連續(xù)整車式動(dòng)態(tài)計(jì)重系統(tǒng)的應(yīng)用與實(shí)踐

鐘秋 黃國萍

摘要：為解決不規(guī)范過車造成的計(jì)重不準(zhǔn)確問題，本文提出一種連續(xù)整車式動(dòng)態(tài)計(jì)重系統(tǒng)。首先，構(gòu)建由秤體（承載器）、光幕（紅外車輛分離器）、中央數(shù)據(jù)采集控制器、檢測(cè)線圈等設(shè)備組成的整車式動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng);接著，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特性兩個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析;最后就系統(tǒng)在云南昆石高速公路的應(yīng)用情況進(jìn)行分析;實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連續(xù)過車，并確保稱量的準(zhǔn)確性，大幅度降低貨車事故概率。

Abstract： In order to solve the problem of inaccurate weighing caused by non-standard passing， this paper proposes a continuous vehicle dynamic weighing system. First， it constructs a vehicle-mounted dynamic weighing system consisting of a scale body （carrier）， a light curtain （infrared vehicle separator）， a central data acquisition controller， and a detection coil; and then， it analyzes the system structure characteristics and features; finally it analyzes the application of the system in Yunnan-Kunshi Expressway; the results of actual application show that the system could not only achieve dynamic continuous passing， but also achieve accurate weighing of the vehicle， which reduce the probability of truck accidents.

關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài);連續(xù)整車式;計(jì)重系統(tǒng)

Key words： dynamic;continuous vehicle type;weight system

中圖分類號(hào)：U495? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）21-0205-02

0? 引言

隨著計(jì)重收費(fèi)的發(fā)展，越來越多的駕駛?cè)藛T受利益驅(qū)動(dòng)，通過不規(guī)范過秤等行為降低貨車實(shí)際總重，從而實(shí)現(xiàn)逃漏通行費(fèi)的目的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，收費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的作弊方式包括但不限于：扭磅（走“S”型）、跳磅（跳車頭）、滑磅（沖磅）等十多種形式，而且這種作弊方式還在不斷的增長中。車輛不規(guī)范過車造成了收費(fèi)車道堵塞，不僅造成惡劣社會(huì)影響、不公平競(jìng)爭(zhēng)，還增加了收費(fèi)管理部門的管理難度，給企業(yè)、國家造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

基于上述問題，本文提出一種連續(xù)整車式動(dòng)態(tài)計(jì)重系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)稱量、稱量精度高、連續(xù)過車等特點(diǎn)。從實(shí)踐應(yīng)用來看，不僅提高計(jì)量精度，還大幅度減少稱重爭(zhēng)議，有效提升了車道通行效率。

1? 系統(tǒng)介紹

連續(xù)整車式動(dòng)態(tài)計(jì)重系統(tǒng)主要包括：秤體（承載器）、光幕（紅外車輛分離器）、中央數(shù)據(jù)采集控制器、檢測(cè)線圈等，實(shí)現(xiàn)了車輛自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)稱量。

1.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

本系統(tǒng)主要利用多臺(tái)面及長秤體（一般大于18m）整車式汽車衡，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)計(jì)量車輛總重量。秤體是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是主要承載部件，主要的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)具體如下：

1.1.1 臺(tái)面搭接

秤體由多個(gè)臺(tái)面組成，臺(tái)面與臺(tái)面之間采用搭接的方式連接，這種搭接方式不僅能穩(wěn)定支撐輔秤臺(tái)，又使稱重平臺(tái)在相互獨(dú)立的同時(shí)又成一體。秤體擁有六個(gè)橫向和四個(gè)縱向的限位保護(hù)，這既保證秤體的震動(dòng)余量足夠，有能夠防止稱重平臺(tái)的橫向、縱向位移，有效避免了秤臺(tái)卡死等情況出現(xiàn)，從而保證稱重平臺(tái)的平穩(wěn)運(yùn)行。

1.1.2 微型主秤臺(tái)

秤體中的多個(gè)臺(tái)面中包含微型主秤臺(tái)，該微型主秤臺(tái)具有一定的特殊功能。其臺(tái)面尺寸按照聯(lián)軸車的最小軸距進(jìn)行設(shè)計(jì)，使它可以避免車輛兩個(gè)軸同時(shí)壓在一個(gè)臺(tái)面相互干擾的情況。通過微型主秤臺(tái)可以準(zhǔn)確識(shí)別車輛的軸數(shù)，并對(duì)車輛軸重進(jìn)行初步稱量，使系統(tǒng)自身集成軸數(shù)識(shí)別功能，為車輛信息的測(cè)量提供了重要的依據(jù)。

1.1.3 V形護(hù)邊

在收費(fèi)的車道中，收費(fèi)島與秤體之間一般留有安全縫隙，但這種設(shè)計(jì)被某些車輛利用，他們通過擦邊行駛，來逃漏計(jì)重收費(fèi)。為了避免這種現(xiàn)象，本系統(tǒng)將V型護(hù)邊連續(xù)焊接在秤臺(tái)兩邊面板，并將護(hù)邊兩端斜切成45度緩坡。如圖2所示。

此裝置可進(jìn)一步規(guī)范車輛行駛，防止車輛擦邊行駛。不僅保證車輛安全行駛，又使計(jì)重收費(fèi)有序穩(wěn)定，有效防止部分車輛通過違規(guī)駕駛等行為達(dá)到作弊的行為。

