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。     

基于高速高精度计重的弯板动态称重技术研究

车辆超限超载不仅会对公路造成极大破坏,影响道路使用寿命,还有可能造成严重的交通事故。采用动态称重技术可以有效遏止车辆超限超载。目前,市场上有各类动态称重设备,其中弯板动态称重技术具有维护方便、成本低、使用周期长、能够实现高速(0～80 km/h)动态称重的优点,是高速动态称重的较优选择。为了提高采样精确度,分析研究了传感器的输出特性,并采用无源低通滤波电路,有效消除传感器的高频噪声;考虑车辆单边轮胎通过传感器等异常行驶状态造成的原始数据缺失,提出了弯板完整性算法,处理弯板在异常过车情况下的称重数据。试验结果表明,车辆以1 km/h～80 km/h的速度通过弯板传感器,经过去噪处理及完整性算法分析,所得的重量数据误差均在2%以内。研究结果可为科技治超、超限超载检测、非现场执法等提供准确可靠的数据,也可以为其他动态称重设备的数据处理提供参考。     

高速公路动静态称重系统的应用

根据国家有关部门对于超限运输车辆行驶公路管理的法律、法规的要求,通过对沂淮江高速公路动静态称重系统实验研究的介绍,说明在我国高速公路上实施车辆载重检测的必要性,并提出省内高速公路联网后,称重系统实施的建议方式.     

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。     

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...     

压电石英称重传感器在公路动态称重中的应用

针对现有公路称重系统传感器的缺陷,设计并研制出一种利用石英晶体纵向压电效应的压电式石英称重传感器系统,并应用于高速公路动态称重领域;介绍了压电石英称重传感器的技术原理,通过工程实例说明了其在公路动态称重系统中的应用情况,证实了该方法的可靠性和精确性,为公路动态称重长寿命、高精度研究提供新思路。     

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。     

动态称重系统在路政检测中的应用研究

用于动态称重的路政检测车,其核心系统是动态称重系统。该系统包括硬件结构电路、软件系统模型、系统称重参数的辨识,主要功能是实现动态检测行驶中的车辆轮胎受力,计算相应车辆的静态重量,实现动态计重收费。最终现场测试数据表明方案可行。     

高速公路超载货车动态检测方法应用研究

针对传统超载治理方法需要进行停车称重的缺陷,提出采用动态快速称重预检测和计重收费相结合的治超模式;以厦蓉（厦门—成都）高速公路汝郴（汝城—郴州）段为例进行方案设计,对构建高速公路动态快速称重检测系统的适用性、相应配套措施和改进方法进行了研究。     

适用于重载交通的公路桥梁荷载标准研究

某一级公路具有明显的重载交通特征,在运营过程中也出现了严重的超载问题,为准确分析该一级公路上的汽车荷载,并确定其对该路上广泛使用的简支梁桥和连续梁桥的荷载作用,以WIM调查数据为基础并进行统计分析,利用蒙特卡洛方法随机数生成模拟自然车队的拟合荷载流.基于<公路工程结构可靠度设计统一标准>中计算荷载效应的可靠度理论,以拟合荷载流在产生的弯矩与公路Ⅰ级的弯矩效应比值为分析对象,确定了适应该一级公路重载交通荷载下计算桥梁结构内力的汽车荷载标准.针对该路重载交通的实际情况,给出了不同超载条件下适度提高汽车荷载等级的荷载放大系数.     

