CN115311750B - 一种etc门架运行质量的监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种ETC门架运行质量的监测方法及装置，包括：统计监听设备中设定时间段内采用ETC交易的第一类车辆的ETC交易记录和采用复合通行卡交易的第二类车辆的复合通行卡交易记录；根据ETC交易记录计算第一类车辆的第一车流量、第一交易失败率；根据复合通行卡交易记录计算第二类车辆的第二车流量、第二交易失败率；指令雷达车检器统计设定时间段内ETC门架处的断面车流量；根据第一车流量、第二车流量和断面车流量计算路侧单元漏读率；根据第一交易失败率、第二交易失败率和路侧单元漏读率判断ETC门架系统是否故障，并生成ETC交易和复合通行卡交易的评价结果。本发明能监测ETC门架运行并生成交易评价结果，分析交易失败和漏读的原因，提高运行质量。

Description

一种ETC门架运行质量的监测方法及装置

技术领域

本发明涉及ETC技术领域，尤其涉及一种ETC门架运行质量的监测方法及装置。

背景技术

电子收费(ETC：Electronic Toll Collection)系统又称为电子不停车收费系统，是智能交通领域的一项关键技术，也是当前最先进的公路收费系统。收费站的ETC车道上的路侧单元RSU(Road Side Unit)通过专用短程无线通信技术(DSRC：Dedicated Short-Range Communication)与安装在车辆挡风玻璃上的车载单元(OBU，OnBoardUnit)进行通信，利用计算机网络技术和与银行进行后台结算，从而实现车辆通过收费站且在整个收费过程中保持行驶状态而不用停车。

没有办理ETC业务的车辆在高速公路通行需要使用复合通行卡(CPC卡，CompoundPass Card)，使用复合通行卡需要在高速公路出口统一人工交费。复合通行卡与ETC卡都采用电池供电设计，可以被高速公路ETC门架自动识别，并实现记录车辆入口、出口信息、实际行驶路径、分段计费的功能。但复合通行卡只能记录行驶信息，分段计费，但不能实现ETC卡的分段扣费功能。

随着经济与技术的发展，车辆数量迅猛增长，ETC门架系统建设和ETC车道改造建设基本覆盖现有高速公路，节省高速收费的时间，实现绿色低碳出行。但ETC门架的运行质量直接关系到用户高速通行的体验，目前由于ETC门架运行质量普遍不高而导致路测单元漏读率高、交易失败率高等问题，使得高速收费站车辆拥堵，客诉增多。

因此，亟需一种可以监测并判断ETC门架运行质量，同时评价交易结果以提升ETC门架运行质量的方法。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供了一种ETC门架运行质量的监测方法及装置，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。解决现有技术无法及时监测ETC门架运行、无法对ETC门架运行质量和交易结果做出评价的问题。

一方面，本发明提供了一种ETC门架运行质量的监测方法，所述方法在工控机中执行，所述工控机分别与第一车牌识别设备、雷达车检器、监听设备、车型识别设备和ETC门架系统通信连接，所述方法包括以下步骤：

统计所述监听设备中设定时间段内采用ETC交易的第一类车辆的ETC交易记录和采用复合通行卡交易的第二类车辆的复合通行卡交易记录；所述ETC交易记录至少包括：第一类车辆完成ETC交易的交易成功车辆数和交易失败车辆数，所述复合通行卡交易记录至少包括：第二类车辆完成复合通行卡交易的交易成功车辆数和交易失败车辆数；

根据所述ETC交易记录计算得到所述第一类车辆的第一车流量、第一交易成功率、第一交易失败率；根据所述复合通行卡交易记录计算得到所述第二类车辆的第二车流量、第二交易成功率、第二交易失败率；

指令所述雷达车检器统计所述设定时间段内ETC门架处的断面车流量，指令所述第一车牌识别设备采集所述设定时间段内通过所述ETC门架的所有车辆的车牌信息，指令所述车型识别设备采集所述设定时间段内通过所述ETC门架的所有车辆的车型信息；

根据所述第一车流量和所述第二车流量计算得到完成交易的第三车流量，根据所述第三车流量和所述断面车流量计算得到路侧单元漏读率；

根据所述第一交易失败率、所述第二交易失败率和所述路侧单元漏读率判断所述ETC门架系统是否存在故障，并生成所述ETC门架的ETC交易评价结果和复合通行卡交易评价结果。

