動態汽車衡在實際應（yīng）用中的（de）作業

自*部（bù）分省（shěng）市公路實行計重收費以來，動態車輛汽車衡的使用越來越廣泛，但由於設備供應商實力（lì）和實施經驗的（de）參差不齊，*早安裝的汽車衡並（bìng）非都能令業主滿意。隨（suí）著2005年交通部《收費公路試行計（jì）重收費指導（dǎo）意見》的出台和《全國（guó）治超*點規範（fàn）化建設試點工程實施（shī）方案》通知的下發，全國許多省份針對收費公路的計重收費設備和超（chāo）載檢測設備相（xiàng）繼步（bù）入新設備試點運營、大規模設備采購和舊產（chǎn）品更新換代的調研階段。很多衡器廠家和公路機電設備供應商看好其巨大的市場（chǎng）前景，紛紛上馬（mǎ），但其中出現諸多對（duì）於動態車輛設（shè）備(係統（tǒng）)認識、研究不夠的情況，新*輪關於動態車輛汽車衡應用及其技術指標的浮誇之風愈演愈烈。但是，動態車輛設備不（bú）同於*般靜態電子汽車衡。動（dòng）態車輛汽車衡技術含量*、使用頻率（lǜ）*，項目投資大、施工周期長，對（duì）供應商綜合實力要求*，若技（jì）術上、資金上沒有把握而匆匆上馬則會隱含很大風（fēng）險。*旦設備性能不達標，施工不合格，可（kě）靠性的工期不能滿足業主實際（jì）要求（qiú），對各方麵（miàn）都會造成重大損失。

　　*、速（sù）度

　　JJG907-2006《動（dòng）態（tài）公路車輛自動衡器（qì）》檢定規程中規定動態汽車衡（héng）可“安裝於稱量控製區域內，並在規定速（sù）度範圍實行”，但卻沒有（yǒu）明確規定該速度的範圍，在投標過程中發現有任意擴大（dà）固（gù）定式軸重儀標（biāo）稱運行速（sù）度範圍的情況，然而在實際（jì）應用中，特定的汽車衡其運行（háng）速度（dù）是（shì）有上限的（de）。*般來講，固定式軸重儀的*般運（yùn）行（háng）速度為(10～15)km/h，實際檢驗過程中，各省市質監部門在檢驗測試過程中，檢測車（chē）輛的速度也均為(10～15)km/h。

　　動態車輛稱重係統（tǒng）是*個（gè）由汽車衡和行駛車輛組成的等效二階（jiē）振動（dòng）係統，如圖1*示，其振動微分方程可以（yǐ）寫為式中:M(t)——貨物質（zhì）量；c——係統阻尼；k——係統剛度；x——係（xì）統相對（duì）參考零點的位移；F(t)——車（chē）輛動力載荷。

　　眾*周知，在計重收費應用中，汽車衡作為相關部門執法和收（shōu）費的（de）依據，其稱重*度和可靠性都必須是嚴肅（sù）、不容置疑（yí）的（de）。我們將利用“汽車衡-車輛”係統振動方程的求解結論，論證當（dāng）前動態車輛設備的速度（dù）上限。

　　式(1)是由（yóu）穩（wěn）態載荷組成的，是車輛自身質量引（yǐn）起的，也是*需求出的，是車輛振動引起的，且具有明顯峰值。據實際采集波形及二階微分方程可（kě）知，不同的車型振動頻率集中在(3～20)Hz的低頻範圍內，而振幅（fú）可達靜態載荷的10%左右。

　　設秤台的有效采樣寬度為800mm(*般固定式軸重儀秤台寬度為800mm)，車輛行駛速度為20km/h，則荷載作用於（yú）秤台（tái）的瞬間，假設動態載荷的低頻幹擾為10Hz(即振（zhèn）動周期為0.1s)，而秤台固有頻率（lǜ）足夠*，此時，汽車（chē）衡的采樣（yàng）信號長度是動態載荷的幹擾長度的1.4倍，采集數據中包含*個完整周期的動態幹擾信號，勉（miǎn）強滿（mǎn）足對於低頻動態（tài）幹擾信號的濾除。因此，若行駛速度大（dà）於20km/h，則（zé）采樣數據中動態幹擾信號將不足（zú）*個完整周期，這樣的（de）幹（gàn）擾稱為短曆程的周期（qī）幹擾（rǎo），時域中（zhōng）的均值濾波和頻域中的各種濾波方法（fǎ）對（duì）這種幹擾效果不大（dà），同時考慮到動態載荷幹（gàn）擾的幅值、相位和頻率都是隨機（jī）性的，這就決定了目前在動態車輛汽車衡中*廣泛（fàn）采用的滑動均值濾波的算法失（shī）效，造成了更大的隨機誤差和不（bú）確定度。因此，在有效采樣寬（kuān）度更窄，車輛速度更*的（de）*速預檢測係統應用中，必須采用更為*的（de）數學模型和軟件處理方式以保證稱重*度。

　　*以，在動態（tài）汽車衡的應用過程中*定要（yào）結合實際使用情（qíng）況，了解秤台的有效采樣寬度、動態處理方式的**運行速度等具有（yǒu）內在關係的指標是否*嚴肅（sù）、真實可行。

　　二、*度

　　幾年來，主流供應商紛紛針對產（chǎn）品（pǐn）的應用情況，進（jìn）行了深層次的研究和開發，動態稱重技術得（dé）到長足發展。但是，綜觀動態車輛稱重市場，技術提升之勢遠弱（ruò）於指標浮誇之風。

