浙江沪杭甬高速公路股份有限公司 浙江杭州 310020
摘要：传统的高速公路计重采用动态轴重称重模式，其测量精度比较低。随着高速公路计重技术研究的不断深化，发展出两种主要使用静态衡的整车式计重模式：一车一杆模式和连续跟车模式；这两种模式较传统的计重模式有所优化，但仍存在一定的问题，如一车一杆模式下通行效率较低，连续跟车模式下测量精度仍不够理想。本文结合两种模式的优点，提出了一车一杆快速跟车的整车式计重模式，这种模式兼顾了收费效率与计重精度的需要，在测量精度较高的同时保证了通行效率。
关键词：高速公路；整车式计重；静态衡；一车一杆快速跟车
0引言
现代交通物流业快速发展，我国交通运输部的2011年和2015年《公路水路交通运输行业发展统计公报》显示，十二五期间，全国载货汽车数量从2011年底的1179.41万辆、7261.20万吨位增长到2015年底的1389.19万辆、10336.50万吨位，增幅分别为17.79%和42.35%，交通物流业发展迅速，一方面是对交通人工作成果的褒奖，一方面也是继续深化工作的动力，既是责任也是挑战。
作为道路运输的大动脉，高速公路承担了大量的货运职责，在支撑货物运输方面发挥着主要的作用。十二五期间，我国高速公路里程从2011底的8.49万公里增长到2015年底的12.35万公里，增幅为45.47%，高速公路建设迅速，但与国外相比，我国高速交通环境恶劣、道路拥堵等问题还十分严重，这制约我国高速公路和国民经济的发展，如何提高车辆在高速公路上的通行效率，成为一个亟待解决的问题。本课题通过对高速公路收费站传统计重模式的研究，寻找一个合理的计重模式，在保障货物运输车辆通行效率的基础上提高设备精度。
1研究背景
传统的公路计重采用动态轴重称重模式，随着该模式的推广使用，一些问题随之凸显，主要表现在司机利用轴重称重的特点，通过不规范驾驶（如冲磅、跳磅、走s形、垫钢板、打千斤顶等）达到作弊目的，有悖计重收费效益、收益、公平、平衡的原则，甚至导致计重设备寿命减短。为此，部分高速公路开始使用整车计重收费系统，和传统的轴重称重不同，该系统采用整车式计重，在车辆完全上磅后才采集重量数据，保障了计重的高精度性和高可靠性，也大大遏制了货车司机的作弊行为。
目前的整车计重主要有两种模式（设备布设见附图2）：
（1）一车一杆：保持秤台上只有一辆车进行称重，前车进入称台后放下进入栏杆，完成计重和通行费缴纳驶离车道后，抬起进入栏杆，后车进入称台后放下进入栏杆，如此循环。一车一杆模式的优点是称重精度高，缺点是通行效率低，用在交通流量大的收费站时将引发收费站拥堵。
（2）连续跟车模式：载货汽车A进入车道称重时，首先由前置数轴器识别出车辆进入轴数，得出各轴的质量.png)
，待车辆完全进入光栅收尾后，测出整车质量.png)
。若A车未下称台，后车B完全进入秤台，秤台测得总重.png)
，后车B质量.png)
；若前车A正在下称台，后车B完全进入秤台，由后置数轴器数出下称轴数j，得出前车在称上的剩余质量.png)
，则后车B质量.png)
；若N车连续上秤台，利用轴重计算出中间车辆的质量，最后上称车辆质量为.png)
。连续跟车模式的优点是能保证通行效率，缺点是在连续通车的情况下，称重精度与传统的轴重称重模式没有质的变化，仍不能达到理想标准；而且由于称台比较光滑，容易引起车辆在称台上追尾。
结合以上两种整车式计重收费模式的优缺点，本文提出了一车一杆快速跟车模式，
2一车一杆快速跟车模式
一车一杆快速跟车模式流程分为五个步骤：
第一步为初始状态：进入栏杆放下，信号灯绿灯；
第二步当来车车头驶过存在线圈，若秤台上无车或秤台上的车已称重完毕并上传数据，则打开进入栏杆；
第三步当车尾驶过进入线圈（由光栅判断车辆收尾信号），则信号灯变红，进入栏杆放下；
第四步对车辆进行整车计重，并收费；
第五步当已收费车辆离开称台后（由断车器及离开线圈判断车辆收尾信号），仪表再准备采集下一辆车的重量数据，保证整车称重，即采集数据时称台上只有一辆车（采集数据并上传后，保持进入栏杆放下，信号灯红转绿，等待下一辆车驶过存在线圈），如此循环。
具体的流程图如图1所示：
图1一车一杆快速跟车模式流程框图.png)
图2一车一杆快速跟车模式车道布设示意图.png)
图2是一车一杆快速跟车模式的理想状态，实际运行中存在以下情况：
情况一：在第三步过程中，存在车辆紧跟着前车进入秤台的状况；
情况二：大吨位车辆计重后设备无法及时归零。
对于第一种情况，添加了停车线提醒司机不要跟车，在后续车辆紧跟着前车时，为防止砸车不放下进入栏杆（需要红外防砸车设备配合），此时仍采用连续过车方式进行称重，当判断出无跟进车辆时，放下进入栏杆，信号灯绿转红，此时要等称台上的所有车辆计重收费完毕并且下称后再放入待称车辆，以防止丢轴传导到待称车辆，所有车辆下称台后仪表清零，保证下一辆车正常称重。对于第二种情况，当车辆的计量质量超过50吨时，等车辆完全下称台后维持一个归零时间再放入下一辆车。
3.实施效果我公司在老余杭收费站进行了一车一杆整车称重系统的试验，通常发生丢轴情况时将造成称重的不准确，发生整车插入异常的次数与车道总通过车辆数的比例称为整车插入异常比例，在进行一车一杆完整改造前6月的整车插入异常比例超过1%，完整实施一车一杆系统方案后，9月份的整车插入异常比例降为0.15%，而且基本都是放砸引起的。
目前车速过快是导致追尾、少轴的根本原因，一车一杆快速跟车模式引入进入栏杆，通过常闭进入栏杆，可以使司机自觉降低车辆速度；称台上只有一辆车才采集整车数据，可以保证称量的准确性；事实证明本方案具有多种优点，已在沪杭甬全线推广应用。
参考文献:
[1] 余丽娟. 整车式计重收费系统在江西省的广泛应用[J]. 衡器. 2016.45（1）:12-14
[2] 王海南. 整车式计重收费系统在高速公路的应用[J]. 交通世界旬刊. 2016（2）:12-13
[3] 赵文博. 不停车计重收费系统平面布置及应用[D]. 长安大学. 2013.
[4] 张毓峰. 臧赤丁. 王宁涛. 计重设备稳定可靠运行的要点和措施[J]. 中国交通信息产业. 2009（11）:83-84.
[5] 雷栋. 高速计重设备现状与选型探讨[J]. 现代制造. 2011（21）:67-68.
[6] 王勇. 刘凯山. 高速公路整车式静态称重系统施工要点分析. 价值工程. 2016（2）:126-127.
论文作者:陈建新,朱永兴,沈佳平
论文发表刊物:《基层建设》2016年25期
论文发表时间:2017/2/22
标签：整车论文; 称重论文; 车辆论文; 模式论文; 栏杆论文; 前车论文; 车模论文; 《基层建设》2016年25期论文;