极端荷载作用下公路桥梁荷载概率模型研究

我国桥梁设计规范中对极端荷载组合系数没有明确的规定,在以结构可靠度为基础的概率极限状态设计法中,由于公路桥梁各种作用比较多且大多随时间变化的范围比较大,各种作用的组合也比较复杂,所以必须选择合理的概率模型才能保证计算出真实合理的结构可靠度。通过查阅文献并结合WIM系统统计的车辆数据分析,建立了公路桥梁永久荷载及其效应概率分布模型;基于Matlab软件,在汽车车重总体服从多峰分布的基础上对实测数据进行训练拟合,建立了汽车荷载效应的概率模型并确定了汽车荷载分级加载方式,为公路桥梁可靠度研究和求解极端荷载组合系数奠定了基础。     

Rice公式外推桥梁荷载效应

在当今,如何对桥梁进行合理评估已成为桥梁工作者的一个重要课题。而在桥梁评估过程中,科研工作者往往需要定量描述评估周期内某座桥梁的交通车辆荷载大小,一般用荷载效应描述。就此根据动态称重系统实测的107国道路段交通荷载数据产生的模拟车流对评估周期内荷载效应极值的计算方法进行了初步研究,以各种跨径简支梁为例,利用Rice外推理论外推各个观测周期的荷载效应极值,并以此作为建立评估荷载模型的基础。     

人工神经网络在车辆行驶称重技术中的应用

车辆行驶称重技术是通过测量分析车辆轮胎与路面作用力,从而计算车辆的静态载荷和静态轴载等相关参数的车辆载荷检测技术。基于人工神经网络综合分析了影响轮胎作用力的各个因素的影响关系,通过自行研制的油管传感器式车辆行驶称重仪进行了相关试验验证,达到了预定的精度和实用要求。     

神经网络模型在高速公路软基沉降预测中的应用

借助人工神经网络模型 ,建立了可依据现场量测信息对软基路堤沉降量随时间而发展的过程进行动态预报的分析方法。其要点是 :建立公路软基沉降预测的神经网络结构 ,并将前期沉降观测值作为样本 ,通过神经网络结构的训练寻求沉降及其主要影响因素的内在关系 ,据以预测后期沉降量     

汽车行驶称重系统的算法研究与精度分析

对一种基于橡胶油管传感器的新型汽车行驶称重（WIM）系统的算法进行了研究,针对诸多因素对WIM系统的输出值产生影响,提出了结合神经网络的计算模型。同时对WIM系统精度的定义和划分进行了分析与研究。经大量试验验证,该系统可用于交通数据采集和辅助实施汽车超载的检查。     

汽车油管式动态称重的仿真与分析

介绍了油管式汽车动态称重系统。运用VPG技术、利用动态显式非线性有限元分析软件LS-DYNA对某两轴货车满载驶过油管式称重仪的全过程进行了数值模拟。分析单/双胎、车速、油管内初始油压和管径等因素对传感器输出特性的影响。仿真分析结果与实车试验结果趋势一致,验证了仿真分析方法的正确性。     

Improving the efficiency of weigh in motion systems through optimized allocating truck checking oriented procedure

In the present paper, an effective procedure is proposed to determine the best location(s) for installing Weigh in Motion systems (WIM). The main objective is to determine locations for best performance, defined as the maximum number of once-checked trucks' axle loads and minimizing unnecessary actions. The aforesaid method consists of two main stages, including solving shortest path algorithm and selecting the best location for installing WIM(s). A proper mathematical model has also been developed to achieve objective function. The number of once-checked trucks, unnecessary actions and average installing costs are defined as criteria measures. The proposed procedure was applied in a road network using experimental data, while the results were compared with the usual methods of locating enforcement facilities. Finally, it is concluded that the proposed procedure seems to be more efficient than the traditional methods and local experts' points of view.     

有效值法在路基压实度连续检测中的应用

从现有压实度连续检测技术的研究现状出发,对利用加速度连续检测压实度的原理和可行性进行了深入分析,提出了用加速度信号处理的一种新方法——有效值法来间接表示压实度,对公路压实质量检测及监控方面有一定的参考价值。     

公路用地及用地范围内拆迁物程序化分类计量

公路用地及用地范围内拆迁物的分类计量是公路勘测设计的重要工作之一,为了克服以往利用AutoCAD的简单命令辅助完成这项工作的过程繁琐、效率低下的弊端,通过二次开发编程,在基于AutoCAD的公路设计地理信息系统中增加了公路用地及用地范围内拆迁物程序化分类计量的功能。