在本发明的一些实施例中，统计所述监听设备中设定时间段内采用ETC交易的第一类车辆的ETC交易记录和采用复合通行卡交易的第二类车辆的复合通行卡交易记录之后，还包括：

获取所述第一车牌识别设备采集的所述设定时间段内通过所述ETC门架的所有车辆的车牌信息，根据所述车牌信息筛选出在所述设定时间段内同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录的车辆，以及存在多次复合通行卡交易记录的车辆；

若一车辆同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录，且ETC交易成功、复合通行卡交易失败，则去除复合通行卡交易记录；

若一车辆同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录，且ETC交易失败、复合通行卡交易成功，则去除ETC交易记录；

若一车辆同时存在多个复合通行卡交易记录，仅保留一个复合通行卡交易记录。

在本发明的一些实施例中，还包括：判断车辆异常情况并报警提示，所述车辆异常情况包括一车辆具备多个车载单元或多个复合通行卡、车载单元或复合通行卡记录的车辆信息与所述第一车牌识别设备识别结果不一致、无ETC入口信息、遮挡或污损车牌、屏蔽车辆通信和装配假车牌。

在本发明的一些实施例中，还包括：获取所述雷达车检器统计的所述设定时间段内ETC门架处的断面车流量，指令所述ETC门架系统统计ETC门架自带的第二车牌识别设备在所述设定时间段内识别的车牌数量，根据所述车牌数量和所述断面车流量计算得到第二车牌识别设备漏读率，根据所述第二车牌识别设备漏读率判断所述ETC门架系统是否存在故障。

在本发明的一些实施例中，根据所述第一交易失败率、所述第二交易失败率和所述路侧单元漏读率判断所述ETC门架系统是否存在故障，还包括：

若所述第一交易失败率大于第一设定值，则判断所述ETC门架系统存在ETC交易故障；

若所述第二交易失败率大于第二设定值，则判断所述ETC门架系统存在复合通行卡交易故障。

在本发明的一些实施例中，还包括：在判断所述ETC门架系统存在故障的条件下，获取所述车型识别设备采集的在所述设定时间段内通过所述ETC门架的所有车辆的车型信息，以分析车型与故障之间的关联关系。

在本发明的一些实施例中，还包括：指令所述车型识别设备采集所述设定时间段内通过所述ETC门架的所有车辆的车轴数和长度，根据内设人工智能算法判断车辆车型；

指令所述雷达车检器统计所述设定时间段内所述ETC门架处的断面车流量时，所述雷达车检器识别车辆的长、宽、高和速度，用于判断车辆车型。

在本发明的一些实施例中，统计所述监听设备中设定时间段内采用ETC交易的第一类车辆的ETC交易记录和采用复合通行卡交易的第二类车辆的复合通行卡交易记录，还包括：

指令所述监听设备记录第一类车辆采用ETC交易时的实际交易步骤和第二类车辆采用复合通行卡交易时的实际交易步骤，将第一类车辆的实际交易步骤数量与内设ETC交易成功步骤数量比较，将第二类车辆的实际交易步骤数量与内设复合通行卡交易成功步骤数量比较，若步骤数量相等，则判断交易成功，否则判断交易失败。

另一方面，本发明还提供一种ETC门架运行质量的监测系统，至少包括：

雷达车检器，用于统计一段时间内ETC门架处的断面车流量；

车牌识别设备，用于识别车辆的车牌号；

车型识别设备，用于识别车辆的车型；

监听设备，用于监听车载单元或复合通行卡经过ETC门架所产生的交易信息；

工控机，与所述雷达车检器、所述车牌识别设备、所述车型识别设备和所述监听设备通信连接，用于执行如上文中任意一项所述的ETC门架运行质量的监测方法步骤。

另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上文中提及的任一项所述的ETC门架运行质量的监测方法步骤。

本发明的有益效果至少是：

本发明所述的ETC门架运行质量的监测方法，工控机统计监听设备中设定时间段内采用ETC交易的第一类车辆的ETC交易记录和采用复合通行卡交易的第二类车辆的复合通行卡交易记录，以计算第一类车辆的第一车流量、第一交易成功率、第一交易失败率和第二类车辆的第二车流量、第二交易成功率、第二交易失败率；指令雷达车检器统计设定时间段内ETC门架处的断面车流量，并根据第一车流量、第二车流量和断面车流量计算路侧单元漏读率；在不影响现有ETC门架业务前提下，通过第一交易失败率、第二交易失败率和路侧单元漏读率等监测指标对ETC门架运行质量进行监测，判断ETC门架是否存在故障，并生成ETC门架的ETC交易评价结果和复合通行卡交易评价结果，进而分析ETC交易或复合通行卡交易失败的原因和失败类型，通过路侧单元漏读率分析漏读的原因，最终提高ETC门架运行质量。

