公路超限超載非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)分析

高 哲

（淄博市淄川區(qū)交通運輸監(jiān)察大隊，山東 淄博 255100）

引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，公路運輸行業(yè)也迅速發(fā)展，公路運輸車輛和貨運量日益增長，公路貨運車輛超限超載現(xiàn)象越來越多，不僅對公路、橋梁造成巨大損害，而且容易產(chǎn)生特、重大交通事故，危害人民群眾的生命安全。盡管各級政府和行業(yè)主管部門高度重視超限超載治理工作，但隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建成規(guī)模的不斷擴大，公路總里程不斷增加，公路治超任務(wù)十分繁重。以前的“人海戰(zhàn)術(shù)”“守株待兔”的傳統(tǒng)治超模式已無法滿足當前治超需求，迫切需要依靠科技手段提升治超效果，公路治超非現(xiàn)場執(zhí)法應(yīng)運而生［1］。

目前，對超限超載的執(zhí)法檢查，主要有兩種模式：超限超載檢查站和流動檢查［2］。通過設(shè)卡或者人工擺車方式檢查貨車，最大問題是辨別和攔截超限超載貨車。執(zhí)法人員人工辨別和攔截，不僅工作效率低，而且面臨較大的安全風險。執(zhí)法人員現(xiàn)場執(zhí)法設(shè)備技術(shù)落后，穩(wěn)定性和精度差。每檢測一輛貨車耗時較長，容易產(chǎn)生糾紛，增加了執(zhí)法人員的工作強度和執(zhí)法難度，還易發(fā)生超限超載貨車司機闖崗事件，給現(xiàn)場執(zhí)法人員帶來傷亡隱患。超載超限非現(xiàn)場執(zhí)法的出現(xiàn)彌補了傳統(tǒng)執(zhí)法模式的缺點。

1 非現(xiàn)場執(zhí)法的含義

公路超限超載非現(xiàn)場執(zhí)法，是在計算機傳輸、視頻監(jiān)控和高速動態(tài)稱重技術(shù)等設(shè)備的基礎(chǔ)上，在重要公路路段實現(xiàn)對貨車24 h 全天候不間斷檢測，并對超限超載貨車信息進行自動采集和儲存，自動生成執(zhí)法處理文書及相關(guān)報表，并通知超限超載違章行為的當事人事后到案接受處理［3］，同時構(gòu)建起以科技設(shè)備精確檢測的公路超限超載非現(xiàn)場執(zhí)法新模式。

2 非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)構(gòu)架

非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)是由治超綜合信息管理平臺和多個子系統(tǒng)整合協(xié)同運作的系統(tǒng)，子系統(tǒng)主要包括高速稱重子系統(tǒng)、車牌號抓拍識別子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、可變情報板子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、輪廓檢測子系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)。其中，高速稱重子系統(tǒng)是非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)的核心技術(shù)，主要獲取車輛總重、軸型等關(guān)鍵參數(shù)［4］。

2.1 治超綜合信息管理平臺

治超綜合信息管理平臺主要由綜合管理服務(wù)器和平臺軟件組成。該平臺集成其他子系統(tǒng)采集和傳輸?shù)男畔ⅲ虾笳宫F(xiàn)監(jiān)控效果，滿足非現(xiàn)場執(zhí)法、聯(lián)合聯(lián)動執(zhí)法的要求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、預警管理、監(jiān)控管理、源頭監(jiān)管和指揮調(diào)度等功能。

2.2 高速稱重子系統(tǒng)

高速稱重子系統(tǒng)主要由稱重傳感器、稱重控制設(shè)備和站點軟件組成。通過動態(tài)稱重子系統(tǒng)和車輛檢測器（包括地感線圈）將經(jīng)過檢測區(qū)域的貨車圖像信息、車型信息和稱重數(shù)據(jù)等上傳到采集控制器內(nèi)，采集數(shù)據(jù)處理器將采集到的信息和數(shù)據(jù)進行處理后，上傳到中心服務(wù)器中，組成完整的公路超限超載檢測系統(tǒng)，從而達到對檢測的過往貨車按照系統(tǒng)設(shè)定的統(tǒng)一標準進行超限超載判別。

2.3 車牌號抓拍識別子系統(tǒng)

車牌號抓拍識別子系統(tǒng)主要由高清攝像機、閃光燈和補光燈組成。通過架設(shè)在龍門架上的高清攝像機抓拍車輛前后車牌號，并將識別的車牌號、車型以及車的顏色等信息進行整合和匹配，然后通過站點軟件分析、判別和整合，最后綜合成一條完整的通行貨車抓拍信息，上傳至工控儀。

2.4 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

視頻監(jiān)控子系統(tǒng)主要由智能高清快速球機和硬盤錄像機組成。通過對檢測區(qū)域的貨車進行實時監(jiān)控和錄像，對其行駛軌跡進行實時記錄。

2.5 可變情報板子系統(tǒng)

可變情報板子系統(tǒng)主要由LED 屏幕和控制軟件組成。用來顯示經(jīng)過檢測區(qū)域的超限超載貨車車牌號、車重量等信息，以提示超限超載貨車駕駛員。

2.6 數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)主要由光收發(fā)器和交換機組成。該系統(tǒng)主要是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)組網(wǎng)，對治超綜合信息管理平臺和前端采集的信息數(shù)據(jù)、圖片和視頻等進行傳輸和交換，一般采用VPN 方式進行聯(lián)網(wǎng)。

