山西省双台面称重、整车式称重与单台面称重设备应用研究

摘要：为了进一步提升高速公路计重设备的稳定性和计重的准确性，省高管局统一安排部署了重点路段计重设备升级改造样机试点工作，在省局的大力支持下，某高速公司于2012年2至3月在A、B寿阳收费站进行试点，将原单台面动态计重设备更新为双台面和整车式计重设备，并通过现场测试和数据统计分析，得出单台面、双台面动态计重设备和整车式计重设备的应用效果，有效的提高管理水平。

关键词：计重设备 应用研究

1、高速公路计重收费系统改造的必要性

目前，我省高速公路计重收费系统中普遍采用的是单台面的动态计重设备，该设备在计重上存在着明显计量精度不够和防作弊性能不足的问题，这使得收费过程中时常出现司机对计量精度不够产生矛盾纠纷和实收通行费金额低于应收通行费金额的情况，造成了收费站通行效率低下及部分通行费流失等现象。

2、国内高速公路采用的计重设备

目前，国内高速公路采用的计重设备有四种，即单台面计重设备、双台面计重设备、整车式计重设备、弯板式计重设备。

3、货车常用的作弊方式

目前货车常用的作弊方式有三种：即走S形、跳秤、拖秤。

3.1 走S形

此种作弊现象是因为同一轴的两侧轮胎不同时完全上秤，出现一侧轮胎已经在秤台上，而另一侧还在秤台下和一侧轮胎已经下称台另一侧还在秤台上的情况，导致轮胎在秤台上的有效时间变短，生成的重量波形不完整，使控制器将重量判轻甚至是判少轴。）

采用双台面计重设备，使原来的单台面（900mm）改为双台面（1800mm）使有效长度增加相应有效时间增加，走S形作弊时同轴轮胎可同时在秤台上，不会生成重量波形不完整，重量减轻丢轴现象。

3.2 跳秤

这种作弊现象较为常见，导致称重变轻的原因是重车大部分是前驱式，重车车头在停止并猛加油门的情况下容易因车身较重而其保持其本身静止的惯性较大，相比而言车头较轻但要提供前行动力而其本身的瞬时摩擦力不足以与其动力相匹配故车头跳起。而车头跳起导致其重量不能正常通过秤台，而是“飞跃”秤台，所以重量减轻。（如图1所示）

采用双台面计重设备，货车在跳秤时只能跳过第一节秤台无法跳过第二节秤台，这时仪表控制器会对做出判断不会将两个秤台过车重量累加，使第一节称台不做出称重，使第二节秤台有效对其称重这时重量不会降低。

3.3 拖秤（包括点刹、冲秤）

拖秤是指车辆高速通过计重设备，在后轮即将驶过秤体时紧急刹车，让后轮依靠惯性拖过秤体，导致车轮与秤台的摩擦力急剧增大，平行于路面的分力增加导致传感器所受的竖直向下的分力减小，其有效重量就会降低；同时，拖秤也会导致车辆整体重心前移，减轻了后轴对秤体的压力，故称量值相对较轻。

4、使用的三种计重设备应用效果对比

4.1 模拟车辆检测

本次测试选定重量分别为33.3T、55T标准4轴、5轴车进行数据测试。测试方法使用标准车辆依次通过不同的计重设备（单台面、双台面及整车式计重设备），针对目前存在的不规范过秤的各种典型情况（走S形、跳秤、拖秤）和不同的行车速度影响计重的现象，采用现场模拟方法对不同情况进行现场模拟测试，并通过对测试结果的统计分析，得出三种计重设备应用效果的对比。

4.2 集群法对比分析

本方法选用A收费站2012年4月份双台面和整车式计重设备通过的实际货车重量，与2011年4月份单台面计重设备通过的实际货车重量进行同比，与近期2011年12月份单台面计重设备通过的实际货车重量进行对比分析。

4.3 固定线路法对比分析

本方法是在集群分析法基础上，采用车型结构一致、高速公路行车线路固定、所拉货物较为稳定的车辆一定时间段的载重量和通行费数据进行对比分析。本次选用C收费站至A收费站（F型、G型货车）2012年4月份双台面和整车式计重设备通过的实际货车重量及通行费数据，与2011年4月份及2011年12月份C收费站至A收费站（F型、G型货车）单台面计重设备通过的实际货车重量及通行费数据进行对比分析。

5、总结分析

从整体上分析单台面计重设备与双台面计重设备的绝对误差分布如图2所示：

单双台面计重设备绝对误差分布分析：

红色线为“单台面称重设备绝对误差”，蓝色线为“双台面称重设备绝对误差”，单位为吨。通过上图可以清楚的看出，双台面设备的计重误差比单台面设备的计重误差小且稳定性强；同时在各种作弊手段下具有良好准确度表现

（1）双台面、整车式计重设备相对单台面计重设备，其称重数据准确度有明显提高。

（2）双台面、整车式计重设备相对单台面计重设备，其称重数据一致性较好，设备稳定性有明显提高。

（3）双台面计重设备在防作弊性能上明显强于单台面计重设备，能有效的防止作弊造成的通行费流失；整车式计重设备能从根本上消除通行货车的作弊。

（4）由于计重设备的计量准确性和稳定性得到了提高，防作弊性能明显增强，能有效减少计重收费矛盾纠纷，提高货车通行效率，增加通行费收入。