高速公路高速称重系统技术方案.docx
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高速公路高速称重系统技术方案
高速公路动态称重车辆检测器
技术方案
2020年6月28日
0.项目背景
2020年治超新规七大亮点
新出台的治超新规有什么地方值得我们关注的?
那么，下面请看小编给大家整理收集的20xx年治超新规七大亮点，希望对大家有帮助。
超载超限20xx新规定：
七大亮点三大专项行动
货运车主和司机注意了，从今日起，交通运输部令第62号《超限运输车辆行驶公路管理规定》等一系列治超新政将正式施行。
新规中对超限超载的认定标准进行了调整，6轴车车货总重由55吨变为49吨;新规明确交通、公安部门将实现常态化联合执法，对超限超载运输车辆将严格实施“一超四罚”。
从9月21日起，将全面禁止“双排车”通行;
新规要求加强道路运输行业诚信体系建设，对严重违法超限超载运输当事人实施联合惩戒。
“治超新政”七大亮点
（一）统一车货总重限值认定标准。
以《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》（GB1589）规定的最大允许总质量限值，认定车辆车货总重是否超限超载。
（二）建立健全联合执法机制。
各地公路管理机构和公安交通管理部门开展路面联合执法。
其中，公安交通管理部门负责指挥引导车辆到超限检测站接受检测，公路管理机构负责实施称重。
（三）加强重点货运源头监管。
各地道路运输管理机构采取执法人员驻点、巡查、视频监控等方式，加强重点货运源头单位货物装载工作的监管。
（四）严格实施“一超四罚”。
根据违法行为，对货运车辆、货运车辆驾驶人、运输企业和货运场所经营者实施处罚。
（五）加强高速公路入口检测管理。
对拟进入高速公路的货车全面实施重量检测，禁止违法超限超载车辆进入高速公路行驶。
（六）严查冲闯公路站点等违法行为。
对暴力抗法、殴打工作人员、损坏相关设施设备等严重违法行为，公安部门要依法及时追究处理;涉及犯罪的，坚决移送司法机关追究刑事责任。
（七）利用信用记录实现联合惩戒。
建立超限超载行为信用记录，纳入国家统一的信用信息交换平台和“信用中国”网站，对严重违法超限超载运输当事人实施联合惩戒。
同时，探索实行超限超载车辆保险费率上浮制度。
三大专项行动进度安排
专项行动1：
货车非法改装专项整治行动（一年）
第一阶段，动员部署，20xx年9月1日-30日，各地组织动员部署、舆论宣传;
第二阶段：
专项整治20xx年10月1日-20xx年7月31日;
第三阶段：
总结20xx年8月1日-8月31日
专项行动2：
整治公路货车违法超限超载行为专项行动（一年）
20xx年8月18日至9月20日，动员部署阶段。
各地交通运输、公安部门制定专项行动实施方案，做好前期准备和动员部署，加强舆论宣传。
20xx年9月21日至20xx年7月31日，重点整治阶段。
各地交通运输、公安部门要组织专门力量集中开展专项整治，严厉查处货车违法超限超载等违法行为。
20xx年8月1日至8月31日，总结完善阶段。
各地交通运输、公安部门系统总结有关经验做法，完善相关政策制度，建立健全长效机制。
专项行动3：
车辆运输车治理专项行动（两年）
20xx年9月21日起，全面禁止“双排车”通行。
20xx年6月30日前，完成20%不合规车辆运输车的更新改造。
20xx年7月1日至20xx年6月30日，全面完成所有不合规车辆运输车的更新改造。
20xx年7月1日起，全面禁止不合规车辆运输车通行。
20xx货车超限超载标准有哪些?
