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動態(tài)汽車衡存在的問題及對策
在動態(tài)汽車衡發(fā)展成熟之前,通常以靜態(tài)稱量的方式獲取車輛重量,盡管車輛靜態(tài)稱量的精度非常高,但車輛靜態(tài)稱量的效率是極其低下 的。我國在車輛的動態(tài)稱量中發(fā)展了獨有的技術(shù)。
通過探討動態(tài)汽車衡相關(guān)規(guī)程的技術(shù)規(guī)定,找到影響準(zhǔn)確度等級的兩 個關(guān)鍵因素,一是引道質(zhì)量,二是運行速度。若使動態(tài)地磅具有標(biāo)稱的準(zhǔn) 確度等級,需相關(guān)單位按照相關(guān)技術(shù)要求做進一步的嘗試與研究。
一、常見的幾種動態(tài)汽車衡
1.秤臺式動態(tài)汽車衡
秤臺式汽車衡的稱重臺面四角與基礎(chǔ)之間由應(yīng)變式力傳感器連接,工 作原理是通過稱重臺面將車軸重量傳達到應(yīng)變傳感器,顯示在稱重儀表 上,將車輛每一軸重量相加,繼而得到車輛總重。在多年的使用過程中,針 對秤臺式汽車衡研究出了很多逃避通行費的方法,如跳秤、沖秤、走S形、 貼邊通過等方式。盡管性價比很高,但由于在防作弊方面存在的明顯問題, 秤臺式汽車衡已不能完全滿足高速公路計重收費的需求。
2.雙秤臺式動態(tài)汽車衡
雙秤臺式計重衡器就是其中的一個解決方案,其工作原理與秤臺式相 同,但寬度幾乎是秤臺式的兩倍,這就有效解決了過秤車輛跳秤、走S形的 問題,并且衡器計量性能和使用壽命均得到了提高,在使用中得到了較高 的評價。雙秤臺式計重衡器對于類似于車輛貼邊通過、反復(fù)倒車之類逃避 通行費的問題仍未能解決,在防作弊方面還存在不足。
3.彎板式動態(tài)汽車衡
彎板式計重衡器采用兩塊獨立整體彎板稱重傳感器交錯布置方式,在每 個傳感器前方都安裝車輛分離器,在解決車輛走S形、跳秤等常見作弊問題 上甚至優(yōu)于雙秤臺式計重衡器。這種計重衡器安裝快捷,施工周期短,對路面 破壞很小,安裝時不需要重做基礎(chǔ),整套計重系統(tǒng)只需三天左右即可開放車 道,適用于已開通的收費車道。彎板式計重衡器不能覆蓋整個車道,且對傳感 器周圍路況要求高,車輛貼邊通過或路面有破損會導(dǎo)致稱重誤差較大。
4.石英晶體式動態(tài)汽車衡
石英晶體式計重衡器基于壓電原理,測量過程中不依靠傳感器形變,并 且石英硬度較高,整體可視為剛性結(jié)構(gòu),不存在老化和漂移問題,長期穩(wěn)定 性好。石英傳感器安裝時開挖量更小、施工周期短,而且使用時響應(yīng)快,應(yīng)用 速度范圍寬,在高速度段計量準(zhǔn)確度高,有效彌補了前幾種計重衡器在高速 度段稱重準(zhǔn)確度下降的不足。石英晶體式計重衡器的劣勢在于其設(shè)計要求 將石英傳感器一次性封裝于路面中,與路面形成一個平齊的整體。這對傳感 器預(yù)埋過程中使用的材料、安裝工藝以及路面質(zhì)量要求非常高,一旦傳感器 周圍路面出現(xiàn)開裂、破損或沉降等現(xiàn)象,將會導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生巨大誤差。
5.整車式動態(tài)汽車衡
整車式計重衡器秤體包括多個稱重臺面,相鄰臺面采用搭接方式連接, 使秤臺能夠被穩(wěn)定支撐,多個稱重臺面既相互獨立又連成一體。秤體有限位 保護,能夠防止因劇烈沖擊導(dǎo)致的稱重臺面橫向或縱向產(chǎn)生位移,從而保證 計重設(shè)備正常使用,其動態(tài)稱量誤差可控制在± 0.5%之內(nèi),是所有動態(tài)地磅中準(zhǔn)確度最高的。由于整車式計重衡器稱重臺面長達18m或以上,能夠完 全解決之前計重衡器上可能出現(xiàn)的跳秤、走S形、貼邊、沖秤急剎車等問題, 并且可以同時承載多輛車,對每輛車稱重進行合理分離,保證收費站車輛通 過效率^整車式計重衡器已向小開挖量、短秤臺方向發(fā)展,將在保持自身多項 優(yōu)勢的前提下,開發(fā)出12m、6m乃至長度更短、性價比更高的產(chǎn)品。
