高速公路入口治超计重检测系统精度保证措施解析

胡 果,傅 达

(湖南省交通科学研究院有限公司， 湖南 长沙 410015)

0 引言

根据交通运输部令2016年第62号《超限运输车辆行驶公路管理规定》和湖南省人民政府关于高速公路车辆运输规范运营专项整治年行动暨超限超载治理工作电视电话会议精神等有关要求，为杜绝违法超限运输车辆驶入高速公路，保证高速公路安全畅通，保护高速公路基础设施安全，加快完善安全、便捷、高效、绿色的现代综合交通运输体系，湖南省在2018年即启动了高速公路入口治超设施的建设工作。

为确保所有高速公路入口治超系统全覆盖，湖南省取消高速公路省界站项目(以下简称“取站项目”)新建129套入口治超设施。入口治超系统包含4个部分：计重检测系统、收费车道入口治超软件、站级入口治超管理平台、中心(区域中心、省中心)入口治超管理平台。其中前端计重检测系统直接与车辆接触，产生最原始的计重检测数据，其所提供的检测数据是否准确直接决定着入口治超系统是否好用、是否能用。因此需要通过各种技术措施和方法，尽量消除或降低影响计重检测精度的负面干扰因素。

1 入口治超计重检测系统

计重检测系统现阶段主要有整车式、轴组式、连体式，窄条式等，取站项目入口治超设施采用的是动态轴组式计重系统。

本文主要涉及动态轴组式计重检测系统，其称台长度约为4～6 m(见图1)，检测方式采用单轴计重，根据相应软件算法将整台车各单轴计算得出计重检测数据。

图1 动态轴组式计重检测称台

2 影响计重检测精度主要因素及相应保证措施

根据以往入口治超设施的建设经验、试运行期间数据、系统精确度调校方法及其它省份关于入口治超计重系统安装分析，结合工程实际情况，在确保系统本身质量可靠基础上，就影响计重精度的各方面因素进行分析，并提出相应的保证措施。

影响入口治超计重系统计量精度的因素有5个方面：①计重称台混凝土基础制作；②称台设备安装；③运营管理措施；④计重软件算法；⑤计量标定。

2.1 计重称台混凝土基础制作

为防止货物运输车辆驶入称台时路基产生不均匀沉降，同时加大基坑的承载能力，计重称台下方需要浇筑混凝土结构基础。在施工过程中除了需要保证混凝土标号及钢筋规格满足设计要求外，还要满足以下要求，以确保称台安装完成后达到计重精度要求。

1)基坑上表面离基础底面高度应等于或大于一定值(取站项目基坑高度600 mm)。因为随着使用时间推移，安装于称台底部的计重传感器的精度或灵敏度都会有不同程度下降，同时传感器可能出现故障，从而避免不了维修更换等工作，基坑深度不够的情况下将严重影响维修及调试工作。

2)应适当加大基坑底面的坡度(≥5%)，使地面呈漏斗状，即保持排水口水平面最低、其它底面水平面较高。对于地势比较低洼排水不畅的收费站，遇到暴雨灾害天气时，基坑易积水，将导致计重传感器长时间浸泡在积水中，造成传感器失灵或故障。

3)收费站路面为利于排水，均设有一定坡度，长时间的雨水冲刷可将称台上或路面或车辆掉落的灰尘、沙石等冲洗进计重基坑内，较大的坡度能快速将其冲刷到排水口，不易附着。否则容易造成沉积，掩埋计重传感器，从而影响检测精度和使用寿命。

4)基坑的承重桩横向应保持在同一水平面，在后续的称台安装时才能有较大的调节空间，便于称台表面的平整。当不在同一水平面时，水平面较低一侧在车辆通过时将承受更多重量，经长时间重车碾压将造成沉降不均匀，进而影响到计重数据的准确性。对于纵向，当称台前后路面高差较大时，称台自身可调节的高度毕竟有限，此时应在基坑浇筑时通过调节承重桩高度，使后续计重称台安装保持一定的水平高度。

