戚明敏

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

0 引言

為了建立順暢、便捷的農(nóng)產(chǎn)品流通網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)國(guó)務(wù)院的要求，六部委聯(lián)合制定了《全國(guó)高效率鮮活農(nóng)產(chǎn)品流通“綠色通道”建設(shè)實(shí)施方案》（交公路發(fā)〔2005〕20號(hào)），并規(guī)定裝有鮮活農(nóng)產(chǎn)品的車(chē)輛走高速公路“綠色通道”免收通行費(fèi)[1]。2009年和2010年，為完善綠色通道網(wǎng)絡(luò)及其運(yùn)輸管理工作，交通運(yùn)輸部、國(guó)家發(fā)展改革委又相繼出臺(tái)了《關(guān)于進(jìn)一步完善和落實(shí)鮮活農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸綠色通道政策的通知》（交公路發(fā)〔2009〕784號(hào)）、《關(guān)于進(jìn)一步完善鮮活農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸綠色通道政策的緊急通知》（交公路發(fā)〔2010〕715號(hào)），進(jìn)一步昭示了實(shí)施鮮活農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)銷(xiāo)“綠色通道”將是我國(guó)一項(xiàng)長(zhǎng)期的方針政策。

綠色通道的開(kāi)展，對(duì)于鮮活農(nóng)產(chǎn)品的流通，以及農(nóng)民增收等，都發(fā)揮了極其重要的作用。但隨著減免政策的實(shí)施，巨大的經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使個(gè)別貨運(yùn)車(chē)輛為了偷逃通行費(fèi)，往往貨物混裝，甚至只在方便接受檢查的部位擺放鮮活農(nóng)產(chǎn)品，實(shí)際運(yùn)輸非鮮活農(nóng)產(chǎn)品，蒙混過(guò)關(guān)[2]。而且該行為正慢慢由個(gè)別行為發(fā)展成一種群體現(xiàn)象，造成了極壞的社會(huì)影響，同時(shí)也造成高速公路通行費(fèi)的大量流失。

目前綠色通道車(chē)輛檢查十分困難，主要采取人工檢查，通過(guò)望聞問(wèn)切、多點(diǎn)檢查等方法進(jìn)行綠色通道車(chē)輛的檢查[3]。此方法檢查速度慢，容易造成車(chē)輛擁堵，同時(shí)還要耗費(fèi)大量的人力而造成人力成本的增加，尤其是檢查外包裝非常嚴(yán)密的運(yùn)輸車(chē)輛，檢查人員很難對(duì)貨物進(jìn)行全面的精確檢查。使用視頻與透視儀等檢查綠色運(yùn)輸車(chē)輛的方法由于設(shè)備價(jià)格昂貴、使用環(huán)境要求嚴(yán)格，檢測(cè)性能不佳等原因未能大量推廣使用。因此，研究、推廣以及采用簡(jiǎn)便有效的綠色通道車(chē)輛檢測(cè)方法，對(duì)于提高高速公路管理水平和鮮活農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸效率，保障正常的公路收費(fèi)秩序和公路暢通等，都有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 比重對(duì)比法實(shí)施原理

由于非“綠色通道”貨物有成百上千種，從如此眾多的貨物種類(lèi)中尋找其共性是一項(xiàng)極其紛繁復(fù)雜的工作。但反過(guò)來(lái)想，雖然鮮活農(nóng)產(chǎn)品“綠色通道”貨物種類(lèi)很多，但畢竟數(shù)量有限，而且可以分類(lèi)。首先對(duì)各種鮮活農(nóng)產(chǎn)品的“綠色通道”貨物分別提取其密度值，將這些數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型。對(duì)于混裝貨物，按照混裝的比例分別對(duì)各種貨物的密度進(jìn)行加權(quán)，計(jì)算出平均密度值[4]。