二、動態(tài)汽車衡存在的問題
1.設(shè)備體積龐大,在收費站場地安裝動態(tài)衡器的困難比較大,設(shè)備安置時間長,維護的復(fù)雜度高。
2.設(shè)備的穩(wěn)定性能干擾費額。系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)與實時車型的對比主要如 下:一是單雙胎型判別鍇誤;二是多軸或少軸。面對以上情況,有些情況下 收費員可以通過修改限載來進行調(diào)整,但限載修改以后兩次的收費額會發(fā) 生變化,司機會認(rèn)為是收費員人為操作,極易引發(fā)矛盾;有些情況下只能讓 車輛倒回重新稱重,從而引起車輛的排隊,甚至在倒車過程中發(fā)生事故。
3.稱重的差異變成新問題的關(guān)鍵。載重車輛在通過不同收費站、甚至 同一收費站中不同的收費車道時,其測量數(shù)據(jù)會反復(fù)出現(xiàn)稱量值偏差巨大 的情況。而貨車司機則按照對自己有利的方式與收費站收費人員理論,經(jīng) 常因此而產(chǎn)生糾紛。
4.通行費用被偷逃。一部分貨車司機利用逃費技巧,以不規(guī)范的方式 通過動態(tài)地磅。例如:以S形行車軌跡通過秤臺臺板,使輪胎向下的壓力 分解成橫向的扭矩,從而減少某個或某幾個軸的稱量重量;車輛最末軸組 通過動態(tài)地磅時采用拖車過稱臺臺板的方法,使車輛的重心前傾,進而 使后軸的重量減輕。
三、動態(tài)汽車衡的應(yīng)用
1.道路的交通量調(diào)查。利用動態(tài)稱重系統(tǒng)及附屬的汽車感應(yīng)器計算某 車道的車輛數(shù)量、車輛種類以及重量分散在哪一部分,依據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)得到 某一條路的車輛行駛狀況。以此作為依據(jù)來制定道路規(guī)劃設(shè)計、路面的養(yǎng) 護以及路面大修的計劃。
2.超載運輸管制。道路治理者建立道路超載執(zhí)法站,經(jīng)過精密、嚴(yán)厲的 對超載車輛的執(zhí)法檢查,對道路路面形成了較好的保護,使車輛在道路上 行駛更加安全。
3.應(yīng)用于車載計重收費。使用動態(tài)稱重系統(tǒng)于道路流通車輛。執(zhí)行按載 荷收費,完美詮釋了公平公正這一社會原則,多載則多繳費,少載則少繳費。 針對超限運輸加大收費力度,行之有效地制止了貨車超載超限對公路造成 的損害。極大地保護了高速道路路面與橋梁,制止了持續(xù)增長的超限運輸貨 車對道路路面、橋梁的過分迫害,進而大大提升了車輛駕駛的安全性能。
4.設(shè)于道路匝道、彎道的載貨車的安全預(yù)示系統(tǒng)。這樣的運用方式在 當(dāng)前國內(nèi)還未曾出現(xiàn)。一般情況下,將設(shè)備放置在公路匝道或者彎道處,避 免對不熟悉路況的貨車司機造成整車翻車或者傾覆。在匝道與彎道預(yù)先埋 設(shè)稱重的設(shè)備與檢測的設(shè)備,依據(jù)車的重量與車的速度計算出拐彎的離心 力,進而得到拐彎的安全行車速度,之后,道路前方電子顯示屏上自動地顯 現(xiàn)出安全行駛速度,提醒駕駛司機不能超速行駛。
結(jié)論
隨著對于稱重精度、設(shè)備成本、施工進度、維護復(fù)雜度、防作弊效果、設(shè) 備穩(wěn)定性的綜合性要求的逐漸提高,軸組式動態(tài)汽車將會逐漸被推廣使 用,并將引領(lǐng)動態(tài)汽車衡的一個新時代。