整车式称重系统在一车一杆连续过车模式下的应用

钱金宝，孙周

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 211112）

整车式称重系统在一车一杆连续过车模式下的应用

钱金宝，孙周

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 211112）

目前动态称重系统的最大弊端是精度不高、称重数据争议大、防作弊手段弱。整车式称重系统在一车一杆连续过车模式下有效地降低了车辆过秤速度，防止了高速冲秤等作弊手段的发生，提高了称重准确度，同时对收费效率影响很小。

整车式；一车一杆连续过车；计重收费

计重收费通过经济手段建立了治理超限超载的长效机制，取得了良好的经济和社会效益。然而，作为计重收费依据的动态汽车衡因其动态特性，在使用中存在以下问题：一是超载超限车辆不规范过秤（跳秤、冲秤、走S型、垫钢板等）以减轻称重重量，导致通行费费额损失,同时也给道路安全运输造成隐患；二是对称重数据有争议时，超限车辆驾驶员要求复秤，导致收费站通行效率降低。整车式称重系统自2010年在陕西省实施以来，因其称重精度高、防作弊能力强，逐渐成为高速公路计重设备中的主流设备。

1 整车式称重系统组成

整车式称重系统（整车式动态公路车辆自动衡器）主要由承载器、称重传感器、称重显示控制器（可放置于控制柜或收费亭中）、车辆收尾装置、车辆引导装置、轴数识别装置、检测线圈、通行信号灯等部分组成。承载器下安装称重传感器，是承受车辆载荷的部件，当车辆处于承载器上时应分辨到称重设备平衡的变化，即实现车辆重量信号的采集、转换及传输；车辆收尾装置安装于承载器前端的两侧，实现车辆的分离及收尾；轴数识别装置安装在承载器的前端，可以和承载器作为一体，也可以和承载器分开，实现车辆轴数的识别及判断。称重传感器的电信号结合车辆收尾信号，经过称重显示控制器采集处理，最后显示被测车辆质量等信息。系统结构示意图见图1。

图1 整车式称重系统结构示意图

2 一车一杆连续过车测试流程

目前的整车式称重系统有三种工作模式：一车一杆模式、连续过车模式、一车一杆连续过车模式。其中一车一杆模式称重因不受其它车辆干扰，其称重准确度最高，但整个称重过程时间较长，在一些交通流量大的收费站通行压力较大； 连续过车模式是后面车辆直接跟上前面的车辆进入承载器，无需在承载器前端等待，整个称重过程由系统自行识别、自动完成，解决了流量大的收费站车辆占用收费广场的问题，但计重准确度相对低一些。一车一杆连续过车模式既解决了准确度问题，又对收费效率影响很小。整车式称重系统一车一杆连续过车模式下测试流程：①初始状态：检测区无车辆，挡车器放下，红绿灯显示绿灯。②车辆检测器识别车辆进入，挡车器抬起，岛头通行信号灯变红，禁止后车前进。 ③轮胎（轴）识别器分辨轴数，整车式称重系统开始启动，判别车辆轴数、轴型。④当车辆全部驶入称重平台，车辆通过车辆分离器，秤台收尾，秤处于相对称重平衡状态时，记录车辆总重，并修正轴重。红绿灯显示绿灯，允许车辆进入检测区。

3 一车一杆连续过车模式的优势

3.1 有效减速

为了防止车辆高速冲秤，往往在秤台前端设置减速带或者防冲刹道钉。前者是通过高速行驶的车辆快速通过突起物产生的强烈的振动激励，大大降低其驾驶及乘坐的舒适性，迫使驾驶员主动降速。后者是通过冲刹时对车轮产生损伤达到主动降速的目的。但是，这两种方式都会对车身和座椅产生较大的冲击力，而且也会对车轮、车轴、悬架系统产生较大的振动，这将严重影响动态称重系统的称重准确度（图2、3）。

图2 整车式计重设备安装后

图3 防冲刹道钉将减速带移除

一车一杆连续过车模式下，车辆接近检测区域时为避免撞到道闸，会主动、平稳降速，且不会对车辆造成硬件损伤。

3.2 提高称重准确度

在一车一杆连续过车模式下，由于减速装置的影响，车辆的上秤台速度一般在10km/h以下，因此，一车一杆连续过车模式下因其过秤速度较低，秤台称重准确度较高。为验证一车一杆连续过车模式的称重准确度，选择对5台整车式称重系统分别用3种类型的参考车辆（车型分别为12型、115型和155型）在（0～5）km/h，（5～10）km/h，（10～15 ）km/h三个速度段下，每种车型在各速度段下按照JJG907-2006《动态公路车辆自动衡器检定规程》动态测试内容要求各进行10次试验，记录每次称重数据。从测试数据统计分析结果可以发现5台测试称重系统的最大误差基本符合其标称值，且称重最大误差与车辆过秤速度呈反比的趋势。部分测试数据（见表1、2、3）。

3.3 降低雨雪天气打滑引发追尾概率

整车式称重系统秤台台面一般由防滑钢板制作，在雨雪天气时会出现打滑现象。在交通流量较大的收费站，必然存在跟车现象，后车打滑往往对前车造成追尾事故。一车一杆连续过车模式通过让车速降低减少了打滑现象的发生，通过其特殊的工作流程对后车跟车进行了一定程度的干扰，该种模式下几乎能避免雨雪天气打滑而引发追尾事故。

表1 1#参考车辆测试结果

表2 2#参考车辆测试结果

表3 3#参考车辆测试结果

4 结语

整车式称重系统在一车一杆连续过车模式下的应用证明，该种工作模式既解决了准确度问题，又对收费效率影响很小，对高速公路的顺利运营提供更加良好的社会、经济效益的保障。

[1]徐维盈.基于ADAMS-CAR的高速公路减速带对车辆行驶平顺性及安全性影响研究[D].长安大学，2012.6.

U492.321

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1671-0711（2016）12（下）-0103-02