天汕高速入口拒超劝返系统改造方案研究

郗若楠

（广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东广州 510507）

1 项目背景

天汕高速公路沿线8 个收费站均在外广场设置1 条入口拒超车道，原称重设备均采用石英称台，其精度等级为五级，目前已使用接近9 年。虽日常养护维修及时，石英称重设备仍存在故障多、不稳定、不准确的问题，其主要不足如下：

计量精度偏低。目前市面主流的称重设备，如弯板式称台和石英式称台的检测精度等级均在5 级左右，检测值误差区间为±5%～±10%，计重数值偏差较大，容易引起相关争议和纠纷，影响收费站通行效率。

车辆通过称台时易作弊，造成通行费缺少或遗漏缴纳。目前常见的作弊类型有：压边经过、S 型走位、称台上急冲/急刹、车辆用液压式千斤顶改造、垫钢板等，这些作弊方式利用现有的计重设备无法准确识别[3]。

为杜绝违法超限超载车辆驶入高速公路，非常有必要在收费站入口处设立拒超劝返系统。为保证道路基础设施及交通安全、规范货运市场秩序、杜绝违法超限超载车辆驶入高速公路，广东省交通厅下发的《关于进一步加强全省高速公路入口阻截劝返工作的通知》，对广东省关于整治各种超限超载不当行为提出部署要求。交通部下发的《关于进一步规范高速公路入口治超工作的通知（交办公路〔2019〕29 号）》中提出整治各种超限超载行为的任务和步骤。广东省交通集团和广东省路桥公司陆续下发了粤交基〔2018〕473 号文件《关于开展高速公路入口拒超劝返排查工作的通知》和粤路司养〔2018〕51 号文件《关于完善收费站入口拒超系统辅助功能的通知》。

为响应及落实广东省交通运输厅和交通运输部关于进行收费站入口劝返系统设置的重要指示，天汕高速根据有关会议纪要指导精神，对天汕路段各收费站的入口超宽车道进行轴组称计重设备改造（其中文福收费站新增一条车道式拒超称台），进行入口劝返。

2 设计方案

2.1 劝返系统构成以及流程介绍

（1）劝返系统构成：劝返系统以称重称台、激光分离器、车辆感应线圈、轴识别器、称重控制器等相关低速动态称重设备为主体，辅以车道控制机、车道显示器、专用键盘、通行信号灯等、语音提示器、车道摄像机、硬盘录像机等一系列的外围硬件设备，还包括劝返相关的车道、站、中心软件系统，软硬件协调配合使用。劝返车道周边还包括地面减速标线等辅助诱导安全设施。

（2）系统主要功能：劝返系统主要功能分为数据采集及数据收集两方面内容。首先劝返系统能对通过的车辆信息进行精确的称重、分类、识别、判断和处理等基础信息的数据采集，进行完整的劝返流程达到劝返目的；其次采集到的基础数据可以通过系统进行汇总、上传、整理和存储，完整和完善数据资源，为后续查询和改进系统进行数据支撑。

（3）劝返系统的劝返流程如图1 所示。

图1 劝返系统工作流程

图2 收费岛式

2.2 计重设备选型

根据对广东省已经实施入口劝返系统路段具体使用状况的调查，总结出入口劝返系统设备需满足以下特点：

（1）施工周期短：入口劝返设备安装在广场或入口车道上，施工时对收费站车辆通行会产生影响，并有一定的安全隐患。施工周期短能减少影响并及时消除隐患。

（2）设备价格相对较低：入口劝返设备在使用初期遇到超限超载车辆的频率相对较高，但经过一段时间使用后，超限超载车辆出现频率将大幅减少。采购价格高昂的设备从长远看性价比太低。

（3）精度要求：由于相关政策对入口超限超载车辆的检测加强了要求，检测设备精度宜越高越好。

目前市场上称重系统设备种类繁多，有弯板、石英、轴组、整车等。这些设备在称量精度、价格成本、施工周期、防作弊性能等方面差异性较大，而且各有优劣[3]。表1 是针对各种设备的优缺点进行比较，以确定最终使用称重设备种类，具体比对内容如表1 所示。

表1 主要计重收费设备对比分析

由于入口劝返对秤台的精度和防作弊等有高的要求，经表1分析，本次设计在入口车道采用精确度高且防作弊能力较强的轴组式称重设备[1]。

2.3 入口车道拒超设计方案

本项目的全线匝道站入口车道的计重设施采用轴组式称台，作为入口计重劝返使用。改造范围涉及8 个收费广场，共计8 条入口超宽车道和1 条入口普通车道。改造内容主要包括广场土建及路面改造、收费土建改造、计重设备及其他机电、交安设施的改造。

2.3.1 工程范围

本项目的工作范围包括原有计重设备拆除及轴组设备的安装；劝返数据传入信息系统平台实现数据共享；电缆管材等的敷设；以及完成本项目所需各类辅助工作；劝返车道试运行及调试至可成功投入使用。

2.3.2 具体劝返方案

根据“统一和原有劝返设施安装位置保持一致”的原则，本项目分为收费岛式劝返和外广场式劝返两种设计方案。

（1）收费岛式（不延长收费岛）。收费岛式方案中轴组称重设备放置在收费岛上，传感器的安装位置与收费亭中心线应保证在21m 以上，确保设备安装完成后各种类型的车辆能顺利进入入口车道。本方案不需要对原有收费岛进行延长，直接将设备安装到满足距离要求的指定位置，并对分离器设施增加防撞柱对其进行保护。本方案对收费广场环境要求不高，设备安装之后所经车辆均能正常进出劝返车道即可。如果车辆未超载则直接取卡上路；若车辆超载，则在管理人员引导下将后方车辆引导到相邻车道离开，超载车辆倒车至广场前掉头驶离。

本方案设备安装便利，施工周期短。文福收费站右数第二条车道采用收费岛式进行入口劝返，具体安装位置及方案如图2 所示。

（2）外广场式。外广场式方案中称重设备设于外广场上：如果车辆未超载则直接取卡上路；若车辆超载则在管理人员引导下直接掉头驶离收费站。除文福收费站右数第二条车道外，各收费站最右侧车道均采用外广场式进行入口劝返，此方案方便车辆掉头返回，有利于现场指挥管理。

3 结束语

高精度的计重称台是信息收集与后续治理的关键所在，劝返系统的应用改善道路环境。本次天汕高速入口拒超劝返系统改造工程，是将原有石英称台替换为轴组称台的综合性改造，通过软硬件的升级改造，更加高效地采集和收集车辆重量信息并共享信息，达到治理超限超载的目的。对省内其他路段拒超劝返系统的设置和改造有一定的参考价值。