基于穷举法的高速公路多路径识别研究
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伦 （ 实习）
一
个大的环路及两个小的环路 （ 见图１ ），每个环路均存在路径
目前作 为路径 识别的技术 方案有 两种 ，其 中一种便是 以 射频卡和Ｉ Ｃ 卡复合 为基础的精确拆分 ，即使用专 门的射频通行
卡 ，在 枢 纽 设 置 大 功 率 无线 读 写 卡 设 备 将 标识 站 信 息 写 入和 通 行 卡 复 合 的 视 频 卡 内 ，然后 在 出 口设 置视 频 卡 读 取 设 备 和 Ｉ Ｃ 卡
通行费的征收对象是各种备样的通行车辆 ，在不考虑车型差
异 的情 况 下 ，车 流量 是通 行 费征 收和 拆 分的 基础 ，军 警 车和 绿色
２ 、根 据匹配的数据进行行驶路线的确认 ，进行通行费的
拆分 ；
通道车辆等免费车在整个车流量中有～定的比例 ，且比例比较稳
定 ，因此 ，可 以根 据各 路段 的车流 量与 其 里程 的乘 积 作为 此路 段 参 与拆 分 的 “ 权 ” ，也可 以根 据 多路 径 中不 同路 段的 车流 量 比例
采用 。
（ 四 ）以牌照识别为基础的精确拆分
此 方法 即在 多义 性路 段设 置识 别 点 （ 牌 照 自动识 别设 备 ），
结合出入 口车道牌照识别 ，经过数据处理实现通行费合理拆分。
主要流 程如 下 ：
（ 二 ）以流 量为基 础 的比例 拆分
１ 、识 别点 及入 口和 出 口车 牌识 别数 据进行 匹配 ；
去 ）：
基于穷举法的识别方法分析
一
、
理论 依据
Ｐ （ Ａ Ｄ ） ＝ ／ （ ｖ ＋ ＋ ） Ｐ （ Ａ Ｄ ） ＝ ｌ ｏ ｖ 。 ／ （ ＋ ＋ 乞 。 ） （ ‘ ４ Ｄ ） ＝ ｚ ｏ 。 ／ （ 乞 ％ ； ａ ｂ ｄ ＋ ， ＋ 训 ）
采用 此 方法 。
二、路径识别方法分析 针对这几种拆分方法结合陕西省新西安至蓝田至商州高速公
路 的实 际 情况 进行 分析 。
（ 一） 以最短路径为基础的模糊拆分 由于实际车流路径和最短路径经常不吻合 ，因此以最短路径
为基 础 的模 糊拆 分误 差 非常 大 ，不稳 定 、不 准确 ，此方 法一 般 不
好结 果
来确定拆分比例 ，参与多路径的通行费拆分。流程如下 ：
ｌ 、测量 出实 际路 段车 辆通 过数 ；
２ 、计算各路段车流量与里程 的乘积 ，以此为权进行多路段
拆 分或 算出 多义性 路段 之 间的车 流量 比例 作为 拆分 比例 。 以 Ａ－ Ｄ 之 间有 效 路 径 为 例 ，公 式 如 下 （ 公式推 导此处省
路二义性问题需要几个识 别点。记图形的所有拐 点 （ 起点 、终
点） 分别 为Ａ、Ｂ 、Ｃ 、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ ７ 个点 ；已有标识点 （ 途经 点 ）记为Ｓ Ａ、Ｓ Ｂ 、Ｓ ｃ 。则有任意拐点及标识点构成的数学集合
Ｒ （ 【 ｒ ２ ） …（ ｒ ｎ ） 】 ，其 中 （ ｒ ｉ ） 表 示任 意起 点 、终点 、途 经点构 成
（ 三 ）以射频 卡和 Ｉ Ｃ 卡复 合为 基础 的精确 拆分
２ ０ １ ３ ． ０
。
言 擀譬 ７ ３
研究对象的各类事物。穷举算法是程序设计 中使用最为普遍 ，大 家必须熟练掌握和正确运用的一种算法。它能利用计算机运算速
度 陕、精确 度高 的特 点 ，对 要解 决 问题 的所 有可 能情 况 ，一个 不
司机进行大量的问卷调查或者对数据的更新修正 ，投入的人力和
资 金也 很大 ，而且 上述 公式 仅 考虑 了行 车里 程 和车 流量 两个 影 响
的二义性问题 ，主要体现在经华胥在浊湖互通去玉山方向和去蓝 天东方向，经白鹿塬在席家河枢纽去华胥方向和空工方向 ，经商 州东去华胥方向和空工方向 （ 反方向类同 ）。因此，必须对经过
一
