胡 果,傅 達(dá)

(湖南省交通科學(xué)研究院有限公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410015)

0 引言

根據(jù)交通運(yùn)輸部令2016年第62號(hào)《超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)定》和湖南省人民政府關(guān)于高速公路車輛運(yùn)輸規(guī)范運(yùn)營(yíng)專項(xiàng)整治年行動(dòng)暨超限超載治理工作電視電話會(huì)議精神等有關(guān)要求，為杜絕違法超限運(yùn)輸車輛駛?cè)敫咚俟?，保證高速公路安全暢通，保護(hù)高速公路基礎(chǔ)設(shè)施安全，加快完善安全、便捷、高效、綠色的現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系，湖南省在2018年即啟動(dòng)了高速公路入口治超設(shè)施的建設(shè)工作。

為確保所有高速公路入口治超系統(tǒng)全覆蓋，湖南省取消高速公路省界站項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱“取站項(xiàng)目”)新建129套入口治超設(shè)施。入口治超系統(tǒng)包含4個(gè)部分：計(jì)重檢測(cè)系統(tǒng)、收費(fèi)車道入口治超軟件、站級(jí)入口治超管理平臺(tái)、中心(區(qū)域中心、省中心)入口治超管理平臺(tái)。其中前端計(jì)重檢測(cè)系統(tǒng)直接與車輛接觸，產(chǎn)生最原始的計(jì)重檢測(cè)數(shù)據(jù)，其所提供的檢測(cè)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確直接決定著入口治超系統(tǒng)是否好用、是否能用。因此需要通過(guò)各種技術(shù)措施和方法，盡量消除或降低影響計(jì)重檢測(cè)精度的負(fù)面干擾因素。

1 入口治超計(jì)重檢測(cè)系統(tǒng)

計(jì)重檢測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)階段主要有整車式、軸組式、連體式，窄條式等，取站項(xiàng)目入口治超設(shè)施采用的是動(dòng)態(tài)軸組式計(jì)重系統(tǒng)。

本文主要涉及動(dòng)態(tài)軸組式計(jì)重檢測(cè)系統(tǒng)，其稱臺(tái)長(zhǎng)度約為4～6 m(見圖1)，檢測(cè)方式采用單軸計(jì)重，根據(jù)相應(yīng)軟件算法將整臺(tái)車各單軸計(jì)算得出計(jì)重檢測(cè)數(shù)據(jù)。

圖1 動(dòng)態(tài)軸組式計(jì)重檢測(cè)稱臺(tái)

2 影響計(jì)重檢測(cè)精度主要因素及相應(yīng)保證措施

根據(jù)以往入口治超設(shè)施的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、試運(yùn)行期間數(shù)據(jù)、系統(tǒng)精確度調(diào)校方法及其它省份關(guān)于入口治超計(jì)重系統(tǒng)安裝分析，結(jié)合工程實(shí)際情況，在確保系統(tǒng)本身質(zhì)量可靠基礎(chǔ)上，就影響計(jì)重精度的各方面因素進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的保證措施。

影響入口治超計(jì)重系統(tǒng)計(jì)量精度的因素有5個(gè)方面：①計(jì)重稱臺(tái)混凝土基礎(chǔ)制作；②稱臺(tái)設(shè)備安裝；③運(yùn)營(yíng)管理措施；④計(jì)重軟件算法；⑤計(jì)量標(biāo)定。

2.1 計(jì)重稱臺(tái)混凝土基礎(chǔ)制作

為防止貨物運(yùn)輸車輛駛?cè)敕Q臺(tái)時(shí)路基產(chǎn)生不均勻沉降，同時(shí)加大基坑的承載能力，計(jì)重稱臺(tái)下方需要澆筑混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。在施工過(guò)程中除了需要保證混凝土標(biāo)號(hào)及鋼筋規(guī)格滿足設(shè)計(jì)要求外，還要滿足以下要求，以確保稱臺(tái)安裝完成后達(dá)到計(jì)重精度要求。

1)基坑上表面離基礎(chǔ)底面高度應(yīng)等于或大于一定值(取站項(xiàng)目基坑高度600 mm)。因?yàn)殡S著使用時(shí)間推移，安裝于稱臺(tái)底部的計(jì)重傳感器的精度或靈敏度都會(huì)有不同程度下降，同時(shí)傳感器可能出現(xiàn)故障，從而避免不了維修更換等工作，基坑深度不夠的情況下將嚴(yán)重影響維修及調(diào)試工作。