20xx超限超载认定标准
交通运输部、工业和信息化部、公安部、工商总局、质检总局五部委昨日下午联合召开电视电话会议，部署进一步做好货车非法改装和超限超载治理工作。
交通部公路局路网管理处处长陶汉祥表示。
近十年来全国因超限超载违法运输引发的桥梁垮塌事件共69起，造成交通中断9123天。
经常会发现有“百吨王”，但桥梁最大的承重一般都是55吨，这样容易引发桥梁垮塌。
大部分的超限车辆还都做了非法改装，改装车动力不足，造成的交通事故伤亡是很触目惊心的。
根据关于进一步做好货车非法改装和超限超载治理工作意见，开展货车生产改装、销售企业及产品集中清理，依法查处汽车维修企业违法拼装改装和承修报废车等违法行为，引导货运源头单位安装使用称重设备，加强重点货运源头单位货物装载工作的监管，杜绝货车中途加载，从源头杜绝超限超载车辆上路行驶。
工信部副部长辛国斌解读，货车非法生产改装整治的对象包括：
一是公告内汽车生产企业未按许可车型组织生产改装，生产改装的新出产车辆不符合许可车型参数或国家安全许可标准;二是非公告企业擅自改装生产未经许可的车型;三是生产拼装车辆，即利用已报废车辆的部件和总成组成拼装车进行销售。
统一车辆超限超载的认定标准是此次治超的亮点，也是难点。
将六轴及以上车辆最大总重由55吨统一调整为49吨，不但实现了车辆管理与生产标准相统一，也使交通运输部门与公安部门执法标准相统一。
陶汉祥透露，在路面执法方面，路警联合，杜绝以往处罚认定标准不一和以罚代管等不规范行为——不是光罚即可，而是要严格卸载。
新的货运车辆超限超载认定标准如下表：
陶汉祥表示，20xx年9月21日起，严格按照强制性国家标准（GB1589）规定的国家强制标准来执法，执法的方式依托超限检测站的检测来判断是否超限超载，如果确定存在违法一定要监督他消除违法行为，过去往往是罚了款还让他继续走，这是不对的，今后一定要严格卸载。
全国治超工作领导小组组长、交通部部长杨传堂表示，下一步，将在全国范围内重点开展三个“专项行动”，基本杜绝货车非法改装，基本消除高速公路和国省干线公路超限超载，有效遏制农村公路超限超载。
杨传堂表示，开展为期一年的整治货车非法改装专项行动;开展为期一年的整治公路货车违法超限超载行为专项行动;开展为期两年的车辆运输车治理专项行动，第一阶段自20xx年9月21日起，全面禁止双排车通行，第二阶段，20xx年7月1日起全面禁止不合规车辆运输车的通行。
事件：
公路货车超限超载认定标准将统一。
相关链接
8月18日，交通运输部、工业和信息化部、公安部、工商总局和质检总局联合发布《关于进一步做好货车非法改装和超限超载治理工作的意见》，主要涉及到公路货车超限超载认定标准的统一，解决了过去公安部依据《道路交通安全法》认定超载、公路交通部门依据《公路法》认定超限的认定标准不统一的问题。
我们认为，查超标准统一将导致单车运能下降，对重卡行业属于实质性利好，对于大功率化、中高端化也是正面影响，也将导致物流客户集团化的趋势更加明显。
针对存量重卡的查超标准统一，对重卡行业是实质性利好。
重卡主要在高速公路上运行，但之前公路交通部门的查超限标准相对比较宽松。
本次五部委发文统一按照GB1589-20xx《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》进行查超。
以六轴重卡为例，我们测算下来一旦标准统一单车的运力下降大约15-25%，考虑到我国去年重卡行业更新销量明显偏低，对于重卡行业销量将是实质性利好，叠加今年以来重卡行业尤其是物流重卡本身处于复苏通道，重卡行业今明两年的需求将更加乐观。
从效率与可靠性上要效益，重卡高端化、功率升级的趋势将愈加明显。
