高 哲

（淄博市淄川區(qū)交通運(yùn)輸監(jiān)察大隊(duì)，山東 淄博 255100）

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路運(yùn)輸行業(yè)也迅速發(fā)展，公路運(yùn)輸車輛和貨運(yùn)量日益增長(zhǎng)，公路貨運(yùn)車輛超限超載現(xiàn)象越來越多，不僅對(duì)公路、橋梁造成巨大損害，而且容易產(chǎn)生特、重大交通事故，危害人民群眾的生命安全。盡管各級(jí)政府和行業(yè)主管部門高度重視超限超載治理工作，但隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建成規(guī)模的不斷擴(kuò)大，公路總里程不斷增加，公路治超任務(wù)十分繁重。以前的“人海戰(zhàn)術(shù)”“守株待兔”的傳統(tǒng)治超模式已無法滿足當(dāng)前治超需求，迫切需要依靠科技手段提升治超效果，公路治超非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法應(yīng)運(yùn)而生［1］。

目前，對(duì)超限超載的執(zhí)法檢查，主要有兩種模式：超限超載檢查站和流動(dòng)檢查［2］。通過設(shè)卡或者人工擺車方式檢查貨車，最大問題是辨別和攔截超限超載貨車。執(zhí)法人員人工辨別和攔截，不僅工作效率低，而且面臨較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。執(zhí)法人員現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法設(shè)備技術(shù)落后，穩(wěn)定性和精度差。每檢測(cè)一輛貨車耗時(shí)較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生糾紛，增加了執(zhí)法人員的工作強(qiáng)度和執(zhí)法難度，還易發(fā)生超限超載貨車司機(jī)闖崗事件，給現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法人員帶來傷亡隱患。超載超限非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法的出現(xiàn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)執(zhí)法模式的缺點(diǎn)。

1 非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法的含義

公路超限超載非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法，是在計(jì)算機(jī)傳輸、視頻監(jiān)控和高速動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)等設(shè)備的基礎(chǔ)上，在重要公路路段實(shí)現(xiàn)對(duì)貨車24 h 全天候不間斷檢測(cè)，并對(duì)超限超載貨車信息進(jìn)行自動(dòng)采集和儲(chǔ)存，自動(dòng)生成執(zhí)法處理文書及相關(guān)報(bào)表，并通知超限超載違章行為的當(dāng)事人事后到案接受處理［3］，同時(shí)構(gòu)建起以科技設(shè)備精確檢測(cè)的公路超限超載非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法新模式。

2 非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法系統(tǒng)構(gòu)架

非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法系統(tǒng)是由治超綜合信息管理平臺(tái)和多個(gè)子系統(tǒng)整合協(xié)同運(yùn)作的系統(tǒng)，子系統(tǒng)主要包括高速稱重子系統(tǒng)、車牌號(hào)抓拍識(shí)別子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、可變情報(bào)板子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、輪廓檢測(cè)子系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。其中，高速稱重子系統(tǒng)是非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法系統(tǒng)的核心技術(shù)，主要獲取車輛總重、軸型等關(guān)鍵參數(shù)［4］。

2.1 治超綜合信息管理平臺(tái)

治超綜合信息管理平臺(tái)主要由綜合管理服務(wù)器和平臺(tái)軟件組成。該平臺(tái)集成其他子系統(tǒng)采集和傳輸?shù)男畔?，整合后展現(xiàn)監(jiān)控效果，滿足非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法、聯(lián)合聯(lián)動(dòng)執(zhí)法的要求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、預(yù)警管理、監(jiān)控管理、源頭監(jiān)管和指揮調(diào)度等功能。

2.2 高速稱重子系統(tǒng)