进一步的，工控机指令第一车牌识别设备采集设定时间段内通过ETC门架的所有车辆的车牌信息，并根据车牌信息筛选出在设定时间段内同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录的车辆，以及存在多次复合通行卡交易记录的车辆，对存在重复交易的车辆进行去重操作，保证交易记录数据的准确性，以保证ETC门架交易评价结果的准确性。

更进一步的，所述方法还能够判断车辆异常情况并报警提示，针对于一车多介质、实际车辆信息与车载单元或复合通行卡记录的信息不符、遮挡或污损车牌、屏蔽车辆通信和装配假车牌等车辆异常情况报警，排查车辆异常情况后及时上报相关部门，有利于打击非法车辆，保护社会公共安全。

本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

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，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明一实施例中ETC门架运行质量的监测方法步骤示意图。

图2为本发明一实施例中ETC门架运行质量的监测方法流程示意图。

图3为本发明一实施例中ETC门架运行质量监测设备安装方式示意图。

图4为本发明一实施例中车载单元与ETC门架交易流程步骤示意图。

图5为本发明一实施例中复合通行卡与ETC门架交易流程步骤示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

这里需要强调的是，在下文中提及的各步骤标记并不是对各步骤先后顺序的限定，而应当理解为可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

为了改善ETC门架运行质量，降低路测单元漏读率和交易失败率，进而解决由ETC门架运行质量不高导致的收费站车辆拥堵、客诉增多的问题，本发明提供了一种ETC门架运行质量的监测方法，该方法在工控机中执行，工控机分别与第一车牌识别设备、雷达车检器、监听设备、车型识别设备和ETC门架系统通信连接，如图1和图2所示，该方法包括以下步骤S101～S105：

步骤S101：统计监听设备中设定时间段内采用ETC交易的第一类车辆的ETC交易记录和采用复合通行卡交易的第二类车辆的复合通行卡交易记录；ETC交易记录至少包括：第一类车辆完成ETC交易的交易成功车辆数和交易失败车辆数，复合通行卡交易记录至少包括：第二类车辆完成复合通行卡交易的交易成功车辆数和交易失败车辆数。

步骤S102：根据ETC交易记录计算得到第一类车辆的第一车流量、第一交易成功率、第一交易失败率；根据复合通行卡交易记录计算得到第二类车辆的第二车流量、第二交易成功率、第二交易失败率。

步骤S103：指令雷达车检器统计设定时间段内ETC门架处的断面车流量，指令第一车牌识别设备采集设定时间段内通过ETC门架的所有车辆的车牌信息，指令车型识别设备采集设定时间段内通过ETC门架的所有车辆的车型信息。

步骤S104：根据第一车流量和第二车流量计算得到完成交易的第三车流量，根据第三车流量和断面车流量计算得到路侧单元漏读率。

步骤S105：根据第一交易失败率、第二交易失败率和路侧单元漏读率判断ETC门架系统是否存在故障，并生成ETC门架的ETC交易评价结果和复合通行卡交易评价结果。

本发明所述的ETC门架运行质量的监测方法，涉及工控机、第一车牌识别设备、雷达车检器、监听设备和车型识别设备五个主要设备，在不影响原始ETC门架正常业务的前提下，设备安装方式如图3所示。其中，雷达车检器用于统计设定时间内ETC门架处的断面车流量；车牌识别设备用于识别车辆的车牌号；车型识别设备用于识别车辆的车型；监听设备用于监听车载单元或复合通行卡经过ETC门架所产生的交易信息；工控机用于分析第一车牌识别设备、雷达车检器、监听设备和车型识别设备监测到的车牌、车流量、交易数据和车型信息，结合ETC门架系统的路侧单元交易数据和第二车牌识别设备监测的车牌信息，判断ETC门架系统的运行质量，是否存在交易故障，并生成ETC门架的ETC交易评价结果和复合通行卡交易评价结果。

在一些实施例中，第一车牌识别设备装配有补光灯，在夜间或者阴暗环境中，为第一车牌识别设备补光。

在步骤S101中，监听设备采用DSRC(Dedicated Short Range Communication，专用短程通信)技术，用于监听并记录车载单元或复合通行卡与ETC门架系统交易时产生的DSRC数据帧，并将监听到的数据帧上传给工控机。