　　JJG907-2006中對於動態車輛汽車衡的安裝有著明確的說明，其中的強製性規定中描述:為了減少行進車輛各軸之間的載荷傳（chuán）遞，引道不能有縱向斜坡，其橫向斜坡度不能超過1%，承載器兩端8m的範（fàn）圍內，引道的縱向（xiàng）和橫向水平傾斜度（dù）允差為±3mm，8m以（yǐ）外的引（yǐn）道區域，引道的縱向和橫向的水平傾斜度允差為±6mm。結合國（guó）情和實際應用情況，動態車輛稱重*點的技術條件往往難以滿足JJG907-2006中關於道路的要求，其中也不乏個別從業者不重視道路狀況對於動態車輛汽車衡應用*度的影響，為（wéi）降低成本、減小（xiǎo）地基開挖量，類似情況使得動態車輛設備（bèi）的安裝更是無法達標，對設備應用*度帶來重大影響（xiǎng）。

　　動態汽車衡的*度除了與設備自身（shēn）的實（shí）驗室*度、稱重*點的技術（shù）條件有關外，另外（wài）還有*個比較（jiào）重要的因（yīn）素——行駛車輛的運動狀態。運（yùn）動中（zhōng）的車輛相對於汽車衡是*個存在多相幹擾的激勵源，包括客觀存在（zài）的車輛（liàng）自身彈簧係（xì）統的振動、阻尼，來自於路麵的激振，車輪輪轂（gū）圓度、油箱中汽（qì）油運動中的激（jī）振，以及車載貨物的重心（xīn）轉移和慣性幹擾等；也包括個別駕駛員有意無意的“作弊”行駛對稱（chēng）重*度的影響問題，這些（xiē）特殊行駛（shǐ）狀態主要有變速行駛、“S”型等異型行（háng）車、頻繁點刹車等。

　　因此，動態車輛汽車（chē）衡的實際運行*度與稱重*點的技術條件和使用者的正確使用有著（zhe）很大（dà）的關係（xì）。在（zài）試驗路麵狀況（kuàng）較好的情況下，試驗車輛的動（dòng）態車輛（liàng）汽車衡可以達到（dào）整車（chē）總重量*度2級，而實際應用中，隨著稱重*點技術條件的惡（è）化和（hé）使用（yòng）者的（de）異常駕駛，*般動態車輛汽車衡實際運（yùn）營*度等（děng）級為整車總重量5級。

　　三（sān）、設備類型

　　現階段，動態車輛汽車衡在*的應用主要限於計重收費、超限超（chāo）載治（zhì）理、*速預檢稱重及少量交通數據采集，其設（shè）備主要類型有固定式軸重儀、彎板式軸（zhóu）重儀和壓電類設（shè）備。

　　在JJG907-2006中對於3種設備在（zài）動態車輛稱重係統中的應用都沒有明確的規（guī）定，但是根據3種設（shè）備的技術（shù）特點和規範中對於汽車衡的技術條件（jiàn）和*度要求，業內在使用上通用的界（jiè）定為:低速動態（tài）車輛稱（chēng）重的計重收（shōu）費、超限超載的*稱重等直接參與或作為執法依據的（de）設備通（tōng）常采用*度更*的固定式軸重儀，中*速預檢稱重、交通數據采（cǎi）集等不作為執法依據的設備通常采（cǎi）用彎板式軸（zhóu）重儀和壓電類設（shè）備。

　　在計重收（shōu）費、超（chāo）限執法稱重應用中，由於稱重*地（dì）處收費（fèi）車道或低速稱重執法*，車輛通（tōng）行速度通常比較低，甚至是長期靜止在（zài）汽車衡上，行車（chē）狀態也（yě）*為複雜。作為收費、執法（fǎ）的依據也要求該類應用設備*度更（gèng）*。靜態稱重的要求和複雜多變的（de）行駛狀（zhuàng）態*先決定了壓電類產品在該應用中失（shī）效。固定式（shì）軸重儀（yí）相較於彎板式軸（zhóu）重儀（yí）除了具備更寬的台（tái）麵、更可靠穩定的（de）算法外，其的優勢還在於優良的橫向（xiàng）靈（líng）敏度*致性。通常情（qíng）況下，彎板式軸重儀由於不可避免的邊（biān）界效應，當（dāng）載荷位（wèi）於軸重儀兩端時，其（qí）輸出變化劇（jù）烈，橫向靈敏度*般為3%，即當載荷分別由軸重儀的左、中、右3個位置通過時，*此*項（xiàng）就會帶來（lái）*達（dá）3%的誤差。

　　*速預檢稱重和交通數據（jù）采集*點由於設備*般安裝於交通幹線，車（chē）流，車輛通行速度快，要求具備施（shī）工周期短、地基（jī）開挖*小、相應的*度要求較低等特點，因此通常采用彎板式軸重儀和（hé）壓電類（lèi）設備。

　　四、結束語

　　本文主要結（jié）合動態車輛汽車（chē）衡(係統（tǒng）)的設備特點和應用（yòng），就設備（bèi）的使用速度、*度和設備應用類型的推介誤導（dǎo）和認識誤區談了些看法，期望能對我國計重收費、超限治理（lǐ）工程（chéng）的實施有*幫助。