同盾科技

2019年7月，交通運輸部制定印發《數字交通發展規劃綱要》中提出以“數據鏈”為主線，構建數字化的采集體系、網絡化的傳輸體系和智能化的應用體系，加快交通運輸信息化向數字化、網絡化、智能化發展，為交通強國建設提供支撐；2019年9月，中共中央、國務院印發了《交通強國建設綱要》，其中對門架數據的綜合應用提出了明確的要求； 2021年2月國務院印發的《國家綜合立體交通網規劃綱要》中，對數據分析、數字賦能也提出了要求。

近年來，高速公路安全管理正從被動管控向主動安全管控轉變，傳統的小規模數據分析已不能滿足交通行業發展需求。ETC是目前用戶數量最龐大的涉車智能化終端，ETC門架以及收費站也是目前高速公路上相對最為完善的感知系統。除了用于公路聯網收費之外，ETC還能在路網監測、重點車輛管控、逃費稽查等方面發揮重要作用。

基于ETC門架系統等新型智慧交通基礎設施建設成果，應用信息化技術、大數據分析等新興技術發揮交通大數據的價值，并結合交通工程學理論展開智能化應用，進而減輕交通擁堵和安全事故對公眾生命財產的危害具有十分重要的意義。

洞察：挖掘ETC門架系統數據價值

截至 2019 年底，我國高速公路里程規模達 14.76 萬公里，居世界第一。同年，按照黨中央國務院部署，我國啟動了取消高速公路省界收費站工程，逐步實現聯網收費。ETC 門架系統設置在兩個互通之間或省界之間，數據顯示，目前全國共計建成24588套 ETC 門架系統，用戶數量、路網規模均為全球第一。這為高速公路信息化管理及ETC門架數據的深度應用打下了深厚基礎。

高速公路ETC門架系統生成的數據體量大、種類多、覆蓋范圍廣、實時性強、準確率高、可靠性高；同時，數據的采集、匯總、分析及處理方便，結果豐富。

通過ETC門架產生的數據主要有三類：一是門架交易數據，車輛經過門架時，CPC卡或OBU標簽與門架交互生成的數據，包括車輛入口信息、經過時間、車型、門架計費里程、計費金額等信息；二是門架相機抓拍圖片數據，車輛經過門架時，ETC 門架上架設的攝像機抓拍的實時車輛圖片；三是車牌識別流水數據，對門架抓拍圖片的信息描述，包括門架編號、抓拍時間、識別車牌號、識別車型、拍攝位置等。

依托ETC門架統計數據，可計算得到行程時間、速度等駕駛行為指標。指標主要分為三大類：一是基本通行指標，包括車牌號及顏色、熱點通行OD、通行次數、通行總里程、總收費額、總通行時長等等相關信息；二是安全指標，包括平均車速、超速次數、疲勞駕駛次數、路測環境等等；三是外部共享相關的數據。

創新：數字賦能高速公路智慧應用

在此背景下，同盾科技憑借多年積累的決策智能技術及交通行業服務經驗，推出“基于 ETC 門架系統的高速公路智慧應用”解決方案，充分挖掘 ETC 門架系統數據除了收費外的應用價值，為徹底解決高速公路的路網運行監測、駕駛行為監測、收費稽查和車輛信用管理、車路協同等智慧應用的數據來源準確性、及時性提供強有力的數據和硬件支撐，探索大幅提升高速公路運營管理、應急處置和公眾服務水平的可行途徑。

“基于 ETC 門架系統的高速公路智慧應用”解決方案，主要圍繞交通流量監測、路網運行狀態感知、收費稽查管理、高速公路管理專項分析等方面進行賦能和應用建設。在交通行業開展了探索性應用，發揮了數據價值，為行業管理、企業運營和公眾服務提供研判支撐。