具体的，如图4所示，车载单元与ETC门架交易流程产生的数据帧包括以下步骤S201～S206，该交易流程在ETC门架系统内执行：

步骤S201：对行经收费站的车辆的车载单元下发广播帧以读取车辆的车载单元系统信息、ETC卡信息和ETC卡消费信息，并接收车载单元回复帧。其中，车载单元系统信息包括车载单元的发行方、版本、合同序列号和有效期；ETC卡信息包括ETC卡的发行方、版本、卡号、有效期和车辆信息；ETC卡消费信息包括ETC卡的入口站、车型、门架信息和车辆信息；车辆信息包括车种、车牌号、车牌颜色和车型。

步骤S202：对车载单元下发读取车载单元计费信息数据帧，并接收车载单元回复帧。其中，车载单元计费信息包括车辆信息、累计通行省份个数、累计计费里程、累计应收金额和累计实收金额。

步骤S203：对车载单元计费信息下发更新数据帧，并接收车载单元回复帧。更新在步骤S202中读取的车载单元计费信息，重新核实并更新车辆信息、累计通行省份个数、累计计费里程、累计应收金额和累计实收金额。

步骤S204：对车载单元下发复合消费初始化数据帧，并接收车载单元回复帧。

步骤S205：对车载单元下发复合消费数据帧，并接收车载单元回复帧。

步骤S206：对车载单元下发交易结束帧，车载单元不回复。

具体的，如图5所示，复合通行卡与ETC门架交易流程产生的数据帧包括以下步骤S301～S03，该交易流程在ETC门架系统内执行：

步骤S301：对行经收费站的复合通行卡下发广播帧以读取车辆的复合通行卡系统信息、复合通行卡路径信息、复合通行卡计费信息和入出口信息，并接收复合通行卡回复帧。其中，复合通行卡系统信息包括车辆获取复合通行卡的发行省份信息；复合通行卡路径信息包括车辆累计通行省份个数，复合通行卡计费信息包括累计计费里程和累计应收金额；人出口信息包括入站口、入口信息和最近门架编号。

步骤S302：对复合通行卡路径信息和复合通行卡计费信息下发更新数据帧，并接收复合通行卡回复帧。更新在步骤S301中读取的复合通行卡路径信息和复合通行卡计费信息，重新核实并更新车辆累计通行省份个数、累计计费里程和累计应收金额。

步骤S303：对复合通行卡下发交易结束帧，复合通行卡不回复。

在一些实施例中，在步骤S101中，工控机获取监听设备的数据帧后，根据交易的实际步骤数量来判断车辆交易成功还是失败，具体的：

指令监听设备记录第一类车辆采用ETC交易时的实际交易步骤和第二类车辆采用复合通行卡交易时的实际交易步骤，将第一类车辆的实际交易步骤数量与内设ETC交易成功步骤数量比较，将第二类车辆的实际交易步骤数量与内设复合通行卡交易成功步骤数量比较，若步骤数量相等，则判断交易成功，否则判断交易失败。

示例性的，第一类车辆完成ETC交易需要经历步骤S201～S206六个步骤，当监听设备记录的车辆ETC交易的实际交易步骤数量等于六时，则判断车辆ETC交易成功，当监听设备记录的车辆ETC交易的实际交易步骤数量小于六时，则判断车辆ETC交易失败；同理，第二类车辆完成复合通行卡交易需要经历步骤S301～S303三个步骤，当监听设备记录的车辆复合通行卡交易的实际交易步骤数量等于三时，则判断车辆复合通行卡交易成功，当监听设备记录的车辆复合通行卡交易的实际交易步骤数量小于三时，则判断车辆复合通行卡交易失败。由此，得到第一类车辆的交易成功车辆数、交易失败车辆数和第二类车辆的交易成功车辆数、交易失败车辆数。

在步骤S102中，通过在步骤S101中得到的第一类车辆的交易成功车辆数、交易失败车辆数和第二类车辆的交易成功车辆数、交易失败车辆数计算得到第一车流量、第一交易成功率、第一交易失败率、第二车流量、第二交易成功率和第二交易失败率。

具体计算公式如(1),(2),(3),(4),(5),(6)所示：

A＝B+C； (1)

D＝B/A*100％； (2)

E＝C/A*100％； (3)