車(chē)輛載貨體積可以直接在收費(fèi)站點(diǎn)同時(shí)通過(guò)實(shí)際測(cè)量和車(chē)輛軸型確定所裝載農(nóng)產(chǎn)品長(zhǎng)度、寬度、高度的乘積計(jì)算出來(lái)，根據(jù)物理原理質(zhì)量G=密度ρ×體積V計(jì)算車(chē)輛裝載農(nóng)產(chǎn)品重量，再與車(chē)輛自重相加得到車(chē)貨總重量。將計(jì)算出的車(chē)貨總重量與綠色車(chē)道稱(chēng)重系統(tǒng)檢測(cè)到的實(shí)際車(chē)貨重量進(jìn)行比較，選取一定的閾值（可設(shè)為±5%）進(jìn)行對(duì)比，若差額超過(guò)規(guī)定閾值則說(shuō)明該車(chē)輛可能裝載了非綠色通道規(guī)定的其他貨物，要進(jìn)行仔細(xì)檢查。

2 綠色通道車(chē)輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

2.1 車(chē)輛自重統(tǒng)計(jì)模型分析

根據(jù)研究對(duì)象的特點(diǎn)，對(duì)車(chē)輛自重值的提取主要是采用統(tǒng)計(jì)模型法。根據(jù)車(chē)輛的外觀特征，包括軸型、車(chē)廂尺寸等信息，采用一定的統(tǒng)計(jì)模型，測(cè)算車(chē)輛自重。這種方法用到大量的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和調(diào)查數(shù)據(jù)，過(guò)程較為復(fù)雜，且容易受統(tǒng)計(jì)模型的一般性影響，對(duì)個(gè)別車(chē)輛的估算存在較大誤差。但這種方法不受車(chē)輛改裝的影響，且適用于沒(méi)有空車(chē)通行記錄的綠色通道車(chē)輛。考慮到車(chē)輛軸型對(duì)車(chē)輛自重影響較大，而且高速收費(fèi)站對(duì)車(chē)輛載重的核定也主要通過(guò)車(chē)輛軸型來(lái)確定。因此，對(duì)于車(chē)輛自重的統(tǒng)計(jì)分析，主要是對(duì)車(chē)輛軸型進(jìn)行分類(lèi)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)模型來(lái)測(cè)算車(chē)輛自重。

在車(chē)輛軸型確定下，將車(chē)輛自重作為因變量；以車(chē)廂長(zhǎng)度、車(chē)廂寬度等作為自變量（影響車(chē)輛自重的直觀因素），可以建立車(chē)輛自重與相關(guān)影響因素之間的關(guān)系函數(shù)。

選用車(chē)輛軸型為1+2的貨車(chē)作為樣本參考值，可以得到車(chē)輛自重與車(chē)廂長(zhǎng)度的關(guān)系函數(shù)以及車(chē)輛自重與車(chē)廂寬度的關(guān)系函數(shù)；從表1和表2可以分別得出，車(chē)輛自重與車(chē)廂長(zhǎng)度的關(guān)系函數(shù)宜選取乘冪模型如圖1，與車(chē)廂寬度的關(guān)系函數(shù)為宜選取指數(shù)模型如圖2。

表1 貨車(chē)自重與車(chē)廂長(zhǎng)度相關(guān)系數(shù)表

圖1 貨車(chē)自重與車(chē)廂長(zhǎng)度的乘冪關(guān)系模型

表2 貨車(chē)自重與車(chē)廂寬度相關(guān)系數(shù)表

圖2 貨車(chē)自重與車(chē)廂寬度的指數(shù)關(guān)系模型

如果要把車(chē)廂長(zhǎng)度和車(chē)廂寬度同時(shí)作為自變量時(shí)，則車(chē)輛自重與車(chē)廂長(zhǎng)度、車(chē)廂寬度的多元函數(shù)為：貨車(chē)自重=425×車(chē)廂長(zhǎng)度+6 625×車(chē)廂寬度-9 817。

其中函數(shù)的相關(guān)系數(shù)僅為0.637 2，數(shù)據(jù)擬合效果比一元關(guān)系模型差。從而，軸型1+2車(chē)輛自重統(tǒng)計(jì)估算模型選取一元乘冪模型或指數(shù)模型，具體見(jiàn)表3所示。

