[发明专利]收费站动态称重系统方案及设备介绍

说明书

技术领域

本发明的该产品涉及的内容包括通过收费站的车辆所用的称重方法和设备。

背景技术

重型货车数量的增长导致高速公路路面过早的出现损坏。针对这种情况，为了能更好的计算费率，体现谁多使用路面谁多付费的基本原理，高速公路管理者对于以重量为基准的车辆分类收费制度表现出越来越浓厚的兴趣，这就是为什么车辆经过收费站时需要过秤的原因。

有些称重系统可以监控过往车道的车流情况，此外还包括多种秤台，这些秤台是根据行驶方向进行分布的；每个秤台都配有压力传感器，以上设施所组成的系统只有在车辆低速且匀速通过秤台时才能获得较为精确的数值。

但是这些称重系统并不能为收费站提供可靠的计重数据，因为通过收费站的车辆通常会紧急刹车减速并停下；此外，熟知这类系统的司机可以通过在称重平台上进行加速或转向的方法，对称重系统进行干扰，达到扰乱测量结果的目的。

其他称重系统所包含的功能包括精确测重，以及计算低速动态的重型车辆的重量。此类系统我们通常叫地磅，包含至少一个静态的、长距离的称重平台(其沿行驶方向的尺寸通常范围在3至15米)，以及安装在称重平台上的用以确定车辆速度时间表的动态传感器。地磅充足的长度可在车辆通过平台进行称重时，过滤掉任何由于震动所带来的影响。通过记录一系列运输途中所读取的重量数值，及根据运输传感器所收集的速度信息对重量数值进行修正，可以得出车辆的重量。特别需要指出的是，因为运输传感器是比较宽的一与轮胎压痕相比要窄一些一重量测量数据可通过与重量测量数值相对应的速度表的卷积算法进行调节。

遗憾的是，这类称重系统使用的称重平台过于庞大，从施工及安装的角度来说是比较昂贵的。此外，卷积算法包括一项综合计算法，该算法的缺点在于当车辆在称重平台上停留时间过长，且轮胎压在运输传感器上时，称重时出错的几率会增大。

发明内容

本文描述的新产品目的在于提供一套车辆在动态中称重的方法，及生产可供高速公路收费站专用的称重设备。这套设备不仅不会出现以上种种问题，而且成本低廉，便于制造。

作为该产品的一部分，将提供一整套针对收费站的动态车辆称重方法及相关设备，以及符合所附声明条件的收费车道。

附图说明

下文会在比照所附图片的基础上对该设备进行说明，该图不构成任何约束性履行，即：

-图1表示的是根据本产品所显示的收费车道，及动态称重装置；

-图2显示的是图1中称重设备的称台的剖视图。

-图3a和3b分别显示的是图2中安装在称台上传感器的俯视图和剖视图；

-图3c显示的是图2中称重平台的另一种配置方式的俯视图，以及图3a和3b中传感器的俯视图；

-图4显示的是以此产品为基础的动态重量测量装置结构图；

-图5显示的是动态重量测量装置上的装置所发出信号时序方波的示例；

-以此产品为基础，图6和7显示的是动态车辆重量测量设备有关的流程图和参数表；以及

-图8-11显示的是图2(秤台上配置3个传感器)中重量测量平台的另外两种配置方式，秤台上面配备的传感器数量相对较少(图8，图9为2个传感器；图10和图11为1跟传感器)。

具体实施方式

图1中，数字“1”代表作为一个整体的收费站，包括一个车道2，其中心线为2a，让排队车辆(未在图1中显示)予以通过。根据平行于中心线2a的车辆行驶方向DIRM，收费亭3是沿着车道2的出口4部分进行布局的；车辆分类单元5由不同的装置组成，包括可移动的控制杆，信号灯，紧急警示灯等，该单元位于收费亭3的下行方向并由其进行控制；另有一个计重信号采集及控制装置6，位于沿车道9a入口处的一部分，秤台8距收费亭3的距离要大于最长的流通车辆的车身长度，如距离为18米到20米之间。

计重信号采集及控制装置6包含一个秤台8，它位于沿车道2入口7处的一部分，这样在车辆经过时，车辆的单根轴就会一次性跨过该平台的侧边，该侧边的尺寸也是沿着主行驶方向DIRM进行测量的；秤台8上装有一个光栅10，它能感知秤台8上车辆的存在；同样装在秤台8上的还有传感器11，它可以感知经过秤台8的汽车轴承；此外一个电子控制单元12，连接着以上8，10和11号装置以及3号收费亭。

需要进一步的说明的是，8号称台含一个主对称轴9a和一个与其相垂直的副对称轴9b，它位于沿着2号车道7号入口处，主轴9a平行于车辆行驶方向DIRM，且比较特别的是，大体上平行于中心线2a，这样当车辆经过时，车辆的单根轴就会一次性的通过沿主轴9a的侧边。