利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

朱小明

摘 要 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的背景下，交通運(yùn)輸流量急劇增加，城市道路、城市橋梁、高速公路中的超載現(xiàn)象也日益嚴(yán)重，車輛超載，不僅會(huì)對(duì)公路、橋梁、城市道路等造成嚴(yán)重的損害，還會(huì)為人們的出行帶來極大的安全隱患，為有效解決城市橋梁超載現(xiàn)象，本文重點(diǎn)探討了基于信息技術(shù)從支持下的城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)問題。

關(guān)鍵詞 交通運(yùn)輸 城市橋梁 超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控 信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

有關(guān)研究表明，載重量超限一倍的車輛通過一次對(duì)路面損害相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)載重車輛連續(xù)通過16次，而行駛于公路的車輛如果軸重超過30%，公路使用壽命就會(huì)縮短56%。由此可見，超載對(duì)公路、對(duì)橋梁的危害是非常大的，需要對(duì)其做有效的控制。而利用信息技術(shù)，針對(duì)橋梁的超載問題建立起城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，便能為橋梁管理部門提供較為全面的交通流信息，便于管理部門評(píng)估結(jié)構(gòu)的疲勞剩余壽命、掌握結(jié)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)行情況，從而延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。下文以城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的作用切入點(diǎn)，詳細(xì)分析橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的作用

信息技術(shù)的發(fā)展極大改變了人們的生活方式、城市的發(fā)展方式以及交通的建設(shè)與管理方式，在信息技術(shù)的支持下，我們可以就城市橋梁超載問題建立一個(gè)動(dòng)態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)掌握橋梁在運(yùn)營(yíng)期間的荷載作用以及結(jié)構(gòu)相應(yīng)狀態(tài)，為相關(guān)管理部門提供全面的交通流信息與橋梁相關(guān)信息，以便管理部門全面掌握橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞剩余壽命，并根據(jù)橋梁的實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整橋梁接口的運(yùn)營(yíng)管理策略，確保橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)行安全。其次，通過城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的建立，可以在避免對(duì)城市橋梁道路通行造成不利影響的前提下，準(zhǔn)確、快速、有效地識(shí)別超限超載嫌疑車輛，實(shí)現(xiàn)對(duì)超限超載車輛的準(zhǔn)確打擊，扼制超限運(yùn)輸車輛對(duì)橋梁的掠奪性使用，減少了投入超限運(yùn)輸治理工作的人力、物力，節(jié)約了成本，負(fù)擔(dān)，提升路政人員執(zhí)法效率。同時(shí)，建設(shè)起城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)也是提升城市橋梁信息化管理的重要舉措，在城市內(nèi)多個(gè)交通地點(diǎn)設(shè)置先進(jìn)的監(jiān)測(cè)裝置與動(dòng)態(tài)圖監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)交通流量判別出橋梁的超載情況，并通過系統(tǒng)對(duì)車牌的識(shí)別自動(dòng)抓拍照片，實(shí)現(xiàn)對(duì)超限車輛的有效管理。并且在建成超載動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后，能夠以數(shù)據(jù)的形式向管理部門輸出橋梁的超載情況，為橋梁網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供動(dòng)態(tài)的、可靠的交通監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城市橋梁的信息化與技術(shù)化管理。

2城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

2.1設(shè)計(jì)原則

基于信息技術(shù)下的城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則：（1）實(shí)用性原則，實(shí)用性原則要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)綜合考慮城市已有建筑設(shè)備與城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際需求，有效利用已有橋梁管理設(shè)備，例如對(duì)于城市橋梁中現(xiàn)存的一些抓拍設(shè)備，就可以充分利用起來，其次，不能將城市動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的太過復(fù)雜，在確保監(jiān)控功能的基礎(chǔ)上，盡可能的簡(jiǎn)化系統(tǒng)機(jī)構(gòu)。同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)中涉及到的一些設(shè)備一定要全面了解其的功能、技術(shù)參數(shù)等內(nèi)容，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。（2）技術(shù)性原則。信息技術(shù)最大的特點(diǎn)就是信息化與數(shù)據(jù)化，因此城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)也必須要滿足信息化管理、數(shù)據(jù)管理的要求。城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)是面向大眾的，因此采集的信息量是非常龐大的，這就需要監(jiān)控系統(tǒng)中要有先進(jìn)的數(shù)據(jù)計(jì)算軟件，能夠?qū)嫶蟮摹㈦s亂無章的數(shù)據(jù)做有效的處理、分析與利用。其次，城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)每天將采集到大量的公眾信息，因此還應(yīng)做好用戶信息的保密工作，例如可以通過在軟件上設(shè)置密碼控制、權(quán)限控制或選取更安全的服務(wù)器操作系統(tǒng)等方式有效保護(hù)群眾的信息安全。

