超限檢測(cè)及收費(fèi)的一體化解決方案

文／圖|交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院

“公路貨運(yùn)車(chē)輛實(shí)時(shí)載荷與制動(dòng)性能集成檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目組通過(guò)研究貨運(yùn)車(chē)輛軸荷及整車(chē)在線不停車(chē)快速檢測(cè)技術(shù)、車(chē)輛制動(dòng)性能隱患在線快速檢測(cè)技術(shù)、多信息融合的系統(tǒng)集成技術(shù)，將貨運(yùn)車(chē)輛連續(xù)、實(shí)時(shí)、多方向動(dòng)態(tài)稱(chēng)重技術(shù)和制動(dòng)力、制動(dòng)時(shí)序檢測(cè)技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，一體化解決超載檢測(cè)、計(jì)重收費(fèi)、制動(dòng)隱患檢測(cè)等行業(yè)問(wèn)題，研發(fā)了公路貨運(yùn)車(chē)輛實(shí)時(shí)載荷與制動(dòng)性能集成檢測(cè)裝置。

多項(xiàng)技術(shù)具有先進(jìn)性

可隨坡安裝、無(wú)需檢修手井。高速公路收費(fèi)島處的路面通常設(shè)計(jì)有排水坡度，對(duì)于20米長(zhǎng)的區(qū)間（裝置長(zhǎng)度）其高差最高可達(dá)500毫米，該設(shè)備整體結(jié)構(gòu)與路基結(jié)合（固定）為一體，可隨坡安裝，且自帶檢修口，無(wú)需另外制作檢修手井，因此大大簡(jiǎn)化了基礎(chǔ)施工。

維護(hù)方便。傳感器輕便易拆裝，只需通過(guò)檢修口，使用扭力扳手即可拆裝更換傳感器，檢修維護(hù)十分方便，所需工時(shí)每小時(shí)小于1人。

檢測(cè)器使用壽命長(zhǎng)。負(fù)載作用于受力梁上，可大大提高傳感器的使用壽命，減少了沖擊、研磨、翹曲、倒伏等現(xiàn)象對(duì)傳感器帶來(lái)的損害。與路基結(jié)合為一體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了設(shè)備的使用壽命，結(jié)構(gòu)使用壽命大于10年。

受力梁斷面圖

分軸輔助設(shè)備少。由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，波形清晰，可通過(guò)波形直接分軸，對(duì)輔助設(shè)施需求低。

連續(xù)過(guò)車(chē)精度高。由于整體結(jié)構(gòu)無(wú)受迫移動(dòng)部件，檢測(cè)區(qū)相對(duì)獨(dú)立，當(dāng)連續(xù)過(guò)車(chē)時(shí)，通過(guò)檢測(cè)區(qū)車(chē)輛無(wú)相互影響，能夠保證其精度在動(dòng)態(tài)1級(jí)，避免現(xiàn)有計(jì)重收費(fèi)因連續(xù)過(guò)車(chē)而下調(diào)收費(fèi)額度3%，可直接增加高速公路收費(fèi)2%的收益。

提高收費(fèi)通過(guò)效率。該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連續(xù)過(guò)車(chē)、提高檢測(cè)速度（從每小時(shí)5公里提高到最大30公里）可大大提高通過(guò)效率，將通過(guò)時(shí)間縮短到每車(chē)10秒，通行效率提高5倍以上。

低誤差率、安裝方式簡(jiǎn)單、集成檢測(cè)等特點(diǎn)突出

該項(xiàng)目的效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力主要體現(xiàn)在低誤差率、安裝方式簡(jiǎn)單、集成檢測(cè)、易維修等方面。

低誤差率：該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的整車(chē)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)，能夠真正實(shí)現(xiàn)連續(xù)跟車(chē)過(guò)秤，車(chē)輛的稱(chēng)重準(zhǔn)確度均保證整車(chē)稱(chēng)重誤差在±0.5%內(nèi)（整車(chē)總重量準(zhǔn)確度1級(jí)）。

安裝簡(jiǎn)單：該系統(tǒng)完全區(qū)別于傳統(tǒng)整車(chē)式稱(chēng)重秤臺(tái)的安裝和實(shí)現(xiàn)方式，車(chē)輛過(guò)平板式秤臺(tái)時(shí)秤體無(wú)晃動(dòng)。車(chē)輛沖剎或起步時(shí)無(wú)秤體與基礎(chǔ)限位的反復(fù)撞擊，更無(wú)傳感器的“虛腳”、倒伏和秤臺(tái)塌陷之虞，完全可以隨路面安裝而不降低整車(chē)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重精度的整車(chē)式動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡（3%坡度以?xún)?nèi)，無(wú)需改擴(kuò)建收費(fèi)廣場(chǎng)和對(duì)收費(fèi)車(chē)道進(jìn)行調(diào)坡處理）。

原理示意圖

平板式動(dòng)態(tài)整車(chē)計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)組成示意圖

