轮胎识别器在计重收费系统中的应用(上)

　　一、引言

　　国内已实施的高速公路动态车辆计重收费系统, 基本采用车辆分离器把待测车辆通过称重台时按实际情况分离成每一个单车, 称重系统在动态或静态中称量该车每一个单车的轴重, 并累计其轴组重, 最后得到该车的总重量。轮胎识别系统判断车辆的轮轴类型和车辆类型的同时, 得到预先设置的该类型车辆的车载额定值, 比较实际重量和额定值, 核定该车是否超限及超限重量。依据总重量和超限重量按照相关规定计算出车辆应交的费用, 工作人员凭此收费或处罚。

　　动态车辆计重收费系统在治理高速公路超载上发挥了很大的作用。但运行一段时间后, 出现了一些问题: 丢轴、不能正确判断车的轴数、偶尔不能检测出数据、有时无称重信息、出现车辆分离错误、车速测量不准, 这些情况直接影响了计重收费工作, 其中由于轮胎识别器故障带来的问题占一半以上。通过现场的硬件检查发现, 有的由于轮胎识别器密封不严等结构上的缺点, 受沙、尘等影响, 造成轮胎识别器压下弹不起来;有的因为安装的原因已经压坏或线被扯断。由于暴露在室外, 轮胎识别器容易生锈, 造成工作不灵活、卡死、锈蚀、失灵。更换这些轮胎识别器之后, 轮轴判断不准、丢失数据等故障随之消失,车辆计重收费正常。但隔不了多久, 同样故障又接着出现, 维护的工作量较大, 成本也较高。可见轮胎识别器是计重收费系统的一个重要的部件, 起着重要的作用。其功能和作用主要有轮胎个数识别、车速识别、轮轴识别、车型识别等。

　　二、轮胎识别器功能

　　1.1 轮胎个数识别

　　这是轮胎识别器的最基本功能, 根据不同轮胎识别器的外形尺寸, 和压上轮胎识别器的个数,来判断单、双轮。例如接触式开关轮胎识别器Ⅰ型, 车轮同时压在 1 只、2 只传感器上识别为单轮, 同时压在 3 只以上传感器为双轮。

　　1.2 车速识别

　　车速测量对了解车速对称重的影响, 以及进行称重的车速修正具有重要作用。利用轮胎识别器和称重台构成车速测量装置。微机应用软件记录了车辆各轴驶上称重台和到达轮胎识别器的时间 t1i、t2i, i=1、2、 N 为轴数, d 为两者间的有效距离 1.9m, 平均车速 V 由下式给出:

　　以平均车速作为了解称重与车速的关系和进行车速修正的依据, 比较合理。曾和现代车车速表对比, 50km/h 左右时, 只差几个单位, 误差在10%以内。

　　加速度的测量,以 V1、V2表示第一轴和第二轴的速度, 则加速度 a 可用下式计算:

　　式中 t1、t2分别为第一轴、第二轴到达轮胎识别器的时间。