動態(tài)稱重系統(tǒng)

1、一、動態(tài)稱重系統(tǒng)適應(yīng)范圍動態(tài)稱重系統(tǒng)按照設(shè)備適應(yīng)的速度范圍，又可以分為高速動態(tài)稱重系統(tǒng)和動態(tài)自動衡器兩種。高速動態(tài)稱重系統(tǒng)一般可以對5km/h-120km/h （國內(nèi)高速公路最高限速為120km/h ，因此更高的速度沒有實際意義） 時速通過的車輛進行自動稱重， 在滿足一定置信度范圍內(nèi)可以達(dá)到 5%以上的準(zhǔn)確度。目前該產(chǎn)品尚沒有國家或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。動態(tài)自動衡器需要限定車輛的通過速度，一般在 5km/h 一下時速勻速通過時，可以達(dá)到較高的準(zhǔn)確度。目前在國內(nèi)多數(shù)用于公路計重收費系統(tǒng)和公路超限超載檢測站的低速復(fù)核稱重，該產(chǎn)品現(xiàn)已有國家標(biāo)準(zhǔn)。二、動態(tài)稱重系統(tǒng)定義動態(tài)稱重是指通過測量和分析輪胎動態(tài)力測算一輛

2、運動中的車輛的總重和部分重量的過程。動態(tài)稱重系統(tǒng)是一組安裝的傳感器和含有軟件的電子儀器， 用以測量動態(tài)輪胎力和車輛通過時間并提供計算輪重、軸重、總重（如車速、軸距等）的數(shù)據(jù)。三、動態(tài)稱重系統(tǒng)特點由于動態(tài)稱重系統(tǒng)是具有測量行駛車輛重量的特點，決定了它在交通軸載調(diào)查、治理超限超載運輸和計重收費系統(tǒng)中不可替代的作用，也正是因為這一特點，它必須測量運動中輪胎的動態(tài)力而不是靜態(tài)荷載，在性能和使用上都與傳統(tǒng)的靜態(tài)汽車衡有著顯著區(qū)別，因而靜態(tài)汽車衡的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)交不適用于動態(tài)稱重系統(tǒng)。首先，動態(tài)稱重系統(tǒng)是一種技術(shù)含量很高的復(fù)雜設(shè)備， 動態(tài)稱重與傳統(tǒng)的靜態(tài)稱重有很大的區(qū)別。其次， 由于車輛行駛產(chǎn)生的各種復(fù)雜因素和

3、動態(tài)稱重技術(shù)的復(fù)雜性，動態(tài)稱重結(jié)果具有一定的不確定性，因此，精度檢驗需要按照適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行，對于稱重誤差采用概率術(shù)語表述更為合理。最后，應(yīng)特別注意各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對于使用條件的規(guī)定與現(xiàn)場使用條件的吻合程度，選擇適用的標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備對應(yīng)。四、靜態(tài)車輛稱重系統(tǒng)與動態(tài)車輛稱重系統(tǒng)的具體區(qū)別？靜態(tài)稱重： 汽車在秤臺上穩(wěn)定之后，才顯示讀數(shù)。 這種稱重方式比較準(zhǔn)確。但是速度較慢。動態(tài)稱重：汽車開過秤臺，顯示讀數(shù)。這種方式一般精度不高，但是速度快，例如：軸重秤。公路車輛一般使用動態(tài)稱重。通俗的說 ,靜態(tài)車輛稱重系統(tǒng)：就是指把車輛開到秤上面，停下來，然后稱重，人工確定重量。 （按道理不能算系統(tǒng)）動態(tài)車輛稱重系統(tǒng)：指車