高速稱重子系統(tǒng)主要由稱重傳感器、稱重控制設(shè)備和站點(diǎn)軟件組成。通過動(dòng)態(tài)稱重子系統(tǒng)和車輛檢測(cè)器（包括地感線圈）將經(jīng)過檢測(cè)區(qū)域的貨車圖像信息、車型信息和稱重?cái)?shù)據(jù)等上傳到采集控制器內(nèi)，采集數(shù)據(jù)處理器將采集到的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，上傳到中心服務(wù)器中，組成完整的公路超限超載檢測(cè)系統(tǒng)，從而達(dá)到對(duì)檢測(cè)的過往貨車按照系統(tǒng)設(shè)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行超限超載判別。

2.3 車牌號(hào)抓拍識(shí)別子系統(tǒng)

車牌號(hào)抓拍識(shí)別子系統(tǒng)主要由高清攝像機(jī)、閃光燈和補(bǔ)光燈組成。通過架設(shè)在龍門架上的高清攝像機(jī)抓拍車輛前后車牌號(hào)，并將識(shí)別的車牌號(hào)、車型以及車的顏色等信息進(jìn)行整合和匹配，然后通過站點(diǎn)軟件分析、判別和整合，最后綜合成一條完整的通行貨車抓拍信息，上傳至工控儀。

2.4 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

視頻監(jiān)控子系統(tǒng)主要由智能高清快速球機(jī)和硬盤錄像機(jī)組成。通過對(duì)檢測(cè)區(qū)域的貨車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像，對(duì)其行駛軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。

2.5 可變情報(bào)板子系統(tǒng)

可變情報(bào)板子系統(tǒng)主要由LED 屏幕和控制軟件組成。用來顯示經(jīng)過檢測(cè)區(qū)域的超限超載貨車車牌號(hào)、車重量等信息，以提示超限超載貨車駕駛員。

2.6 數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)主要由光收發(fā)器和交換機(jī)組成。該系統(tǒng)主要是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)組網(wǎng)，對(duì)治超綜合信息管理平臺(tái)和前端采集的信息數(shù)據(jù)、圖片和視頻等進(jìn)行傳輸和交換，一般采用VPN 方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。

2.7 輪廓檢測(cè)子系統(tǒng)

輪廓檢測(cè)子系統(tǒng)主要由寬高儀、激光雷達(dá)和控制軟件組成。用于檢測(cè)車輛的外部尺寸（長(zhǎng)、寬、高），能進(jìn)一步判別出車輛是否改裝。

2.8 環(huán)境檢測(cè)子系統(tǒng)

環(huán)境檢測(cè)子系統(tǒng)主要由光譜儀和控制軟件組成。檢測(cè)經(jīng)過車輛的尾氣排放是否超標(biāo)。

3 非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法系統(tǒng)點(diǎn)位選取要求

非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法系統(tǒng)點(diǎn)位的選取地址應(yīng)選在道路路線平直，路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，路面承載力可靠，并且路面應(yīng)光滑，行車視野開闊的路段［5］。盡可能避開交通密集區(qū)、生活區(qū)、路口等區(qū)域。核心稱重子系統(tǒng)布設(shè)區(qū)域的路面，應(yīng)符合路面縱、橫向的平整度誤差≯1 %的要求，路面強(qiáng)度要符合相關(guān)要求，保證路面使用壽命。LED 屏幕應(yīng)安裝在稱重區(qū)域前方150 m 處，保證發(fā)布的信息清晰可見，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨車司機(jī)的超限超載提醒目的。采取就近接電的原則，以保證供電電壓的穩(wěn)定性。

為了將來能實(shí)現(xiàn)和交警部門的聯(lián)合聯(lián)動(dòng)執(zhí)法，可以綜合考慮與交警監(jiān)控設(shè)備的互補(bǔ)利用，也可以考慮布設(shè)在交警部門的卡口附近。

4 核心稱重子系統(tǒng)施工工序

4.1 窄條應(yīng)變式動(dòng)態(tài)稱重傳感器

該傳感器的原理是采用一體化結(jié)構(gòu)，應(yīng)變式稱重。使用特種合金鋼材料，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。當(dāng)車輛經(jīng)過該傳感器時(shí)，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，感應(yīng)靈敏，稱重?cái)?shù)據(jù)上傳速度快。布設(shè)于路面全幅，改造路面采用C40 鋼筋混凝土，30 m 縱向全路面覆蓋。