2)應(yīng)適當(dāng)加大基坑底面的坡度(≥5%)，使地面呈漏斗狀，即保持排水口水平面最低、其它底面水平面較高。對(duì)于地勢(shì)比較低洼排水不暢的收費(fèi)站，遇到暴雨災(zāi)害天氣時(shí)，基坑易積水，將導(dǎo)致計(jì)重傳感器長(zhǎng)時(shí)間浸泡在積水中，造成傳感器失靈或故障。

3)收費(fèi)站路面為利于排水，均設(shè)有一定坡度，長(zhǎng)時(shí)間的雨水沖刷可將稱臺(tái)上或路面或車輛掉落的灰塵、沙石等沖洗進(jìn)計(jì)重基坑內(nèi)，較大的坡度能快速將其沖刷到排水口，不易附著。否則容易造成沉積，掩埋計(jì)重傳感器，從而影響檢測(cè)精度和使用壽命。

4)基坑的承重樁橫向應(yīng)保持在同一水平面，在后續(xù)的稱臺(tái)安裝時(shí)才能有較大的調(diào)節(jié)空間，便于稱臺(tái)表面的平整。當(dāng)不在同一水平面時(shí)，水平面較低一側(cè)在車輛通過(guò)時(shí)將承受更多重量，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間重車碾壓將造成沉降不均勻，進(jìn)而影響到計(jì)重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對(duì)于縱向，當(dāng)稱臺(tái)前后路面高差較大時(shí)，稱臺(tái)自身可調(diào)節(jié)的高度畢竟有限，此時(shí)應(yīng)在基坑澆筑時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)承重樁高度，使后續(xù)計(jì)重稱臺(tái)安裝保持一定的水平高度。

2.2 稱臺(tái)設(shè)備安裝

計(jì)重稱臺(tái)混凝土基礎(chǔ)施工為現(xiàn)場(chǎng)制作，其尺寸不可避免存在一定的誤差，因此稱臺(tái)安裝的技術(shù)要求就顯得尤為重要，否則難以保證在使用過(guò)程中計(jì)重精度的準(zhǔn)確性。

2.2.1稱臺(tái)限位裝置

無(wú)論整車式動(dòng)態(tài)計(jì)重稱臺(tái)或是軸組式動(dòng)態(tài)計(jì)重稱臺(tái)，因其計(jì)重過(guò)程當(dāng)中采用的計(jì)重算法和機(jī)械原理，其安裝位置均有限位裝置。該裝置既要保證稱臺(tái)有一定的活動(dòng)空間又不可間隙過(guò)大，必須按照設(shè)備供應(yīng)方的技術(shù)參數(shù)要求進(jìn)行限位卡固。

2.2.2稱臺(tái)與混凝土基礎(chǔ)間隙

與稱臺(tái)限位裝置原理一致，稱臺(tái)安裝時(shí)，稱臺(tái)板必須與基坑墻壁周圍留有一定的空隙，確保車輛在經(jīng)過(guò)計(jì)重系統(tǒng)時(shí)，稱臺(tái)板對(duì)車輛行駛動(dòng)能保有一定的活動(dòng)間隙。

2.2.3稱臺(tái)與路面坡度關(guān)系

本次入口治超計(jì)重設(shè)施均需安裝于已建成收費(fèi)車道，各收費(fèi)站及收費(fèi)車道在土建工程前期設(shè)計(jì)時(shí)，均應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐乩砦恢眉敖ㄔO(shè)成本，在滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，順地勢(shì)而建。特別是湖南省湘西地區(qū)，收費(fèi)車道路面面臨各種各樣的問(wèn)題，如順坡、反坡、彎道等，在這些情況下，如果要保證計(jì)重設(shè)備的精準(zhǔn)度，計(jì)重稱臺(tái)應(yīng)采用橫向水平安裝、縱向順坡安裝的方式進(jìn)行(見圖2)。縱向順坡安裝可最大限度地消除路面環(huán)境因素對(duì)稱臺(tái)精度所造成的干擾。但無(wú)論哪種安裝方式，都應(yīng)確保計(jì)重傳感器處于水平狀態(tài)，保證其豎直方向受力，不可傾斜。另外順坡安裝一定要確保限位裝置牢固可靠，秤體的前后左右均應(yīng)有限位裝置予以固定，以承受各種重型貨車不斷碾壓。

