货车超载限制期当前国内外同类课题研究水平概述

C.当前国内外同类课题研究水平概述

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在许多国家都存在车辆超载现象，为了避免车辆超载运输对公路造成严重损坏，国外早在1960年就开始对车辆动态称重系统进行开发研究，以控制载运货车超载运输[1]。其中最重要研究是在瑞士进行为期近三年的WIN（Weighing in Motion）动态称重系统应用实际测试。美国MSI公司在2000年ITS（Intelligence Trans Portation System）会议上展出了共聚物压电轴传感器，可以同时进行车型分类、轴距、车轴数及车速的测量。目前，德国和美国的车辆动态称重技术研究水平处于世界领先地位，德国 PAT公司生产的车辆动态称重系统的精度已达到±3%。 在美国某些地区，动态称称重WIN（Weighing in Motion）与汽车自动识别AVI（Automatic Video Identification）相结合。称重站接收装有无线电发射机应答器汽车的载重信号，从而实现车辆称重的自动化[2]。 固定或移动检测车辆超载的称重装置在日本被广泛使用。在高速公路设有专门的收费站利用电子秤测量车辆轴载与总载荷，并且对大货车强制安装车载自动称重设备[3]。 韩国对载运货车实行重点检查。汽车驶过电子动态称重装置来检测其载荷情况，检测系统通过自带的车辆识别装置来判断车辆的型号，通过网络中的计算机来判定车辆是否超载运输，一旦发现车辆超载，检测系统将立即对超载车辆进行拍照，以作为罚款的依据。 我国在车辆超载检测技术研究领域的起步比较晚，目前还处于开发探索阶段。公路车辆称重方式基本分为两种情况，静态称重方法和动态称重方法[4,5]。 静态称重是将待测车辆停放在静态称重检测平台上进行测量，车辆静态称重是目前车辆称重最准确的方法。但是，这种方法会降低车辆通行效率，容易造成道路堵塞。静态称重站规模一般较大，容易被识别，超载车辆经常利用提前卸货或绕行的方法来躲避检查。 动态称重WIN（Weighing in Motion）是在车辆行驶的状态下测量车辆载荷的。2

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与静态称重相比，称重时间明显减少、效率有所提高，并且称重时不会造成交通堵塞[6]。但动态称重站也存在缺点，主要体现在以下两个方面： 1、动态称重站不能将整个道路网进行覆盖，在道路网越来越复杂发达的情况下，车辆很容易绕行或提前卸货来躲避超载检查。 2、称重精度与车辆通过称重台速度成负相关的关系，当车速较高时，称重精度较低，车速较低时，精度会有所提高，但又会降低车辆的通行效率。目前国内外WIN产品的单轴载荷称量误差平均为5.0-30%不等最好的WIN产品单轴载荷称量误差可以达到5.0%以下，但是成本相当昂贵并且仅适应于车速较低场合。 面临诸多难点和问题国内外相关领域的科研人员一方面深入研究解决动态称重站的检测精度与车辆通过速度矛盾的方法，另一方面将固定的称重站技术向可移动的车载称重技术方向发展。 在1996年武汉大学的朱杰等人发表的《载重汽车行重测量方法初探》，是国内在车辆车载称重技术领域中的最早文献。文中提出了一种利用位移传感器测量车辆装载货物后悬架的弹性形变量，并由单片机作为微控制器对传感器采集到的形变信号处理，从而获得车辆载重的方法。通过调试实验，验证了该方法的可行性[7]。 东北电力大学的高敏教授通过对东风EQ1090E型系列汽车车架的纵梁进行相关力学分析，得出纵梁所受的弯矩和剪力，以选择适当型号的传感器和确定传感器的安装位置，再通过A/D转换电路将数字信号转化成模拟信号，通过放大电路将A/D转换后的模拟电压进行放大，将放大后的信号送入系统的控制模块和超载报警器中，从而达到控制车辆超载运输的目的[8]。 北京交通大学的陈广华高级工程师应用粘贴在车辆每组钢板弹簧上的应变传感器获得车辆钢板弹簧的相关载荷信息，通过单片机作为处理器计算并显示车辆的轴载和总载荷，当车辆超载时，系统启动车载短消息终端将超载信息以短消息形式发送给相关超载监管部门[9]。 3

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江苏技术师范学院的王奎洋在《载重车辆超载检测与阻止装置研究》一文中提出了一种基于光电传感器的车辆超载监测与阻止装置，利用车辆载重与车身高度间的线性对应关系，在汽车静止的情况下，通过测量车桥与车架之间的直线距离，判断车辆是否超载。根据超载程度的不同，发出不同的超载报警提示，并且阻止车辆正常启动，从而从根源上防止车辆超载运输的现象[10]。 分析目前车载称重技术研究的发展状况，主要存在两点问题：一点是车载超载监测装置对车辆载荷与轴载只是进行检测与显示，或者利用无线通信设备将车辆超载信息发送给超载监督部门，并没有阻止超载车辆正常运行，达不到良好的超载防治效果。即使有的装置限制超载车辆的启动，但都对车辆原来的控制系统结构有所改动，另一点是车载超载监测系统在工作过程中存在大量的噪声与振动干扰，难以保证系统的称重准确度。 这个写的可以。 参考文献： [1] Wang J, Wu M. An overview of research on weigh-in-motion system[C]//Intelligent Control and Automation, 2004. WCICA 2004. Fifth 4

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World Congress on. IEEE, 2004, 6: 5241-5244. [2] 温福军, 罗宇飞, 黄海苑. 车辆超载控制技术的运用与研究[J]. 中小企业管理与科技, 2010 (022)251-252. [3] 厉华. 发达国家如何治理车辆超限超载[J]. 防灾博览, 2012 (6)44-47. [4] 李冰莹. 车辆动态称重技术现状及典型动态称重方法的探讨[J]. 衡器, 201140(11)27-28. [5] Ono T. On dynamic weighing of highway vehicles in motion[C]//SICE 2003 Annual Conference. IEEE, 2003, 2: 2108-2115. [6] Lu Q, Harvey J, Le T, et al. Truck traffic analysis using weigh-in-motion (WIM) data in California[J]. Report by Pavement Research Center, University of California, Berkeley, 2002 [7] 朱杰，明平顺. 载重汽车行重测量方法初探[J]. 武汉汽车工业大学学报199618(4)6-9. 2007 (1)88-90. 25-27. [8] 高敏，杜桢. 汽车超载的控制[J]. 华东公路[9] 陈广华，鞠娜，杨飞，等. 基于粘贴式应变传感器的车辆超载监测系统[J]. 北京航空航天大学学报201137(4)409-414. [10] 王奎洋，唐金花. 载重车辆超载检测与阻止装置研究[J]. 中国安全生产科学技术20128(4)171-174.

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