一、精準研判分析交通流量

面向交通管理部門和運營單位需求，掌握路段交通流量特征，能有針對性優化管控措施，合理均衡誘導路段流量，提升路段服務水平，從而保證路網暢通運行。例如，基于ETC收費數據挖掘，通過相應轉換算法，實現了每個路段的車流量、車型以及時間分布特征采集提取。提取這些數據后，能快速精準分析路段車流量，支撐路網規劃決策、運營管理優化、差異化收費方案制定等。

二、感知路網運行狀態概況

利用高速公路車輛通行于上下游ETC門架正常時間與異常時間差，采用相關算法即可對路段的交通運行狀態進行識別。當前，除了采用互聯網地圖對路段擁堵狀態進行分析外，應用ETC門架數據為獲取交通運行狀態提供了一種新的手段，當車輛發生異常事件時，相比傳統的視頻數據，能更加精準了解異常車輛具體信息，具有顯著的低成本優勢。

三、收費稽查管理

融合關聯ETC門架、收費站出入口、車牌識別等海量數據，并具備豐富的數據展現能力，讓管理者能快速掌握管轄路段偷逃費態勢，業務人員輸入車牌號即可獲取系統自動補全的車輛完整軌跡及完整證據鏈，極速處理部省下發的稽核工單；此外，還能通過數據分析開展日常稽查，通過AI模型實現稽核分析，通過業務規則實現工作監測，由此大幅提升稽核工作效率，有效解決收費路網變大、環節增多、逃費手法更新迭代的情況下，人工操作無法滿足稽核工作需求的問題，讓高速收費稽核變得更加精準高效。

四、高速公路管理專項分析

基于門架數據，融合包括收費數據、治超數據、通行費數據、收費站過站數據，以及綜合監控系統、交調系統、ETC發行系統結算系統里的所有數據等進行分析。通過融合數據，可以建立實現高速公路專項分析，一個是全路網的綜合分析，一般都是按月，半年，全年作為周期。另外，專項分析主要有幾個板塊，包含養護施工的影響分析、區域貨運量分析、收費站車道壓力及車道設置的分析、ETC車道運營分析、新開通路段交通影響分析等。

實踐：助力高速公路數字化建設

2022年，同盾科技運用數字化、智能化技術手段協助某高速公路建設實施了“ETC門架數據的綜合應用”項目。該項目圍繞“128”即“一中心、兩平臺、八應用”進行設計，以“安全、有序、暢通”作為指導精神，從“人、車、路、環境”四個方面開展建設。“一中心”為數據交換共享中心，“兩平臺”為安全管控平臺和營運管理平臺，“八應用”為“兩客一危”車輛安全管控、肇事車輛快速篩查、管控措施影響評估、道路擁堵評估預測、系統運行監測、收費稽核輔助、收費數據分析和設備管理應用模塊。

一中心：數據交換共享中心

數據交換共享平臺是數字化平臺的底座。該高速公路運營公司前期已建設完成多個信息化系統，但各個系統之間的數據無法共享，產生了一個個數據孤島，不利于數據價值的充分發揮。因此，本項目將建設數據交換共享平臺，打破數據孤島，方便系統間的數據交換共享，讓數據價值最大化。

兩平臺之安全管理平臺

安全管理平臺滿足公司對高速公路安全管控需求，包含“兩客一危”車輛安全管控、肇事車輛快速篩查、管控措施影響評估、道路擁堵評估預測。

（一）“兩客一危”車輛安全管控

“兩客一危”是道路運輸行業安全監管的重中之重，當前利用科技手段加強“兩客一危”運輸監管，成為預防和化解道路交通安全風險的關鍵。針對“兩客一危”重點車輛，系統充分整合利用現有平臺數據，建立車輛特征庫和名單庫，并依托ETC門架等設備對車輛運行狀態進行實時監管，對出現的行駛軌跡異常（超速、超時、長時間行駛、快車道行駛等）、特殊點位（服務區、隧道等）進行信息顯示預警以及完整的車輛軌跡跟蹤，并將異常信息及時推送給相關部門。