单车运力的下降将使得物流用户从追求单车运输量进一步转向从效率和可靠性上要效益，我国物流的市场参与者中规模化物流公司比重将继续提高。
由于集团客户价格承受能力强、性能要求高，重卡高端化、功率升级的趋势将更加明显。
投资建议。
对汽车行业来说，一个下降趋势的结束结合相对较低的估值往往意味着买点的到来，汽车行业部分蓝筹股估值仍位于低位，反映了过多无法兑现的悲观预期，利率下行、行业向上、汽车政策正面和股息率较高为汽车行业蓝筹股提供较大的估值修复弹性。
此次针对存量重卡查超载超限标准的统一对重卡行业是又一实质性利好。
重卡板块我们推荐中国重汽、威孚高科、福田汽车，建议关注潍柴动力;低估值的乘用车及零部件公司我们推荐华域汽车、上汽集团、长城汽车、江淮汽车、长安汽车。
1．系统主要功能简述
衡枣高速公路监控系统设置的动态称重车辆检测器，主要用以采集和检测进入衡枣高速公路的车辆的车速、轴载、交通量等数据，并自动进行车型分类。
高速公路管理部门可以针对不同类别的车辆设置相应的轴重和总重最大阀值，自动在监控中心记录通过检测仪的超载车辆。
根据要求，我们选用了PAT公司的DAW100动态称重系统，该系统广泛应用于：
●交通和道路的规划设计
●车辆流量﹑重量和速度的统计
●维护计划
●结合AVI（自动车辆识别系统）进行主干线的监控分析
●违章统计执法
●交通控制以及其它的负荷流量分析
该系统主要具有以下功能：
●对通过称重区域的车辆进行较为精确的称量，提供完整的车辆轴载、轴型、总重、车速、车长、轴距等信息
●根据各种条件或组合条件进行车型判断，如车长、车速、轴型、轴距、载重量等，对于拖车有相应的处理方法，不会分成两辆车处理
●根据该数据统计出车道占用率、平均车速、车头实距等统计类的信息，并且可以提供轴载次等各种车辆重量的统计信息，以备为以后的养护工作提供相应的数据（各种统计样表见附录）
●可人工设定线圈频率，多达64级可调，彻底解决相邻车道车辆干扰问题
●可设定车辆的各种报警限制，如车速、总重、车头重、单轴/双连轴/三连轴等，报警信号可以有I/O输出及数据输出两种方式
2．系统配置及布置方案
2.1系统配置方案
根据要求，系统采用DAW100高速动态称重系统作为主线高速动态称重车辆检测器，对通行车辆进行检测。
高速动态称重系统DAW100主要包括中心控制器RSP100、高速弯板传感器WPM175、线圈等几部分组成，可以完成对通过主车道的车辆的检测和数据计算，可获得包括轴重、总重、速度、车型、轴型等数据，并可和预置的轴重、轴组重、总重等阈值进行比较，提供各种统计信息。
也可扩展为超载执法系统，具体配置见系统配置图。
系统主要部件如下：
●中心控制器RSP100
该部分是整个系统的核心部件，完成数据的采集、计算和上传功能
RSP100结构上采用19’机箱结构，便于维护和操作；电气上采用了ECB总线结构的多CPU处理器体系结构，并行处理各种信息，大大提高了系统的可靠性和效率。
●称重传感器
称重传感器主要用于检测车辆重量，采用PAT公司DWP175弯板传感器。
每车道安装两块弯板，可实现对全断面的检测。
●线圈
线圈主要用作车辆检测，可以检测车辆的速度、车型、车长、轴距等数据的测量。
每车道安装2个线圈。
2.2系统布置方案
系统安装地点为高速公路主干线K处，该处为双向4车道，动态称重检测器由8块WPM175弯板式传感器、8个线圈和1个中心控制器构成。
弯板式传感器排列方式为并排放置，弯板长度为1750mm，每个车道放置两块弯板，在弯板前后各安装一个2500×2150mm的线圈，用作车辆检测，同时为称重系统提供开始和结束信号。