圖2 計(jì)重檢測(cè)系統(tǒng)順坡安裝

2.3 運(yùn)營(yíng)管理措施

高速公路超限超載系統(tǒng)有2種，分別為高速治超系統(tǒng)和低速治超系統(tǒng)，現(xiàn)階段湖南省高速公路入口治超計(jì)重檢測(cè)系統(tǒng)均采用低速系統(tǒng)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，軸組式計(jì)重檢測(cè)系統(tǒng)在0.5～25 km/h區(qū)間的某一速度平穩(wěn)通過(guò)時(shí)精度最高，符合治超相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。在入口治超系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，仍然有很多貨車駕駛員抱有僥幸心理超載上路，在駛?cè)敫咚偃肟谥纬嚨罆r(shí)，采取沖磅、跳磅、急剎等非正常通行方式，造成計(jì)重?cái)?shù)據(jù)偏重和偏輕。各收費(fèi)站可從管理上采取措施杜絕以上現(xiàn)象，如采取增設(shè)限速提示牌，安排車輛引導(dǎo)員引導(dǎo)貨運(yùn)車輛平穩(wěn)駛?cè)胗?jì)重檢測(cè)系統(tǒng)車道等。

2.4 計(jì)重軟件算法

入口治超的計(jì)重檢測(cè)數(shù)據(jù)精確與否與計(jì)重設(shè)備廠商所提供的軟件算法關(guān)系密切。設(shè)備廠家應(yīng)在計(jì)重產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)定型前須進(jìn)行各種工況下的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，收集海量數(shù)據(jù)，通過(guò)建立數(shù)據(jù)模型、優(yōu)化軟件算法，在取得國(guó)家計(jì)量認(rèn)證證書后，方可投入市場(chǎng)。

投入使用的計(jì)重設(shè)備，如所遇現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特別復(fù)雜、已有的算法無(wú)法達(dá)到檢測(cè)精準(zhǔn)度時(shí)，應(yīng)安排技術(shù)人員、軟件研發(fā)人員采取現(xiàn)場(chǎng)蹲點(diǎn)的形式對(duì)各種車輛進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)如車型(車軸)、車長(zhǎng)、原始載貨重量(司機(jī)提供)進(jìn)行比對(duì)分析，找出具體問(wèn)題所在，通過(guò)對(duì)軟件算法的調(diào)整、修改、測(cè)試，提高計(jì)重檢測(cè)的精準(zhǔn)度。比如在彎道位置安裝入口治超計(jì)重系統(tǒng)時(shí)，則需要采用以上方法進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，將計(jì)重?cái)?shù)據(jù)調(diào)整至最精準(zhǔn)。

2.5 計(jì)量標(biāo)定

入口治超系統(tǒng)關(guān)乎社會(huì)公共利益，若計(jì)重檢測(cè)精準(zhǔn)度偏低則容易引起司乘人員不滿，有可能造成社會(huì)矛盾，根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)定，涉及到公共利益的計(jì)量衡器必須經(jīng)過(guò)強(qiáng)制檢定方可使用。因此在投入使用前，必須通過(guò)國(guó)家規(guī)定的計(jì)量標(biāo)定工作，由具有資質(zhì)的計(jì)量檢定單位對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，符合條件的設(shè)備頒發(fā)計(jì)量合格檢定證書,只有通過(guò)計(jì)量檢定的入口治超計(jì)重系統(tǒng)才能達(dá)到其對(duì)應(yīng)級(jí)別的精確度。

3 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了高速公路入口治超計(jì)重檢測(cè)系統(tǒng)，分析了計(jì)重檢測(cè)精度的主要影響因素及相應(yīng)保證措施。需要從各影響因素入手，采取相應(yīng)措施，才能準(zhǔn)確檢測(cè)出通行貨車的實(shí)際重量，維護(hù)道路運(yùn)輸?shù)墓舶踩袄妗?/p>