4、輛自動開過秤， 系統(tǒng)自動計算出車輛的重量。 所以說高速公路收費站上的那種稱重系統(tǒng)就是屬于動態(tài)稱重，也稱為公路動態(tài)車輛稱重系統(tǒng)五、路動態(tài)稱重與靜態(tài)稱重的利與弊1動態(tài)稱重存在問題及解決對策動態(tài)稱重在實際應(yīng)用中暴露了一些問題， 以稱重誤差較大的問題尤為突出， 而且極易引起征繳矛盾， 進一步加大收費站擁堵的嚴(yán)重程度， 引發(fā)社會的質(zhì)疑和不滿， 大大降低了高速公路的服務(wù)水平。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。1 1存在問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。(1) 設(shè)備按照對已建成的收費廣場開挖面積大，施工難度大，設(shè)備安裝周期長，維護復(fù)雜。(2) 設(shè)備穩(wěn)定性影響費額。系統(tǒng)檢測到數(shù)據(jù)與實際車型相比主要表現(xiàn)為：一是多輪胎或1 /

5、 4者少輪胎， 如雙胎判單胎。二是多軸或少軸。 直接影響費額的增加或減少， 司機誤以為人為操作，極易引發(fā)費員與司機矛盾。(3) 存在稱重差異。稱重系統(tǒng)的準(zhǔn)確性使得計重收費嚴(yán)肅性受到質(zhì)疑，車輛的稱重數(shù)據(jù)往往在不同的收費站存在差異，對費額影響較大，容易引發(fā)矛盾。(4)偷逃通行費。 在實施計重收費后，出現(xiàn)的各種逃繳通行費的情況，如車輛走S 型、“跳車”過秤、“拆分軸”過秤、車輛改裝、快速通過計重平臺、安裝液壓磅、“甩掛”、“增加軸“過秤、遮擋光柵分離器、“墊木版”過秤使用遙控器于擾等方法偷逃通行費。1 2如何解決當(dāng)前動態(tài)稱重存在的問題，從技術(shù)上講，對于惡意的駕駛操作行為，普通的稱臺系統(tǒng)難以從根本上加

6、以解決稱重誤差問題，只能從管理上著手。(1) 為了減少稱重誤差造成的糾紛，保證車主的利益不受損害，計重收費要大力加以宣傳和解釋，讓車輛駕駛員和收費員都充分理解。(2)在收費車道入口安裝限速標(biāo)志，盡量降低車輛通過稱臺的速度。(3) 針對各種惡意通行方式，加強管理，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)及時制止，要求司機將車輛退回。按照要求并保持勻速 5公里以下直行，水平通過稱重平臺，進行復(fù)核。2推行靜態(tài)稱重的“利”與“弊”所謂靜態(tài)稱重是指車輛駛?cè)敕Q臺，光柵收尾后，一般程序會延時一段時間，取其穩(wěn)定數(shù)值，上傳上位計算機，是自動的，車不需要停在稱臺上。一般車輛還沒有到收費窗口，數(shù)據(jù)已經(jīng)上去了。2 1靜態(tài)稱重的“利”(1) 誤差小、

7、精確度高。靜態(tài)稱重儀的最大優(yōu)點就是誤差小。經(jīng)實踐證明：原來了動態(tài)稱重儀所允許的正常誤差范圍在5以內(nèi)，也就是說一輛承載 50噸左右的貨車，最大誤差將達(dá)到 2 5噸。而靜態(tài)稱重儀的誤差卻在0 5以內(nèi)，也就是50公斤。(2) 爭議明顯減少。對于司機和收費員來說，靜態(tài)秤使用后，爭議少了，他們不會因為誤差大和收費站收費員發(fā)生爭議了， 車輛通行的速度得到明顯的提高， 而且超限的車輛也會自覺的繳費，同時也有力的維護了收費站的正常收費秩序。(3) 車輛通行速度加快。由于動態(tài)秤有誤差，好多司機就因此將車滯留在收費車道，和收費員發(fā)生爭執(zhí)。 特別是在車流高峰期， 嚴(yán)重影響了收費廣場的秩序， 造成車輛擁堵收費廣場。使