两个线圈之间的距离不小于1500mm，为了避免相邻线圈之间的相互干扰，PAT线圈处理板上可以对线圈的频率和灵敏度进行调节。
高速称重系统控制器安装在路侧，对弯板传感器和线圈传感器的信息进行处理和判断，并将处理结果传送到监控中心内计算机记录和保存，如果车辆总重或轴重超限，则可提供报警信息。
PAT公司的弯板宽度为508mm，可以检测到完整的轮轴重量信号，所以拥有世界上独一无二高速称重传感器并排放置的技术，对通过车辆的检测率可以达到100%，而其他形式的高速传感器由于宽度较小，不能检测到完整的轮轴信号，而必须通过一定的算法计算出重量，传感器只能采取交错放置方式，结果车辆的检测率只能达到60－70%。
在国外，传感器交错放置的方式由于存在精度低、车辆逃逸现象严重，已逐渐被淘汰。
3．主要技术指标
DAW100动态称重检测器一般安装在公路主干线上，对通行车辆进行不停车检测，测量数据包括车辆轴重、总重、轴距、车型、通过时间等数据，并配合线圈对车辆进行分类，分类种类达90多种，同时用户可依据具体情况，自己定义或修改分类方法，组合成不同的车型类型，最多达14种。
当车辆驶离称重仪以后，DAW100处理器对测量数据进行分析比对、处理和记录，并将分析结果上传到监控中心。
总体技术指标：
●速度范围：
5-200公里/小时
●称重精度：
平均误差<±3%，最大误差<±7%
●称重范围：
0.3-20T，最大30T（每轴）
●过载能力：
150%
●防护等级：
传感器IP67
中心控制器IP65
●相对湿度：
0-95%
●MTBF：
≥25000小时
详细技术指标：
主要部件尺寸：
●传感器尺寸：
弯板式1750×500×23mm
●传感器重量：
123kg
●传感器电缆长度：
40m
●感应线圈：
2500×2150mm
●控制器外机箱尺寸：
1250mm×760mm×450mm
（长×宽×高）
●外机箱安装尺寸：
860mm×550mm的水泥基座
●内机箱尺寸：
400×380×220mm
电源：
此系统使用交流220V/50Hz电源供电和一个可充电的12V电池操作。
另外安装在印刷电路板上的可充电电池可防止程序参数和存储的车辆数据丢失，能保存达三个月之久或更长。
●电源功耗：
在12V直流下为200mA
温度范围：
●传感器工作温度：
－45℃～＋80℃
（传感器温漂可通过自校正来调节）
●路边处理器温度范围：
－30℃～＋80℃
性能指标说明：
●系统配置:
2个称重板,并排放置
●系统精度：
在测试和工作条件下可优于ASTM1318II型
平均偏差
标准偏差
（1σ≈68%）
2个标准偏差
（2σ≈95%）
轴负荷
±7%
±7%
±10%
轴组负荷
±5%
±5%
±7%
整车重量
±5%
±5%
±7%
●系统性能：
标准载重（每轴）:
20t
过载能力（每轴）:
150%（负荷均匀分布）
●速度检测精度：
车速在5～50km/h时:
±3km/h
车速在>50km/h时:
±3%（2σ）
检测速度是指被检测车辆通过弯板的平均速度值
●轴间间距:
±0.15m（标准偏差）
4．DAW100系统描述
主干道行驶车辆不但行驶速度较快，而且还有变速、跨线行驶等复杂的情况，如何选用合适的动态称重系统和工作流程来保证称重精度和使用寿命，尤为关键。
本方案中选用了PAT的DAW100动态称重检测器，系统选用WPM175弯板式传感器。
DAW100系统是得到国际上广泛赞誉的一种动态称重系统，其稳定的性能、高可靠性和十年以上寿命等特点一直得到广大客户的青睐。
4.1DAW100动态称重检测器性能特点
DAW100动态称重检测器是德国PAT公司专门设计用于高速公路或普通公路主干道的一种动态称重系统。
系统使用适合于高速动态称量的WP175型弯板传感器，因而具备以下特点：