大两小环路 （ 不合入出 口在环内 ）的车辆进行路径识别 。下图
读写器读取信息。目前省 内高速公路网内使用的通行卡若想满
足 此 项 应 用 ，则需 全 部 更 换 复 合 卡和 出 口更 换 读 卡 设备 ，费 用
为新西安至蓝田至商州高速公路路线图 ，图中所有拐点分别设为
字 母Ａ、Ｂ 、Ｃ 、Ｄ 、Ｅ 、Ｆ 、Ｇ，设西安 方 向为起 点 。
较大 ，而且 ，更换读写设备和射频标识站也需要较高的费用 ，
目前 ，全 国 只 有 浙 江 采 用 此 方 法 ，且 也 无 法 完 全 实 现 精 确 收 费 。 所 以 ，新 西蓝 商 高 速 公 路 二 义性 问题 解 决 方 案 中也 不 建 议
其中， 表 示路 径 ｆ 里程 ， １ ， 表 示路 径 ｉ 调查 或者 实际 测量 的车 流 量亦 或者 车流 量的 子样 经验 函数 。 此 比例需 定期 经过 大量 调 查数 据或者 实 地测 量进行 校 正 。对
穷举 法也 叫枚举法或列举法 ，即在研究对象是 由有限个元
素构 成 的集 合 时 ，把所 有对 象 一一 列举 出 来 ，再 对 其一 一进 行研 究 。这 里 昕研 究 的对象 （ 元素 ） 可 以是 个体 事物 ， 也 可 以是 构成
３ 、无 法确 定 路径 的 车辆 按 已识 别 出车 辆 的不 同 路径 比 例进
行拆 分 。
本研究以牌照识别的精确拆分方案为基础 ，在此基础上采用 穷举法进行行驶路线确认 ，并精确拆分 ，系统选择综合考虑此方
法虽 然精 度 尚不 理想 ，但 仍 可采 用弥 补方 法 进行补 偿 ，以 取得 较
漏地进行检查 ，并从中找出符合要求的答案。
二 、实例分 析
司机选择行驶路线的阻抗因素，如果让误差更精确则还应考虑路 况 、车型等更多阻抗因素以及通过大量的车流量数据建立随机分
布 函数 。所 以 ，新 西蓝 商高 速公 路 二义 性 问题 解决 方案 不建 议 采
用 此方 法 。
将图ｌ 的路线 图形建立数学模型 ，找出解决新 西蓝商高速公
一
个大的环路及两个小的环路 （ 见图１ ），每个环路均存在路径
目前作 为路径 识别的技术 方案有 两种 ，其 中一种便是 以 射频卡和Ｉ Ｃ 卡复合 为基础的精确拆分 ，即使用专 门的射频通行
卡 ，在 枢 纽 设 置 大 功 率 无线 读 写 卡 设 备 将 标识 站 信 息 写 入和 通 行 卡 复 合 的 视 频 卡 内 ，然后 在 出 口设 置视 频 卡 读 取 设 备 和 Ｉ Ｃ 卡
通行费的征收对象是各种备样的通行车辆 ，在不考虑车型差
异 的情 况 下 ，车 流量 是通 行 费征 收和 拆 分的 基础 ，军 警 车和 绿色
２ 、根 据匹配的数据进行行驶路线的确认 ，进行通行费的
拆分 ；
通道车辆等免费车在整个车流量中有～定的比例 ，且比例比较稳
定 ，因此 ，可 以根 据各 路段 的车流 量与 其 里程 的乘 积 作为 此路 段 参 与拆 分 的 “ 权 ” ，也可 以根 据 多路 径 中不 同路 段的 车流 量 比例
采用 。
（ 四 ）以牌照识别为基础的精确拆分
此 方法 即在 多义 性路 段设 置识 别 点 （ 牌 照 自动识 别设 备 ），
结合出入 口车道牌照识别 ，经过数据处理实现通行费合理拆分。
主要流 程如 下 ：
（ 二 ）以流 量为基 础 的比例 拆分
１ 、识 别点 及入 口和 出 口车 牌识 别数 据进行 匹配 ；
去 ）：
基于穷举法的识别方法分析
一
、
理论 依据
Ｐ （ Ａ Ｄ ） ＝ ／ （ ｖ ＋ ＋ ） Ｐ （ Ａ Ｄ ） ＝ ｌ ｏ ｖ 。 ／ （ ＋ ＋ 乞 。 ） （ ‘ ４ Ｄ ） ＝ ｚ ｏ 。 ／ （ 乞 ％ ； ａ ｂ ｄ ＋ ， ＋ 训 ）
采用 此 方法 。
二、路径识别方法分析 针对这几种拆分方法结合陕西省新西安至蓝田至商州高速公
路 的实 际 情况 进行 分析 。
（ 一） 以最短路径为基础的模糊拆分 由于实际车流路径和最短路径经常不吻合 ，因此以最短路径
