組合式動(dòng)態(tài)汽車衡檢定方法探討

高速公路收費(fèi)站使用的組合式動(dòng)態(tài)汽車衡是由軸重式和整車式動(dòng)態(tài)地磅組合而成，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)跟車稱量和(或)超長(zhǎng)車稱量，具有計(jì)量準(zhǔn)確度高、不易受通行方式干擾、通行效率高的特點(diǎn)。文中通過(guò)對(duì)組合式動(dòng)態(tài)汽車衡結(jié)構(gòu)和稱重原理的分析，著重探討了該類動(dòng)態(tài)汽車衡連續(xù)跟車稱量模式和超長(zhǎng)車稱量模式的檢定方法，確保了組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的計(jì)量準(zhǔn)確性。
一、引言
隨著我國(guó)高速公路計(jì)重收費(fèi)工作的不斷深入，很多省份的這項(xiàng)工作已經(jīng)開展了將近10年。在前期，全國(guó)高速公路收費(fèi)站主要安裝的是單秤臺(tái)的動(dòng)態(tài)軸重衡，其主要優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)和維護(hù)成本低，車輛可跟隨前車通行，通行效率高，在安裝符合要求且檢定合格后可滿足計(jì)重收費(fèi)的需求。但在實(shí)際的使用過(guò)程中，貨車司機(jī)為少繳通行費(fèi)，根本不按規(guī)定的要求勻速通行，采用各種辦法作弊，如走S型、跳秤、剎車沖磅(滑磅或急停)等，從而造成計(jì)重結(jié)果偏低，通行費(fèi)流失嚴(yán)重。為此，部分收費(fèi)站在近幾年開始更換多秤臺(tái)的動(dòng)態(tài)軸重衡，如雙秤臺(tái)、三秤臺(tái)，這種多秤臺(tái)的動(dòng)態(tài)軸重衡對(duì)貨車司機(jī)的作弊有一定的抑制效果，且不會(huì)降低通行效率；另外有部分收費(fèi)站直接采用了整車式動(dòng)態(tài)汽車衡，這種動(dòng)態(tài)地磅由于采用整車計(jì)重，計(jì)量準(zhǔn)確度高，司機(jī)無(wú)法作弊，但缺點(diǎn)是必須一車一檔，通行效率低，不適應(yīng)于車流量較大的收費(fèi)站。
為了解決以上問題，一些廠家開始研究組合式動(dòng)態(tài)汽車衡，試圖將軸重式和整車式動(dòng)態(tài)汽車衡組合在一起，以便該動(dòng)態(tài)地磅既具有軸重式通行效率高的優(yōu)點(diǎn)，又具有整車式計(jì)量準(zhǔn)確度高，不易作弊的優(yōu)點(diǎn)。但這種組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的出現(xiàn)給計(jì)量檢定部引入了新的課題——如何保證其準(zhǔn)確度，保護(hù)消費(fèi)者和國(guó)家的利益，使計(jì)重收費(fèi)更加公正合理。本文將從組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的原理、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析比較，并對(duì)其檢定方法進(jìn)行探索。
二、組合式動(dòng)態(tài)汽車衡結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
組合式動(dòng)態(tài)汽車衡由軸重式動(dòng)態(tài)地磅和整車式動(dòng)態(tài)地磅組合而成，主要結(jié)構(gòu)由秤體(承載器)、稱重傳感器、輪軸識(shí)別器、紅外線光幕車輛分離器、環(huán)形車輛線圈分離器、稱重顯示控制器等組成，其中秤體部分包含有軸重式秤體和整車式秤體，常見的安裝如圖1所示。