其中，A是第一车流量，B是第一类车辆交易成功车辆数，C是第一类车辆交易失败车辆数，D是第一交易成功率，E是第一交易失败率。

F＝G+H； (4)

I＝G/F*100％； (5)

J＝H/F*100％； (6)

其中，F是第二车流量，G是第二类车辆交易成功车辆数，H是第二类车辆交易失败车辆数，I是第二交易成功率，J是第二交易失败率。

需要强调的是，车流量是指在一定的时间内，某条公路点上所通过的车辆数，用公式表示：车流量＝通过车辆数/时间。工控机获取的监控设备监听的数据帧均是在设定时间段内的车辆交易信息，即工控机得到的是在设定时段内的第一类车辆交易成功车辆数、交易失败车辆数和第二类车辆交易成功车辆数、交易失败车辆数，因此，第一类车辆和第二类车辆的交易成功车辆数和交易失败车辆数在数值意义上已经是车流量值，可以直接计算第一车流量和第二车流量。

在一些实施例中，在步骤S101之后、步骤S102之前，还需要对ETC交易记录和复合通行卡交易记录进行去重操作，具体的：

获取第一车牌识别设备采集的设定时间段内通过ETC门架的所有车辆的车牌信息，根据车牌信息筛选出在设定时间段内同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录的车辆，以及存在多次复合通行卡交易记录的车辆。

若一车辆同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录，且ETC交易成功、复合通行卡交易失败，则去除复合通行卡交易记录。

若一车辆同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录，且ETC交易失败、复合通行卡交易成功，则去除ETC交易记录。

若一车辆同时存在多个复合通行卡交易记录，仅保留一个复合通行卡交易记录。

在步骤S102中，第一车流量、第一交易成功率、第一交易失败率、第二车流量、第二交易成功率和第二交易失败率都是根据步骤S101中的ETC交易记录和复合通行卡交易记录计算得到，为了保证数据的准确性，需要进行如上去重操作。同时，对于一车辆同时具备ETC卡和复合通行卡或者多个复合通行卡这样的一车多介质情况，需要对车辆进行排查，保证交通安全。

在步骤S103中，工控机指令雷达车检器统计设定时间段内ETC门架处的断面车流量。其中，雷达车检器根据信号类别可选择激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达。三种雷达主要工作原理一致，对行驶车辆发射信号，并接收行驶车辆反射回来的反射信号，通过比较发射信号和反射信号以获取目标车辆的长、宽、高、距离、方位和速度。激光雷达探测距离远，对目标车辆的距离角度分析能力强，但成本高；毫米波雷达功能性比激光雷达弱，但使用不受环境因素影响；超声波雷达功能性最弱，但功能简单，成本低；在选择雷达车检器类型时可根据具体需求和各个雷达的特点进行选择。

第一车牌识别设备采用高清摄像机，用于识别车辆的车牌号；车型识别设备用于识别车辆的车型，采用高清摄像机或高清摄像机与雷达的融合设备，借助雷达设备识别车辆的长、宽、高以辅助识别车型。

在一些实施例中，工控机指令车型识别设备采集设定时间段内通过ETC门架的所有车辆的车轴数和长度，根据工控机内设人工智能算法判断车辆车型。同时，工控机在指令雷达车检器统计设定时间段内ETC门架处的断面车流量时，雷达车检器还会识别车辆的长、宽、高和速度，用于判断车辆车型。

示例性的，收费公路车辆通行费车型分类如表1所示：

表1

在步骤S104中，第三车流量是完成ETC交易的车辆数与复合通行卡交易的车辆数之和，第三车流量和路侧单元漏读率的具体计算公式如(7),(8)所示：

K＝A+F； (7)

L＝(M-K)/M*100％； (8)

其中，K是第三车流量，A是第一车流量，F是第二车流量，L是路侧单元漏读率，M是ETC门架处的断面车流量。

其中，路侧单元漏读是指车辆行经收费站，被雷达车检器检测到并记录在断面车流量中，而ETC门架并未与车辆进行ETC交易或者复合通行卡交易，这种情况判定为路侧单元漏读。

在一些实施例中，对于ETC门架运行质量监测指标除了路侧单元漏读率还有第二车牌识别设备漏读率，具体的：

获取雷达车检器统计的设定时间段内ETC门架处的断面车流量，指令ETC门架系统统计ETC门架自带的第二车牌识别设备在设定时间段内识别的车牌数量，根据车牌数量和断面车流量计算得到第二车牌识别设备漏读率，根据第二车牌识别设备漏读率判断ETC门架系统是否存在故障。

