整車(chē)式地磅稱重系統(tǒng)在一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式下的應(yīng)用

目前動(dòng)態(tài)地磅稱重系統(tǒng)的最大弊端是精度不高、稱重?cái)?shù)據(jù)爭(zhēng)議大、防作弊手段弱。整車(chē)式地磅稱重系統(tǒng)在一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式下有效地降低了車(chē)輛過(guò)秤速度，防止了高速?zèng)_秤等作弊手段的發(fā)生，提高了稱重準(zhǔn)確度，同時(shí)對(duì)收費(fèi)效率影響很小。

計(jì)重收費(fèi)通過(guò)經(jīng)濟(jì)手段建立了治理超限超載的長(zhǎng)效機(jī)制，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。然而，作為計(jì)重收費(fèi)依據(jù)的動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡因其動(dòng)態(tài)特性，在使用中存在以下問(wèn)題：一是超載超限車(chē)輛不規(guī)范過(guò)秤（跳秤、沖秤、走 S 型、墊鋼板等）以減輕稱重重量，導(dǎo)致通行費(fèi)費(fèi)額損失 , 同時(shí)也給道路安全運(yùn)輸造成隱患；二是對(duì)稱重?cái)?shù)據(jù)有爭(zhēng)議時(shí)，超限車(chē)輛駕駛員要求復(fù)秤，導(dǎo)致收費(fèi)站通行效率降低。整車(chē)式稱重系統(tǒng)自 2010 年在陜西省實(shí)施以來(lái)，因其稱重精度高、防作弊能力強(qiáng)，逐漸成為高速公路計(jì)重設(shè)備中的主流設(shè)備。

1?.整車(chē)式地磅稱重系統(tǒng)組成

整車(chē)式地磅稱重系統(tǒng)（整車(chē)式動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器）主要由承載器、稱重傳感器、稱重顯示控制器（可放置于控制柜或收費(fèi)亭中）、車(chē)輛收尾裝置、車(chē)輛引導(dǎo)裝置、軸數(shù)識(shí)別裝置、檢測(cè)線圈、通行信號(hào)燈等部分組成。承載器下安裝稱重傳感器，是承受車(chē)輛載荷的部件，當(dāng)車(chē)輛處于承載器上時(shí)應(yīng)分辨到稱重設(shè)備平衡的變化，即實(shí)現(xiàn)車(chē)輛重量信號(hào)的采集、轉(zhuǎn)換及傳輸；車(chē)輛收尾裝置安裝于承載器前端的兩側(cè)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的分離及收尾；軸數(shù)識(shí)別裝置安裝在承載器的前端，可以和承載器作為一體，也可以和承載器分開(kāi)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛軸數(shù)的識(shí)別及判斷。稱重傳感器的電信號(hào)結(jié)合車(chē)輛收尾信號(hào)，經(jīng)過(guò)稱重顯示控制器采集處理，最后顯示被測(cè)車(chē)輛質(zhì)量等信息。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖 1。

2.一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)測(cè)試流程

目前的整車(chē)式地磅稱重系統(tǒng)有三種工作模式：一車(chē)一桿模式、連續(xù)過(guò)車(chē)模式、一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式。其中一車(chē)一桿模式稱重因不受其它車(chē)輛干擾，其稱重準(zhǔn)確度最高，但整個(gè)稱重過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，在一些交通流量大的收費(fèi)站通行壓力較大； 連續(xù)過(guò)車(chē)模式是后面車(chē)輛直接跟上前面的車(chē)輛進(jìn)入承載器，無(wú)需在承載器前端等待，整個(gè)稱重過(guò)程由系統(tǒng)自行識(shí)別、自動(dòng)完成，解決了流量大的收費(fèi)站車(chē)輛占用收費(fèi)廣場(chǎng)的問(wèn)題，但計(jì)重準(zhǔn)確度相對(duì)低一些。一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式既解決了準(zhǔn)確度問(wèn)題，又對(duì)收費(fèi)效率影響很小。整車(chē)式稱重系統(tǒng)一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式下測(cè)試流程：①初始狀態(tài)：檢測(cè)區(qū)無(wú)車(chē)輛，擋車(chē)器放下，紅綠燈顯示綠燈。②車(chē)輛檢測(cè)器識(shí)別車(chē)輛進(jìn)入，擋車(chē)器抬起，島頭通行信號(hào)燈變紅，禁止后車(chē)前進(jìn)。 ③ 輪胎（軸）識(shí)別器分辨軸數(shù)，整車(chē)式稱重系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng)，判別車(chē)輛軸數(shù)、軸型。④當(dāng)車(chē)輛全部駛?cè)敕Q重平臺(tái)，車(chē)輛通過(guò)車(chē)輛分離器，秤臺(tái)收尾，秤處于相對(duì)稱重平衡狀態(tài)時(shí)，記錄車(chē)輛總重，并修正軸重。紅綠燈顯示綠燈，允許車(chē)輛進(jìn)入檢測(cè)區(qū)。

