搜索该车辆此次在高速上的行驶路径，以进行计费结算。

步骤102、对所述行程进行预处理，包括判断所述行程是否存在缺失，并在所述行程存在缺失时则对高速公路收费节点的初始化处理。

系统搜索获取车辆的路径之后，需要对获得的路径进行整合、处理，因为在实际过程中，会因为各种因素导致不能获取到车辆的部分行驶路径，也就不能准确地进行结算收费。通过该步骤，获取搜索到的准确路径以及不能获取到的路径，方便后续处理以得到准确的计费结果。

步骤103、根据预处理后的行程构建所述车辆的高速公路行程的加权有向图，并采用邻接表的形式存储在数据库中。

通过加权有向图可以以图表的形式很直观地显示出车辆在高速公路上可以的各种行驶路径，同时还方便在系统中存储及计算处理。在本实施例的加权有向图中，使用节点表示每条高速公路的起始点，采用边表示每条高速公路，且用边的方向表示车辆在道路上的行驶方向，加权值作为在道路上的通行费用。如此，直观、全面地反应了车辆在缺失的这段高速公路上的可能行驶路径，以便计算其在本阶段的费用。

而邻接表是图的一种最主要存储结构，用来描述图上的每一个点。对图的每个顶点建立一个容器(例如，有n个顶点，则建立n个容器)，每个顶点的容器中的结点均包含了该顶点的所有邻接顶点。因此，采用邻接表很合适高速公路加权有向图的存储。

步骤104、根据所述加权有向图，采用贪心算法计算节点之间的通行费用。

贪心算法(又称贪婪算法)是指，在对问题求解时，总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说，不从整体最优上加以考虑，他所做出的是在某种意义上的局部最优解。对于上述步骤中获得的高速公路互通加权有向图，采用贪心算法针对每个节点找出与其对应的路径最短的下个节点，计算出车辆在缺失道路阶段的最短行驶路径，从而获得该阶段的通行费用。

步骤105、对计算得到的通行费用进行去重处理后，形成高速公路上各阶段行程的计费表并存储在数据库中。

在本步骤中的通行费用经过去重处理，删去一些重复记录的通行费用，同时，本实施例中还采用仅保留收费节点之间计费记录的原子记录方式。例如，存在A、B及C三个收费站，经过去重处理后保留A与B之间、B与C之间的通行金额记录，而删去A到C之间的通行金额记录。以防止在后续计费中重复计费的情况，同时也减轻了系统的存储数据压力。

步骤106、从数据库中对应调取所述车辆在高速公路上各阶段行程的费用，并整合生成在高速公路上总的的行程计费并保存到所述数据库中。将高速互通过程中能够直接获取的道路计费与缺失道路经处理后得到的最小计费结合，得出车辆在整个高速互通过程中计费。

上述实施例通过针对行径缺失的高速公路路段构建有向加权图的形式快速计算出缺失路段的最小通行费用，形成费率表，用于高效获取车辆在高速公路互通路径的计费金额。本实施例的计费方式避免了现有技术在高速公路互通计费对系统资源消耗大以及对缺失路径计费不准确的问题。

实施例2

如图2所示，为本发明实施例所述的高速公路互通计费的方法的一个具体实施例。本实施例相对于图1所示实施例中的流程，具体描述了搜索、处理及优化高速公路互通计费的过程。本实施例中所述方法包括以下步骤：

步骤201、在车辆驶入高速公路出口处时，搜索所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程。

步骤202、当判断到所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程中没有缺失情况时，则获取该车辆在整个行程中固定收费径路及对应的固定通行费用；获取该车辆在整个行程中非固定收费径路的长度及对应的高速公路通行计费单价，并计算得到非固定的通行费用；

根据所述固定通行费用及所述非固定的通行费用计算获得所述车辆总的的行程计费。

当系统能够搜索到车辆在高速公路上的全部行驶路径，就只需要使用总的路径长度乘以单价即可得出车辆在高速公路上的准确计费，也就省去了后续的复杂计算，更全面、合理地进行高速公路计费。

