高速公路计重收费中的“拖秤”作弊防护策略

【摘 要】近年来，高速公路通过车辆计重系统的设置，有效控制了高速公路因车辆过载而发生的交通事故，同时也在很大程度上延迟了高速公路的使用寿命。然而与此同时，驾驶员也利用了车辆计重系统的漏洞，通过拖秤、冲秤等行驶方法进行计重作弊，从而使计重器出现了计量不准确的现象。针对这种现象，通过联体计重的方法取代单体计重成为了一个比较好的应对方式。通过增加检测区间、增长秤重平台的纵宽、通过双联轴同时秤重等方法可以全面提升计重系统测量的准确性。在此基础上，本文结合作者多年从事衡器生产制造以及云南省内各高速路段收費站计重秤的维护、改造的经验，依据现有计重秤现状，具体叙述了联体计重器的五大组成部分，通过对动态称重平台、轮轴识别器、车辆分离器、环形线圈（可选）及称重数据控制柜的论述，系统的阐明了高速公路计重收费中的“拖秤”作弊防护策略

【关键词】秤重；高速公路；拖秤；防护策略

计重收费的方式是高速公路所采取减轻公路承压的一种主要方式，可以打达到减轻公路重量压力，延长公路使用寿命的目的。与此同时，部分车主也想方设法，通过多种行车方式以降低通过计重设备时的重量，这不仅会给高速公路路面维护造成严重影响，同时也会影响计重器的寿命，其中比较典型的就是拖秤作弊现象。

一、“拖秤”作弊的原理

“拖秤”作弊是比较常见的高速公路计重作弊方式，车辆以高速通过秤重平台，并在轮胎压在秤台后，快速刹车从而使车辆的中心发生后移，从而使计重器的测量产生偏差。“拖秤”作弊可以极大的影响计重器的精准度，最大时甚至可以使计重器少秤车重达15%。

“拖秤”作弊的原理如下：货车的重心一般高于路面1m，在车辆加速和减速时，车轮会与路面产生摩擦力，此力会产生力矩作用从而让车辆围绕中心点产生旋转的趋势，由此，各轴所收到的力就会相应改变，其大小和在秤太上持续的时间对测量的结果有着很大影响。此外，车辆自身的结构、运载货物的位置、水平秤的长度等也会对测量结果产生很大的影响。

如图1所示，货车在经过台秤时，其所有重量都会反应在台秤智上，因此，台秤可以准确反映车辆在各轴上的重量。但是当货车刹车时就会产生“拖秤”现象，这时，货车的原始重量就会因为惯性的原因向水平方向发生倾斜，并由此被分解。根据力矩平衡规律，原始重量G在刹车时，向下的重量就被分解为：G1 = G × cosθ。由于cosθ<1，因此G1也必然小于1。由此可知，车辆如果采用“拖秤”的作弊方式通过秤台那么必然会使承台所受到的垂直方向的压力减轻。

与拖秤的原理相似，货车还经常通过冲秤的进行作弊，其操作方式如下，党货车前轴进入进入计重器时，突然猛踩油门后当车辆速度提升后在进行刹车。当车辆前轴过秤时，重心实际是在车辆整体靠后位置，当车辆后轴过秤时，重心实际是在车辆整体靠前的位置，这样就欺骗了计量器，使称重的数量小于车辆本身的实际重量。

二、“拖秤”作弊防护策略分析——以联体秤为例

针对拖秤作弊现象，目前比较常见的策略是通过联体秤取代单体称以达到对车辆重量的更准确的测量。当然，单体称和联体秤系统两者的系统结构是相同的，其最大的区别在于联体秤计重系统是通过2个秤台的组合实现对车辆重量更加准确的测量，亦即在原有台秤的基础上增加了一个秤台用来专门测量车辆的行驶状态。在这种情况下，联体秤较单体秤的台面长度增加了800mm。与此相应，相比于车辆单体称系统，联体秤系统在软件上还增加了重量补足模型，由此，极大的避免了车辆由于拖秤、冲秤等行为而造成的车辆重量计量错误等现象。具体而言，相比于传统的单体秤，联体秤的“拖秤”作弊防护策略主要为以下几个方面：

