結(jié)合實(shí)際,談?wù)?/span>地磅計(jì)重收費(fèi)設(shè)備選型及對(duì)高速公路的影響。

1.概述

隨著交通部《關(guān)于收費(fèi)公路試行計(jì)重收費(fèi)的指導(dǎo)意見(jiàn)》的發(fā)布， 我國(guó)各省、市、自治區(qū)的高速公路，普遍采用了貨車(chē)計(jì)重收費(fèi)的形 式。其中計(jì)重設(shè)備是影響計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的關(guān)鍵性因素，計(jì)重設(shè)備的 準(zhǔn)確性和可靠性,直接關(guān)系著計(jì)重收費(fèi)的公平、順利實(shí)施。

同時(shí),計(jì)重收費(fèi)運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段來(lái)遏制超限超載運(yùn)輸行為，對(duì)于 嚴(yán)重超限運(yùn)輸?shù)能?chē)輛也起到了較好的遏制作用。而高速公路實(shí)施計(jì) 重收費(fèi)后，有些貨車(chē)司機(jī)受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使,采取各種手段違規(guī)過(guò) 秤來(lái)減輕車(chē)輛稱(chēng)重的重量，以達(dá)到偷逃車(chē)輛通行費(fèi)目的。

2.系統(tǒng)分類(lèi)

在動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)中，起著決定性的關(guān)鍵技術(shù)有兩個(gè),一個(gè)是稱(chēng) 重傳感器的硬件技術(shù)；另一個(gè)是基于對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的軸重信號(hào)進(jìn)行處 理的軟件技術(shù)。因此,選擇合適的傳感器和采用合適的算法不僅可 以有效的提高動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的精度,減少工程造價(jià),而且能夠有效的解 決作弊問(wèn)題。

目前在車(chē)輛動(dòng)態(tài)計(jì)重系統(tǒng)中，常用的傳感器主要有電阻應(yīng)變 式、壓電石英式和光纖式。

車(chē)輛動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的主要方式有幾種輪計(jì)量、軸計(jì)量、軸組計(jì)量、 整車(chē)計(jì)量方式。

動(dòng)態(tài)稱(chēng)重式分類(lèi),也是按照不同的傳感器來(lái)分類(lèi)的：a.輪計(jì)量方 式：壓電石英式稱(chēng)重系統(tǒng)、彎板式稱(chēng)重系統(tǒng):b.軸計(jì)量方式：?jiǎn)纬优_(tái) 稱(chēng)重系統(tǒng)、雙體式稱(chēng)重系統(tǒng)；:.整車(chē)計(jì)量方式整車(chē)式稱(chēng)重系統(tǒng)。

3.技術(shù)性能比較

3.1石英式稱(chēng)重系統(tǒng)-輪計(jì)量。石英式稱(chēng)重系統(tǒng)的計(jì)重傳感器 采用石英晶體傳感器,利用石英晶體的壓電效應(yīng)、扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、特性效 應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。其是將石英元件置于高張度輕型鋁合金中空型材內(nèi)， 并對(duì)水平壓力進(jìn)行隔離，只采集縱向壓力，從而保證采集數(shù)據(jù)的實(shí) 用性,提高采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性和檢測(cè)精度。

優(yōu)勢(shì)：.溫度影響小,季節(jié)更換不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定；.開(kāi)挖 量小,施工周期最短,交通影響最低;C.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體式秤臺(tái)， 稱(chēng)重設(shè)備免維護(hù)；.石英晶體傳感器對(duì)時(shí)間穩(wěn)定性極好，不需要或 很少需要重復(fù)校準(zhǔn)。

劣勢(shì)及問(wèn)題：.低速度段稱(chēng)量準(zhǔn)確性差：對(duì)速度小于5km/h的車(chē) 輛，無(wú)法進(jìn)行精確稱(chēng)重；.在變速情況下的準(zhǔn)確性差；.車(chē)輛不規(guī)范 行駛時(shí)的準(zhǔn)確性差；因?yàn)槭鞲衅鬏^窄,在車(chē)輛進(jìn)行S型、跳秤等 行駛狀態(tài)時(shí),稱(chēng)重結(jié)果的誤差范圍,會(huì)引起大量客戶(hù)投述等爭(zhēng)議。

3.2彎板式稱(chēng)重系統(tǒng)-輪計(jì)量。彎板式稱(chēng)重系統(tǒng)利用彎曲變形 原理設(shè)計(jì),感知輪胎對(duì)彎板的壓力變化,其稱(chēng)重本原理為電阻應(yīng)變 式傳感器,創(chuàng)新性在于把傳感器與承載體合二為一。

優(yōu)勢(shì)：.開(kāi)挖量小,施工周期短；.整體式秤臺(tái)，秤臺(tái)設(shè)備免維 護(hù)；.其稱(chēng)重精度可以達(dá)到國(guó)標(biāo)5級(jí),檢定精度：± 2.5% ;使用精度： ± 5%。

