动态称重系统

1、一、动态称重系统适应范围动态称重系统按照设备适应的速度范围，又可以分为高速动态称重系统和动态自动衡器两种。高速动态称重系统一般可以对5km/h-120km/h （国内高速公路最高限速为120km/h ，因此更高的速度没有实际意义） 时速通过的车辆进行自动称重， 在满足一定置信度范围内可以达到 5%以上的准确度。目前该产品尚没有国家或者行业标准。动态自动衡器需要限定车辆的通过速度，一般在 5km/h 一下时速匀速通过时，可以达到较高的准确度。目前在国内多数用于公路计重收费系统和公路超限超载检测站的低速复核称重，该产品现已有国家标准。二、动态称重系统定义动态称重是指通过测量和分析轮胎动态力测算一辆

2、运动中的车辆的总重和部分重量的过程。动态称重系统是一组安装的传感器和含有软件的电子仪器， 用以测量动态轮胎力和车辆通过时间并提供计算轮重、轴重、总重（如车速、轴距等）的数据。三、动态称重系统特点由于动态称重系统是具有测量行驶车辆重量的特点，决定了它在交通轴载调查、治理超限超载运输和计重收费系统中不可替代的作用，也正是因为这一特点，它必须测量运动中轮胎的动态力而不是静态荷载，在性能和使用上都与传统的静态汽车衡有着显著区别，因而静态汽车衡的相关标准交不适用于动态称重系统。首先，动态称重系统是一种技术含量很高的复杂设备， 动态称重与传统的静态称重有很大的区别。其次， 由于车辆行驶产生的各种复杂因素和

3、动态称重技术的复杂性，动态称重结果具有一定的不确定性，因此，精度检验需要按照适当的方法进行，对于称重误差采用概率术语表述更为合理。最后，应特别注意各种标准规范对于使用条件的规定与现场使用条件的吻合程度，选择适用的标准与设备对应。四、静态车辆称重系统与动态车辆称重系统的具体区别？静态称重： 汽车在秤台上稳定之后，才显示读数。 这种称重方式比较准确。但是速度较慢。动态称重：汽车开过秤台，显示读数。这种方式一般精度不高，但是速度快，例如：轴重秤。公路车辆一般使用动态称重。通俗的说 ,静态车辆称重系统：就是指把车辆开到秤上面，停下来，然后称重，人工确定重量。 （按道理不能算系统）动态车辆称重系统：指车

4、辆自动开过秤， 系统自动计算出车辆的重量。 所以说高速公路收费站上的那种称重系统就是属于动态称重，也称为公路动态车辆称重系统五、路动态称重与静态称重的利与弊1动态称重存在问题及解决对策动态称重在实际应用中暴露了一些问题， 以称重误差较大的问题尤为突出， 而且极易引起征缴矛盾， 进一步加大收费站拥堵的严重程度， 引发社会的质疑和不满， 大大降低了高速公路的服务水平。主要表现在以下几个方面。1 1存在问题，主要表现在以下几个方面。(1) 设备按照对已建成的收费广场开挖面积大，施工难度大，设备安装周期长，维护复杂。(2) 设备稳定性影响费额。系统检测到数据与实际车型相比主要表现为：一是多轮胎或1 /

5、 4者少轮胎， 如双胎判单胎。二是多轴或少轴。 直接影响费额的增加或减少， 司机误以为人为操作，极易引发费员与司机矛盾。(3) 存在称重差异。称重系统的准确性使得计重收费严肃性受到质疑，车辆的称重数据往往在不同的收费站存在差异，对费额影响较大，容易引发矛盾。(4)偷逃通行费。 在实施计重收费后，出现的各种逃缴通行费的情况，如车辆走S 型、“跳车”过秤、“拆分轴”过秤、车辆改装、快速通过计重平台、安装液压磅、“甩挂”、“增加轴“过秤、遮挡光栅分离器、“垫木版”过秤使用遥控器于扰等方法偷逃通行费。1 2如何解决当前动态称重存在的问题，从技术上讲，对于恶意的驾驶操作行为，普通的称台系统难以从根本上加

6、以解决称重误差问题，只能从管理上着手。(1) 为了减少称重误差造成的纠纷，保证车主的利益不受损害，计重收费要大力加以宣传和解释，让车辆驾驶员和收费员都充分理解。(2)在收费车道入口安装限速标志，尽量降低车辆通过称台的速度。(3) 针对各种恶意通行方式，加强管理，发现后应及时制止，要求司机将车辆退回。按照要求并保持匀速 5公里以下直行，水平通过称重平台，进行复核。2推行静态称重的“利”与“弊”所谓静态称重是指车辆驶入称台，光栅收尾后，一般程序会延时一段时间，取其稳定数值，上传上位计算机，是自动的，车不需要停在称台上。一般车辆还没有到收费窗口，数据已经上去了。2 1静态称重的“利”(1) 误差小、

7、精确度高。静态称重仪的最大优点就是误差小。经实践证明：原来了动态称重仪所允许的正常误差范围在5以内，也就是说一辆承载 50吨左右的货车，最大误差将达到 2 5吨。而静态称重仪的误差却在0 5以内，也就是50公斤。(2) 争议明显减少。对于司机和收费员来说，静态秤使用后，争议少了，他们不会因为误差大和收费站收费员发生争议了， 车辆通行的速度得到明显的提高， 而且超限的车辆也会自觉的缴费，同时也有力的维护了收费站的正常收费秩序。(3) 车辆通行速度加快。由于动态秤有误差，好多司机就因此将车滞留在收费车道，和收费员发生争执。 特别是在车流高峰期， 严重影响了收费广场的秩序， 造成车辆拥堵收费广场。使