其中，第二车牌识别设备漏读率的具体计算公式如(9)所示：

N＝(M-P)/M*100％； (9)

其中，N是第二车牌识别设备漏读率，M是ETC门架处的断面车流量，P是设定时间段内第二车牌识别设备识别到的车牌数量。

第二车牌识别设备是ETC门架自带设备，当车辆行经ETC门架时第二车牌识别设备识别车辆车牌号，ETC门架系统调取车辆信息以完成交易。若第二车牌识别设备漏读车辆车牌号，使得车辆未与ETC门架进行ETC交易或者复合通行卡交易就直接通行，由于车辆未与ETC门架进行交易造成路侧单元漏读，或者造成车辆与ETC门架交易失败的情况，因此第二车牌识别设备漏读率也是判断ETC门架运行质量的重要监测指标。

在步骤S105中，根据第一交易失败率、第二交易失败率和路侧单元漏读率判断ETC门架系统是否存在故障，并生成ETC门架的ETC交易评价结果和复合通行卡交易评价结果。在一些实施例中，在分析第一交易失败率和第二交易失败率时，若第一交易失败率大于第一设定值，则判断ETC门架系统存在ETC交易故障；若第二交易失败率大于第二设定值，则判断ETC门架系统存在复合通行卡交易故障。

示例性的，将第一设定值设置为4％，当ETC门架的ETC交易失败率大于4％时，判断ETC门架系统存在ETC交易故障，将第二设定值设置为4％，当ETC门架的复合通行卡交易失败率大于4％时，判断ETC门架系统存在复合通行卡交易故障。其中，第一设定值和第二设定值可以根据具体需求设置为其他值。

示例性的，若ETC门架系统在设定工作间隔24小时内未被判断为ETC交易故障或复合通行卡交易故障，则每日中午12时生成一份ETC交易评价结果和一份复合通行卡交易评价结果，若ETC门架系统在24小时内被判断为ETC交易故障，则在判断后立即生成一份ETC交易评价结果，若ETC门架系统在24小时内被判断为复合通行卡交易故障，则在判断后立即生成一份复合通行卡交易评价结果，实现对ETC门架运行质量的监测与评价。

生成ETC交易或复合通行卡交易的评价结果后，立即调取ETC交易失败和复合通行卡交易失败的车辆信息，分析交易失败原因。其中，交易失败原因通常为：路侧单元漏读、第二车牌识别设备漏读、车辆车牌遮挡/污损导致无法被识别、因车型或车膜材料等因素干扰或屏蔽车载单元与路侧单元通信。对交易失败的车辆逐一排查以上列举的可能的交易失败原因，确定最终交易失败原因，并根据具体的交易失败原因进行针对性的改善措施，以提高ETC门架的运行质量。

在一些实施例中，在判断ETC门架系统存在故障的条件下，获取车型识别设备采集的在设定时间段内通过ETC门架的所有车辆的车型信息，以分析车型与故障之间的关联关系。

具体的，通常车载单元的参数设置是统一的出厂设置，对于不同车型的车辆，车载单元的发射信号和接收信号可能会受车型的干扰，同时，车身距离长也可能导致信号强度弱，对识别也存在一定的难度。因此，当ETC门架系统被判断为ETC交易故障和/或复合通行卡交易故障后，调取设定时间段内交易失败的车辆信息，获取车型识别设备采集的车型信息，辅助判断各类车型是否存在交易失败的隐患并统计各车型的交易失败率。示例性的，小型/微型车型具备较低的交易失败率，大型车型具备较高的交易失败率，针对总结的车型对交易失败率的影响改善ETC门架以实现更大的车型兼容性，尽可能消除因车型因素造成的交易失败问题。

在一些实施例中，该方法还可以判断车辆异常情况并报警提示，车辆异常情况包括一车辆具备多个车载单元或多个复合通行卡、车载单元或复合通行卡记录的车辆信息与第一车牌识别设备识别结果不一致、无ETC入口信息、遮挡或污损车牌、屏蔽车辆通信和装配假车牌。