劣勢(shì)及問(wèn)題：.長(zhǎng)期壽命和穩(wěn)定性差：由于彎板式稱(chēng)重系統(tǒng)是整 體式秤臺(tái)，無(wú)機(jī)械結(jié)構(gòu),車(chē)輛的沖擊直接作用到傳感器上,長(zhǎng)時(shí)間連 續(xù)的沖擊會(huì)使彎板的形變恢復(fù)時(shí)間變長(zhǎng),使稱(chēng)重精度下降,穩(wěn)定性 不高。b.維護(hù)成本高由于采用整體式的結(jié)構(gòu)，如需要更換傳感器， 則必須更換整個(gè)秤臺(tái),費(fèi)用較高。c.車(chē)輛不規(guī)范行駛時(shí)的準(zhǔn)確性差。

3.3單秤臺(tái)式稱(chēng)重系統(tǒng)-軸計(jì)量。單秤臺(tái)式稱(chēng)重系統(tǒng)秤體寬度 0.7-0.9米,采用4只傳感器,作為最早期的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重形式之一。

優(yōu)勢(shì)：.稱(chēng)重精度滿足基本要求。動(dòng)態(tài)稱(chēng)重精度0-20Km/h勻速 動(dòng)態(tài)稱(chēng)重誤差：《± 2.5% (國(guó)標(biāo)5級(jí)。b.成本較低,施工周期較短，維護(hù)量在可接受范圍內(nèi)。

劣勢(shì)：.對(duì)于精度要求較高的場(chǎng)合無(wú)法使用。b.防作弊只能依靠 軟件算法補(bǔ)償方式,對(duì)S型、點(diǎn)剎、跳秤等各種作弊形式都無(wú)法完全 屏蔽。

3.4雙體式稱(chēng)重系統(tǒng)-軸計(jì)量。雙體式稱(chēng)重系統(tǒng)是為了解決單 秤臺(tái)的稱(chēng)重精度低和防作弊差的問(wèn)題而推出的。該系統(tǒng)的臺(tái)面寬度 為1.6m左右，為單秤臺(tái)的2倍,增加了有效稱(chēng)重距離，采集信號(hào)更 豐富，提高了稱(chēng)重精度，同時(shí)加寬臺(tái)面，對(duì)于跳秤、S型等防作弊形 式具備硬件免疫能力。

優(yōu)勢(shì)：.整車(chē)總重量動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確度等級(jí)2級(jí),誤差《± 1%。b.優(yōu)秀 的防作弊性能，自身結(jié)構(gòu)完全屏蔽跳秤和S型，部分屏蔽點(diǎn)剎和支 千斤。

劣勢(shì)及問(wèn)題：.傳感器數(shù)量增多，秤體材料加大，成本大于單秤 臺(tái)。b.對(duì)于點(diǎn)剎和支千斤的防作弊效果一般。c.維護(hù)量大于單秤臺(tái)。

3.5整車(chē)式稱(chēng)重系統(tǒng)-整車(chē)計(jì)量。動(dòng)態(tài)整車(chē)式稱(chēng)重系統(tǒng)既具有 靜態(tài)秤高精度,又能保持動(dòng)態(tài)秤高效率的計(jì)重產(chǎn)品。

優(yōu)點(diǎn)：.有效稱(chēng)重區(qū)域18-24米,具備超高的稱(chēng)重精度。動(dòng)態(tài)精 度指標(biāo)：在達(dá)到Q/HDWQJ 001-2010的現(xiàn)場(chǎng)安裝要求，車(chē)速《 15km/h的情況下,準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)。b.完美的防作弊效果。由于 車(chē)輛自身重量完全處于秤體上,無(wú)法進(jìn)行任何有效的作弊手段。

劣勢(shì)及問(wèn)題：a.設(shè)備及施工成本高。在現(xiàn)有稱(chēng)重形式中，秤體寬 度最大,傳感器個(gè)數(shù)最多。b.維護(hù)量大。特別是北方地區(qū)的冰凍清秤 情況下。c.安裝周期較長(zhǎng),對(duì)地面的破壞大。d.對(duì)收費(fèi)廣場(chǎng)要求高。e. 對(duì)雷電、冬季防滑的安全系數(shù)低。

4.稱(chēng)重精度對(duì)比(表1)

隨著秤臺(tái)寬度的變大,稱(chēng)重次數(shù)的減少,測(cè)量精度在逐步提高。

5.防作弊效果(表2)

總之，只有在工作中勇于探索、不斷創(chuàng)新，提升計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng) 的設(shè)備管理水平,加大對(duì)違法違規(guī)車(chē)輛的執(zhí)法力度,提高突發(fā)事件 的預(yù)防和應(yīng)對(duì)能力，方能保證高速公路計(jì)重收費(fèi)工作順利實(shí)行。