高速公路计重设备使用类型比较

代玲安徽皖通高速公路股份有限公司萧县管理处

高速公路计重设备使用类型比较

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高速公路作为我国道路交通体系的一部分，其对于经济发展、人们出行具有积极作用。高速公路在设计之初对于承载重量有一定限制，但载货汽车在运输中常常出现超载情况，在很大程度上缩短了公路使用寿命，且无法保障运输安全。故要应用计重设备，有效遏制超载超限现象，促进公路运输保持良好的运行状态。文章对承台轴重、弯板计重等高速公路计重设备进行比较和分析，了解设备优缺点，并对高速公路计重设备的选择进行探讨，以期为我国交通运输业发展提供更多参考。

高速公路；计重设备；类型比较

前言

近年来，随着高速计重全面推进，各省高速通车里程显著增加，计重设备也呈现多元趋势，应用不同结构、原理的计重设备，实现对载重的准确计量。但各种不同计重设备结构有所差别，决定了各种设备的优缺点，加强对高速公路计重设备使用类型进行比较，能够进一步把握计重设备特点，合理选择设备，实现准确计重目标。

1、高速公路计重设备系统分类

随着高速公路运输体系发展，计重设备在其中的应用得到了长足发展。目前，高速公路计重设备主要分为静态与动态两类，其中前者主要是利用应变电测原理，在称重传感器上粘贴应变计，构成惠斯顿电桥。在使用时，如果没有车辆经过，处于零负载时，电桥处于平衡状态，输出为0。反之，当车辆经过时，应变计受到压力，也会随之产生于荷载相对应的应变，输出的电压能够测量出载荷的大小，在显示器上显示出来。将多个称重传感器设置在称台下，多个传感器能够介入到接线盒中，最终通过一根电缆线与仪表相连接。当车辆到达称台时，系统会将电信号进行数字滤波、线性放大等处理，显示出称重数值。

后者是车辆行驶到称台进行计重，车辆分离器被遮挡，系统能够感知到车辆并进行计重。车轴通过时，系统能够分析出车辆的轴数与方向。系统计算完成后，能够将称重信息上传到收费计算上。

2、高速公路计重设备类型比较

对于现有计重设备来看，不同类型，对应的优缺点也有所差别，如若缺少对计重设备特点的把握，势必会影响其实际应用效果。本文主要对称台称重、弯板计重、石英晶震计重等计重设备进行比较，进一步了解高速公路计重设备。

1.1 称台轴重

目前，市场上此类计重设备，主要是U型梁结构、超宽车道型钢结构，各厂家生产的承台轴重式计重设备建立在双压电传感器基础之上，其运行原理为，每轴进行静态称重，逐段计重，然后进行轴重统计后进行计算。对于硬件结构差别不大的情况，设备重复性、准确性能够基本保持稳定。该类计重设备能够良好运行的关键在于其内部软件、特殊技术的控制，才能够达到预期的要求[1]。另外，软件是此类设备的关键技术，如针对恒科企业采用的弯道称台斜拉设计是当前较为先进的技术，生产出来的计重设备精确度较高，且具有相对可观的稳定性，误差符合计重要求。在具体应用中，设备优势体现在基础较为牢固、且计量不会因路面破裂而出现偏差，技术相对成熟，能够为实践工作提供坚实的基础。但该设备自身也存在一些缺陷，如开挖量较大、且维护难度较高，加上计重设备原理为静态式，在高速段计量不够稳定。承台承重是一种传统计重设备，其对于车辆不规则形式行为计重误差较大，因此在选择时，要以实际需求为主，以保障计重准确度。就后期维护来看，承台承重设备以机械运动结构为主，抗冲击力较差，在投入一段时间后，极易出现称台变形问题，且在使用时，务必要保持称台保持水平状态，且1～2年必须要更换传感器，投入成本过多，对于超载超限车辆的控制效果不尽人意。

1.2 弯板计重

弯板类计重设备，主要是借助内部密集的应变片贴片，结合压电脉冲方式进行重量计算。从设备设计之初来看，主要是为了维护和避免跳称而设计，不需要后期维护。为了满足不同需求，弯板有大有小，前者铺设面积较大，后者能够连续铺设，以此来避免跳称。在应用中，该设备计算结果较为准确，且能够有效避免跳称问题，不需要投入更多时间和精力进行维护。设备缺陷表现在对传感器要求较高，一旦遇到路面破损情况，计算出来的结果会存在较大的偏差，影响计量精度。

