低频动态载荷理论分析及称重精度提高算法研究

超限超载运输不仅会对公路造成严重破坏,还会带来难以挽回的交通事故。动态称重技术可以治理车辆超限超载,并为高速公路货车计重收费提供可靠依据。现有主要动态称重设备包括弯板(称量部分轮载)、单台面秤(称量轴重)、双台面秤(称量轴重)、轴组秤(称量轴组重)与整车秤(称量整车重),它们在成本、安装维护、通行效率、动态称重准确等方面具有各种优缺点,其中动态称重准确度在科技治超、计重收费、交通量调查等实际应用中是需要主要考虑的关键指标之一。动态称重设备的秤体承载器长度随着动态称重准确度提高逐渐增加,导致施工成本和时间等也相应增加。为了保证动态称重准确度,考虑秤体承载器长度的经济性,基于汽车和秤体振动特性,建立了动态称重信号的滑动平均滤波和B样条最小二乘法的数学模型,有效消除了低频动态载荷振动干扰。试验结果表明:车辆分别以0~5 km/h和0~12 km/h范围内的速度通过长度为0.8 m和1.6 m的秤体,重量误差在0.5%以内,满足国家1级秤标准;试验车辆分别以理论速度限值20.7 km/h和24.3 km/h通过2.6 m和3 m长度秤体后,统计得出重量误差在0.5%以内。研究不仅对秤体承载器的设计长度提供理论依据,也对现有已安装的单台面秤、双台面秤的动态称重精度提高具有重要的参考意义。     

基于ETC的车辆动态称重系统轴载数据处理算法研究

文章针对提出的基于ETC的车辆动态称重系统设计,以压电石英传感器阵列作为称重单元,利用小波变换原理对采集原始数据进行降噪处理,并针对数据丢轴等现象提出基于相关性的信号完整性分析方法,最后依据各传感器的输出值及车辆通行速度建立了BP神经网络模型,利用该模型得到被称重车辆的车重。实验结果表明:称重传感器阵列和基于小波-BP神经网络的称重数据处理算法,达到了动态称重系统的称重数据测量精度,保证了基于ETC的动态称重系统从技术上得以实现,具有良好的实际应用价值。     

超薄平板式动态称重系统

通过限定车辆轴载来控制车辆超限超载,采用动态采集"轮"或"轴"载荷来监测车辆轴载的质量、总重.从安装形式看,石英式称重条、弯曲式称重板是一种"路面直埋"称重系统产品,整车式或轴组式称重系统是一种"基坑吊装"称重系统,均需破坏路基(包含大面积路面翻新硬化处理)为代价,存在安全性差、隐患较多、施工难度大、周期长、保养困难等...     

高速公路车辆动态称重技术及误差分析

高速公路的车辆动态称重技术是专用于检测行驶中车辆的重量(含轴重、总重)及其他基本数据(如轴间距、车速等)的新型检测技术.文中系统地分析和讨论了动态称重技术分类及典型称重传感器特点,探讨了其在高速公路超载检测中的应用及称重的精度问题,给出了减小测量误差的措施.     

电阻应变计应用于汽车载荷测量的试验研究

现阶段国内的车辆称重技术主要集中在静态称重，由于称重技术落后，治理车辆超限超载的效果一直不显著。文中以电阻应变计、变送器为主要元件设计随车实时称重传感器，通过反复的台架和实车试验验证，该传感器能较准确地测量汽车的载荷，有利于治理超载、保护公路基础设施、减少道路交通事故等。     

基于奇异谱分析的动态称重系统算法研究

针对目前动态称重系统称重误差较大的现状,设计了基于奇异谱分析的动态称重系统。在汽车综合试验场,根据设计的动态称重系统及所选用的压电石英称重传感器的特点,采用两轴车辆及多轴车辆在S形通过、高速行驶刹车通过、不同车速通过的三种情况下采集称重数据。利用车辆的轴重与采集的信号所包围的面积关系计算得到车重,并将奇异谱分析(SSA)算法应用于动态称重系统的数据处理中。试验结果表明:SSA算法与传统的小波分析算法相比能够明显降低称重误差,可广泛推广应用于动态称重系统中。     