單輛車輛的稱重過(guò)程如下：被檢測(cè)車輛首先駛過(guò)軸重式動(dòng)態(tài)汽車衡的秤臺(tái)，軸重式動(dòng)態(tài)汽車衡對(duì)車輛軸重進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)數(shù)，稱重顯示控制器記錄軸數(shù)及每軸的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并判斷是否倒車，如倒車，則軸稱重?zé)o效；當(dāng)車輛駛?cè)胝囀絼?dòng)態(tài)地磅后，稱重顯示控制器采集整車式動(dòng)態(tài)汽車衡檢測(cè)出的車輛總重量；在接收到車輛收尾信號(hào)后，稱重顯示控制器將軸重式動(dòng)態(tài)地磅迭加產(chǎn)生的車輛總重量與整車式動(dòng)態(tài)汽車衡產(chǎn)生的車輛總重量進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個(gè)比例系數(shù)，并根據(jù)該比例系數(shù)對(duì)被測(cè)車輛的各軸重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行修正；稱重顯示控制器根據(jù)輪軸識(shí)別器判斷車輛的軸型及車型，然后將被測(cè)車輛的總重、軸重、軸組重、整車重、車軸數(shù)量、軸型、車型等車輛檢測(cè)信息按規(guī)定格式發(fā)送給計(jì)重收費(fèi)計(jì)算機(jī)。
連續(xù)跟車的稱量過(guò)程分以下兩種情況：1)單車跟車。如后車已經(jīng)完全駛上秤臺(tái)并收尾，前車仍全部停在組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的秤臺(tái)上，此時(shí)將當(dāng)前測(cè)得的車輛總重量減去前車的測(cè)試結(jié)果即可得到后車的車輛總重量；若后車在收尾后，前車仍有部分軸未完全駛離組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的秤臺(tái)，如圖2(a)所示，此時(shí)組合式動(dòng)態(tài)地磅測(cè)得的車輛總重量為后車的車輛重量和前車部分軸重之和，為此，稱重顯示控制器需要根據(jù)前車的軸重?cái)?shù)據(jù)采用一定的算法去除前車未下秤臺(tái)的軸重重量，獲得后車的車輛總重量。2)多車跟車。多車跟車如圖2(b)所示，后車駛上秤臺(tái)時(shí)前方秤臺(tái)上至少有一輛車完全在秤臺(tái)上，另有一輛車并未完全駛離秤臺(tái)，此時(shí)組合式動(dòng)態(tài)汽車衡測(cè)得的車輛總重量包含有后兩輛車的總重量和前一車輛的部分軸重之和，為此，稱重顯示控制器需要根據(jù)前車的軸重?cái)?shù)據(jù)采用一定的算法去除前車未下秤臺(tái)的軸重重量和第二輛車的車輛總質(zhì)量，獲得后車的車輛總重量。
超長(zhǎng)車的稱量過(guò)程如下：車輛駛?cè)氤优_(tái)后，組合式動(dòng)態(tài)地磅根據(jù)車輛分離器和前置輪軸識(shí)別器或光幕判斷該車輛是否為超長(zhǎng)車，若車輛分離器判斷車輛未收尾，而前置輪軸識(shí)別器或光幕判斷車輛即將下秤臺(tái)，則該車為超長(zhǎng)車。組合式動(dòng)態(tài)地磅根據(jù)軸重式動(dòng)態(tài)地磅檢測(cè)的超長(zhǎng)車軸重?cái)?shù)據(jù)和整車式動(dòng)態(tài)地磅檢測(cè)的車輛部分總重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，最終獲得該超長(zhǎng)車的車輛總重量。
因此，在連續(xù)跟車和超長(zhǎng)車稱量的情況下，組合式動(dòng)態(tài)地磅的車輛總重量稱量結(jié)果不但與整車式動(dòng)態(tài)地磅的準(zhǔn)確度有關(guān)，還與軸重式動(dòng)態(tài)地磅的軸重測(cè)量準(zhǔn)確度有關(guān)。
組合式動(dòng)態(tài)地磅可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)跟車，無(wú)需一車一檔，這樣就解決了通行效率低下的問題，且能處理異常過(guò)車情況。走S型、跳秤、剎車沖磅(滑磅或急停)、墊鋼板、千斤頂、遙控光幕、私改車輛增加懸浮軸等作弊方式都將失效。當(dāng)然，這種組合式動(dòng)態(tài)汽車衡也有其不利的一面：造價(jià)高、檢定難度大(主要是場(chǎng)地受限)、維護(hù)成本高等。
三、組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的檢定
組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的檢定分為常規(guī)檢查、靜態(tài)檢定、動(dòng)態(tài)常規(guī)檢定、輔助動(dòng)態(tài)功能檢定等方面。
1.常規(guī)檢查
常規(guī)檢查主要是對(duì)組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的外觀，安裝條件、衡器的結(jié)構(gòu)等內(nèi)容進(jìn)行檢查，查看是否符合要求。
2.靜態(tài)檢定
靜態(tài)指標(biāo)的檢定，按照J(rèn)JG 539--1997《數(shù)字指示秤》國(guó)家檢定規(guī)程的要求進(jìn)行檢定，包括細(xì)分示值、自動(dòng)置零和零點(diǎn)跟蹤裝置、置零準(zhǔn)確度、鑒別力、稱量、偏載和重復(fù)性的檢定。需要注意的是靜態(tài)檢定中必須對(duì)整車式和軸重式的兩項(xiàng)靜態(tài)指標(biāo)都進(jìn)行檢定。
3.常規(guī)動(dòng)態(tài)檢定
常規(guī)動(dòng)態(tài)檢定是指在每個(gè)車輛單獨(dú)通過(guò)的情況下，對(duì)該衡器的計(jì)量準(zhǔn)確性進(jìn)行檢定。根據(jù)組合式動(dòng)態(tài)地磅的工作原理，此時(shí)是以整車式動(dòng)態(tài)汽車衡作為主要計(jì)量器具，測(cè)量車輛的總重量，動(dòng)態(tài)軸重衡用以測(cè)量車輛軸重量，并利用整車式的結(jié)果對(duì)軸重衡的軸稱量結(jié)果進(jìn)行修正，即此時(shí)稱重儀表顯示的有車輛總重量和修正后的車輛軸及軸組重量。
因此，對(duì)組合式動(dòng)態(tài)地磅的常規(guī)動(dòng)態(tài)檢定可依照J(rèn)JG 907--2006((動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器》的要求，至少選用三種參考車輛，按規(guī)定的速度通過(guò)動(dòng)態(tài)汽車衡，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢定。
4.輔助動(dòng)態(tài)功能的檢定
輔助動(dòng)態(tài)功能主要指組合式動(dòng)態(tài)地磅的連續(xù)跟車稱量模式和超長(zhǎng)車稱量模式。
（1）連續(xù)跟車稱量模式
組合式動(dòng)態(tài)地磅的連續(xù)跟車稱量模式是指在前一輛車全部或部分軸未下秤臺(tái)的情況下，其后的車輛已經(jīng)開始上秤，通常具有以下兩種情況：?jiǎn)?nbsp;車跟車和多車跟車，如圖2所示。

