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《中南大学》 2010年
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高速公路联网收费系统防逃费研究与实现

黄志军  
【摘要】: 随着近几年我国高速公路的建设与发展,高速公路省内联网和跨省联网收费已逐步得到了广泛实施。高速公路联网收费后,行驶在路网内的车辆只需停车两次,大大提高了高速公路的整体服务水平和使用效率,同时也减少了投资和管理费用。但是,如何保证联网收费的正常运行,也成为一项新的课题。随着运营时间的推移和路网的逐渐扩大,路网内利用通行卡等手段作弊而逃费的迹象也随之显现出来,而且形成愈演愈烈之势。司机采取换卡作弊等种种手段逃避通行费,个别收费站工作人员收费作弊行为,已成为目前联网收费管理中急需解决的重大难题。 本文第一部分,介绍了高速公路联网收费系统和广东省粤北片区、粤东片区、粤西片区、珠三角片区等区域的防逃费调研结果,列出了主要的逃费方式和逃费率。建立了高速公路联网后的数学模型,收费识别比对的模型、收费金额计算模型,并将目前高速公路的计费由里程与费率计算的方式,转化为车型系数、里程、标准费率计算的方式。 本文第二部分,引入了博弈分析理论,并运用博弈论对逃费的各方的动机进行了分析,发现在利益的驱动下,逃费将会客观存在,并从博弈的角度提出了防逃费的建议。根据高速公路的收费比对模型和收费金额计算模型,从减少里程、降低车型、降低通行费率等角度分析出不同的逃费方法,并对所有的逃费方法进行了分析,计算了逃费的金额,并提出了防止措施。 本文第三部分,提出了防逃费系统的体系模型,防逃费系统由路径识别系统、主线流量检测、计重收费收费系统、防逃费营运硬件系统(方案一:大容量通行卡内图像存储系统、自动收发卡机,方案二:车牌自动识别、车型自动分类、自动收发卡机)、防逃费软件系统(防逃费营运管理软件、防逃费IC卡动态管理软件、PSAM卡防盗软件等组成)。介绍了高速公路大容量IC卡内抓拍图像存储系统的研究、计重收费用于防止通行费流失的系统研究、多义性路径识别系统与逃费关系的研究。进行了逃费数据挖掘探讨,分别介绍了用时序算法进行交通流量预测发现路网的非法开口、决策树算法预测OD时间进行动态超时设置、遗传规划的多类别分类算法进行收费员作弊分析、基于欧式距离孤立点的数据挖掘方法挖掘异常收费数据、ETC和储值卡用户逃费聚类分析、基于概率的离散数据平均分类算法进行数据库设计等数据挖掘方法在防逃费系统数据挖掘中的应用。分别介绍了防逃费的营运管理软件设计、防逃费IC卡动态管理软件设计、PSAM卡防盗设计方案和应用情况。 本文第四部分,分类汇总防逃费系统的应用成果,对广东省粤北片区高速公路防逃费的应用进行了后评估。提出了防逃费系统投资的技术经济分析方案,提出了逃费系统投资推广的经济分析模型,并用分析模型对广东省各片区进行了分析,得出了在广东省粤北片区以外的其它片区的防逃费投资推广建议。对防逃费的处罚和法规支持进行了研究,分析了法规存在的问题,并提出了相关的建议。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U495

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