（二）肇事車輛快速篩查

隨著該高速公路交通流量增加，交通事故的數量也有所增加，肇事逃逸現象時有發生，利用數字化手段快速篩查肇事車輛，可有效提高高速安全管控的效率。針對因車輛違法（如貨車超高超標、拋灑物等）導致的事故、裝損等安全事件，系統充分利用大數據分析技術，從時間段、車型等多個維度，快速縮小目標車輛的范圍；并在人工排查過程中，系統自動關聯前后門架及監控視頻，減輕人工排查的工作量，提高篩查效率。

（三）管控措施影響評估

目前在國內外高速公路管理中應用的主動交通管控措施主要有：主動匝道控制、精細化車道管理、合乘車道、排隊預警、貨車限制、交通事件管理等措施，而這些管控措施的實施需要有配套的智慧感知系統、數據分析系統來實時分析評估和預測道路交通運行狀態。結合該高速公路現狀和管理需要，基于ETC門架系統數據可展開高速公路交通主動管控平臺研究和建設，在準確評估和預測道路交通運行狀態的基礎上，通過對歷史交通數據的分析，結合管控前后車流量的變化，利用智慧算法對管控措施進行效益評估，為后續的主動管控措施提供數據決策支持。

（四）道路擁堵評估預測

該項目運營公司作為整條路段擁有者和管理者，需要對路段各個站點和路段的交通情況進行全面的了解，同時還可對公眾發布擁堵指數，優化公眾出現選擇道路，對管理部門加強交通管控也起到較好作用。系統通過ETC門架數據實現全路網斷面（百米樁）的實時車流、車速及擁堵指數分析，通過算法對可能出現的擁堵進行預警，并提醒管理者及時介入管理，主動預防可能出現的交通擁堵。

兩平臺之營運管理平臺

營運管理平臺滿足該項目運營公司日常管理的需求，包含系統運行監測、收費稽核輔助、收費數據分析和設備管理這4個功能模塊。

（一）系統運行監測

當前，聯網收費運營和服務規程定義了較多的指標，部聯網平臺和省中心平臺均在對ETC門架、車道設備和收費服務進行監測和通報，為此，該項目需建立相應的監測系統和機制，實時處置設備故障。本系統除了滿足部省平臺通報指標之外，還可自定義監控指標，滿足項目日常運營需要。此外，本系統還將實時提供ETC門架和車道設備的運行狀態給“設備管理系統”，供其進行統一的設備管理。

（二）收費稽核輔助

取消省界收費站實施自由流收費后，收費路網變大，收費環節增多，收費逐步從人工轉為系統自動為主，車輛通行費是否足額結算，判斷難度大幅度增加，本系統將配合部省稽核平臺，提供由ETC門架數據生成的完整證據鏈，減少人工操作，提高打偷逃的效率。此外，同盾科技根據逃費場景定制化開發多個逃費稽核算法模型，自動對海量車輛通行數據、交費數據進行分析，在這一基礎上，稽核決策平臺全面提升收費全過程、全要素稽核能力，最終實現智能稽核、精準執法、快速追逃，讓每輛車的每筆費用都應征不漏。

（三）收費數據分析

為滿足新收費模式下收費日常分析的需要，本系統向運營人員提供多維度（實時和定期、收費和通行等）的、易用靈活的收費運營數據分析統計報表系統，提高收費數據查詢和統計的準確率和效率。

（四）設備管理

基于全公司的設備生命周期管理的需求，搭建設備臺賬、備件管理、維護計劃和維護管理等功能模塊，滿足無紙化和移動化辦公需求。

該落地項目中，同盾科技以 ETC 門架系統數據為基礎，針對高速公路實際需求，落地了路網運行監測系統、駕駛行為分析系統以及收費稽查管理系統等創新應用，分別對多個模型進行測試和驗證，并達到預期目標。

在ETC門架數據應用發展過程中，同盾科技也將繼續探索數字技術的創新，為整個ETC門架數據應用提供更好的分析服務，助力各高速公路公司路網信息系統的綜合服務基礎設施，為交通安全提供強有力的支撐，為行業管理和社會服務提供更多應用支撐。