本發(fā)明涉及etc智能預(yù)警，具體為一種etc異常情況識(shí)別智能預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、etc電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)是一種利用無線通信、傳感技術(shù)和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛在經(jīng)過收費(fèi)站時(shí)，無需停車或減速，自動(dòng)完成收費(fèi)的一種交通管理系統(tǒng)，使用etc可以減少車輛在收費(fèi)站的等待時(shí)間，提高整體的交通流量，減少擁堵，因此及時(shí)識(shí)別系統(tǒng)內(nèi)的異常情況，如流量激增、交易失敗等，能夠確保相關(guān)部門迅速采取措施，防止問題的進(jìn)一步擴(kuò)大。

2、目前大部分電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)在異常情況的識(shí)別和預(yù)警方面可能存在延遲，無法做到實(shí)時(shí)響應(yīng)，降低了系統(tǒng)工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種etc異常情況識(shí)別智能預(yù)警系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)采集單元實(shí)時(shí)收集與etc系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括車輛通行記錄、交易金額及支付狀態(tài)、車輛行駛速度數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)道路信息，數(shù)據(jù)處理單元對(duì)上述采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪，并計(jì)算實(shí)時(shí)交通流量、車輛通過交易成功率、車輛通行時(shí)間、平均交易金額以及收費(fèi)處理響應(yīng)時(shí)間，并進(jìn)行車牌識(shí)別與通行記錄數(shù)據(jù)一致性檢查，異常識(shí)別單元基于數(shù)據(jù)處理單元傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行etc異常識(shí)別，并將異常信息傳輸至預(yù)警單元，預(yù)警單元基于異常檢測(cè)的結(jié)果生成對(duì)應(yīng)預(yù)警信息與異常處理措施，并匯總發(fā)送至信息顯示單元，信息顯示單元將預(yù)警信息與異常處理措施顯示在可視化終端用于信息提醒與異常情況改進(jìn)，通過對(duì)etc相關(guān)異常信息進(jìn)行及時(shí)預(yù)警響應(yīng)，并采取對(duì)應(yīng)解決措施，提高了etc系統(tǒng)的工作效率，解決了上述問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種etc異常情況識(shí)別智能預(yù)警系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、異常識(shí)別單元、預(yù)警單元以及信息顯示單元；

5、所述數(shù)據(jù)采集單元負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)收集與etc系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括車輛通行記錄、交易金額及支付狀態(tài)、車輛行駛速度數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)道路信息，并將車輛通行記錄、交易金額及支付狀態(tài)、車輛行駛速度數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)道路信息傳輸至數(shù)據(jù)處理單元；

6、所述數(shù)據(jù)處理單元對(duì)車輛通行記錄、交易金額及支付狀態(tài)、車輛行駛速度數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)道路信息進(jìn)行去噪，并計(jì)算實(shí)時(shí)交通流量、車輛通過交易成功率、車輛通行時(shí)間、平均交易金額以及收費(fèi)處理響應(yīng)時(shí)間，并進(jìn)行車牌識(shí)別與通行記錄數(shù)據(jù)一致性檢查，處理后的車輛通行記錄、交易金額及支付狀態(tài)、車輛行駛速度數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)道路信息被發(fā)送至異常識(shí)別單元；

7、所述異常識(shí)別單元基于數(shù)據(jù)處理單元傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行etc異常識(shí)別，并將異常信息傳輸至預(yù)警單元；

8、所述預(yù)警單元基于異常檢測(cè)的結(jié)果生成對(duì)應(yīng)預(yù)警信息與異常處理措施，并匯總發(fā)送至信息顯示單元；

9、所述信息顯示單元將預(yù)警信息與異常處理措施顯示在可視化終端用于信息提醒與異常情況改進(jìn)。

10、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪所應(yīng)用的公式如下所示：

11、；

12、公式中，表示在時(shí)間點(diǎn)處去噪后的數(shù)據(jù)值，表示在時(shí)間點(diǎn)處的原始數(shù)據(jù)值，為高斯濾波的窗口半徑，表示使用的點(diǎn)數(shù)范圍，為當(dāng)前點(diǎn)前后的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，表示高斯分布的標(biāo)準(zhǔn)差，控制高斯函數(shù)的寬度，表示自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，為2.71828，表示計(jì)數(shù)下標(biāo)。

13、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算實(shí)時(shí)交通流量的公式如下所示：

14、；

15、公式中，表示實(shí)時(shí)交通流量，表示在時(shí)間段內(nèi)通過測(cè)量點(diǎn)的車輛總數(shù)，表示觀察時(shí)間段的長度。

