[发明专利]一种城市桥梁超载预警系统及方法

权利要求书

1.一种城市桥梁超载预警系统，其特征在于，包括称重模块组、数据处理与控制模块、上桥抓拍模块组和下桥抓拍模块组；

所述称重模块组和所述上桥抓拍模块组均设置在桥梁两端的上桥处；所述称重模块组用于测量预上桥车辆的车重信息；所述上桥抓拍模块组用于抓拍预上桥车辆的上桥车辆信息，所述上桥车辆信息包括车牌、时速和车型；

所述下桥抓拍模块组设置在桥梁两端的下桥处；所述下桥抓拍模块组与所述数据处理与控制模块连接；所述下桥抓拍模块组用于抓拍下桥车辆的下桥车辆信息并将所述下桥车辆信息发送至所述数据处理与控制模块；

所述数据处理与控制模块还分别与所述称重模块组和所述上桥抓拍模块组连接；所述数据处理与控制模块用于根据所述预上桥车辆的车重信息、所述上桥车辆信息和所述下桥车辆信息判断桥梁是否超载，并当所述桥梁超载时输出桥梁超载预警指令；所述数据处理与控制模块，计算桥梁当前荷载是否超出桥梁的设计额定总荷载的公式：G_总＝Gs-Gx？G_额总；桥梁设计额定单点荷载Gd＝G_车？G_额单，其中G_车是单辆车重，或某单位路段上多辆车的总重量，若G_车是某单位路段上多辆车的总重量时，则G_车与车辆行驶速度有关，G_车是关于桥梁总长、行驶速度、单位路段长度、车型的函数；其中，G_总为桥梁当前总荷载，G_额单为桥梁设计额定单点荷载，即桥梁单位长度下最大荷载，G_额总为额定总荷载，Gs为桥梁两端上桥车辆总重量，Gx为下桥车辆重量，Gd为桥梁设计额定单点荷载；

所述城市桥梁超载预警系统还包括超载停车检测模块组，所述超载停车检测模块组与所述数据处理与控制模块连接；所述超载停车检测模块组用于根据所述桥梁超载预警指令和所述车重信息检测超载车辆是否停入停车区；桥梁两端设有超载停车区，超载停车区包括设置在桥梁上桥处的上桥前超载停车区和设置在桥梁下桥处的下桥后超载停车区；其中，超载停车检测模块包括上桥超载停车检测模块和下桥超载停车检测模块，上桥超载停车检测模块设置在上桥前超载停车区，上桥超载停车检测模块用于根据所述桥梁超载预警指令和所述车重信息检测超载车辆是否停入上桥前超载停车区；下桥超载停车检测模块设置在下桥后超载停车区，下桥超载停车检测模块用于根据所述桥梁超载预警指令和所述车重信息检测超载车辆是否停入下桥后超载停车区。

2.根据权利要求1所述的城市桥梁超载预警系统，其特征在于，还包括超载预警模块；所述超载预警模块包括交通灯组；所述交通灯组与所述数据处理与控制模块连接；所述交通灯组用于接收所述数据处理与控制模块输出的桥梁超载预警指令，并根据所述桥梁超载预警指令控制所述交通灯组的红灯工作。

3.根据权利要求2所述的城市桥梁超载预警系统，其特征在于，所述超载预警模块还包括超载信息提示单元，所述超载信息提示单元与所述数据处理与控制模块连接；所述超载信息提示单元用于接收所述数据处理与控制模块输出的桥梁超载预警指令，并根据所述桥梁超载预警指令发出超载提示信息。

4.根据权利要求2所述的城市桥梁超载预警系统，其特征在于，所述交通灯组包括桥梁交通灯和道路交通灯；所述桥梁交通灯设置在桥梁两端的上桥处，所述道路交通灯设置在桥梁下方的道路入口处。

5.根据权利要求1所述的城市桥梁超载预警系统，其特征在于，还包括超载报警模块，所述超载报警模块与所述数据处理与控制模块连接；所述超载报警模块用于接收所述数据处理与控制模块输出的桥梁超载预警指令，并根据所述桥梁超载预警指令发出报警信息，然后将所述报警信息传输至交通指挥中心。

6.一种城市桥梁超载预警方法，其特征在于，所述城市桥梁超载预警方法应用于上述权利要求1-5任意一项所述的城市桥梁超载预警系统，所述城市桥梁超载预警方法具体包括：

获取称重模块组测量的预上桥车辆的车重信息、上车抓拍模块组抓拍的预上桥车辆的上桥车辆信息和下桥抓拍模块组抓拍的下桥车辆的下桥车辆信息；

根据所述预上桥车辆的车重信息判断所述预上桥车辆的车重是否超过桥梁额定单点荷载，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述预上桥车辆的车重未超过所述桥梁额定单点荷载，则根据所述预上桥车辆的车重信息、所述上桥车辆信息和所述下桥车辆信息判断桥梁当前总荷载是否超过桥梁额定总荷载，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示所述桥梁当前总荷载超过所述桥梁额定总荷载，则输出桥梁超载预警指令；所述城市桥梁超载预警方法还包括若所述第一判断结果表示所述预上桥车辆的车重超过所述桥梁额定单点荷载，则输出桥梁超载预警指令；

所述若所述第一判断结果表示所述预上桥车辆的车重超过所述桥梁额定单点荷载，则输出桥梁超载预警指令，具体包括：

若所述第一判断结果表示所述预上桥车辆的车重超过所述桥梁额定单点荷载，则输出桥梁超载预警指令，并将所述桥梁超载预警指令发送至交通灯组以控制所述交通灯组的红灯工作；

判断超载车辆是否停入上桥停车区，得到第三判断结果；

若所述第三判断结果表示所述超载车辆停入所述上桥停车区，则输出解除桥梁超载预警指令，并将所述解除桥梁超载预警指令发送至所述交通灯组以控制所述交通灯组的绿灯工作；

若所述第三判断结果表示所述超载车辆未停入所述上桥停车区，则继续将所述桥梁超载预警指令发送至所述交通灯组以控制所述交通灯组的红灯工作，并获取所述下桥抓拍模块组抓拍的所述下桥车辆的下桥车辆信息；

根据所述下桥车辆的下桥车辆信息判断所述超载车辆是否下桥，得到第四判断结果；

若所述第四判断结果表示所述超载车辆已下桥，则输出解除桥梁超载预警指令，并将所述解除桥梁超载预警指令发送至所述交通灯组以控制所述交通灯组的绿灯工作，然后判断所述超载车辆是否停入下桥停车区，得到第五判断结果；

若所述第四判断结果表示所述超载车辆未下桥，则继续将所述桥梁超载预警指令发送至所述交通灯组以控制所述交通灯组的红灯工作，并返回所述根据所述下桥车辆的下桥车辆信息判断所述超载车辆是否下桥，得到第四判断结果步骤；

若所述第五判断结果表示所述超载车辆未停入所述下桥停车区，则根据所述桥梁超载预警指令发出报警信息，然后将所述报警信息传输至交通指挥中心。