4.2 施工工序

窄條應(yīng)變式動(dòng)態(tài)稱重傳感器施工工序主要是地基澆筑、地基切割、地基開槽、安裝傳感器、布線灌膠并用膠水固化。澆筑地基時(shí)要保證地基的平整度在1 %以內(nèi)［6］,采用混凝土切割機(jī)直線切割，切割后開槽時(shí)，要保證槽的高度和寬度均勻一致。安裝傳感器前要保證槽內(nèi)干凈且沒有雜物，布線灌膠的作用是防護(hù)導(dǎo)線，安裝傳感器時(shí)要保證傳感器的平整度，灌注膠水固化，膠水固化3 d 以后，采用磨平機(jī)對(duì)安裝傳感器的部位進(jìn)行磨平，保證平整度符合要求。然后，可以通車試運(yùn)行，對(duì)傳感器采集的信息進(jìn)行波形曲線校正［7］。

5 影響窄條應(yīng)變式動(dòng)態(tài)稱重傳感器精度的因素

采集的車輛信息精度主要受振動(dòng)（車輛自身振動(dòng)和車輛通過時(shí)傳感器結(jié)構(gòu)的振動(dòng)），車輛通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)的速度，車輛通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)的方位以及路面環(huán)境的影響［7］。

5.1 振動(dòng)的影響

振動(dòng)主要是車輛自身的振動(dòng)和車輛通過時(shí)傳感器結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。為了減小振動(dòng)，可以采用增大檢測(cè)區(qū)域面積的方式。檢測(cè)區(qū)域面積越大，求得的數(shù)據(jù)平均值和實(shí)際值越接近。也可以采用更加合理的結(jié)構(gòu)，來減少傳感器本身的振動(dòng)。

5.2 車輛通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)的速度影響

影響車輛通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)的速度因素主要有道路通行環(huán)境造成的排隊(duì)、滯留及車輛駕駛?cè)俗陨碇饔^因素造成的加速、減速和停車等。車輛駕駛?cè)嗽谲囕v經(jīng)過檢測(cè)區(qū)域時(shí)，如惡意急剎車，會(huì)因?yàn)檐囕v重心偏移造成車輛異常行駛；惡意長(zhǎng)時(shí)間滯留在檢測(cè)區(qū)域，會(huì)造成檢測(cè)系統(tǒng)的誤判，判斷車型錯(cuò)誤造成稱重信息錯(cuò)誤，甚至丟軸。

5.3 車輛通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)的方位影響

車輛通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)的方位影響主要是由于車輛滯留、變道，跨車道、壓線行駛以及多輛車混行造成的并行、多車跨道行駛等。車輛通行量大的路段多車混行容易造成2 車并行或3 車并行，2 車同時(shí)跨道等異常行駛，容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤合并。車輛在通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)，S 形變道容易導(dǎo)致稱重系統(tǒng)誤判車輛軸數(shù)。通過檢測(cè)區(qū)域時(shí)，如果超近距離跟車，識(shí)別系統(tǒng)很容易抓拍不到車牌，同時(shí)干擾稱重系統(tǒng)判斷車輛的車型等信息。

6 結(jié)語

公路超限超載非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)科技化、智能化、全天候執(zhí)法，是公路超限超載非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法的新趨勢(shì)，國(guó)家交通部門在政策上給予了支持。從目前來看，公路超限超載非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法效果得到了全國(guó)各地交通部門的肯定。未來需要重點(diǎn)解決公路超限超載非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法系統(tǒng)遇到的技術(shù)難點(diǎn)，提高非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法系統(tǒng)的性能，尤其是動(dòng)態(tài)稱重傳感器在車輛復(fù)雜行駛環(huán)境下采集信息的精度和對(duì)所采集信息的分析能力。