计重收费系统解决高速公路超限超载的创新模式

在高速公路互通式立交出口前设置高速动态预检设备,获取多种数据后,经高速公路联网收费网络上传至上级中心,并由电子信息板和标志及时引导超限超载车辆,让其驶离高速公路,在收费站出口进行计重精检,并按规定对超限超载车辆进行处理。同时,采用高速公路联网系统软件在整个高速公路网内跟踪记录超限超载车辆,并实行事前、事中、事后处理。这样,在高速路上无需征地,无需专人管理,可最大限度地保护公路桥梁免受破坏,与传统的投资几千万元的治超站相比,一个治超预检点硬件投资仅为100万元人民币。     

公路货物超载运输轴载调查及数据分析研究

为了有效地获取超载超限条件下公路运输车辆的实际轴载信息,研究了通过称重设备对行驶车辆进行现场称重的轴载调查及数据分析方法,阐述了车辆轮轴类型分类、车辆轴载称重调查、按轮轴类型划分的交通量调查、调查数据分析与轴载谱分析的内容、方法和注意事项。结合公路安徽世行项目Ⅱ———超载运输研究,给出了调查与分析实例,证明文中的方法切实可行。     

提高车辆动态称重仪精度的研究与试验

以提高车辆动态称重精度为目的，从两方面提出了改善措施：在分析车辆通过秤台时受力情况的基础上，设计了一种高精度的称重传感器；针对动态称重实际波形，设计了一种新的数据处理方法。通过对硬件和软件的改善，提高了动态称重精度。     

美国俄勒冈州高速公路超载超限智能管理

我国各地公路超限超载严重,但目前用于各收费站的动态超载超限检测设备及其对超限车辆营运控制方法存在一定的局限性。美国俄勒冈的"绿灯项目"不仅克服这一缺陷,采集到更多的数据,而且还能真正实现对货运车辆的不停车管理。该文通过介绍这一系统的设备以及运用,并通过展示"绿灯项目"的部分数据分析成果,同时与国内研究项目相比较,为商务机车的超限超载以及管理提供新的方法和思路。     

基于神经网络自适应滤波的车辆动态称重系统研究

针对车辆动态称重信号的特点,提出了一种车辆动态载重信号的处理方法。该方法采用基于神经网络的自适应滤波变步长LMS算法滤掉称重信号在各个频段内的噪声。在不同的环境下,对不同的车型,该技术适应性好,精度高,速度快。基于这种信号处理方法,开发了基于神经网络自适应滤波的车辆超载动态监测系统,选择高性能TMS32C2812芯片,设计了高效的软硬件系统,能够准确、及时测量高速公路上所经车辆的重量。     

车辆轮廓识别及动态称重同步检测系统研究

随着交通运输事业的快速发展,交通阻塞、事故增多、能源浪费等社会问题日趋严重。交通检测能够有效缓解并治理常见的超限、超载等现象。将动态称重技术与电磁波检测技术相结合,进行交通检测对比试验,深入研究动态称重技术与电磁波检测技术的时序同步关系,全面准确获取多种车辆特征数据,为交通管理养护等部门提供决策依据。试验结果表明:车辆总重误差≤±5%,速度测量误差≤±2 m/h,轴距识别小于100 mm,车辆轮廓误差可控制在150 mm以内。     

车辆动态称重技术的历史、现状与展望

论述了在我国进行车辆超载检测的必要性与迫切性,回顾了车辆动态称重WIM(weigh-in-motion)技术的发展历史和国内现状,给出了车辆动态称重的有关规范,介绍了研究课题“智能动态称重仪”的主要研究结果,展望了国内未来车辆动态称重技术的发展前景。     