2.7 輪廓檢測子系統(tǒng)

輪廓檢測子系統(tǒng)主要由寬高儀、激光雷達和控制軟件組成。用于檢測車輛的外部尺寸（長、寬、高），能進一步判別出車輛是否改裝。

2.8 環(huán)境檢測子系統(tǒng)

環(huán)境檢測子系統(tǒng)主要由光譜儀和控制軟件組成。檢測經(jīng)過車輛的尾氣排放是否超標。

3 非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)點位選取要求

非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)點位的選取地址應(yīng)選在道路路線平直，路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，路面承載力可靠，并且路面應(yīng)光滑，行車視野開闊的路段［5］。盡可能避開交通密集區(qū)、生活區(qū)、路口等區(qū)域。核心稱重子系統(tǒng)布設(shè)區(qū)域的路面，應(yīng)符合路面縱、橫向的平整度誤差≯1 %的要求，路面強度要符合相關(guān)要求，保證路面使用壽命。LED 屏幕應(yīng)安裝在稱重區(qū)域前方150 m 處，保證發(fā)布的信息清晰可見，實現(xiàn)對貨車司機的超限超載提醒目的。采取就近接電的原則，以保證供電電壓的穩(wěn)定性。

為了將來能實現(xiàn)和交警部門的聯(lián)合聯(lián)動執(zhí)法，可以綜合考慮與交警監(jiān)控設(shè)備的互補利用，也可以考慮布設(shè)在交警部門的卡口附近。

4 核心稱重子系統(tǒng)施工工序

4.1 窄條應(yīng)變式動態(tài)稱重傳感器

該傳感器的原理是采用一體化結(jié)構(gòu)，應(yīng)變式稱重。使用特種合金鋼材料，結(jié)構(gòu)強度高。當車輛經(jīng)過該傳感器時，其動態(tài)響應(yīng)速度快，感應(yīng)靈敏，稱重數(shù)據(jù)上傳速度快。布設(shè)于路面全幅，改造路面采用C40 鋼筋混凝土，30 m 縱向全路面覆蓋。

4.2 施工工序

窄條應(yīng)變式動態(tài)稱重傳感器施工工序主要是地基澆筑、地基切割、地基開槽、安裝傳感器、布線灌膠并用膠水固化。澆筑地基時要保證地基的平整度在1 %以內(nèi)［6］,采用混凝土切割機直線切割，切割后開槽時，要保證槽的高度和寬度均勻一致。安裝傳感器前要保證槽內(nèi)干凈且沒有雜物，布線灌膠的作用是防護導線，安裝傳感器時要保證傳感器的平整度，灌注膠水固化，膠水固化3 d 以后，采用磨平機對安裝傳感器的部位進行磨平，保證平整度符合要求。然后，可以通車試運行，對傳感器采集的信息進行波形曲線校正［7］。

5 影響窄條應(yīng)變式動態(tài)稱重傳感器精度的因素

采集的車輛信息精度主要受振動（車輛自身振動和車輛通過時傳感器結(jié)構(gòu)的振動），車輛通過檢測區(qū)域時的速度，車輛通過檢測區(qū)域時的方位以及路面環(huán)境的影響［7］。

5.1 振動的影響

振動主要是車輛自身的振動和車輛通過時傳感器結(jié)構(gòu)的振動。為了減小振動，可以采用增大檢測區(qū)域面積的方式。檢測區(qū)域面積越大，求得的數(shù)據(jù)平均值和實際值越接近。也可以采用更加合理的結(jié)構(gòu)，來減少傳感器本身的振動。

5.2 車輛通過檢測區(qū)域時的速度影響

影響車輛通過檢測區(qū)域時的速度因素主要有道路通行環(huán)境造成的排隊、滯留及車輛駕駛?cè)俗陨碇饔^因素造成的加速、減速和停車等。車輛駕駛?cè)嗽谲囕v經(jīng)過檢測區(qū)域時，如惡意急剎車，會因為車輛重心偏移造成車輛異常行駛；惡意長時間滯留在檢測區(qū)域，會造成檢測系統(tǒng)的誤判，判斷車型錯誤造成稱重信息錯誤，甚至丟軸。

5.3 車輛通過檢測區(qū)域時的方位影響

車輛通過檢測區(qū)域時的方位影響主要是由于車輛滯留、變道，跨車道、壓線行駛以及多輛車混行造成的并行、多車跨道行駛等。車輛通行量大的路段多車混行容易造成2 車并行或3 車并行，2 車同時跨道等異常行駛，容易導致數(shù)據(jù)錯誤合并。車輛在通過檢測區(qū)域時，S 形變道容易導致稱重系統(tǒng)誤判車輛軸數(shù)。通過檢測區(qū)域時，如果超近距離跟車，識別系統(tǒng)很容易抓拍不到車牌，同時干擾稱重系統(tǒng)判斷車輛的車型等信息。

6 結(jié)語

公路超限超載非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)科技化、智能化、全天候執(zhí)法，是公路超限超載非現(xiàn)場執(zhí)法的新趨勢，國家交通部門在政策上給予了支持。從目前來看，公路超限超載非現(xiàn)場執(zhí)法效果得到了全國各地交通部門的肯定。未來需要重點解決公路超限超載非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)遇到的技術(shù)難點，提高非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)的性能，尤其是動態(tài)稱重傳感器在車輛復雜行駛環(huán)境下采集信息的精度和對所采集信息的分析能力。