2.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)

鑒于城市橋梁超載監(jiān)控的需求以及當(dāng)前信息技術(shù)在交通行業(yè)應(yīng)用的程度，我們將城市橋梁超載動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為車輛稱重系統(tǒng)、車牌拍攝識(shí)別系統(tǒng)、超限超載信息發(fā)布系統(tǒng)、通信供電系統(tǒng)以及后臺(tái)管理系統(tǒng)這幾大部分，下面就這幾大部分的具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析。

2.2.1動(dòng)態(tài)稱重子系統(tǒng)

動(dòng)態(tài)稱重衡器、控制器、車輛檢測(cè)器、感應(yīng)輔助線圈共同組成了動(dòng)態(tài)稱重子系統(tǒng)，通過該監(jiān)控系統(tǒng)，能自動(dòng)檢測(cè)通過公路主線車道的車輛檢測(cè)時(shí)間、軸數(shù)、速度、單軸軸重、軸距等信息；并對(duì)車輛進(jìn)行準(zhǔn)確、有效的自動(dòng)分離，如果車輛出現(xiàn)異常行駛的狀態(tài)，該系統(tǒng)能自動(dòng)就異常行駛狀態(tài)進(jìn)行處理，確保監(jiān)測(cè)到的車輛信息準(zhǔn)確無誤。同時(shí)設(shè)計(jì)出的動(dòng)態(tài)稱重子系統(tǒng)必須要能通過定義的數(shù)據(jù)接口將橋梁載重的相關(guān)信息傳輸?shù)胶蠖丝刂朴?jì)算機(jī)，便于信息的處理與分析。

2.2.2車牌拍攝識(shí)別系統(tǒng)

車牌拍攝識(shí)別即對(duì)違法車輛進(jìn)行拍照識(shí)別，所拍出的照片要求能覆蓋該監(jiān)測(cè)斷面的周邊環(huán)境、并能將LED屏顯示的車牌號(hào)、車貨總重和該車輛拍攝在同一張相片中，其次，經(jīng)過自動(dòng)的合成處理，確保拍攝照片上方能清晰標(biāo)出違章地點(diǎn)、時(shí)間、方向、車速、總重、超載、限載等具體的信息，并將照片信息傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)，管理部門根據(jù)照片信息就可有針對(duì)性的采取控制措施。

2.2.3信息發(fā)布系統(tǒng)

控制器以及F型可變信息標(biāo)志共同組成了信息發(fā)布系統(tǒng)。當(dāng)車輛通過稱量區(qū)時(shí)，在LED顯示屏上同步顯示車輛稱重警示信息，并且能夠保證當(dāng)車輛通過稱重區(qū)域時(shí)，啟動(dòng)抓拍的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)稱重?cái)?shù)據(jù)和抓拍車牌數(shù)據(jù)發(fā)布到LED顯示屏中。

3結(jié)語

綜上所述，超載對(duì)城市橋梁的危害極大，因此相關(guān)管理部門應(yīng)充分利用信息技術(shù)，建設(shè)起城市橋梁的信息化管理工程，有效解決橋梁超載問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 林源.基于IOT技術(shù)的橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2018（07）：117-119.

[2] 祖巧紅，張海峰，徐興玉，尹瑩.基于物聯(lián)網(wǎng)的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].圖學(xué)學(xué)報(bào)，2013，34（05）：7-11.