表3 貨車(chē)自重統(tǒng)計(jì)估算模型

2.2 車(chē)輛載貨體積參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析

由于綠色通道車(chē)輛裝載體積的估算是難點(diǎn)，本文對(duì)于車(chē)輛載貨體積的判斷主要采用人工測(cè)量法，是通過(guò)設(shè)置簡(jiǎn)易標(biāo)尺，可以測(cè)出裝載貨物的長(zhǎng)度、寬度以及高度，進(jìn)而估算出貨物體積。雖然這種方法的勞動(dòng)強(qiáng)度大，但就目前的技術(shù)而言，是一種操作簡(jiǎn)單、較為可行的測(cè)算方法。

車(chē)輛載貨體積參數(shù)（長(zhǎng)度、寬度、高度）的估計(jì)方法如下。

2.2.1 貨物長(zhǎng)度估計(jì)

對(duì)于貨物長(zhǎng)度，可以直接采用簡(jiǎn)易標(biāo)尺進(jìn)行測(cè)量，但需要收費(fèi)人員出收費(fèi)亭，增加了工作量。有經(jīng)驗(yàn)的收費(fèi)人員，可以以車(chē)輛軸型、收費(fèi)站等參照物，用肉眼直接估算貨物的長(zhǎng)度，但準(zhǔn)確度不能得到保障。在通常情況下，貨物的長(zhǎng)與車(chē)廂長(zhǎng)相當(dāng)，而對(duì)于同一輛車(chē)來(lái)說(shuō)，車(chē)廂長(zhǎng)在一定時(shí)段內(nèi)都是固定的，因此，可以根據(jù)車(chē)輛牌號(hào)，提取系統(tǒng)中的車(chē)廂長(zhǎng)的最近測(cè)量記錄，并將其作為車(chē)廂長(zhǎng)的參考值。這種方法簡(jiǎn)單、方便，估算也較為準(zhǔn)確。

2.2.2 貨物寬度估計(jì)

對(duì)于貨物寬度，也可以通過(guò)直接使用標(biāo)尺進(jìn)行測(cè)量。研究發(fā)現(xiàn)車(chē)廂長(zhǎng)與車(chē)廂寬相關(guān)，考慮到收費(fèi)人員無(wú)法用肉眼觀測(cè)車(chē)廂寬度，也可以根據(jù)車(chē)廂長(zhǎng)，利用統(tǒng)計(jì)相關(guān)模型，估算車(chē)廂寬。

在通常情況下，貨物寬度與車(chē)廂寬度相當(dāng)，因此，可以根據(jù)車(chē)輛牌號(hào)，提取稱(chēng)重系統(tǒng)中車(chē)廂寬的最近測(cè)量記錄，并將其作為貨物寬的參考值。

2.2.3 貨物高估計(jì)

影響貨物高的因素較大，包括車(chē)型、車(chē)廂面積、貨物品種、貨物裝載方式等。因此，對(duì)于貨物高的估計(jì)，大多得靠簡(jiǎn)易標(biāo)尺測(cè)量或肉眼觀測(cè)的方法。

車(chē)輛裝載體積統(tǒng)計(jì)分析的車(chē)輛原始數(shù)據(jù)主要來(lái)源是《中國(guó)汽車(chē)車(chē)型手冊(cè)》所標(biāo)定的車(chē)廂長(zhǎng)度和車(chē)廂寬度以及收費(fèi)站點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)。以1+2軸型車(chē)輛作為樣本參考得出以下統(tǒng)計(jì)估算分析：

樣本中車(chē)廂長(zhǎng)度最大值為9.2 m，最小值為2.17 m。從表4、表5和圖3、圖4中可以看出，1+2軸型車(chē)輛的車(chē)廂長(zhǎng)的極差和標(biāo)準(zhǔn)差較大；但1+2軸型車(chē)輛的車(chē)廂長(zhǎng)的頻數(shù)直方圖很有規(guī)律，且呈現(xiàn)右偏態(tài)分布，根據(jù)平均數(shù)和樣本方差可以得到1+2軸型車(chē)輛的車(chē)廂長(zhǎng)區(qū)間估計(jì)，如表6所示。