为基 础 的模 糊拆 分误 差 非常 大 ，不稳 定 、不 准确 ，此方 法一 般 不
好结 果
来确定拆分比例 ，参与多路径的通行费拆分。流程如下 ：
ｌ 、测量 出实 际路 段车 辆通 过数 ；
２ 、计算各路段车流量与里程 的乘积 ，以此为权进行多路段
拆 分或 算出 多义性 路段 之 间的车 流量 比例 作为 拆分 比例 。 以 Ａ－ Ｄ 之 间有 效 路 径 为 例 ，公 式 如 下 （ 公式推 导此处省
路二义性问题需要几个识 别点。记图形的所有拐 点 （ 起点 、终
点） 分别 为Ａ、Ｂ 、Ｃ 、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ ７ 个点 ；已有标识点 （ 途经 点 ）记为Ｓ Ａ、Ｓ Ｂ 、Ｓ ｃ 。则有任意拐点及标识点构成的数学集合
Ｒ （ 【 ｒ ２ ） …（ ｒ ｎ ） 】 ，其 中 （ ｒ ｉ ） 表 示任 意起 点 、终点 、途 经点构 成
（ 三 ）以射频 卡和 Ｉ Ｃ 卡复 合为 基础 的精确 拆分
２ ０ １ ３ ． ０
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言 擀譬 ７ ３
研究对象的各类事物。穷举算法是程序设计 中使用最为普遍 ，大 家必须熟练掌握和正确运用的一种算法。它能利用计算机运算速
度 陕、精确 度高 的特 点 ，对 要解 决 问题 的所 有可 能情 况 ，一个 不
司机进行大量的问卷调查或者对数据的更新修正 ，投入的人力和
资 金也 很大 ，而且 上述 公式 仅 考虑 了行 车里 程 和车 流量 两个 影 响
的二义性问题 ，主要体现在经华胥在浊湖互通去玉山方向和去蓝 天东方向，经白鹿塬在席家河枢纽去华胥方向和空工方向 ，经商 州东去华胥方向和空工方向 （ 反方向类同 ）。因此，必须对经过
一
大两小环路 （ 不合入出 口在环内 ）的车辆进行路径识别 。下图
读写器读取信息。目前省 内高速公路网内使用的通行卡若想满
足 此 项 应 用 ，则需 全 部 更 换 复 合 卡和 出 口更 换 读 卡 设备 ，费 用
为新西安至蓝田至商州高速公路路线图 ，图中所有拐点分别设为
字 母Ａ、Ｂ 、Ｃ 、Ｄ 、Ｅ 、Ｆ 、Ｇ，设西安 方 向为起 点 。
较大 ，而且 ，更换读写设备和射频标识站也需要较高的费用 ，
目前 ，全 国 只 有 浙 江 采 用 此 方 法 ，且 也 无 法 完 全 实 现 精 确 收 费 。 所 以 ，新 西蓝 商 高 速 公 路 二 义性 问题 解 决 方 案 中也 不 建 议
其中， 表 示路 径 ｆ 里程 ， １ ， 表 示路 径 ｉ 调查 或者 实际 测量 的车 流 量亦 或者 车流 量的 子样 经验 函数 。 此 比例需 定期 经过 大量 调 查数 据或者 实 地测 量进行 校 正 。对
穷举 法也 叫枚举法或列举法 ，即在研究对象是 由有限个元
素构 成 的集 合 时 ，把所 有对 象 一一 列举 出 来 ，再 对 其一 一进 行研 究 。这 里 昕研 究 的对象 （ 元素 ） 可 以是 个体 事物 ， 也 可 以是 构成
３ 、无 法确 定 路径 的 车辆 按 已识 别 出车 辆 的不 同 路径 比 例进
行拆 分 。
本研究以牌照识别的精确拆分方案为基础 ，在此基础上采用 穷举法进行行驶路线确认 ，并精确拆分 ，系统选择综合考虑此方
法虽 然精 度 尚不 理想 ，但 仍 可采 用弥 补方 法 进行补 偿 ，以 取得 较
漏地进行检查 ，并从中找出符合要求的答案。
二 、实例分 析
司机选择行驶路线的阻抗因素，如果让误差更精确则还应考虑路 况 、车型等更多阻抗因素以及通过大量的车流量数据建立随机分
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用 此方 法 。
将图ｌ 的路线 图形建立数学模型 ，找出解决新 西蓝商高速公