●使用关键技术，确保设备功能强大，性能可靠；
●检测时速度范围为5-200km/h；
●使用高速弯板称重传感器（WP175），行车方向的宽度为50cm，可完整纪录车轮通过时的重量信号曲线，是真实的检测，不同于条状传感器使用的间接检测方式，不仅确保100%称量可信度，不会出现丢轴和多轴现象，并且可检测到车轮动态、静态以及加速、减速等指标，从而为在大幅速度变化的情况下准确测量提供了有利保证；
●由于使用了弯板式传感器及其安装方式，不仅无机械摩擦，而且获得极高置信度，有效避免误检和漏检的出现，提高了系统的可靠性；
●弯板传感器一体化结构，无机械结构，避免了机械结构损坏导致车辆无法通行；
●并排式安装，两传感器位于同一断面，避免交错式安装时的车轮数据丢失现象；
●弯板传感器安装简单，由于安装层较浅，排水和管道均容易安装；
●用线圈提供开始和结束信号，确保可靠的进行车辆分离，同时线圈可以对车辆进行分类；
●独特的多CPU处理板结构，使得系统可以并行处理各种信息，从而保证了系统的可靠性；
●模块化设计，提高了系统的可扩充性和易维护性；
●完善的软件功能，使系统运行可靠，操作维护简单、方便；
●采用了高可靠性的弯板技术（寿命大于10年）和独特的控制器技术（平均无故障时间大于3年），确保系统的低故障率和长寿命
●当路面维修时，可重复安装，避免了其他直埋式传感器只能使用一次的缺点
4.2主要部件说明
4.2.1WPM175弯板式传感器
技术说明:
●尺寸:
1750×500×20mm
●重量：
123kg
●额定载荷（每轴）：
20t
●过载能力（每轴）：
150%
●测量范围（每轴）：
0.3～20t
●速度范围:
5～200km/h
●温度范围:
-45℃～+80℃
●湿度范围:
0～95%,无凝结
●测量过程：
检测信号与全部车轮压力成正比,并可以用于长周期测量
弯板式传感器采用了PAT独有的世界先进传感器技术，不仅可获得较高的检测精度，而且有着较高的寿命。
为防止长期潮湿渗透和腐蚀,传感器表面有一层高温硫化橡胶。
其长度为508mm（行驶方向）,宽度为1250mm，因而弯板式传感器可以一次测出整个轮胎的压力。
每个车道铺设两个弯板式传感器,用于测量轮轴载荷。
传感器厚度不大于25mm,安装在钢制支架中,支架直接浇入路面中。
弯板主要有以下几个特征：
●结构坚固,温度范围广
●使用特殊的合金材料，解决了非周期性交变应力产生的疲劳损伤问题，从而大大提高使用寿命
●速度允许范围宽
●实际车轮载荷与整体轮胎压力成线性关系
●具有长期的可靠性和经济性
●全部用高温硫化橡胶密封,防腐蚀、耐高温
●便于更换及维护
●平均无故障间隔时间（MTBF）：
>10年
●高质量产品,交通领域中其产品的应用年限已超过25年
产地：
德国
制造商：
PATGmbH
4.2.2线圈
线圈主要应用于车辆统计、车辆分类，以及在称重系统中检测车辆的出现以及控制称重过程的开始和结束。
线圈传感器安装于动态称重传感器的前方，为称重系统提供车辆的信息。
PAT的线圈传感器可以通过软件设定线圈的频率范围和灵敏度，可以方便和有效调整灵敏度，防止相互干扰。
线圈传感器的埋设根据不同的路面采用了不同的填充剂，再加上使用了高品质的Loop线，使得PAT的线圈有着极高的可靠性。
技术说明:
●尺寸:
2500×2150mm
●温度范围:
-45℃~+75℃
●湿度范围:
0～95%,无凝结
●速度检测范围:
5～200km/h
●电缆长度:
40m（可扩展到150m）
●频率范围:
50~200KHz
线圈主要具有以下特性:
●价格低廉
●安装周期短