表4 車(chē)廂長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)分布特征

圖3 車(chē)廂長(zhǎng)分布曲線(xiàn)

表5 車(chē)廂長(zhǎng)度頻數(shù)分布

圖4 車(chē)廂長(zhǎng)頻數(shù)直方圖

表6 車(chē)廂長(zhǎng)度區(qū)間估計(jì)

樣本中實(shí)際車(chē)廂寬度最大值為2.43 m，最小值為1.58 m。綠色通道車(chē)輛寬度統(tǒng)計(jì)估算分析如表7、表8和圖5、圖6。

圖5 車(chē)廂寬分布曲線(xiàn)

表8 車(chē)廂寬度頻數(shù)分布

圖6 車(chē)廂寬頻數(shù)直方圖

表9 車(chē)廂寬度區(qū)間估計(jì)

2.3 車(chē)輛實(shí)際稱(chēng)重的統(tǒng)計(jì)分析

車(chē)輛載重是指貨車(chē)裝載農(nóng)產(chǎn)品的重量。而對(duì)于車(chē)輛經(jīng)過(guò)收費(fèi)站所獲得的實(shí)際稱(chēng)重，實(shí)質(zhì)是車(chē)輛自重加上車(chē)輛載重。因此，對(duì)于車(chē)輛實(shí)際稱(chēng)重進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以獲取車(chē)輛載重的相關(guān)信息。

車(chē)輛實(shí)際稱(chēng)重不僅與農(nóng)產(chǎn)品品種有關(guān)，還受車(chē)輛軸型，以及車(chē)輛限重的影響。理論上，駕駛員都愿意裝載盡可能多的貨物，但受車(chē)輛限重的影響，且處于安全考慮（即農(nóng)產(chǎn)品裝載體積不能過(guò)大），車(chē)輛實(shí)際稱(chēng)重往往在接近車(chē)輛限重的一個(gè)合理范圍，但對(duì)于密度大的農(nóng)產(chǎn)品，這個(gè)范圍值要偏小，而對(duì)于密度小的農(nóng)產(chǎn)品，這個(gè)范圍值要偏大。顯然，基于車(chē)輛軸型、農(nóng)產(chǎn)品類(lèi)別，以及車(chē)輛限重；對(duì)車(chē)輛稱(chēng)重與車(chē)輛限重的關(guān)系進(jìn)行分析，可以統(tǒng)計(jì)出綠色通道車(chē)輛實(shí)際稱(chēng)重的分布規(guī)律，為車(chē)輛載重判定提供參考值。

文中以綠色通道實(shí)際車(chē)輛調(diào)查數(shù)據(jù)為樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以車(chē)輛軸型為1+2、裝載水果的綠色車(chē)輛為例進(jìn)行分析，得到車(chē)輛實(shí)際稱(chēng)重統(tǒng)計(jì)分布特征如表10和圖7所示，車(chē)輛限重與車(chē)輛稱(chēng)重之差的頻數(shù)分布如表11和圖8所示。

表10 車(chē)輛稱(chēng)重統(tǒng)計(jì)分布特征

圖7 車(chē)廂稱(chēng)重分布曲線(xiàn)

表11 車(chē)輛限重與稱(chēng)重之差頻數(shù)分布

圖8 限重與稱(chēng)重之差的頻數(shù)直方圖

因此，由上述統(tǒng)計(jì)分析可以認(rèn)為下列現(xiàn)象均有可能是非正常運(yùn)輸車(chē)輛現(xiàn)象：a）當(dāng)水果密度很大且車(chē)輛滿(mǎn)載時(shí)，車(chē)輛限重與實(shí)際稱(chēng)重的差值大于12 000范圍；b）當(dāng)水果密度很小且載貨不多時(shí)，差值小于-5 100范圍。

3 綠色通道農(nóng)產(chǎn)品密度統(tǒng)計(jì)分析

3.1 單一農(nóng)產(chǎn)品的密度統(tǒng)計(jì)分析

針對(duì)運(yùn)輸鮮活農(nóng)產(chǎn)品的車(chē)輛，根據(jù)歷史車(chē)輛數(shù)據(jù)和人工測(cè)量得到車(chē)輛裝載的貨物長(zhǎng)、貨物寬和貨物高，可以估算裝載貨物的體積V；根據(jù)車(chē)輛自重Gz和車(chē)輛實(shí)際稱(chēng)重G，可以得到農(nóng)產(chǎn)品裝載重量Gn，即Gn=G-Gz.