16、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算車輛通過交易成功率的公式如下所示：

17、；

18、公式中，表示車輛通過交易成功率，表示在交易過程中成功完成支付的車輛，表示總交易車輛數(shù)量，無論交易成功與失敗。

19、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算車輛通行時(shí)間的公式如下所示：

20、；

21、公式中，表示車輛通行時(shí)間，表示車輛到達(dá)收費(fèi)站的時(shí)間，表示車輛離開收費(fèi)站的時(shí)間。

22、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算平均交易金額的公式如下所示：

23、；

24、公式中，表示平均交易金額，表示所有成功交易的金額之和，表示完成支付的車輛總數(shù)。

25、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算收費(fèi)處理響應(yīng)時(shí)間的公式如下所示：

26、；

27、公式中，表示收費(fèi)處理響應(yīng)時(shí)間，表示所有交易的響應(yīng)時(shí)間總和，表示完成支付的車輛總數(shù)。

28、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行車牌識(shí)別與通行記錄數(shù)據(jù)一致性檢查的公式如下所示：

29、；

30、公式中，表示匹配結(jié)果，1表示匹配成功，0表示匹配失敗，表示識(shí)別到的車牌號(hào)碼，表示通行記錄中的車牌號(hào)碼，表示車牌識(shí)別的時(shí)間戳，表示車輛通行記錄的時(shí)間戳，表示時(shí)間誤差，為5秒，用于判斷時(shí)間戳是否在合理范圍內(nèi)。

31、優(yōu)選的，所述異常識(shí)別單元基于數(shù)據(jù)處理單元傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行etc異常識(shí)別，異常識(shí)別方法如下所示：

32、當(dāng)實(shí)時(shí)交通流量相對(duì)于歷史均值突增與突減超過20%，連續(xù)5分鐘流量超過歷史均值80%或低于歷史均值80%判定為流量異常；

33、當(dāng)車輛通過交易成功率低于90%判定為etc交易異常；

34、當(dāng)車輛通行時(shí)間超過30秒判定為車輛通行異常；

35、當(dāng)平均交易金額變化率超過正負(fù)15%時(shí)，判定金額交易異常；

36、當(dāng)收費(fèi)處理響應(yīng)時(shí)間超過5秒判定為etc響應(yīng)異常；

37、當(dāng)車牌識(shí)別與通行記錄不一致且識(shí)別結(jié)果之間差異超過1個(gè)字符時(shí)，判定車牌識(shí)別異常。

38、優(yōu)選的，所述預(yù)警單元基于異常檢測(cè)的結(jié)果生成對(duì)應(yīng)預(yù)警信息與異常處理措施如下：

39、當(dāng)實(shí)時(shí)交通流量異常時(shí)，系統(tǒng)短信通知交通管理中心進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，調(diào)度疏導(dǎo)交通；

40、當(dāng)etc交易異常時(shí)，系統(tǒng)開啟備用支付渠道進(jìn)行正常交易支付；

41、當(dāng)車輛通行異常時(shí)，系統(tǒng)短信派遣工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查收費(fèi)站及通行道口的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；

42、當(dāng)金額交易異常時(shí)，系統(tǒng)審查交易記錄，確認(rèn)交易金額波動(dòng)的原因，如為系統(tǒng)誤報(bào)，進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整；

43、當(dāng)etc響應(yīng)異常時(shí)，系統(tǒng)檢查服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)狀況，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化；

44、當(dāng)車牌識(shí)別與通行記錄不一致時(shí)，系統(tǒng)驗(yàn)證不一致記錄，進(jìn)行人工復(fù)核，并更新車牌數(shù)據(jù)庫。

45、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種etc異常情況識(shí)別智能預(yù)警系統(tǒng)，具備以下有益效果：

46、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集單元實(shí)時(shí)收集與etc系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括車輛通行記錄、交易金額及支付狀態(tài)、車輛行駛速度數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)道路信息，數(shù)據(jù)處理單元對(duì)上述采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪，并計(jì)算實(shí)時(shí)交通流量、車輛通過交易成功率、車輛通行時(shí)間、平均交易金額以及收費(fèi)處理響應(yīng)時(shí)間，并進(jìn)行車牌識(shí)別與通行記錄數(shù)據(jù)一致性檢查，異常識(shí)別單元基于數(shù)據(jù)處理單元傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行etc異常識(shí)別，并將異常信息傳輸至預(yù)警單元，預(yù)警單元基于異常檢測(cè)的結(jié)果生成對(duì)應(yīng)預(yù)警信息與異常處理措施，并匯總發(fā)送至信息顯示單元，信息顯示單元將預(yù)警信息與異常處理措施顯示在可視化終端用于信息提醒與異常情況改進(jìn)，通過對(duì)etc相關(guān)異常信息進(jìn)行及時(shí)預(yù)警響應(yīng)，并采取對(duì)應(yīng)解決措施，提高了etc系統(tǒng)的工作效率。