車輛動態(tài)稱重是指對行駛的車輛進行不停車動態(tài)測量。動態(tài)稱重系統(tǒng)是由一套設備組成的包括:壓力傳感器、計算機、以及判定檢測幵始與結束的一些相關設備等組成的,用’未來測量行駛中的車輛車輛輪胎作用在傳感器上的壓力,由計算機對車輛的重量以及車輛類型等車輛信息進行測量計算,并顯示和存儲這些信息。車輛動態(tài)測量時,被測車輛以一定速度通過測量平臺,所以汽車輪胎作用在測量平臺上的力只有很短時間[7],由于車輛運動本身和外界都存在許多干擾因素,如:震動載荷、輪胎驅動力等,所以作用在稱重平臺上的力并不是車輛的真實重量。因為存在這些干擾因素,動態(tài)稱重很難實現(xiàn)高精度測量,所以需要對采集回來的信號進行處理,來降低消除這些干擾因素所帶來的誤差影響,獲得準確的車輛的真實重量。其Zui顯著的特點是:檢測時間短、工作效率高、智能化檢測系統(tǒng)、工作人員勞動強度低。這對車輛運輸現(xiàn)代化管理有著有積極的作用。

1國外動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

早在二十世紀,國外一些發(fā)達國家就開始關注車輛動態(tài)稱重技術。美國由于超限運輸?shù)那闆r出現(xiàn)較早,自十九世紀中期就幵始著手研究車輛動態(tài)稱重技術。

1974年,對車輛動態(tài)稱重研究Zui早的是gkovacs在匈牙利舉行的imek0/tc3會議上發(fā)表了車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的Zui早參考文獻《輪負荷稱與軸負荷稱的試驗方法》,為以后動態(tài)測量技術的發(fā)展奠定了堅實基礎。

1958年,美國正式幵始了的動態(tài)測量系統(tǒng)研究,時間長達十六年。

1974年,法國制造了壓力電績動態(tài)稱重器的并獲得了專利權,美國首次在車輛載荷的系統(tǒng)研究中使用動態(tài)稱重系統(tǒng);

1982年,美國streete公司和英國的goldenriver公司在南非專利基礎上采用先進電子技術,大幅度提升了系統(tǒng)性能。

1983年,vibracoax車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)在法國開始投入使用。同年九月,美國聯(lián)邦公路管理總署(fhwa)幵始對“低成本動態(tài)車輛稱重系統(tǒng)”著手研究。

 

1985年,美國的研發(fā)的“低成本動態(tài)稱重系統(tǒng)”提交至美國聯(lián)邦公路部署進行推廣使用。

1988年,英國研制出一種性能更加優(yōu)越的新型稱重壓電傳感器vibetek5

1990年,西德研制開發(fā)的平板式傳感器在美國舉行的“國際交通數(shù)據(jù)采集技術會議”上,屬于技術。

1992年,按照歐盟公路運輸委員會(ectd)提供的框架,制定了 cost323計劃。這項計劃Zui關鍵的一項實驗是在瑞士進行的近三年的wim系統(tǒng)的現(xiàn)實使用檢測,其主要工作內容焉研究車輛動態(tài)檢測的實際應用問題研究。

1994年,歐盟開始進行為期一年wave計劃,選擇在氣候寒冷的瑞典進行產品運行系統(tǒng)檢測,就是的cet實驗。

2000年,msi公司研發(fā)的共聚物壓電軸新型傳感器在美國在its年會上進行展出。

目前由于動態(tài)稱重系統(tǒng)的使用用途不同,目前的世界上比較先進的動態(tài)稱重系統(tǒng)對軸重測量的平均誤差可控制在30%以內,其置信度達到90%,Zui先進的動態(tài)稱重系統(tǒng)對軸重測量的誤差可以控制在5%以內,置信度達到90%以內,由于其成本太高只能在一些特場合使用。

2、國內動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

改革開放前我國的經(jīng)濟落后,當時沒有建設公路網(wǎng),動態(tài)稱重技術更沒有研發(fā)環(huán)境,隨著改革開放后經(jīng)濟的快速發(fā)展以及公路網(wǎng)的快速覆蓋,車輛的數(shù)量也急速增加,我國開始了對動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究,但我國所面臨的問題是:研發(fā)時間短、起步晚。八十年代國內還沒有自主研發(fā)的動態(tài)稱重系統(tǒng),由于公路運輸發(fā)展的需要我國首次從國外引了動態(tài)稱重系統(tǒng),但設備價格昂貴,傳感器龐大,難以自行維護,都是一些國外更新?lián)Q代淘汰下來的產品,在我國使用時面臨許多問題。

2000年,《超限運輸車輛行駛公路管理規(guī)定》由國家正式頒布,2004年,國家又頒布了《中華人民共和國道路交通安全法》,這些法令法規(guī)的頒布與完善掀起了對動態(tài)檢測技術研究的研究熱潮,促進其進入了高速發(fā)展時期。我國在動檢測技術研發(fā)的起步階段,由于研究的基礎差,幵始大量的借鑒和學習國外動態(tài)稱重的先進技術和先進理論,并在此基礎上,建立符合中國道路特點的動態(tài)稱重技術。

我國Zui先著手對動態(tài)稱重系統(tǒng)研究較早的是重慶市公路科學研究所,他們先后開發(fā)出sm2000、sm3000 動態(tài)車品稱重 新型的技術,隨后的山西計量測試研究所和太原工學院也聯(lián)合開發(fā)出軸計量式汽車衡,特別是Zui近幾年來,國內工業(yè)界對汽車衡動態(tài)稱重的需求有了很大的增長,許多生產廠家和公司都相繼推出了自己的動態(tài)汽車衡產品,部分典型動態(tài)稱重系統(tǒng)有德峰精密機械有限責任公司生產的bdz-ae型便攜式動態(tài)軸重檢測儀[9]。隨著科學技術水平的提升,目前我國已自主研發(fā)出多種動態(tài)稱重系統(tǒng),已大量投入使用,其主要是應用在計重收費與執(zhí)法檢查,在公路交通管理中發(fā)揮著重要的作用。

3、國內動態(tài)稱重系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀

目前動態(tài)稱重系統(tǒng)在國內的主要應用有:公路交通調查執(zhí)法檢查、計重收費等。自2000年以來,針對目前我國超限運輸問題嚴重,采取了計重收費、超限檢測等治理手段來對其進行有效地抑制,并先后在在天津,四川、河南、山東等省內進行推廣使用,結果表明,采用計重收費與超限超載治理等手段,己對超限運輸起到了一定的治理作用,但也顯現(xiàn)出一些的問題,對于公路交通管理具有不良的影響。具體表現(xiàn)在以下幾方面:

1)設備的測量穩(wěn)定性差容易引起廣大駕駛員的質疑,系統(tǒng)檢測到數(shù)據(jù)與實際車輛數(shù)

據(jù)相比有一定誤差,例如軸數(shù)判定不準確,產生多軸或少軸,導致稱重結果與實際重量誤差很大,產生多收費或者少收費的問題,容易引起收費員與司機矛盾,所以亟需提高系統(tǒng)

運行的穩(wěn)定性。

2)測量誤差大,貨運車輛在同一公路的不同收費站檢測出的結果差異大,其原因主要是,由于沒有對稱重信號進行深入分析,以及系統(tǒng)結構的局限性,這種情況直接導致許多駕駛員與收費站工作人員產生矛盾。稱量系統(tǒng)的測量穩(wěn)定性、準確度與處罰嚴肅性以受到廣大駕駛員的質疑,所以對于測量精度需要進一步的提高。