一是增加了检测区间，在心理层面减少了驾驶员的作弊意图，从而在最大程度上减少了秤重过程中认为因素的影响；二是增加了秤重平台的纵宽，扩大了称重的范围，从而让系统能够更加准确的监控到车辆的不规范行驶行为；三是通过双联轴同时秤重，提高了称重的精度。与单体秤相比，联体秤增加了2个传感器，通过增加数据采集通道，增加数据的采集量，最终提升测量精准度。四是通过配备数字接线盒，完成实体信息向数据信息的转变，这就不仅能满足动态称重系统对称重传感器快速响应的要求，而且极大地提高了称重系统抗干扰的能力。与此同时，联体秤称重平台还具有自我诊断的功能，可以以最快速度发现传感器发生的故障，减小错测和漏测得可能性。

三、联体秤系统的构成

联体秤计量系统对于防止车辆拖秤作弊具有良好的效果，通过双台秤接合式的构造实现对车辆重量作弊的有效防控。具体而言，联体称称重系统包括五个组成部分，分别是动态称重平台、轮轴识别器、车辆分离器、环形线圈（可选）及称重数据控制柜。

动态称重平台是称重系统的核心，在动态状态下测量车辆的轴重和总重。需要注意的是，联体称动态称重平台是有效判断车辆是否进行拖称作弊的有效工具。当车辆通过第一个台秤时，系统可以确保数据传递至1通道的传感器，同时让3通道的传感器无数据。当车辆通过第二个台面时，则可以让数据传递至3通道，同时让1通道无数据。此时，当车辆尝试做出拖秤作弊行为时，水平方向存在重力的分量。因此车辆过秤时，相应的通道的传感器就不会归零，从而确保拖秤作弊行为被有效的识别。

车辆分离器主要讲相邻车辆进行区分，由此为单辆车的称重业务提供完整的开始和结束的信息流，目前常见的车辆分离器是红外车辆分离器和线圈车辆分离器。轮轴识别器主要用于识别车辆的车型，由一系列传感器和数据采集器组成，通过线阵式的分布分散在秤台的两侧。数据控制柜，将车辆的各类信号和数据收集上传至计算机系统进行分析，准确甄别拖秤作弊行为的数据系统，同时对车辆作弊数据做量化处理，通过三角函数拟合算法对车辆的真实重量进行不足。环形线圈通过对测速、倒车、收尾的检测，排除非车辆的人物对系统的影响，从而减少错误发生的概率。

联体秤计量系统是一个动态的称重系统。当车辆进入称重轨后，其轮轴会一次通过轮轴扫描器、重量感应器、车辆红外线扫描仪和环形线圈。轮轴扫描器会检测出经过的车辆的轮胎的直径和宽度，辨识车辆是双胎还是单胎；重量感应器会对车辆每一个轴的重量信息，红外线扫描仪则可以判断车辆通过的状态。当车辆离开后，控制平台会处理会对称重系统对车辆称重所形成的重量信息进行判断，包括轴型、轴重、胎数、轴距、速度等。收费车道计算机会根据所得到信息数据计算出车辆的通行费。

四、结论

近年来，高速公路通过车辆计重系统的设置，有效控制了高速公路因车辆过载而发生的交通事故，同时也在很大程度上延迟了高速公路的使用寿命。然而与此同时，驾驶员也利用了车辆计重系统的漏洞，通过拖秤、冲秤等行驶方法进行计重作弊，从而使计重器出现了计量不准确的现象。针对这种现象，公路管理运营方需要通过技术手段制定应对高速公路计重收费中的“拖秤”作弊的防护策略。在诸多防护手段中比较有效的策略是设置联体秤系统取代单体秤系统，通过增加检测区间、增长秤重平台的纵宽、通过双联轴同时秤重等方法全面提升计重系统测量的准确性。

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作者简介：

李建伟，1982.5，男，汉族，云南昆钢重型装备制造集团有限公司衡器厂，研究方向：自动化电子衡器（工业）及电气自动化控制

（作者单位：云南昆钢重型装备制造集团有限公司衡器厂）