8、用靜態(tài)秤以后，稱重的精確度提高了，爭議少了，車輛通行的速度自然也就提高了?，F(xiàn)在的載貨車輛通行全過程只需 1分鐘左右。(4)從根本上杜絕各種逃費行為。 針對過去司機使用動態(tài)秤時所采取的 “走 S”，“跳磅”、非法裝置等手段將得到徹底的消除，為堵漏增收工作的深入開展提供了技術(shù)保證。2 2靜態(tài)稱重的“弊”(1)投資大。 一臺 3 X 2l 米核定 100t 的靜態(tài)秤， 設(shè)備及土建總費用在50 60多萬， 開挖面積過大。(2)受地形限制。在有些彎道及坡度大的匝道收費站沒辦法安裝。(3)過車速度比原來降低。前車駛離秤臺后車才能進道，降低了車道通行效率。(4) 引來管理的麻煩?，F(xiàn)在許多收費站都是裝了一部分

9、靜態(tài)秤，所以貨車都不愿意進入有靜態(tài)秤的車道， 寧可在動態(tài)秤車道前長時間排隊， 即使一個站全部安裝靜態(tài)秤， 貨車也會不走這個站， 而是從鄰近的一些沒辦法安裝靜態(tài)秤的匝道收費站駛出，然后再上高速， 嚴(yán)重影響了正常的收費秩序。六、動態(tài)稱重系統(tǒng)工作原理稱重系統(tǒng)的核心是稱重傳感器，稱重傳感器是用來將重量信號或壓力信號轉(zhuǎn)換成電量信號的轉(zhuǎn)換裝置。 稱重傳感器采用金屬電阻應(yīng)變片組成測量橋路，利用金屬電阻絲在張力作用2 / 4下伸長變細(xì)，電阻增加的原理，即金屬電阻隨所受應(yīng)變而變化的效應(yīng)而制成的（應(yīng)變，就是尺寸的變化）金屬電阻具有阻礙電流流動的性質(zhì)，即具有電阻（），其阻值依金屬的種類而異。同一種金屬絲，一般來講，

10、越是細(xì)長，其電阻值就越大。當(dāng)金屬電阻絲受外力作用而伸縮時，其電阻值就會在某一范圍內(nèi)增減。因此，將金屬絲（或膜）緊貼在被測物體上，而且這種絲或膜又很細(xì)或很薄，粘貼又十分完善，那麼，當(dāng)被測物體受外力而伸縮時，金屬電阻絲（膜） 也會按比例伸縮，其阻值也會相應(yīng)變化。稱重傳感器就是將金屬電阻應(yīng)變片粘貼在金屬稱重梁上進行測量重量信號的。動態(tài)稱重系統(tǒng)是在靜態(tài)稱重系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，處理器將測得動態(tài)車重信號和車速信號進行數(shù)據(jù)處理后得到真實重量。稱重平臺信號調(diào)理數(shù)據(jù)采集處理器顯示屏稱重平臺車速采集PC 機七、國內(nèi)外動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀1.國外動態(tài)稱重系統(tǒng)的發(fā)展世界上大多數(shù)國家運送貨物的車輛都存在超載現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，美

11、國和德國大約50%運貨車輛存在超載現(xiàn)象。治理超載同樣也是其他國家尤其是發(fā)達(dá)國家需要面對的問題。因為有技術(shù)和資金方面的優(yōu)勢，發(fā)達(dá)國家開展對動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究比較早。早在上個世界50年代，美國、日本、加拿大、歐共體國家為了避免公路車輛超載帶來的危害，就開始關(guān)注車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)，并組織人力物力進行研究 14，5。經(jīng)過半個多世紀(jì)的研究，這些國家取得了一系列的研究成果， 在提高車輛行駛速度前提下， 保障動態(tài)稱重精度方面取得了顯著的進步動態(tài)稱重系統(tǒng)發(fā)展歷史：時間： 1958年 -1968年事件：美國開始對動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究；南非獲取第一個電容式動態(tài)稱重傳感器專利；西德的隊 T 公司開始平板式動態(tài)車輛稱重器