●应用范围广,可进行车辆统计,以及可以按照车辆类型、速度、车辆长度进行分类
●工程量小,对路面的损坏程度较小
●便于维护和扩展
如无特别说明在沥青路面上安装时,通常用3匝Loop线，而对于钢筋混凝土路面则需4匝。
产地：
线圈电缆：
德国
线圈密封胶：
德国
4.2.3中心控制器
4.2.3.1简介
路边处理器RSP100是整个车道低速动态称重系统的核心控制装置，主要负责处理称重传感器、环形线圈红外线分离器传送来的信息，经过分析处理车辆的载荷信息，并与系统设定的载荷限值比较，以确定车辆是否超重，触发报警情报板系统和摄像抓拍系统，同时数据上传称重站内的检测计算机。
车辆载荷限制值可以通过上位机进行设定，或使用直接在路边处理器内修改。
RSP100采用19″欧洲总线结构设计，含有AC/DC电源转换板、16位CPU处理板、DIP线圈处理扳、称重板处理板、I/O接口板，以及防电涌、防雷和防电磁辐射的装置。
整个RSP100安装于一个钢制机箱中，机箱防护等级为IP65，符合欧洲电磁辐射标准（CE），所有电缆接入处都采用了防水、防尘措施。
RSP100有一个用于系统参数设定的串行接口，可以用便携式计算机或手持终端进行参数设定、数据下载和即时数据显示，如连接调制解调器可远程控制；RSP100同时还有1个RS232/RS485接口，主要用于数据通讯。
RSP可以用220VAC/50Hz供电，也可以用太阳能供电，或者用可充电电池供电。
4.2.3.2主要技术数据:
●控制箱外部尺寸:
400×300×260mm,
●重量:
12kg
●温度范围:
-30℃~+75℃
●湿度:
0%--95%,无凝结
●供电方式:
220VAC±10%,50±4Hz
●防护等级:
IP65
产地：
德国
制造商：
PATGmbH
4.3.数据存储
称重和分类的数据存储在内部RAM中,CPU主板的存储容量为256K,并且带有一个内存为4MB扩展板。
4.3.1数据存储型式
软件可以存储30天内的每个车辆类型/重量的数据（未处理的或二进制数型式）。
可用以下的任一类型存储数据:
●类型A（包括根据车道序号收集的数据）:
车辆类型（图表F）和8/15车速级别的调整（从20～170km/h依次增加10km/h）。
根据特殊要求可增加其它的车辆类型。
●类型B（仅包括称重收集的数据）:
每个车辆数据包括时间、车轴重量、轴距、轴数、总体长度、车道、车辆类型以及违章编码。
可记录的违章编码有以下类型:
轴重、双轴重、车辆整体重量、车速和不平衡度。
另有一个车辆类型分类标准已在几个国家使用。
此标准包括小汽车,共有48种车辆类型,可用来替代FHWAF分类标准。
附一：
近两年来国内外使用该产品部分客户名称
序号
用户名称
数量
1
南京长江二桥
3
2
长常高速
4
3
浙江省公路局
2
4
下沙大桥
6
5
鄂黄大桥
2
6
黄河大桥
2
7
汾灌高速
8
8
美国Montana
12
9
美国Indiana
45
10
美国California
26
11
美国Florida
31
12
德国
86
13
西班牙
2
14
土耳其
4
15
葡萄牙
8
16
荷兰
7
17
马来西亚
24
18
澳大利亚
15
19
新西兰
5
20
巴西
34
21
爱尔兰
21
22
英格兰
45
23
韩国
42
24
约旦
15
25
阿联酋
24
附二：
统计样表直方图量:
如果车辆总重或轴重超限，（监控中心统计软件）
图一：
交通量月报表
图二：
车辆统计饼图
图三：
车辆分类统计直方图
图四：
车辆分类统计报表
图五：
交通流量统计直方图
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