高速公路计重收费系统

高速公路计重收费系统

一、项目概述

公路通行费是政府授权的公路投资及经营者向公路使用者、受益者征收的费用，它是公路使用者或受益者对使用公路所支付的一种补偿，是收费公路管理部门或经营者获得收益的主要途径之一。实践证明，收费公路的设立是解决公路建设资金不足、促进公路发展的有效途径之一。海南从1994年，海南省即率先在全省范围内实施，把公路养路费、过路费、过桥费以及公路运输管理费“四合一”的举措。海南本省和外省的公路养路费汽油车是包含在汽油里面。本省的柴油车采取的是按照车的载重量定期收取，然而外省的柴油车辆从入岛后是按照核定载重量和滞留的天数收取。

近五年以来，许多省市开始采取计重收费管理系统，这种收费系统是根据车辆的载荷对公路磨损程度大小来确定收取车辆通行费的费额。根据通行车辆的载重情况来进行收费，空载的车辆按空载重量计费，重载的车辆按载重多少计费，超载则按实际载重进行计费，体现多拉多负担的原则。采用电子计重收费管理系统，可以杜绝征费人员私收票款，保持廉洁；采用电子计重收费管理系统，可以增强监督功能，健全内部监督机制，杜绝征费人员私放人情车等不廉洁行为，有利于行风建设。采用计重收费管理系统，可大大减轻征管人员的劳动强度，提高售票速度，提高工作效率，同时，可以统一规范内业资

料，促进规范化建设，提高服务质量，保证公路畅通。采用计重收费管理系统，可以提高现代化管理的程度。一方面可以利用现代装备的语音系统，提高服务质量，有利于“文明窗口”建设；另一方面也使通行的司机感到政策的严肃性，减少很多扯皮或人为争吵现象，以确保收费车道安全畅通。实行计重收费，还能及时提供实载的数据，解决承运货物过磅问题，方便了车主。

计重收费管理系统是利用设置在收费车道入口处的称重系统，得到通过的车辆的重量等信息，再由收费计算机根据相应费率对通过的货车实行计重收费。

二、系统概述

收费车道是车辆进行发卡、缴费的专用车道，不同于一般的通行道路，因而有着其特殊性，车辆排队、高速通过、刹车、加速、减速等现象极为普遍。动态称重系统的构成和工作流程是确保系统设计成功的关键。本系统选用了IRD公司的DAW100弯板式称重系统，使用了整体式弯板传感器，路面开挖深度仅需5厘米，无机械结构，免维护，避免了车辆通过时所带来的冲击对机械结构的损坏导致车辆无法通行及日常大量的检修、维护、保养工作。DAW100弯板式称重系统系统是得到国际上广泛赞誉的一种动态称重系统，其先进的技术稳定性及高可靠性等特点一直得到广大客户的青睐。

IRD的DAW100是专门设计用于静态/动态中低速检测车辆轴载的称重系统，可高精度并可靠的获得车辆重量及轴载等数据。保证当车辆不规则行驶时（实际使用中最常见的现象）不会对精度产生影

响，整个系统具备长寿命和低故障率。在称重系统部件出现故障时，称重系统可向管理软件发送错误信息，便于维护。总体拥有成本（TCP）优于普通机械称台式称重系统。

三、系统构成

系统采用DAW100计重收费称重系统，该系统由2块WPS125（超宽车道采用WPS175）动态弯板式传感器、1个线圈、1套红外线车辆分离器、1个轮胎识别器和1个中心处理器构成。

动态弯板传感器主要完成车轴的称重、速度检测、轴型判断等工作。

红外线车辆分离器用来进行车辆的分离及提供开始、结束等信号。

线圈主要用来完成测速、倒车的检测，并与红外线分离器一起对非车辆以外的物体或人通过时的判断，减少出错。

轮胎识别器主要用来检测通过车辆每轴的轮胎数。

中心处理器用来处理来自于各传感器的信号、计算数据，把相关数据通过通讯方式送给收费计算机。

数据分析软件包为称重系统配套使用，可按用户要求实现数据分析、统计查询和打印报表等功能。输出检测信息为：

a.轮重h. 车道号和行驶方向

b．轴重i. 日期和时间

c．轴组重j. 数据记录序号

d．总重k. 总轴距

e．车速l. 标准轴载(当量轴次)

f．轴距m. 车辆加(减)速度

g．车型（按轴排列分型）n. 违例代码

四、系统布置方案

DAW100采用前置式布置方式，即在收费前进行检测，根据我们国家汽车技术规范，货车的长度应不大于18米，因而为保证在车辆到达收费亭前完成检测，应适当延长收费岛的长度，同时考虑便于规范驾驶人员通过称重设备时的车辆控制，建议收费岛前端到收费亭中心线的距离为28-36米。

每个车道使用两块弯板，采取交错放置的方式，其前方装有一个线圈，弯板后方装有一个轮胎识别器，弯板前沿处的收费岛上装有红外线车辆分离器，称重处理器机箱装在收费岛上。

五、计重收费系统工作原理

进入安装有低速称重系统收费车道的车辆，其车轴依次压过铺设在车道路面中的称重传感器，数据采集处理器经过处理，计算出其轴重、轴组重和速度，并依次累加出车辆总重。安装在路侧的红外线车辆分离器可准确判别车辆是否完全通过。同时通过独特的逻辑分车装置判断是否有不同形式的倒车、溜车等现象，当车辆完全通过后，将称重结果、车型判别结果、车速等完整的车辆称重信息传输到车道收费计算机。车道收费计算机依据计重收费费率对车辆实行计重收费。

六、系统特点

采用国际先进的嵌入式微处理器技术，从数据采集、运算处理以及系统控制，均为固化程序，一经启动便自动运行，避免了外界震动和人为干扰。

采用全工业级元件，环境适应性强，可应用于高低温和大湿度环境。

采用光电隔离及防浪涌措施，抗干扰、防雷击。

设置外接键盘接口和可铅封的校准端口，调试操作既安全又方便，符合计重法规要求。

系统采用自有专利的逻辑识别技术，能正确处理车辆在称重时启动、刹车、倒车等复杂的行驶状态；同时也可以应对车违规行驶。

八、技术难点

(1)动态称重设备的精确度

(2)收费站的车流量比较大，对称重设备的要求较高

(3)车辆行驶状态对称重结果有较大的影响

(4)车辆行驶时的加减速会对称重设备造成骄傲大的冲击力，影响

设备的寿命急剧缩短。

(5)收费站的环境比较恶劣。

九、计重收费系统基本构成

1,计重秤台

2.专用称重控制器；

3.轮轴识别器；

4.红外车辆分离器；

5.信息显示屏；

6.收费计算机。

十、计重收费系统硬件原理

1.动态衡器——用于计量车辆各轴的动态重量

2.车辆分离器——车辆分离器主要用于为检重系统提供车辆驶入、离开信号，完成车辆的分离。有效检测高度为0.5～1.7m。

3.轮轴识别器——轮轴识别器由轮轴检测器及其控制器组成，用以判别驶过车辆轮轴的类型。

4.称重控制柜——称重控制柜中布置了称重控制器、电源、信号控制器、轮轴识别器的控制电路、保护电路等单元。机柜采用ip65防护等级。