公路超限超载非现场执法系统分析

高 哲

（淄博市淄川区交通运输监察大队，山东 淄博 255100）

引言

随着我国经济的快速发展，公路运输行业也迅速发展，公路运输车辆和货运量日益增长，公路货运车辆超限超载现象越来越多，不仅对公路、桥梁造成巨大损害，而且容易产生特、重大交通事故，危害人民群众的生命安全。尽管各级政府和行业主管部门高度重视超限超载治理工作，但随着交通基础设施建成规模的不断扩大，公路总里程不断增加，公路治超任务十分繁重。以前的“人海战术”“守株待兔”的传统治超模式已无法满足当前治超需求，迫切需要依靠科技手段提升治超效果，公路治超非现场执法应运而生［1］。

目前，对超限超载的执法检查，主要有两种模式：超限超载检查站和流动检查［2］。通过设卡或者人工摆车方式检查货车，最大问题是辨别和拦截超限超载货车。执法人员人工辨别和拦截，不仅工作效率低，而且面临较大的安全风险。执法人员现场执法设备技术落后，稳定性和精度差。每检测一辆货车耗时较长，容易产生纠纷，增加了执法人员的工作强度和执法难度，还易发生超限超载货车司机闯岗事件，给现场执法人员带来伤亡隐患。超载超限非现场执法的出现弥补了传统执法模式的缺点。

1 非现场执法的含义

公路超限超载非现场执法，是在计算机传输、视频监控和高速动态称重技术等设备的基础上，在重要公路路段实现对货车24 h 全天候不间断检测，并对超限超载货车信息进行自动采集和储存，自动生成执法处理文书及相关报表，并通知超限超载违章行为的当事人事后到案接受处理［3］，同时构建起以科技设备精确检测的公路超限超载非现场执法新模式。

2 非现场执法系统构架

非现场执法系统是由治超综合信息管理平台和多个子系统整合协同运作的系统，子系统主要包括高速称重子系统、车牌号抓拍识别子系统、视频监控子系统、可变情报板子系统、数据传输子系统、轮廓检测子系统和环境监测子系统。其中，高速称重子系统是非现场执法系统的核心技术，主要获取车辆总重、轴型等关键参数［4］。

2.1 治超综合信息管理平台

治超综合信息管理平台主要由综合管理服务器和平台软件组成。该平台集成其他子系统采集和传输的信息，整合后展现监控效果，满足非现场执法、联合联动执法的要求，实现数据采集、预警管理、监控管理、源头监管和指挥调度等功能。

2.2 高速称重子系统

高速称重子系统主要由称重传感器、称重控制设备和站点软件组成。通过动态称重子系统和车辆检测器（包括地感线圈）将经过检测区域的货车图像信息、车型信息和称重数据等上传到采集控制器内，采集数据处理器将采集到的信息和数据进行处理后，上传到中心服务器中，组成完整的公路超限超载检测系统，从而达到对检测的过往货车按照系统设定的统一标准进行超限超载判别。

2.3 车牌号抓拍识别子系统

车牌号抓拍识别子系统主要由高清摄像机、闪光灯和补光灯组成。通过架设在龙门架上的高清摄像机抓拍车辆前后车牌号，并将识别的车牌号、车型以及车的颜色等信息进行整合和匹配，然后通过站点软件分析、判别和整合，最后综合成一条完整的通行货车抓拍信息，上传至工控仪。

2.4 视频监控子系统

视频监控子系统主要由智能高清快速球机和硬盘录像机组成。通过对检测区域的货车进行实时监控和录像，对其行驶轨迹进行实时记录。

2.5 可变情报板子系统

可变情报板子系统主要由LED 屏幕和控制软件组成。用来显示经过检测区域的超限超载货车车牌号、车重量等信息，以提示超限超载货车驾驶员。

2.6 数据传输子系统

数据传输子系统主要由光收发器和交换机组成。该系统主要是数据网络传输子系统组网，对治超综合信息管理平台和前端采集的信息数据、图片和视频等进行传输和交换，一般采用VPN 方式进行联网。