步骤203、对所述行程进行预处理，预处理操作包括判断所述行程是否存在缺失，并在所述行程存在缺失时则对高速公路收费节点的初始化处理，例如：

对中间收费站关闭的道路及连续多段均为固定收费的道路进行合并；

将不收费的中间收费站节点过滤掉。

通过初始化处理，将存储的数据结构进行简化，去除重复及不需要的数据，提升了存储数据的准确性的同时也简化了后续计算步骤，进一步地优化了计费方案的准确性。

可选的，在本步骤中，为简化数据存储结构，将中间收费站已经关闭的道路路径整合为一条路径；将连续多段均为固定收费的道路路径整合为一条路径的同时将其固定通行费用整合为一个通行费用。

在高速公路的数据库中存储有各个收费站的情况信息，当从高速公路的数据库中识别到有不收费的中间收费站节点时，例如，已经停用的收费站或特殊情况下临时不收费的收费站，并将其过滤掉。

步骤204、根据预处理后的行程构建所述车辆的高速公路行程的加权有向图，并采用邻接表的形式存储在数据库中，进一包括：

以每段高速公路的起点及终点为节点、该段高速公路为边、该段高速公路通行方向为边的方向及该高速公路通行费用为权值构建加权有向图，其中，

该段高速公路通行费用由该段高速公路长度乘以该段高速公路通行单价获得。

步骤205、根据所述加权有向图，采用贪心算法计算节点之间的通行费用；进一步包括：

从初始节点开始，从剩余节点中选取与上一选定节点之间具有关联边且权值最小的作为下一选定节点，直至涵盖所有节点，并按此构建加权有向图；

根据得到的加权有向图计算初始节点到目标节点之间的计费。

步骤206、对计算得到的通行费用进行去重处理后，形成计费表并存储在数据库中；进一步包括：

对所述节点之间的通行费用记录数据进行处理，删去非原子记录的通行费用记录，仅保留原子记录的通行费用记录。

步骤207、当判断到高速公路两节点之间按照固定金额计费时，将该两节点之间的计费按照所述固定金额存储在所述数据库中。

该步骤是针对高速公路中的特殊情况进行的定制设计，若是两节点之间采用固定计费的时候，例如，两高速节点之间计费打折或节假日高速免费的情况，将这两节点之间的高速计费设置为固定费用，过滤掉这两者之间的中间节点。由此，为本高速计费方式提供了一种定制方案，灵活性更强，也更符合实际需求。

步骤208、从数据库中调取在高速公路上各阶段行程的费用，并整合成在高速公路上总的行程计费并保存到所述数据库中。

可选的，在上述的高速公路数据库中还设置有报错程序，当系统判断到在上述程序中构建加权有向图失败或是计算通行费用失败时，均会弹出报错提示消息，进而结束计费程序。如图3所示，为本方案的方法的流程示意图。

实施例3

如图4所示，为本实施例的高速公路互通计费的系统结构的示意图。在本实施例中，用于实现上述实施例中所述的方法，其技术方案本质上与上述实施例一致。图1至图3所示实施例中相应描述，同样适用于本实施例当中。本实施例中，所述系统包括：搜索模块401、预处理模块402、加权构建模块403、计费去重模块404、计费模块405及数据库406，其中：

所述搜索模块401与所述处理模块402相连接，用于在车辆驶入高速公路出口处时，搜索所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程。

所述预处理模块402与所述搜索模块401及所述加权构建模块403相连接，用于对所述行程进行预处理，包括判断所述行程是否存在缺失，并在所述行程存在缺失时则对高速公路收费节点的初始化处理，并将初始化处理后的数据发送至所述加权构建模块403；

所述加权构建模块403与所述预处理模块402及所述数据库406相连接，用于根据预处理后的行程构建所述车辆的高速公路行程的加权有向图，并采用邻接表的形式存储到数据库406中；

所述计费去重模块404与所述数据库406相连接，用于根据所述加权有向图，采用贪心算法计算节点之间的通行费用，并对计算得到的通行费用进行去重处理后，形成高速公路上各阶段行程的计费表并存储在数据库406中；

所述计费模块405与所述数据库406相连接，用于从所述数据库406中调取在高速公路上各阶段行程的通行费用，并整合生成在高速公路上总的行程计费存储到所述数据库406中；

所述数据库406用于存储采用邻接表形式的加权有向图、所述高速公路上各阶段行程的计费表及所述总的行程计费。

如图5A及5B所示，分别为本发明实施例4所述的加权有向图及邻接表的一个实例结构的示意图。其中，每一个加权有向图中的节点在邻接表中都有一个对应的链表，存储该节点的边的集合。在图中，节点A、B、C、D及E表示高速公路上的收费站，有向线段1、2、3、4、5、7、8及9表示在高速公路上收费站节点的线路走向。

