连续整车式动态计重系统的应用与实践

钟秋 黄国萍

摘要：为解决不规范过车造成的计重不准确问题，本文提出一种连续整车式动态计重系统。首先，构建由秤体（承载器）、光幕（红外车辆分离器）、中央数据采集控制器、检测线圈等设备组成的整车式动态称重系统;接着，从系统结构特点和特性两个方面对系统进行分析;最后就系统在云南昆石高速公路的应用情况进行分析;实际应用结果表明，本系统可实现动态连续过车，并确保称量的准确性，大幅度降低货车事故概率。

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.

关键词：动态;连续整车式;计重系统

Key words： dynamic;continuous vehicle type;weight system

中图分类号：U495                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）21-0205-02

0  引言

随着计重收费的发展，越来越多的驾驶人员受利益驱动，通过不规范过秤等行为降低货车实际总重，从而实现逃漏通行费的目的。据不完全统计，收费现场出现的作弊方式包括但不限于：扭磅（走“S”型）、跳磅（跳车头）、滑磅（冲磅）等十多种形式，而且这种作弊方式还在不断的增长中。车辆不规范过车造成了收费车道堵塞，不仅造成恶劣社会影响、不公平竞争，还增加了收费管理部门的管理难度，给企业、国家造成不可挽回的经济损失。

基于上述问题，本文提出一种连续整车式动态计重系统，该系统具有动态称量、称量精度高、连续过车等特点。从实践应用来看，不仅提高计量精度，还大幅度减少称重争议，有效提升了车道通行效率。

1  系统介绍

连续整车式动态计重系统主要包括：秤体（承载器）、光幕（红外车辆分离器）、中央数据采集控制器、检测线圈等，实现了车辆自动检测和自动称量。

1.1 系统的结构和特点

本系统主要利用多台面及长秤体（一般大于18m）整车式汽车衡，以实现动态计量车辆总重量。秤体是系统的基础，也是主要承载部件，主要的结构和特点具体如下：

1.1.1 臺面搭接

秤体由多个台面组成，台面与台面之间采用搭接的方式连接，这种搭接方式不仅能稳定支撑辅秤台，又使称重平台在相互独立的同时又成一体。秤体拥有六个横向和四个纵向的限位保护，这既保证秤体的震动余量足够，有能够防止称重平台的横向、纵向位移，有效避免了秤台卡死等情况出现，从而保证称重平台的平稳运行。

1.1.2 微型主秤台

秤体中的多个台面中包含微型主秤台，该微型主秤台具有一定的特殊功能。其台面尺寸按照联轴车的最小轴距进行设计，使它可以避免车辆两个轴同时压在一个台面相互干扰的情况。通过微型主秤台可以准确识别车辆的轴数，并对车辆轴重进行初步称量，使系统自身集成轴数识别功能，为车辆信息的测量提供了重要的依据。

1.1.3 V形护边

在收费的车道中，收费岛与秤体之间一般留有安全缝隙，但这种设计被某些车辆利用，他们通过擦边行驶，来逃漏计重收费。为了避免这种现象，本系统将V型护边连续焊接在秤台两边面板，并将护边两端斜切成45度缓坡。如图2所示。

此装置可进一步规范车辆行驶，防止车辆擦边行驶。不仅保证车辆安全行驶，又使计重收费有序稳定，有效防止部分车辆通过违规驾驶等行为达到作弊的行为。

1.2 系统特性

计重收费行业的行业特点是在保证车辆高通行效率的基础上，使收费工作合理、公平和公正，这使得称重系统的动态称重精度、车道通行效率、减少收费争议、系统运行稳定性等更为重要。通过日常应用实践，我们发现，该系统不仅通车效率高，而且动态称重精度也是非常精准。

1.2.1 高精度称量

本系统对车辆总重量的动态计量，主要通过多台面和长秤体（一般不小于18m）的整车式汽车衡来实现。系统的动态称量精度在±0.5%左右，有效避免因称量误差导致的收费纠纷。针对超长车无法整车称量的现象，本系统采用分段称量，以此实现高精度整车称量。

同时高精度的称量结果，不仅避免计量误差的争议，而且避免 “复磅”方式，大大提高车辆通行时间，有效缓解交通拥堵。

1.2.2 高效率动态连续过车

传统整车式称重系统，一般过车方式采用一秤一车，无法跟车。前车完全下秤后，后车才能上秤，这导致车辆的通行时间有所增加，通行效率大大降低。本系统采用总重称量的方式，能有效避免上述弊端。

本系统采用独特的秤体结构及特殊算法，能保证连续过车的高效率动态性，现场通车情况如图3所示。秤上不仅能同时承载多辆车，还确保高精度称重的前提下，还能实现对每辆称重车辆的正确分离，大大提高了工作效率。

1.2.3 防止车辆不规范行驶

一般在收费现场称重的主要作弊方式有扭磅（走“S”型）、跳磅（跳车头）、滑磅（冲磅）等，主要原理是通过转移车辆重心来降低轴重，以此达到车辆总重降低的目的。而本系统采用总重称量，上述作弊手段无法对车辆总重造成影响。同时，本系统设置的秤体V形护边，还能有效避免车辆擦边行驶。

本系统的应用，从原理上杜绝了驾驶员通过不同作弊方式降低车辆总重的情况，从技术上消除车辆逃避收费。本系统的成功应用让计重收费结果与实际情况更为匹配，不仅大幅度降低因收费纠纷导致收费人员工作量增加的情况，还避免因逃费导致的经济损失。

1.2.4 高稳定性

本系统包含一种特殊功能的微型主秤台，该主秤台不仅能为车辆轮轴行驶的方向、数量提供准确判断，还能为车辆的完全倒车、不完全退出（未收头）、不完全进入（未收尾）、不完全倒车（未收尾、也未收头）等情况进行准确区分。在出现异常过车的情况时，如反复上下秤和压秤沿等，系统能自动根据情况类型，正确处理该车辆的数据的删除或无操作。

上述这些特性使得本系统有很高的稳定性，这种特性能够本系统适应现场各类复杂情况，从而有效避免因车辆信息等错误，导致通行时间长和收费数额错误等情况。

2  应用效果

本文以云南昆石高速公路动态整车式计重设备应用为例，通过6个月的系统运行发现，本系统运行效果良好，表现出计量精度高、称重争议少、对车道通行能力无影响、系统运行稳定性高和社会反映良好等特性。

表1为云南石林收费站4-9月份采用本系统前后，在通行费用、通行量以及平均通行费地个方面的应用效果对比。从表1结果可以得出：应用前一季度，货车平均通行量为36621辆，平均通行费用为76.2元;应用后一季度，货车平均通行量为37215辆，平均通行费用为81.2元。采用本系统后，在通行效率不受影響的前提下，平均通行费用增长率提高6.56%。

3  结束语

通过对本系统功能、结构特点和应用情况的介绍，可以得出整车式动态称重系统，在动态连续过车和准确车辆重量称量方面具有非常明显的优势。本系统的大范围推广，不仅能大幅度降低因逃费造成的通行费损失、提高称重精度、保证收费公平，还能减少了收费站车辆因等待收费而造成的拥堵排队。同时在源头上杜绝超载货车上高速公路的情况发生，不仅降低超载货车对路面的破坏，延长了高速公路的使用寿命、养护周期，还大大降低了货车因超载发生的事故概率，能为我国高速公路计重收费发展提供应用支撑和保障。

参考文献：

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