2.7 轮廓检测子系统

轮廓检测子系统主要由宽高仪、激光雷达和控制软件组成。用于检测车辆的外部尺寸（长、宽、高），能进一步判别出车辆是否改装。

2.8 环境检测子系统

环境检测子系统主要由光谱仪和控制软件组成。检测经过车辆的尾气排放是否超标。

3 非现场执法系统点位选取要求

非现场执法系统点位的选取地址应选在道路路线平直，路面结构稳固，路面承载力可靠，并且路面应光滑，行车视野开阔的路段［5］。尽可能避开交通密集区、生活区、路口等区域。核心称重子系统布设区域的路面，应符合路面纵、横向的平整度误差≯1 %的要求，路面强度要符合相关要求，保证路面使用寿命。LED 屏幕应安装在称重区域前方150 m 处，保证发布的信息清晰可见，实现对货车司机的超限超载提醒目的。采取就近接电的原则，以保证供电电压的稳定性。

为了将来能实现和交警部门的联合联动执法，可以综合考虑与交警监控设备的互补利用，也可以考虑布设在交警部门的卡口附近。

4 核心称重子系统施工工序

4.1 窄条应变式动态称重传感器

该传感器的原理是采用一体化结构，应变式称重。使用特种合金钢材料，结构强度高。当车辆经过该传感器时，其动态响应速度快，感应灵敏，称重数据上传速度快。布设于路面全幅，改造路面采用C40 钢筋混凝土，30 m 纵向全路面覆盖。

4.2 施工工序

窄条应变式动态称重传感器施工工序主要是地基浇筑、地基切割、地基开槽、安装传感器、布线灌胶并用胶水固化。浇筑地基时要保证地基的平整度在1 %以内［6］,采用混凝土切割机直线切割，切割后开槽时，要保证槽的高度和宽度均匀一致。安装传感器前要保证槽内干净且没有杂物，布线灌胶的作用是防护导线，安装传感器时要保证传感器的平整度，灌注胶水固化，胶水固化3 d 以后，采用磨平机对安装传感器的部位进行磨平，保证平整度符合要求。然后，可以通车试运行，对传感器采集的信息进行波形曲线校正［7］。

5 影响窄条应变式动态称重传感器精度的因素

采集的车辆信息精度主要受振动（车辆自身振动和车辆通过时传感器结构的振动），车辆通过检测区域时的速度，车辆通过检测区域时的方位以及路面环境的影响［7］。

5.1 振动的影响

振动主要是车辆自身的振动和车辆通过时传感器结构的振动。为了减小振动，可以采用增大检测区域面积的方式。检测区域面积越大，求得的数据平均值和实际值越接近。也可以采用更加合理的结构，来减少传感器本身的振动。

5.2 车辆通过检测区域时的速度影响

影响车辆通过检测区域时的速度因素主要有道路通行环境造成的排队、滞留及车辆驾驶人自身主观因素造成的加速、减速和停车等。车辆驾驶人在车辆经过检测区域时，如恶意急刹车，会因为车辆重心偏移造成车辆异常行驶；恶意长时间滞留在检测区域，会造成检测系统的误判，判断车型错误造成称重信息错误，甚至丢轴。

5.3 车辆通过检测区域时的方位影响

车辆通过检测区域时的方位影响主要是由于车辆滞留、变道，跨车道、压线行驶以及多辆车混行造成的并行、多车跨道行驶等。车辆通行量大的路段多车混行容易造成2 车并行或3 车并行，2 车同时跨道等异常行驶，容易导致数据错误合并。车辆在通过检测区域时，S 形变道容易导致称重系统误判车辆轴数。通过检测区域时，如果超近距离跟车，识别系统很容易抓拍不到车牌，同时干扰称重系统判断车辆的车型等信息。

6 结语

公路超限超载非现场执法系统的应用，能够实现科技化、智能化、全天候执法，是公路超限超载非现场执法的新趋势，国家交通部门在政策上给予了支持。从目前来看，公路超限超载非现场执法效果得到了全国各地交通部门的肯定。未来需要重点解决公路超限超载非现场执法系统遇到的技术难点，提高非现场执法系统的性能，尤其是动态称重传感器在车辆复杂行驶环境下采集信息的精度和对所采集信息的分析能力。