3.一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式的優(yōu)勢(shì)

3.1有效減速

為了防止車(chē)輛高速?zèng)_秤，往往在秤臺(tái)前端設(shè)置減速帶或者防沖剎道釘。前者是通過(guò)高速行駛的車(chē)輛快速通過(guò)突起物產(chǎn)生的強(qiáng)烈的振動(dòng)激勵(lì)，大大降低其駕駛及乘坐的舒適性，迫使駕駛員主動(dòng)降速。后者是通過(guò)沖剎時(shí)對(duì)車(chē)輪產(chǎn)生損傷達(dá)到主動(dòng)降速的目的。但是，這兩種方式都會(huì)對(duì)車(chē)身和座椅產(chǎn)生較大的沖擊力，而且也會(huì)對(duì)車(chē)輪、車(chē)軸、懸架系統(tǒng)產(chǎn)生較大的振動(dòng)，這將嚴(yán)重影響動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的稱重準(zhǔn)確度（圖 2、3）。

一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式下，車(chē)輛接近檢測(cè)區(qū)域時(shí)為避免撞到道閘，會(huì)主動(dòng)、平穩(wěn)降速，且不會(huì)對(duì)車(chē)輛造成硬件損傷。

3.2提高稱重準(zhǔn)確度

在一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式下，由于減速裝置的影響，車(chē)輛的上秤臺(tái)速度一般在 10km/h 以下，因此，一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式下因其過(guò)秤速度較低，秤臺(tái)稱重準(zhǔn)確度較高。為驗(yàn)證一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式的稱重準(zhǔn)確度，選擇對(duì) 5 臺(tái)整車(chē)式稱重系統(tǒng)分別用 3 種類(lèi)型的參考車(chē)輛（車(chē)型分別為 12 型、115 型和 155 型）在（0 ～ 5）km/h，（5 ～ 10）km/h，（10 ～ 15 ）km/h 三個(gè)速度段下，每種車(chē)型在各速度段下按照 JJG907-2006《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器檢定規(guī)程》動(dòng)態(tài)測(cè)試內(nèi)容要求各進(jìn)行 10次試驗(yàn)，記錄每次稱重?cái)?shù)據(jù)。從測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn) 5 臺(tái)測(cè)試稱重系統(tǒng)的最大誤差基本符合其標(biāo)稱值，且稱重最大誤差與車(chē)輛過(guò)秤速度呈反比的趨勢(shì)。部分測(cè)試數(shù)據(jù)（見(jiàn)表 1、2、3）。

3.3降低雨雪天氣打滑引發(fā)追尾概率

整車(chē)式稱重系統(tǒng)秤臺(tái)臺(tái)面一般由防滑鋼板制作，在雨雪天氣時(shí)會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。在交通流量較大的收費(fèi)站，必然存在跟車(chē)現(xiàn)象，后車(chē)打滑往往對(duì)前車(chē)造成追尾事故。一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式通過(guò)讓車(chē)速降低減少了打滑現(xiàn)象的發(fā)生，通過(guò)其特殊的工作流程對(duì)后車(chē)跟車(chē)進(jìn)行了一定程度的干擾，該種模式下幾乎能避免雨雪天氣打滑而引發(fā)追尾事故。

4.結(jié)語(yǔ)

整車(chē)式地磅稱重系統(tǒng)在一車(chē)一桿連續(xù)過(guò)車(chē)模式下的應(yīng)用證明，該種工作模式既解決了準(zhǔn)確度問(wèn)題又對(duì)收費(fèi)效率影響很小，對(duì)高速公路的順利運(yùn)營(yíng)，提供更加良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益的保障。