1.3 石英晶震计重

运用进口石英晶体式传感器，与上一计重方式相似，与晶体压电脉冲相结合进行运算。由于设计过程中，材质填充较为充分，能够避免其他因素的干扰，使得压电脉动准确性符合要求，相较于前者具有更强的可靠性。应用该计重设备，开挖工程量较小、使用维护便利，且具有较强的重复性[2]。对于此类计重设备来说，没有防水要求，且在安装时，将适应传感器设置在路面下方，开挖深度在50㎜即可，并不会对路面结构构成任何影响，且称重系统安装周期最多不超过一周，目前在高速公路计重收费方面非常受欢迎。但其缺陷表现在对于传感器预埋路面要求偏高，如传感器周围路面存在破损，沉降等问题，导致计重出现较大的误差。

1.4 纯静态计重

纯静态计重，是指车辆要停车进行称重，在设计中，运用低速动态过称，多运用软件对速度进行分解处理，以此来提高计量精确度。目前，常见的为24米、3截，8个传感器结构形式。在应用中，静态计量误差较小，且能够避免纠纷。但开挖工程量较大，需要后期投入时间予以维护，在很大程度上影响了道路通行[3]。适用范围较小，对路面平整度要求较高，山区、坡道等位置无法安装，加上构件较多，极易被安装作弊设备。

综合上述各类计重设备来看，各个计重设备在计重准确度方面有所差别，当车辆匀速行驶速度为0～15㎞/h、运用直接计量方式情况下，其中秤台计重误差在-2.5%～2.5%之间，稳定性较差；而弯板计重计重误差介于-3%～3%之间，具有较好的稳定性；石英计重设备误差为-5%～5%，稳定性较好。纯静态计重设备误差与秤台计重误差一致。

3、高速公路计重设备选择建议

目前，常见的高速公路计重设备主要有以上四种，但由于各类设备优缺点不同，因此在选择时，也要综合考虑实际情况，确保设备能够有效发挥积极作用。具体来说：

第一，针对路面平整度较高、收费站没有明显坡度和弯道的情况，要优先考虑纯静态计重设备，配置此类设备的同时，要配置专业的设备维护队伍定期对设备进行检查和维护，避免作弊现象，同时能够提高计重准确性。

第二，如果收费站处于山区、丘陵地区，且存在不同程度的坡度、弯道地区，且车流量较小，可以在轴重、弯板及石英中进行选择，尤其是弯板、石英，能够避免跳桥问题的出现，如果需要较为精确的计重，要选择轴重计重设备。

第三，对于车流量不大的路面，需要对车辆运行进行高速度计重，可以选择石英设备，能够进行动态计重[4]。总体来说，对于计重设备的选择，还要以高速公路具体情况为主，只有选择适合的计重设备，才能够确保计重准确性，从根本上遏制超重超限运输，为公路运输业持续发展奠定坚实的基础。

第四，高速公路上行使的货车总重超过55吨，即可判断为超重行驶。就当前规定是不允许通行的，如果依旧行驶在高速公路上，那么要对其进行惩罚。如陕西省超限运输要收取高于正常运输四倍的费用，故很多车辆都能够遵守运输要求。针对特殊需求，无法拆分的货物，需要提前申请[5]。通过后，方可行使。因此对于量程的选择要切合当前具体情况，符合本地要求和原则，一般来说，可以将量程确定在80～100吨。另外，对于承台长度的选择，铰接列车长度在18.1米，货车列车在20米以内。因此建议承台长度要确定21米。

结论

根据上文所述，计重设备作为高速公路管理的有效载体，随着高速公路通行车辆越来越多，对于计重收费系统的要求也随之提升。因此我们要加强对计重设备优势与劣势的比较和分析，了解不同设备的特点。在选择计重设备时，要充分考虑路面要求、气候及计重精度等各方面影响因素，选择合适的高速公路计重设备。同时，在新设备投入使用前，要对计重设备进行试验，及时调整，确保计重设备在投入使用后，能够有效发挥积极作用。随着科学技术不断发展，我们还要加强对高速公路计重设备的研究，不断提高计重设备计重精确性，且要完善计重设备使用功能，从而为高速公路运输事业提供更多支持。

[1]孙有琴.高速公路计重收费设备称重误差现状探析[J].公路交通科技（应用技术版）,2012,（02）：209-211.

[2]裘尧华,陆品,马丙辉,等.高速公路计重设备检定过程中检衡车辆构建的探讨[J].工业计量,2013,（S1）：43-45.

[3]本刊.山东省计量科学研究院召开“山东省高速公路计重设备检定工作座谈会”[J].衡器,2017,（05）：5.

[4]杨慧,刘英茂.高速公路计重检测设备在实际应用中的探讨[J].黑龙江科技信息,2014,（21）：114.

[5]冯春玲.浅谈计重收费设备选型及对高速公路的影响[J].黑龙江科技信息,2015,（21）：14.