其中，当车辆具备多个车载单元或多个复合通行卡时，车辆行经ETC门架时，无法进行一对一的通信识别，从而大概率导致交易失败，并在之后的去重操作中去除重复交易记录。当车载单元或复合通行卡记录的车辆信息与第一车牌识别设备识别结果不一致时，合理怀疑车辆进行非法改装或者套用假车牌，工控机报警提示，工作人员对车辆进行排查比对，情况严重者，及时举报并配合相关部门进行调查以保证交通治安。当车辆遮挡或污损车牌时，第一车牌识别设备无法有效识别车辆车牌号，工控机报警提示，工作人员提醒车辆车主显示车牌，遇拒不配合者，及时举报并配合相关部门进行调查以保证交通治安。当车辆多次被第一车牌识别设备识别，但监听设备中没有车辆与ETC门架的交易记录时，判断车辆存在干扰或者屏蔽通信的情况，工控机报警提示，工作人员引导车辆车主进行人工收费，通过排查车辆车型、挡风玻璃材料和车模材料确定信号干扰或屏蔽的原因。

与上述方法相应地，本发明实施例还提供一种ETC门架运行质量的监测系统，该系统包括：

雷达车检器，用于统计一段时间内ETC门架处的断面车流量。

车牌识别设备，用于识别车辆的车牌号。

车型识别设备，用于识别车辆的车型。

监听设备，用于监听车载单元或复合通行卡经过ETC门架所产生的交易信息。

工控机，与雷达车检器、车牌识别设备、车型识别设备和监听设备通信连接，用于执行如上文中提及的任意一项所述的ETC门架运行质量的监测方法步骤。

在一些实施例中，ETC门架运行质量的监测系统还包括补光灯，装配在车牌识别设备旁，为车牌识别设备在夜间使用时补光。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现前述边缘计算服务器部署方法的步骤。该计算机可读存储介质可以是有形存储介质，诸如随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、软盘、硬盘、可移动存储盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。

综上所述，本发明提供一种ETC门架运行质量的监测方法，工控机统计监听设备中设定时间段内采用ETC交易的第一类车辆的ETC交易记录和采用复合通行卡交易的第二类车辆的复合通行卡交易记录，以计算第一类车辆的第一车流量、第一交易成功率、第一交易失败率和第二类车辆的第二车流量、第二交易成功率、第二交易失败率；指令雷达车检器统计设定时间段内ETC门架处的断面车流量，并根据第一车流量、第二车流量和断面车流量计算路侧单元漏读率；在不影响现有ETC门架业务前提下，通过第一交易失败率、第二交易失败率和路侧单元漏读率等监测指标对ETC门架运行质量进行监测，判断ETC门架是否存在故障，并生成ETC门架的ETC交易评价结果和复合通行卡交易评价结果，进而分析ETC交易或复合通行卡交易失败的原因和失败类型，通过路侧单元漏读率分析漏读的原因，最终提高ETC门架运行质量。

进一步的，工控机指令第一车牌识别设备采集设定时间段内通过ETC门架的所有车辆的车牌信息，并根据车牌信息筛选出在设定时间段内同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录的车辆，以及存在多次复合通行卡交易记录的车辆，对存在重复交易的车辆进行去重操作，保证交易记录数据的准确性，以保证ETC门架交易评价结果的准确性。

更进一步的，所述方法还能够判断车辆异常情况并报警提示，针对于一车多介质、实际车辆信息与车载单元或复合通行卡记录的信息不符、遮挡或污损车牌、屏蔽车辆通信和装配假车牌等车辆异常情况报警，排查车辆异常情况后及时上报相关部门，有利于打击非法车辆，保护社会公共安全。

本领域普通技术人员应该可以明白，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法，能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种ETC门架运行质量的监测方法，其特征在于，所述方法在工控机中执行，所述工控机分别与第一车牌识别设备、雷达车检器、监听设备、车型识别设备和ETC门架系统通信连接，所述方法包括以下步骤：

统计所述监听设备中设定时间段内采用ETC交易的第一类车辆的ETC交易记录和采用复合通行卡交易的第二类车辆的复合通行卡交易记录；所述ETC交易记录至少包括：第一类车辆完成ETC交易的交易成功车辆数和交易失败车辆数，所述复合通行卡交易记录至少包括：第二类车辆完成复合通行卡交易的交易成功车辆数和交易失败车辆数；

根据所述ETC交易记录计算得到所述第一类车辆的第一车流量、第一交易成功率、第一交易失败率；根据所述复合通行卡交易记录计算得到所述第二类车辆的第二车流量、第二交易成功率、第二交易失败率；

指令所述雷达车检器统计所述设定时间段内ETC门架处的断面车流量，指令所述第一车牌识别设备采集所述设定时间段内通过所述ETC门架的所有车辆的车牌信息，指令所述车型识别设备采集所述设定时间段内通过所述ETC门架的所有车辆的车型信息；