對(duì)連續(xù)跟車稱量模式的檢定，單車跟車和多車跟車時(shí)測(cè)量原理基本一樣，此時(shí)后車的測(cè)量結(jié)果不但與整車式動(dòng)態(tài)汽車衡有關(guān)，還與前面的軸重式動(dòng)態(tài)地磅有關(guān)。可選動(dòng)態(tài)檢定用參考車輛（按1車、2車、3車、...n車標(biāo)號(hào)）的任意兩種，如1車和2 車，按1車在前，2車在后，同時(shí)以典型速度通過(guò)組合式動(dòng)態(tài)地磅的秤臺(tái)，應(yīng)確保1車行駛最后必須有部分軸還處于秤臺(tái)上，在這種狀態(tài)下至少測(cè)試3次，只需記錄2車的檢定數(shù)據(jù)，如車輛總重量和軸、軸組的重量，因1車的總重量是由整車式動(dòng)態(tài)地磅測(cè)量到的，該值在常規(guī)動(dòng)態(tài)檢定中已經(jīng)測(cè)試過(guò)，可不記錄，此后改變車輛的順序，2車在前1車在后，記錄1車的檢定數(shù)據(jù)。此后更換任意一輛參考車輛，如此循環(huán)調(diào)整車輛的順序，直到完成所有可能的組合，即完成了連續(xù)跟車模式的檢定。
（2）超長(zhǎng)車稱量模式
超長(zhǎng)車稱量模式是指當(dāng)某一車輛的長(zhǎng)度大于秤臺(tái)的長(zhǎng)度時(shí)，組合式動(dòng)態(tài)地磅采用特殊的算法來(lái)稱量該車的總重量和軸、軸組的重量，如圖3所示。

由于在檢定中我們的參考車輛可能沒有超長(zhǎng)車，為此可采用模擬超長(zhǎng)車的方式測(cè)試該功能，任選兩輛參考車輛，如l車在前，2車在后，同時(shí)以典型速度通過(guò)組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的秤臺(tái)，在l車即將收尾時(shí)及時(shí)遮擋光幕，直到2車遮擋到光幕，待1車部分下秤臺(tái)，2車收尾后組合式動(dòng)態(tài)地磅會(huì)將這兩輛車判斷為一輛車，在這種狀態(tài)下至少測(cè)試3次記錄此時(shí)儀表顯示的車輛總重量和軸、軸組重量，與l車和2車車輛總重量約定真值之和比較。此后改變車輛的順序，2車在前，1車在后，至少測(cè)試3次，記錄檢定數(shù)據(jù)。需要注意的是若該衡器有每車稱量最多軸數(shù)，應(yīng)確保選擇的兩輛參考車輛總軸數(shù)不大于該值。
四、結(jié)束語(yǔ)
由于目前我國(guó)尚未有組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的檢定規(guī)程，本文對(duì)該類衡器的檢定方法進(jìn)行了探討，特別是其動(dòng)態(tài)功能中的連續(xù)跟車模式和超長(zhǎng)車模式的檢定，若忽視了這兩種模式的檢定，則極有可能會(huì)造成用戶在使用中的計(jì)量不準(zhǔn)確，引起計(jì)量糾紛。同時(shí)，如何規(guī)范該類組合式動(dòng)態(tài)汽車衡的生產(chǎn)、銷售、安裝和使用，確保該類計(jì)量器具的準(zhǔn)確度也有待計(jì)量管理部門進(jìn)行商榷，使之合法化。

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