基于压电薄膜的车辆动态称重系统数据采集及处理

介绍了基于压电薄膜的车辆动态称重系统数据采集前端的信号调理电路,针对传感器信号进行了处理及分析,着重介绍数据滤波以及系统试验方案,并给出了整个系统的程序流程图。     

公路治超非现场执法系统研究及应用

近年来,我国交通事业发展迅速,全国高速公路里程逐年攀升,超限超载运输现象愈演愈烈,给人们出行和社会安全带来严重危害。为了治理不同形式的超限超载,国家、地方政府加大了治超力度,非现场执法模式应运而生。但是,由于相关法规、标准有待完善,非现场执法仍处于探索阶段。基于弯板式动态称重等技术研究公路治超非现场执法系统原理和处理流程,并基于MVC(模型-视图-控制器)模式框架搭建公路治超非现场执法系统管理平台。研制的公路治超非现场执法系统在重庆、上海、浙江等全国各地均进行了大量实际工程应用,结果表明:研制的非现场执法系统相比传统治超模式,能够24 h实时有效地遏制超限车辆对路面的损伤,保证超限超载执法的客观性和公正性。     

基于ETC的车辆动态称重系统设计

文章针对目前我国高速公路动态称重收费系统使用中存在的问题,提出基于ETC的车辆动态称重系统。以称台前置的方案对现有收费车道进行改造,利用压电石英传感器阵列作为称重单元提高系统检测精度和车辆通行能力,应用串行通信和专用短程通信相结合的方式实现称重收费车辆数据的传输。对比目前高速公路应用的动态称重收费系统,基于ETC的车辆动态称重系统能够实现车辆准确称重收费和极大地提高高速公路通行能力的目标,具有广阔的应用前景。     

基于压电石英传感器的动态称重系统的设计

国内公路运输的超重现象十分严重,车辆的超载运输对交通安全,运输市场,路桥基础设施等造成极大危害;车辆动态称重技术作为一种有效的车辆超载管理手段,取得了较好的效果。本文设计了一种基于压电石英称重传感器的动态称重系统,通过传感器采集信号,巴特沃斯滤波器低通滤波,确定激振频率和截止频率,测量车辆轴数,通过计算得出轴重,进而得到整车重量。试验结果表明,本系统具有测量精度高、耗时短、效率高等优点;有一定的实际应用价值。     

WIM系统工作性能自诊断方法研究

车辆动态称重(Weigh-In-Motion,简称WIM)系统广泛应用于车辆超载治理、桥梁结构状态监测等领域。在线判别WIM系统是否持续具有稳定优良的工作性能,以确保称重数据准确度满足要求是WIM系统工程应用需要面对的关键问题之一。该文提出以六轴车首轴重统计均值作为WIM系统工作性能判别的依据,并给出了具体操作方法。选取江苏省某超限检测站点2014年10月份车辆动态称重数据作为样本进行了分析。计算结果表明:六轴车首轴重对车辆载货总重不敏感,六轴车首轴重统计均值具有良好稳定性,超限检测站点WIM系统在样本选取时间范围内工作性能稳定。     

浅谈高速预检称重系统施工工法

在高等级公路上实施超限运输管理,因车速快、车道多且为上下分行布置等特点,原有的在路旁设置超限检查站的模式已经不能满足公路发展对治理超限运输的要求。近年来,高速动态称重技术在国际上的推广和应用,为公路治理超限运输检测带来新的思路。高速称重预检系统,是一种在国际上得到广泛应用的治理超限检测模式。高速预检称重系统,是在车流量大、车道多、车速快的高等级公路上,治理超限超载的一个良好的解决方案,具有检测效率高、检测针对性强的特点,既减轻了执法站内称重的检测压力,又保证了公路交通不会因执法检测而导致拥堵。同时,超限检测站也可以为公路管理部门提供交通统计基础数据,为交通情况分析提供数据基础。     

计重收费模式下运营车辆荷载的POT模型

当前我国高速公路车辆超载超限运营现象尤为严重,研究在计重收费模式下运营车辆荷载的极值以及其发展变化趋势成为十分迫切的问题。基于计重收费模式下广东省某高速公路的动态称重数据,对车辆荷载按车型进行了车辆总重的统计分析,采用极值分析理论建立POT模型,得出车辆总重分布的尾部分布函数,并科学地预测出未来任意重现期内可能出现的车辆荷载极值。结果表明,该高速路段出现超大吨位车辆并非偶然,在未来还可能出现更大吨位的车辆荷载,对既有道路桥梁的安全运营构成了严重的威胁。可为有效控制运营车辆超载提供参考。