根據(jù)密度的通用計(jì)算公式，可以得到農(nóng)產(chǎn)品的裝載密度ρ，即：

需要注意的是，上述方法所獲得的農(nóng)產(chǎn)品密度是包含了包裝材料的密度，而且也由于農(nóng)產(chǎn)品裝載方式不同，ρ會(huì)產(chǎn)生變化。因此，ρ不是一個(gè)具體的值，而是一個(gè)具有一定區(qū)間的統(tǒng)計(jì)值。

3.2 混合農(nóng)產(chǎn)品的密度統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)于綠色通道運(yùn)輸車(chē)輛，假設(shè)混裝農(nóng)產(chǎn)品的密度為D′，其中第i種有包裝材料的農(nóng)產(chǎn)品密度為Di，第i種農(nóng)產(chǎn)品體積與車(chē)輛裝載體積的比值為Wi，共有n種農(nóng)產(chǎn)品，則有公式（2）：

對(duì)于公式（2），當(dāng)各種鮮活農(nóng)產(chǎn)品品種的密度差異較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)范圍。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，還需要估算各種農(nóng)產(chǎn)品的體積，但可以把具有相同密度等級(jí)的農(nóng)產(chǎn)品作為一類(lèi)來(lái)估算農(nóng)產(chǎn)品的體積，簡(jiǎn)化分析與計(jì)算。

4 車(chē)輛載重判定過(guò)程分析

對(duì)于一些常見(jiàn)的運(yùn)輸貨物以及無(wú)法檢驗(yàn)或只能局部檢驗(yàn)的綠色通道車(chē)輛，可以采用上述研究的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析測(cè)算，并將得到的結(jié)果與車(chē)道稱(chēng)重系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛載重判定過(guò)程大致為：錄入車(chē)牌號(hào)后，系統(tǒng)自動(dòng)搜索歷史車(chē)輛信息表，判定是否為頻繁過(guò)往車(chē)輛，如是則從該表調(diào)用車(chē)輛尺寸及載重參數(shù)，然后從車(chē)輛運(yùn)輸歷史數(shù)據(jù)表中搜索運(yùn)輸過(guò)的相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品載重信息與現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)稱(chēng)重系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，在可信閾值內(nèi)則為正常，否則列為可疑車(chē)輛；如果錄入車(chē)牌后，搜索歷史車(chē)輛信息表無(wú)相關(guān)信息，則需輸入車(chē)輛和綠色農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)，調(diào)用綠色農(nóng)產(chǎn)品信息表和判定參數(shù)信息表進(jìn)行車(chē)輛載重判定，其判定詳細(xì)過(guò)程如圖9所示。

圖9 綠色通道車(chē)輛載重判定流程

5 結(jié)論

采用比重對(duì)比法與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)模型相結(jié)合方法研究綠色通道車(chē)輛載重問(wèn)題，隨著車(chē)道系統(tǒng)不斷升級(jí)改進(jìn)，綠色農(nóng)產(chǎn)品密度數(shù)據(jù)信息的完善和貨箱體積測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，比重法綠色通道檢測(cè)技術(shù)將會(huì)日益成熟。本文研究還需要進(jìn)一步完善，通過(guò)建立完善的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)輛載貨基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及鮮活農(nóng)產(chǎn)品密度數(shù)據(jù)庫(kù)，利用軟件工程技術(shù)逐步更新高速公路綠色通道車(chē)道系統(tǒng)。該系統(tǒng)的成本低、檢查率高等，將會(huì)在很大程度上降低檢查人員的工作強(qiáng)度，具有較好的推廣價(jià)值。