集成檢測(cè)功能：研發(fā)的3D稱(chēng)重傳感器技術(shù)，在車(chē)輛上秤稱(chēng)重檢測(cè)的同時(shí)，可通過(guò)水平力測(cè)量來(lái)分析車(chē)輛各軸的制動(dòng)力和整車(chē)的制動(dòng)時(shí)序，從而判斷車(chē)輛的安全性能。

耐久性好：傳感器安裝時(shí)無(wú)需頂起或吊裝秤臺(tái)，其獨(dú)特的檢測(cè)原理決定了傳感器無(wú)過(guò)載等造成損壞的可能。獨(dú)有的秤臺(tái)上可拆卸檢修蓋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，無(wú)需秤臺(tái)側(cè)預(yù)留檢修手井，不破壞收費(fèi)島外觀。

智能化：多通道數(shù)字化稱(chēng)重處理方式，軟件實(shí)現(xiàn)車(chē)輛動(dòng)態(tài)稱(chēng)重分車(chē)和車(chē)輛輪軸類(lèi)型檢測(cè)，進(jìn)一步提升了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和智能化。

綜上所述，該項(xiàng)目的研究成果具有極好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，明顯優(yōu)于市場(chǎng)上的同類(lèi)產(chǎn)品。

減少養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)、減少群死群傷

貨運(yùn)車(chē)輛超載運(yùn)輸不但容易引發(fā)交通事故、嚴(yán)重污染環(huán)境，還對(duì)公共安全、路橋使用壽命產(chǎn)生極大的危害。通過(guò)該項(xiàng)目的研究，對(duì)貨運(yùn)車(chē)輛的超載及制動(dòng)安全性檢測(cè)提供手段，間接經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益會(huì)顯著。

減少了公路養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)的投入

平板式動(dòng)態(tài)整車(chē)計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)安裝布置示意圖

超載超限貨車(chē)行駛在高速公路上，嚴(yán)重破壞高速公路設(shè)施，增加高速公路路面維護(hù)費(fèi)用，縮短高速公路的使用壽命，給高速公路營(yíng)運(yùn)公司增加了養(yǎng)護(hù)成本。該項(xiàng)目研發(fā)設(shè)備的投入使用，可大大減少超載貨車(chē)的上路行駛，對(duì)公路養(yǎng)護(hù)、橋梁隧道的保護(hù)起到很好的作用。

根據(jù)交通運(yùn)輸部公布的數(shù)據(jù)顯示，若貨車(chē)公路超載運(yùn)輸為10%，對(duì)道路的損害就會(huì)增加40%，每輛超載2倍的車(chē)輛對(duì)道路的損害程度，等同于16輛不超載的同型號(hào)車(chē)輛的損害程度。該項(xiàng)目的研究與應(yīng)用將減少超載車(chē)輛對(duì)于路面的破壞，減少公路的維修養(yǎng)護(hù)成本。

減少群死群傷，提升交通安全

據(jù)統(tǒng)計(jì)，一次死亡3人以上的交通事故，貨車(chē)致因占比71.5%；不同事故形態(tài)中，碰撞類(lèi)事故占72.5%；貨運(yùn)車(chē)輛因制動(dòng)力引發(fā)的事故，占事故致因中車(chē)輛因素的50%左右。證明了超過(guò)7成的重大交通傷亡事故，與超載運(yùn)輸車(chē)輛制動(dòng)力有關(guān)。通過(guò)檢測(cè)貨運(yùn)超載和車(chē)輛制動(dòng)性能，可減少交通事故的發(fā)生，以及車(chē)輛在交通事故中的破壞程度，減少了各種財(cái)產(chǎn)損失。

減少擁堵及等候，環(huán)保效益明顯

通過(guò)該項(xiàng)目的研究與應(yīng)用，大型貨運(yùn)車(chē)輛在通過(guò)收費(fèi)時(shí)，可減少由停車(chē)計(jì)重檢測(cè)產(chǎn)生的擁堵。這不僅提高了貨運(yùn)車(chē)輛的通行效率，同時(shí)也減少了因停車(chē)等待，引發(fā)的能源消耗和環(huán)境污染。

減少執(zhí)法過(guò)程中人為因素，促進(jìn)公正

貨車(chē)制動(dòng)力多維度實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)減少了人為因素對(duì)貨車(chē)檢測(cè)的干擾，進(jìn)一步促進(jìn)了執(zhí)法公正，為新時(shí)代健康社會(huì)持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好環(huán)境。同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)還有效保護(hù)了路政人員在執(zhí)法工作中的合法權(quán)益，對(duì)公路超載運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行了高效、準(zhǔn)確和及時(shí)的治理處罰，降低了公私財(cái)產(chǎn)的損失。

浙江寧波穿山港高速公路入口勸返系統(tǒng)實(shí)景圖

樣機(jī)測(cè)試