在一可选实施例中，所述预处理模块402进一步包括：

判断单元421，用于判断所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程中是否存在缺失以及高速公路两节点之间的计费方式；

合并单元422，用于对中间收费站关闭的道路及连续多段均为固定收费的道路进行合并；

过滤单元423，用于将不收费的中间收费站节点过滤掉。

在一可选实施例中，所述加权构建模块403进一步还可包括：

第一构建单元431，用于以每段高速公路的起点及终点为节点、该段高速公路为边、该段高速公路通行方向为边的方向及该高速公路通行费用为权值构建加权有向图；

第二构建单元432，从初始节点开始，从剩余节点中选取与上一选定节点之间具有关联边且权值最小的作为下一选定节点，直至涵盖所有节点，并按此构建加权有向图。

可选的，所述计费去重模块404可进一步用于：对所述节点之间的通行费用记录数据进行处理，删去非原子记录的通行费用记录，仅保留原子记录的通行费用记录。

可选的，所述计费模块405还可用于：在所述判断单元判断出所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程中没有缺失情况时，计算该车辆在整个行程中固定收费径路的固定通行费用及该车辆在整个行程中非固定收费径路的非固定的通行费用，得所述车辆总的的行程计费并存储到所述数据库406中。

可选的，所述计费模块405还可用于：根据得到的加权有向图计算初始节点到目标节点之间的计费。

在一可选实施例中，所述数据库406可进一步包括：

第一存储单元461，用于存储采用邻接表形式的加权有向图、所述高速公路上各阶段行程的计费表、所述计费去重单元处理后的数据；

第二存储单元462，用于存储所述高速公路两节点之间按照固定金额计费的信息、所述总的行程计费；

第三存储单元463，用于存储车辆进入高速公路的入口收费站标识、驶出高速公路的出口收费站标识、通行费用及货币类型。

本发明中的高速公路互通数据库通过对高速互通过程中的收费站特性进行分析，并结合实际情况，对车辆在高速行驶全程中的各个阶段进行收费站间的通行费用计算、路网构建处理以及所获取数据进行处理，提升了收费站的计算效率和实时性，且可根据实际情况进行两收费站间的定制收费，灵活性强。

通过以上各个实施例可知，本发明上述各实施例所述的高速公路互通计费的方法及系统能获得的有益效果包括：

(1)针对车辆的行驶路径轨迹部分丢失的情况，本发明实施例通过构建有向加权图，采用邻接表的形式快速计算出缺失路段的最小通行费用，节省了存储空间的同时提高了高速公路互通计费的效率及准确性。

(2)本发明实施例可以兼顾车辆的行驶路径轨迹完整的情况，以及存在部分丢失的情况，而且还可对特定情况下的收费进行排除，在实际操作中灵活性强，更智能。

(3)本发明实施例通过构建有向加权图，采用邻接表的形式快速计算出缺失路段的最小通行费用，实现了从现实路网构建有向联通图，采用灵活可定制的路径计算方法，对特定情况下的收费进行排除，这样处理在实际操作中灵活性强，更智能，而且计算效率高，实时性强。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高速公路互通计费的方法，其特征在于，包括：

在车辆驶入高速公路出口处时，搜索所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程；

对所述行程进行预处理，包括判断所述行程是否存在缺失，并在所述行程存在缺失时则对高速公路收费节点的初始化处理；

根据预处理后的行程构建所述车辆的高速公路行程的加权有向图，并采用邻接表的形式存储在数据库中，所述加权有向图以每段高速公路的起点及终点为节点、该段高速公路为边、该段高速公路通行方向为边的方向及该段高速公路通行费用为权值；

根据所述加权有向图，采用贪心算法，从初始节点开始，从剩余节点中选取与上一选定节点之间具有关联边且权值最小的作为下一选定节点，直至涵盖所有节点，并按此构建加权有向图，根据得到的加权有向图计算所述初始节点到目标节点之间的通行费用；

对计算得到的通行费用进行去重处理后，形成高速公路上各阶段行程的计费表并存储在数据库中；

从数据库中对应调取所述车辆在高速公路上各阶段行程的通行费用，并整合生成在高速公路上总的行程计费并保存到所述数据库中。

2.根据权利要求1所述的高速公路互通计费的方法，其特征在于，所述在车辆驶入高速公路出口处时，搜索所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程，进一步包括：