2.2 称台设备安装

计重称台混凝土基础施工为现场制作，其尺寸不可避免存在一定的误差，因此称台安装的技术要求就显得尤为重要，否则难以保证在使用过程中计重精度的准确性。

2.2.1称台限位装置

无论整车式动态计重称台或是轴组式动态计重称台，因其计重过程当中采用的计重算法和机械原理，其安装位置均有限位装置。该装置既要保证称台有一定的活动空间又不可间隙过大，必须按照设备供应方的技术参数要求进行限位卡固。

2.2.2称台与混凝土基础间隙

与称台限位装置原理一致，称台安装时，称台板必须与基坑墙壁周围留有一定的空隙，确保车辆在经过计重系统时，称台板对车辆行驶动能保有一定的活动间隙。

2.2.3称台与路面坡度关系

本次入口治超计重设施均需安装于已建成收费车道，各收费站及收费车道在土建工程前期设计时，均应考虑当地地理位置及建设成本，在满足设计标准的前提下，顺地势而建。特别是湖南省湘西地区，收费车道路面面临各种各样的问题，如顺坡、反坡、弯道等，在这些情况下，如果要保证计重设备的精准度，计重称台应采用横向水平安装、纵向顺坡安装的方式进行(见图2)。纵向顺坡安装可最大限度地消除路面环境因素对称台精度所造成的干扰。但无论哪种安装方式，都应确保计重传感器处于水平状态，保证其竖直方向受力，不可倾斜。另外顺坡安装一定要确保限位装置牢固可靠，秤体的前后左右均应有限位装置予以固定，以承受各种重型货车不断碾压。

图2 计重检测系统顺坡安装

2.3 运营管理措施

高速公路超限超载系统有2种，分别为高速治超系统和低速治超系统，现阶段湖南省高速公路入口治超计重检测系统均采用低速系统。通过统计分析，轴组式计重检测系统在0.5～25 km/h区间的某一速度平稳通过时精度最高，符合治超相关标准要求。在入口治超系统实际运行过程当中，仍然有很多货车驾驶员抱有侥幸心理超载上路，在驶入高速入口治超车道时，采取冲磅、跳磅、急刹等非正常通行方式，造成计重数据偏重和偏轻。各收费站可从管理上采取措施杜绝以上现象，如采取增设限速提示牌，安排车辆引导员引导货运车辆平稳驶入计重检测系统车道等。

2.4 计重软件算法

入口治超的计重检测数据精确与否与计重设备厂商所提供的软件算法关系密切。设备厂家应在计重产品设计生产定型前须进行各种工况下的现场测试，收集海量数据，通过建立数据模型、优化软件算法，在取得国家计量认证证书后，方可投入市场。

投入使用的计重设备，如所遇现场环境特别复杂、已有的算法无法达到检测精准度时，应安排技术人员、软件研发人员采取现场蹲点的形式对各种车辆进行检测，对检测数据如车型(车轴)、车长、原始载货重量(司机提供)进行比对分析，找出具体问题所在，通过对软件算法的调整、修改、测试，提高计重检测的精准度。比如在弯道位置安装入口治超计重系统时，则需要采用以上方法进行反复调试，将计重数据调整至最精准。

2.5 计量标定

入口治超系统关乎社会公共利益，若计重检测精准度偏低则容易引起司乘人员不满，有可能造成社会矛盾，根据国家相关规定，涉及到公共利益的计量衡器必须经过强制检定方可使用。因此在投入使用前，必须通过国家规定的计量标定工作，由具有资质的计量检定单位对相应设备进行现场测试，符合条件的设备颁发计量合格检定证书,只有通过计量检定的入口治超计重系统才能达到其对应级别的精确度。

3 结语

本文介绍了高速公路入口治超计重检测系统，分析了计重检测精度的主要影响因素及相应保证措施。需要从各影响因素入手，采取相应措施，才能准确检测出通行货车的实际重量，维护道路运输的公共安全及利益。