1.2 系統(tǒng)特性

計(jì)重收費(fèi)行業(yè)的行業(yè)特點(diǎn)是在保證車輛高通行效率的基礎(chǔ)上，使收費(fèi)工作合理、公平和公正，這使得稱重系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)稱重精度、車道通行效率、減少收費(fèi)爭(zhēng)議、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性等更為重要。通過日常應(yīng)用實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)不僅通車效率高，而且動(dòng)態(tài)稱重精度也是非常精準(zhǔn)。

1.2.1 高精度稱量

本系統(tǒng)對(duì)車輛總重量的動(dòng)態(tài)計(jì)量，主要通過多臺(tái)面和長秤體（一般不小于18m）的整車式汽車衡來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)稱量精度在±0.5%左右，有效避免因稱量誤差導(dǎo)致的收費(fèi)糾紛。針對(duì)超長車無法整車稱量的現(xiàn)象，本系統(tǒng)采用分段稱量，以此實(shí)現(xiàn)高精度整車稱量。

同時(shí)高精度的稱量結(jié)果，不僅避免計(jì)量誤差的爭(zhēng)議，而且避免 “復(fù)磅”方式，大大提高車輛通行時(shí)間，有效緩解交通擁堵。

1.2.2 高效率動(dòng)態(tài)連續(xù)過車

傳統(tǒng)整車式稱重系統(tǒng)，一般過車方式采用一秤一車，無法跟車。前車完全下秤后，后車才能上秤，這導(dǎo)致車輛的通行時(shí)間有所增加，通行效率大大降低。本系統(tǒng)采用總重稱量的方式，能有效避免上述弊端。

本系統(tǒng)采用獨(dú)特的秤體結(jié)構(gòu)及特殊算法，能保證連續(xù)過車的高效率動(dòng)態(tài)性，現(xiàn)場(chǎng)通車情況如圖3所示。秤上不僅能同時(shí)承載多輛車，還確保高精度稱重的前提下，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)每輛稱重車輛的正確分離，大大提高了工作效率。

1.2.3 防止車輛不規(guī)范行駛

一般在收費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)稱重的主要作弊方式有扭磅（走“S”型）、跳磅（跳車頭）、滑磅（沖磅）等，主要原理是通過轉(zhuǎn)移車輛重心來降低軸重，以此達(dá)到車輛總重降低的目的。而本系統(tǒng)采用總重稱量，上述作弊手段無法對(duì)車輛總重造成影響。同時(shí)，本系統(tǒng)設(shè)置的秤體V形護(hù)邊，還能有效避免車輛擦邊行駛。

本系統(tǒng)的應(yīng)用，從原理上杜絕了駕駛員通過不同作弊方式降低車輛總重的情況，從技術(shù)上消除車輛逃避收費(fèi)。本系統(tǒng)的成功應(yīng)用讓計(jì)重收費(fèi)結(jié)果與實(shí)際情況更為匹配，不僅大幅度降低因收費(fèi)糾紛導(dǎo)致收費(fèi)人員工作量增加的情況，還避免因逃費(fèi)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2.4 高穩(wěn)定性

本系統(tǒng)包含一種特殊功能的微型主秤臺(tái)，該主秤臺(tái)不僅能為車輛輪軸行駛的方向、數(shù)量提供準(zhǔn)確判斷，還能為車輛的完全倒車、不完全退出（未收頭）、不完全進(jìn)入（未收尾）、不完全倒車（未收尾、也未收頭）等情況進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分。在出現(xiàn)異常過車的情況時(shí)，如反復(fù)上下秤和壓秤沿等，系統(tǒng)能自動(dòng)根據(jù)情況類型，正確處理該車輛的數(shù)據(jù)的刪除或無操作。

上述這些特性使得本系統(tǒng)有很高的穩(wěn)定性，這種特性能夠本系統(tǒng)適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)各類復(fù)雜情況，從而有效避免因車輛信息等錯(cuò)誤，導(dǎo)致通行時(shí)間長和收費(fèi)數(shù)額錯(cuò)誤等情況。

2? 應(yīng)用效果

本文以云南昆石高速公路動(dòng)態(tài)整車式計(jì)重設(shè)備應(yīng)用為例，通過6個(gè)月的系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，本系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，表現(xiàn)出計(jì)量精度高、稱重爭(zhēng)議少、對(duì)車道通行能力無影響、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性高和社會(huì)反映良好等特性。

表1為云南石林收費(fèi)站4-9月份采用本系統(tǒng)前后，在通行費(fèi)用、通行量以及平均通行費(fèi)地個(gè)方面的應(yīng)用效果對(duì)比。從表1結(jié)果可以得出：應(yīng)用前一季度，貨車平均通行量為36621輛，平均通行費(fèi)用為76.2元;應(yīng)用后一季度，貨車平均通行量為37215輛，平均通行費(fèi)用為81.2元。采用本系統(tǒng)后，在通行效率不受影響的前提下，平均通行費(fèi)用增長率提高6.56%。

3? 結(jié)束語

通過對(duì)本系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用情況的介紹，可以得出整車式動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，在動(dòng)態(tài)連續(xù)過車和準(zhǔn)確車輛重量稱量方面具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。本系統(tǒng)的大范圍推廣，不僅能大幅度降低因逃費(fèi)造成的通行費(fèi)損失、提高稱重精度、保證收費(fèi)公平，還能減少了收費(fèi)站車輛因等待收費(fèi)而造成的擁堵排隊(duì)。同時(shí)在源頭上杜絕超載貨車上高速公路的情況發(fā)生，不僅降低超載貨車對(duì)路面的破壞，延長了高速公路的使用壽命、養(yǎng)護(hù)周期，還大大降低了貨車因超載發(fā)生的事故概率，能為我國高速公路計(jì)重收費(fèi)發(fā)展提供應(yīng)用支撐和保障。

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