当判断到所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程中没有缺失情况时，获取该车辆在整个行程中固定收费径路及对应的固定通行费用；获取该车辆在整个行程中非固定收费径路的长度及对应的高速公路通行计费单价，并计算得到非固定的通行费用；

根据所述固定通行费用及所述非固定的通行费用计算获得所述车辆总的行程计费。

3.根据权利要求1所述的高速公路互通计费的方法，其特征在于，所述对高速公路收费节点的初始化处理进一步包括：

对中间收费站关闭的道路及连续多段均为固定收费的道路进行合并；

将不收费的中间收费站节点过滤掉。

4.根据权利要求1所述的高速公路互通计费的方法，其特征在于，

每段高速公路通行费用由该段高速公路长度乘以该段高速公路通行单价获得。

5.根据权利要求1所述的高速公路互通计费的方法，其特征在于，所述对计算得到的通行费用进行去重处理后，形成高速公路上各阶段行程的计费表并存储在数据库中，进一步包括：

对所述节点之间的通行费用记录数据进行处理，删去非原子记录的通行费用记录，仅保留原子记录的通行费用记录。

6.根据权利要求1至5任一项所述的高速公路互通计费的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当判断到高速公路两节点之间按照固定金额计费时，将该两节点之间的计费按照所述固定金额存储在所述数据库中；和/或，

在所述数据库中对应存储车辆进入高速公路的入口收费站标识、驶出高速公路的出口收费站标识、节点之间的通行费用及货币类型。

7.一种高速公路互通计费的系统，其特征在于，包括：

搜索模块，用于在车辆驶入高速公路出口处时，搜索所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程；

预处理模块，用于对所述行程进行预处理，包括判断所述行程是否存在缺失，并在所述行程存在缺失时则对高速公路收费节点的初始化处理；

加权构建模块，用于根据预处理后的行程构建所述车辆的高速公路行程的加权有向图，并采用邻接表的形式存储，所述加权有向图以每段高速公路的起点及终点为节点、该段高速公路为边、该段高速公路通行方向为边的方向及该段高速公路通行费用为权值；

计费去重模块，用于根据所述加权有向图，采用贪心算法，从初始节点开始，从剩余节点中选取与上一选定节点之间具有关联边且权值最小的作为下一选定节点，直至涵盖所有节点，并按此构建加权有向图，根据得到的加权有向图计算所述初始节点到目标节点之间的通行费用，并对计算得到的通行费用进行去重处理后，形成高速公路上各阶段行程的计费表；

计费模块，用于从数据库中调取在高速公路上各阶段行程的通行费用，并整合生成在高速公路上总的行程计费；

数据库，用于存储采用邻接表形式的加权有向图、所述高速公路上各阶段行程的计费表及所述总的行程计费。

8.根据权利要求7所述的高速公路互通计费的系统，其特征在于：

所述预处理模块进一步包括：

判断单元，用于判断所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程中是否存在缺失以及高速公路两节点之间的计费方式；

合并单元，用于对中间收费站关闭的道路及连续多段均为固定收费的道路进行合并；

过滤单元，用于将不收费的中间收费站节点过滤掉；

其中，所述计费模块还用于：在所述判断单元判断出所述车辆在高速公路上从起始入口至最终出口的行程中没有缺失情况时，计算该车辆在整个行程中固定收费径路的固定通行费用及该车辆在整个行程中非固定收费径路的非固定的通行费用，得所述车辆总的行程计费并存储到所述数据库中。

9.根据权利要求8所述的高速公路互通计费的系统，其特征在于：

所述数据库进一步包括：

第一存储单元，用于存储采用邻接表形式的加权有向图、所述高速公路上各阶段行程的计费表；

第二存储单元，用于存储所述高速公路两节点之间按照固定金额计费的信息、所述总的行程计费；

第三存储单元，用于存储车辆进入高速公路的入口收费站标识、驶出高速公路的出口收费站标识、节点之间的通行费用及货币类型；

其中，所述计费去重模块进一步用于对所述节点之间的通行费用记录数据进行处理，删去非原子记录的通行费用记录，仅保留原子记录的通行费用记录；

所述计费模块还用于根据得到的加权有向图计算初始节点到目标节点之间的计费。

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