公路收费站弯板式称重系统性能研究

周彬彬

摘要：我国公路管理部门现已普遍采取动态汽车衡计重收费模式，本文从传统称台式称重系统着眼，介绍弯板式动态称重系统的性能，对公路收费站称重系统的选型与发展提供借鉴。

关键词：收费站；弯板式称重；称重系统；性能

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）15-0185-02

随着我国科技、经济、社会的持续高速发展，全国公路超载问题也亦日益突出，车辆超载损伤道路对国有公路及资产造成了巨大的经济损失。所以，及时治理、科学处理超限、超载运输现象，迫在眉睫。一套合理、可行、技术先进的公路收费站称重系统，将最大限度减少超限车辆比例、同时可以为站级收费管理带来便利。而传统称台式计重系统已面临淘汰阶段，现在对计重收费影响比较大的使用缺陷是货车走S型和货车不规则形势。采用秤台式计重收费系统，沙石车辆较多，车流量过大，经常过往的沙石车辆在通过超宽车道行驶时，采用走‘S的方式逃脱缴费，为收费站的正常运行造成了困扰。

1 传统称台式计重系统主要问题分析

货车走s型的影响会导致2种情况，第一种情况是使车重减少，第二种情况是使车重不变车轴增加，使超载车变成非超载车。产生缺陷的原因：

称重平台是由安装在4个角的4个称重传感器支撑，一但有重物落在称台上，4个角的4个传感器会同时有信号输出，导致无法判断车轴的左轮胎和右轮胎，车辆走S型的目的就是使车轴的左轮胎和右轮胎前后通过称重平台。

当车辆走S型路线时，出现的第一种情况：

当右轮胎正要驶出称重平台，轮胎的一部分在路面上一部分还在称台上的时候，左轮胎已开始驶上称重平台，并且轮胎的一部分在称台上一部分还在路面上。假设这根车轴是10吨，右轮胎是6吨，左轮胎是4吨，这时这根轴通过称台时称重信号如下图：

实际上称出的重量不是10吨而是6吨，重量少了4吨。也就是说走S型第一种情况会使重量减少不会出现多轴。当车辆走S型路线时，出现的第二种情况：

当右轮胎驶出称重平台，左轮胎才开始驶上称重平台。假设这根车轴是10吨，右轮胎是6吨，左轮胎是4吨，这时这根轴通过称台时称重信号如下图：

实际上称出的重量是10吨而是6吨，重量不变但是1个轴变成了2个轴，这样原本超载的车辆多根轴后变成了非超载车辆。也就是说走S型第二种情况重量不变但会出现多轴。

货车的不规则形势分析：车辆的不规则行驶主要是在司机无意的情况产生的，主要是车辆的不完全进车和不完全倒车。当车轴驶上称重平台上时，由于排队的影响想换道或者溜车，车轴没有通过称重平台反而倒出了称重平台，这时因为称台式称重系统只有一个载体，出现的情况是车辆没有通过称重平台的情况下形成一个车辆数据，如果是一个4轴车或者5轴车的某一个轴出现这种倒轴，但整个车辆没有完全退出，又继续向前行驶通过称台，这时出现的情况是车辆多轴。

2 弯板式称重系统针对以上两种情况的判断

当车辆走S型时，无论怎么拐弯，左轮胎会压在左弯板上、右轮胎会压在右弯板上，由于SAS-30是双传感器双载体、所以对车轴的两边轮胎前后通过没有影响，在计算轴重量的时候是左弯板传感器的重量加上右弯板传感器的重量的到轴的重量。假设这根车轴是10吨，左轮胎是6吨，右轮胎是4吨，这时这根轴通过称台时称重信号如下图：

可以得出，车轴重量不变、轴数不变。通过以上说明可以得出结论，弯板称采用的双弯板双通道采集的模式不受车辆走S型的影响。当车辆不规则行驶时，

弯板称是采用双弯板交错布置，这个布置的方法主要是针对这种不完全倒车、倒车、不完全进车等不规则行驶。当车辆进车时会先压倒左弯板然后再压倒右弯板，这时系统会根据左弯板和右弯板发出信号的先后得到车轴是在进车的，如果车辆过完一个轴后，又倒了回去，这时这根轴是先压倒右弯板在压倒左弯板系统会根据左弯板和右弯板发出信号的先后得出这跟轴倒出了称重弯板，系统就会把上根轴的重量减掉。所以当车辆无论怎样不规则行驶，不完全进车、不完全倒车都不会影响称重结果。

3 弯板式动态称重系统与秤台式称重系统的比较

弯板称是一种先进的适合于计重收费的动态称重系统。系统采用弯板式动态称重传感器，可以有效解决收费车道中出现的车辆情况，譬如：刹车、货车绕S、加减速以及车辆停在称重传感器上等现象发生，从而确保了称重的精度、稳定性，以及使用寿命。

该系统与其他用于收费车道采用机械平台式结构称重系统相比较，区别见下表：

当采用弯板式中低速动态车辆称重系统时，该系统是由2块动态弯板式传感器、1个线圈、1对红外线车辆分离器、1个单双轮检测器和1个中心处理器构成。2块动态弯板传感器的作用是用以对车轴的称重、车辆的速度检测、轴型判断等。红外线车辆分离器又叫光栅，用来进行车辆数的分离，对系统发出提供开始、结束等信号。线圈主要用来给出测速、倒车的检测，并与红外线分离器联合作用，对非车辆以外的物体或人给予判断。单双轮传感器检测车辆每轴的轮胎数。中心处理器综合处理各传感器的信号，同时计算数据，通过相关通讯方式传给收费电脑。

4 结语

尽管弯板式称重系统与传统秤台式称重系统相比有很多优点，但在使用中发现也存在一定需解决的问题：设备价格与传统秤台式称重系统相比偏高，初期需要投资的额度大，不利于安装，施工周期也长。另外来看，弯板传感器的控制器质量较差，有待进一步优化。若是传感器一旦损坏，维修成本高，服务不能保证及时性。由于秤台的设计原因，该设备动态性能有待进一步提高。

收费道口系统建设者应当加强基础设施建设、确保相关系统的各项性能指标符合技术规范要求，并制定配套的管理制度及政策，保证收费、治超管理工作高效、有序地进行，进而切实有效地提高车辆通行效率，管理逃费、超限超载车辆的通行，为延长道路的使用寿命、体现低碳经济，确保公路畅通提供保障.

参考文献：

[1] 陈新军. 高速公路计重收费系统弯板技术[J]. 交通世界（运输.车辆）， 2011（8）.

[2] 高博. 公路计重收费标准确定理论与应用研究[D]. 长安大学， 2009.