高速公路计重收费系统常见故障分析及排查方法探讨

2013-11-20谢群

交通运输研究 2013年3期

谢群

（江西赣粤高速公路股份有限公司，江西南昌 330025）

0 引言

新时期交通行业在营运费用方面的支出额度增加，远远超出国家预支的项目资金。为了减轻政府部门的资金负担，交通部门在部分路段设置了收费站点，筹集资金用于公路设施的维护与保养。收费站在先进科学技术的带动下，已经建成了计重收费系统用于站点的日常管理。为了保持计重收费系统功能的正常发挥，应做好常见故障的排查与处理，保持车辆行驶的畅通性。

1 新型计费系统的优点

计重收费系统是一项科学技术的融合体，采用了大量先进的科技研究成果，以信息科技为支撑创建了现代化交通收费体系（如图1所示）。我国交通事业尚处于发展阶段，国家投资道路工程以满足区域交通的建设需要。同时，复杂式交通系统也给收费站控制车辆造成很大的难度，收费处理不及时则会导致交通阻塞。计重收费系统具有 “快速收费、及时放行”等特点，一般过收费站仅需10～20s，绕城高速最快可达2～5s，短时间处理收费加快了交通运行的速率。

图1 高速公路计重收费系统

2 高速公路收费系统常见故障的排查与处理

计重收费系统是采用电子称重收费系统，根据通行车辆的车货总质量收取通行费，有效制止车辆的超限运输，对道路所造成的破坏也有所缓解。硬件部分是计重收费系统的核心结构，其包括：动态衡器、车辆分离器、轮轴识别器、称重控制柜、称重管理计算机系统。基于硬件系统结构的分析，计重收费系统的常见故障的排查与处理情况如下。

2.1 车辆信息丢失

2.1.1 故障现象

车辆信息丢失是计重收费系统最为常见的故障，多数表现为收费机上无信息显示，各种数据无法正常的呈现给收费人员。如：车辆通过称重区域，没有信息反应在车道收费机上，或收费机信息显示不灵敏而出现闪烁状态，故障严重时其它录入车辆的信息也会丢失。车辆信息丢失会直接影响到收费站数据处理的效率。

2.1.2 排查处理

排查的关键点：a）通信故障，可能是通信线松动，应安排检修人员测试通信线路的连接情况，及时接通线路以保持运行；b）中控器受强烈干扰后不工作且不能自恢复，多数是外在谐波或电磁场干扰了中空器的工作状态，需采取抗干扰措施处理[1]；c）车辆判断系统不能正常提供车辆信息，常发生秤台采集信息丢失，可检查数据检测器是否正常；d）车辆通过秤台时速度过快、采集信息太少，软件误判为干扰信号，增加台面有效长度可减少车辆信息丢失故障。

2.2 轮轴识别错误

2.2.1 故障现象

车辆通过称重区域，轮轴判断错误，丢失车轴或增加车轴，此时需要修改车辆信息。此种故障多见于大型车辆的称重操作，因承载范围超出标准而无法准确地显示信息，误导了收费系统的数据处理。轮轴识别错误需重新称重处理，延长了车辆等待的时间，极有可能引发后续车辆的阻塞，不利于交通车辆的正常行驶。

2.2.2 排查处理

根据计重收费系统的工作原理，轮抽识别器发生识别错误，一般是由于内置传感器失去了感应功能，应对其进行必要的应用改造（见图2）。检测报告显示，约70%以上的故障数据显示，轮轴识别错误是由于判断轮轴所用传感器没能得到正确信息，如秤台限位过松、过紧等。此故障会引起计费数据的失误，造成费用少收、多收等问题。解决这一故障，主要有两种方法：一是增加秤台数，多台识别轮轴；二是增加检测次数，需进行2次或2次以上的识别判断，有助于减少轮轴识别故障。

图2 轮轴识别器的应用

2.3 称量精度偏差

2.3.1 故障现象

车辆称量数据是收费站计费的参考指标，确保称量精度对收费系统运行效率有着决定作用。目前，由于高速公路流通车辆的持续增减，早期建成的称量系统开始出现了“失误”状态，一些重要数据信息录入失去了准确性[2]。其中，称量精度偏差过大是比较多见的，主要故障表现：车辆通过称重区域，车辆重量有差异；大、中、小型车辆的识别率不高，误导了计费系统的费用计算。

2.3.2 排查处理

导致称量精度偏差的因素复杂多样，结合实际排查经验，主要集中于：a）车辆通过秤台时刹车或提速，称量数据瞬间性发生偏差，此外，车辆通过秤台时速度过快，采集数据不准，应提倡进入计重收费系统前减速慢行；b）秤台有故障，如：称台安装结构不平稳，车辆施压后失去了稳定性[3]；c）传感器有故障，多秤台结构增加了采集的有效数据量，有利于进行精确的数学分析，能够较大幅度地提高。

3 静态称重故障的排查与检修

当收费站系统正式启动后，计重收费系统内的各个装置均发挥了不同作用，保证对经过站口的每一辆车进行收费统计。另外，随着交通运输车流量的持续增加，高速公路收费系统承担的任务载荷更大，硬件系统的故障率也在不断增大，给收费站工作带来了许多不便。静态称重也是计重收费系统故障检修需要考虑的内容。

3.1 车辆状态异常

3.1.1 故障现象

静态称重是汽车在秤台上稳定之后，才显示读数，这种称重方式比较准确，但是速度较慢，常受到车辆自身状态的影响。从收费系统计重情况来看，当车辆处于异常状态下，也会导致静态称重出现一系列的异常故障，影响了称重数据的准确性[4]。故障车辆在非正常状态下行驶时，其对地面造成的承载重力大小不一，如：车辆瞬间性起伏行驶，重力荷载也会呈现出高低不定的状态，计重系统感应到的重力系数也是高低变换着的，常因掌握不当而造成计重数据误差较大。

3.1.2 排查处理

我国目前高速公路集中收费系统多数采用了动态称重的方式，既方便了收费站口的车辆管理，也减小了收费人员实际操控的难度。针对车辆在非正常状态下行驶造成的计重系统故障，应做好车辆及计重系统两方面的排查工作。具体情况：首先，要做好车辆故障的排查，重点检查车辆发动机是否存在异常，通过发动机的转速、响声等进行判断，发现故障后需及时调修发动机；其次，检查计重秤台是否有零配件磨损，重新校准后再次称重，以提高计重数据的准确性。

3.2 其它故障的处理

除了上述主要故障问题外，高速公路计重收费系统还存在其它类似的故障问题，比较常见的是车辆分离故障。车辆通过称重区域，车辆分离出现错误，将两辆车合并为一辆，或将一辆车分成两辆。故障产生的原因是光幕被遮挡、污染或线圈有故障。处理这一故障应该拆分或合并车辆信息，使不同车辆在分离状态下正常计重检测；必要时可添加分离检测环节，待车辆正常分离后再计重收费。