12、的研究；時間： 1974年 -1982年美國首次在車輛載荷研究中使用動態(tài)稱重系統(tǒng)；法國取得了一項壓電纜動態(tài)車輛稱重器的專利(vibracoax) ；美國的 streete、英國的 GOldenRiver 公司在南非專利基礎(chǔ)上采用了先進電子的技術(shù)，使系統(tǒng)的性能有了顯著提高；時間： 1983-1984 年事件： vibracoax 動態(tài)稱重系統(tǒng)首次在法國投入使用；美國開始PVDF 壓電材料用作動態(tài)稱重的研究；美國聯(lián)邦公路管理總署(科仰人 )提議研究 “低成本動態(tài)車輛稱重系統(tǒng)”；1984年美國的 36個州均安裝了動態(tài)稱重系統(tǒng)署推廣使用時間： 1988年 -2000年事件：英國研制T 一種性能優(yōu)于Vi

13、braeoax 的新型稱重壓電傳感器Vibeteks；1991年改型 Vibetek20 ；西德 PAT 的平板式傳感器能使統(tǒng)計平均誤差控制在巧%左右1992年 COST323計劃實施；1994年歐盟開始進wAvE(WeighinginmotionofAxleandVehielesforEurope)計劃3 / 42000年美國 Msl 公司開發(fā)共聚物壓電軸傳感器，可以同時測量車速、車軸數(shù)、軸距并進行車型分類和動態(tài)稱重。綜合這些年國外動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究成果和產(chǎn)品來看，目前單軸載稱重平均誤差從士5.0一士 30%不等，相應(yīng)置信度為90%或 95%，最好的動態(tài)稱重系統(tǒng)單軸載稱重誤差可以優(yōu)于士5.0

14、% ，但成本太昂貴僅適應(yīng)于低速場合 71 ?；旧蟿討B(tài)稱重系統(tǒng)的測量精度和產(chǎn)品價格成正比。現(xiàn)階段美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家為了大規(guī)模推廣動態(tài)稱重系統(tǒng)，把低成本的動態(tài)稱重系統(tǒng)作為主要研究方向，大批科研人員正在致力研究出低成本高精度的動態(tài)稱重系統(tǒng)。2國內(nèi)動態(tài)稱重系統(tǒng)的發(fā)展我國從上世紀(jì)八十年代開始接觸動態(tài)稱重系統(tǒng)。最早主要是國外的動態(tài)稱重的技術(shù)和產(chǎn)品，后來也逐步開始自主研究和開發(fā)產(chǎn)品。國內(nèi)最早開始相關(guān)研究工作的是重慶公路科學(xué)研究所，隨后其他很多機構(gòu)也開始了動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究和相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)。隨著這些年經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科研實力的不斷增強，國產(chǎn)動態(tài)稱重系統(tǒng)所占市場份額逐漸增加，在公路自動化交通調(diào)查、稱重收費、軸載檢測、限重執(zhí)法等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。雖然國內(nèi)的動態(tài)稱重系統(tǒng)研究近些年有了長足的進步，但是相比國外， 國內(nèi)的技術(shù)還沒有完全成熟，系統(tǒng)的測量精度、車輛的行駛速度等方面還是需要很大的改進。低成本、高精度、高車速的動態(tài)稱重系統(tǒng)也是國內(nèi)技術(shù)研發(fā)的主要發(fā)展方向。3動態(tài)稱重系統(tǒng)在國內(nèi)外應(yīng)用狀態(tài)動態(tài)稱重系統(tǒng)近些年技術(shù)上的逐漸進步和成熟，使得它在交通運輸領(lǐng)域有了越來越廣泛的應(yīng)用。 縱覽