根据所述第一车流量和所述第二车流量计算得到完成交易的第三车流量，根据所述第三车流量和所述断面车流量计算得到路侧单元漏读率；

根据所述第一交易失败率、所述第二交易失败率和所述路侧单元漏读率判断所述ETC门架系统是否存在故障，并生成所述ETC门架的ETC交易评价结果和复合通行卡交易评价结果；

统计所述监听设备中设定时间段内采用ETC交易的第一类车辆的ETC交易记录和采用复合通行卡交易的第二类车辆的复合通行卡交易记录之后，还包括：

获取所述第一车牌识别设备采集的所述设定时间段内通过所述ETC门架的所有车辆的车牌信息，根据所述车牌信息筛选出在所述设定时间段内同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录的车辆，以及存在多次复合通行卡交易记录的车辆；

若一车辆同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录，且ETC交易成功、复合通行卡交易失败，则去除复合通行卡交易记录；

若一车辆同时存在ETC交易记录和复合通行卡交易记录，且ETC交易失败、复合通行卡交易成功，则去除ETC交易记录；

若一车辆同时存在多个复合通行卡交易记录，仅保留一个复合通行卡交易记录；

所述方法还包括获取所述雷达车检器统计的所述设定时间段内ETC门架处的断面车流量，指令所述ETC门架系统统计ETC门架自带的第二车牌识别设备在所述设定时间段内识别的车牌数量，根据所述车牌数量和所述断面车流量计算得到第二车牌识别设备漏读率，根据所述第二车牌识别设备漏读率判断所述ETC门架系统是否存在故障；

在判断所述ETC门架系统存在故障的条件下，获取所述车型识别设备采集的在所述设定时间段内通过所述ETC门架的所有车辆的车型信息，以分析车型与故障之间的关联关系。

2.根据权利要求1所述的ETC门架运行质量的监测方法，其特征在于，还包括：

判断车辆异常情况并报警提示，所述车辆异常情况包括一车辆具备多个车载单元或多个复合通行卡、车载单元或复合通行卡记录的车辆信息与所述第一车牌识别设备识别结果不一致、无ETC入口信息、遮挡或污损车牌、屏蔽车辆通信和装配假车牌。

3.根据权利要求1所述的ETC门架运行质量的监测方法，其特征在于，根据所述第一交易失败率、所述第二交易失败率和所述路侧单元漏读率判断所述ETC门架系统是否存在故障，还包括：

若所述第一交易失败率大于第一设定值，则判断所述ETC门架系统存在ETC交易故障；

若所述第二交易失败率大于第二设定值，则判断所述ETC门架系统存在复合通行卡交易故障。

4.根据权利要求1所述的ETC门架运行质量的监测方法，其特征在于，还包括：

指令所述车型识别设备采集所述设定时间段内通过所述ETC门架的所有车辆的车轴数和长度，根据内设人工智能算法判断车辆车型；

指令所述雷达车检器统计所述设定时间段内所述ETC门架处的断面车流量时，所述雷达车检器识别车辆的长、宽、高和速度，用于判断车辆车型。

5.根据权利要求1所述的ETC门架运行质量的监测方法，其特征在于，统计所述监听设备中设定时间段内采用ETC交易的第一类车辆的ETC交易记录和采用复合通行卡交易的第二类车辆的复合通行卡交易记录，还包括：

指令所述监听设备记录第一类车辆采用ETC交易时的实际交易步骤和第二类车辆采用复合通行卡交易时的实际交易步骤，将第一类车辆的实际交易步骤数量与内设ETC交易成功步骤数量比较，将第二类车辆的实际交易步骤数量与内设复合通行卡交易成功步骤数量比较，若步骤数量相等，则判断交易成功，否则判断交易失败。

6.一种ETC门架运行质量的监测系统，其特征在于，至少包括：

雷达车检器，用于统计一段时间内ETC门架处的断面车流量；

车牌识别设备，用于识别车辆的车牌号；

车型识别设备，用于识别车辆的车型；

监听设备，用于监听车载单元或复合通行卡经过ETC门架所产生的交易信息；

工控机，与所述雷达车检器、所述车牌识别设备、所述车型识别设备和所述监听设备通信连接，用于执行如权利要求1至5任意一项所述的ETC门架运行质量的监测方法步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的ETC门架运行质量的监测方法步骤。