8、用静态秤以后，称重的精确度提高了，争议少了，车辆通行的速度自然也就提高了。现在的载货车辆通行全过程只需 1分钟左右。(4)从根本上杜绝各种逃费行为。 针对过去司机使用动态秤时所采取的 “走 S”，“跳磅”、非法装置等手段将得到彻底的消除，为堵漏增收工作的深入开展提供了技术保证。2 2静态称重的“弊”(1)投资大。 一台 3 X 2l 米核定 100t 的静态秤， 设备及土建总费用在50 60多万， 开挖面积过大。(2)受地形限制。在有些弯道及坡度大的匝道收费站没办法安装。(3)过车速度比原来降低。前车驶离秤台后车才能进道，降低了车道通行效率。(4) 引来管理的麻烦。现在许多收费站都是装了一部分

9、静态秤，所以货车都不愿意进入有静态秤的车道， 宁可在动态秤车道前长时间排队， 即使一个站全部安装静态秤， 货车也会不走这个站， 而是从邻近的一些没办法安装静态秤的匝道收费站驶出，然后再上高速， 严重影响了正常的收费秩序。六、动态称重系统工作原理称重系统的核心是称重传感器，称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。 称重传感器采用金属电阻应变片组成测量桥路，利用金属电阻丝在张力作用2 / 4下伸长变细，电阻增加的原理，即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的（应变，就是尺寸的变化）金属电阻具有阻碍电流流动的性质，即具有电阻（），其阻值依金属的种类而异。同一种金属丝，一般来讲，

10、越是细长，其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时，其电阻值就会在某一范围内增减。因此，将金属丝（或膜）紧贴在被测物体上，而且这种丝或膜又很细或很薄，粘贴又十分完善，那麽，当被测物体受外力而伸缩时，金属电阻丝（膜） 也会按比例伸缩，其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变片粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。动态称重系统是在静态称重系统的基础上，处理器将测得动态车重信号和车速信号进行数据处理后得到真实重量。称重平台信号调理数据采集处理器显示屏称重平台车速采集PC 机七、国内外动态称重系统的研究现状1.国外动态称重系统的发展世界上大多数国家运送货物的车辆都存在超载现象。据统计，美

11、国和德国大约50%运货车辆存在超载现象。治理超载同样也是其他国家尤其是发达国家需要面对的问题。因为有技术和资金方面的优势，发达国家开展对动态称重系统的研究比较早。早在上个世界50年代，美国、日本、加拿大、欧共体国家为了避免公路车辆超载带来的危害，就开始关注车辆动态称重系统，并组织人力物力进行研究 14，5。经过半个多世纪的研究，这些国家取得了一系列的研究成果， 在提高车辆行驶速度前提下， 保障动态称重精度方面取得了显著的进步动态称重系统发展历史：时间： 1958年 -1968年事件：美国开始对动态称重系统的研究；南非获取第一个电容式动态称重传感器专利；西德的队 T 公司开始平板式动态车辆称重器

12、的研究；时间： 1974年 -1982年美国首次在车辆载荷研究中使用动态称重系统；法国取得了一项压电缆动态车辆称重器的专利(vibracoax) ；美国的 streete、英国的 GOldenRiver 公司在南非专利基础上采用了先进电子的技术，使系统的性能有了显著提高；时间： 1983-1984 年事件： vibracoax 动态称重系统首次在法国投入使用；美国开始PVDF 压电材料用作动态称重的研究；美国联邦公路管理总署(科仰人 )提议研究 “低成本动态车辆称重系统”；1984年美国的 36个州均安装了动态称重系统署推广使用时间： 1988年 -2000年事件：英国研制T 一种性能优于Vi

13、braeoax 的新型称重压电传感器Vibeteks；1991年改型 Vibetek20 ；西德 PAT 的平板式传感器能使统计平均误差控制在巧%左右1992年 COST323计划实施；1994年欧盟开始进wAvE(WeighinginmotionofAxleandVehielesforEurope)计划3 / 42000年美国 Msl 公司开发共聚物压电轴传感器，可以同时测量车速、车轴数、轴距并进行车型分类和动态称重。综合这些年国外动态称重系统的研究成果和产品来看，目前单轴载称重平均误差从士5.0一士 30%不等，相应置信度为90%或 95%，最好的动态称重系统单轴载称重误差可以优于士5.0

14、% ，但成本太昂贵仅适应于低速场合 71 。基本上动态称重系统的测量精度和产品价格成正比。现阶段美国、德国、日本等发达国家为了大规模推广动态称重系统，把低成本的动态称重系统作为主要研究方向，大批科研人员正在致力研究出低成本高精度的动态称重系统。2国内动态称重系统的发展我国从上世纪八十年代开始接触动态称重系统。最早主要是国外的动态称重的技术和产品，后来也逐步开始自主研究和开发产品。国内最早开始相关研究工作的是重庆公路科学研究所，随后其他很多机构也开始了动态称重系统的研究和相关产品的开发。随着这些年经济的不断发展和科研实力的不断增强，国产动态称重系统所占市场份额逐渐增加，在公路自动化交通调查、称重收费、轴载检测、限重执法等领域发挥越来越重要的作用。虽然国内的动态称重系统研究近些年有了长足的进步，但是相比国外， 国内的技术还没有完全成熟，系统的测量精度、车辆的行驶速度等方面还是需要很大的改进。低成本、高精度、高车速的动态称重系统也是国内技术研发的主要发展方向。3动态称重系统在国内外应用状态动态称重系统近些年技术上的逐渐进步和成熟，使得它在交通运输领域有了越来越广泛的应用。 纵览