专利名称：公路车辆计重收费系统防逃费方法
技术领域：
本发明涉及一种公路车辆计重收费系统中的防逃费方法，尤其是适用
于公路车辆计重收费中防止"轧磅、走s、高速冲磅、先加速后减速、先
高速后减速"等逃费行为。
(二)
背景技术：
目前，在公路计重系统中，多采用称台称重结构，由于所采用的计重
方式的缺陷，出现了车辆"轧磅、走s、高速冲磅、先加速后减速、先高
速后减速"逃费的现象。以"轧磅"为例，所谓的"轧磅"指当车辆第一 个轴到达秤台边沿位置时停车，再起步，下一个轴到达此位置时再停车， 之后再起步，每个轴通过时，都以此方式通过。车辆采用这种方法逃费可 使系统称重减轻一半以上，严重的甚至只能称出车辆真实载重量的1%，远 远小于车辆的真实的载重重量。以在石黄高速藁城东站"轧磅"通行的冀
ATA2XX自卸车为例，此车从藁城西上道，在藁城东站正常通行应收费115 元，称重最轻时仅能收费25元， 一次约可逃费90元，此车一天可过4次， 以此计算， 一天约可逃费360元， 一年即可逃费13万余元。冀ATA2XX仅 是采取"轧磅"逃费的一个典型，目前仅藁城东站就发现"轧磅"逃费车 10数量，据保守估计一年将给藁城东站造成过百万的损失，石黄处12个 收费站一年将至少损失通行费千万余元，若这种情况蔓延开来，将给通行 费收入造成不可估量的损失。
为了解决上述问题，各高速公路均采取要求车辆退回重称的方法。由 于目前没有相关的治理政策和法律法规禁止车辆"轧磅、走S、高速冲磅、 先加速后减速、先高速后减速"行驶，许多车辆在重称时仍然采取"轧磅、 走S、高速冲磅、先加速后减速、先高速后减速"的方式行驶，所以复称 结果并不理想，而且要求车辆多次重称，有可能扰乱正常收费秩序，激化 收费人员与司机之间的矛盾，因此通过重称的方法解决车辆"轧磅、走S、 高速冲磅、先加速后减速、先高速后减速"并不可行。
目前各高速称重有采用设置双称台的称重方法避免"压磅、走S、高 速冲磅、先加速后减速、先高速后减速"问题，但对于将现有的单称台结 构改造为双称台，投资较大，且结构复杂。
4通过对"轧磅、走S、高速冲磅、先加速后减速、先高速后减速"车 辆行驶方式的研究，以及与正常行驶车辆的对比，最终确定了造成车辆"轧 磅"行驶时称重减轻的原因，由于目前的取值方法是把从车辆单轴轧上秤 台到离开秤台的全过程作为取值范围，将此时间段内所有重量信息叠加， 然后求平均值作为单轴重量信息，这种处理方法在应对车辆轧秤台边沿时 就产生弊端。由于轴停留在秤台边沿时重量会相应降低，而且在秤台上停 留时间较长，这样就导致最终取平均值时会得到远远小于实际重量的信息， 造成误差。
发明内容
因此，本发明为了克服现在公路车辆称量系统称重不准的缺陷，提供 了一种公路车辆计重收费系统防逃费方法，以有效的解决公路车辆称重不 准的问题。
本发明采用以下技术方案
该发明公路车辆计重收费系统防逃费方法，判断是否有车辆到来，若 有，则进入计重步骤，所述计重步骤包括
1) 依次计量正在计重车辆各轴的轴重Wi，并记录相应轴通过称台台面 的时间tu和相应轴轮胎离开台面后到轮胎识别器的时间ti2;其中i=l、 2……n， n为所述车辆的轴总数；
2) 根据设定称台台面宽度&和称台台面到轮胎识别器的距离S2，以及 获得的上述时间分别计算得到相应轴通过秤台时的速度Vil、离开秤台
后的速度vi2，进而得到相应轴的平均速度v尸(vn+Vi2) /2，以及相应 轴在此时间段的加速度a尸(Vi2-Vil) /(t"+ti2);
3) 轴重修正修正轴重Wi =WjX (l+k!Xvi2-k2Xai)，其中
为根据当前车道以标准车通过称台匀速行驶标定的参数，取值范 围为0.0 0.00001;
k2为根据当前车道以标准车通过称台时速度小于10km/h变速通过， 设定速度为O而标定的参数，取值范围为0.0 0.05;
4) 计算车重W=W1+W2+……+Wn;
5) 显示、保存所述计算车重。 基于本发明技术方案的公路车辆计重收费系统防逃费方法在现有包
括红外光幕、秤台、轮胎识别器的计重系统基础上开发而来。本方案的核 心在于提供一种轴重修正方法，以克服现有计重方法无法正确识别轴重的缺陷，修正公式中的k,、 k2两个参数的修正采用标准车进行修正，以匀 速行驶，则加速度为零，标准车自重和秤重信息都可知，从而确定kn标
准车以小于10m/s的速度变速行驶，由于k,量值非常小，可认为在此情况
下hXv,为零，以确定k2。经过试验验证，采用该方法用标准车对不同车
道的称重进行修正，其最终的计算车重与真实值相差无几。
上述公路车辆计重收费系统防逃费方法，在计量轴重步骤中，判断是
否有上升拐点，如果有，则开始记录有效的轴重数据，直至下降拐点；在 此过程中，若上升拐点发生变化，则重新计重。
上述公路车辆计重收费系统防逃费方法，所述上升拐点指本次重量数 据在上次重量数据的95%~105%区间内，所述下降拐点指本次重量数据在 上次重量数据的10%~95%区间内。
在判断车辆到来步骤中，采用红外光幕初步判断车辆到来，并通过秤 台计量数据进一步确定，若秤重信号〉0.2t，则判断车辆到来，反之，则认 为光幕信号为干扰信号。
在步骤3)修正轴重步骤中，v的取值范围取0~100km/h ， a的取值 范围取-1.5m/sLl.5m/s2，并在v或a的值超出所述范围后修订为最接近的 临界值。
(四)
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步的说明，使本领域 的技术人员更好的理解本发明，其中
图1为现有计重系统的原理框图。
图2为车辆与称台接触的时间/重量检测状态示意图。
1、感应线圈，2、线圈控制器，3、轮胎识别器，4、红外光幕，5、 秤台，6、数据采集单元，7、中央控制器，8、控制箱。
(五)
具体实施例方式
参照说明书附图1和2，本实施例公路车辆计重收费系统防逃费方法， 判断是否有车辆到来，若有，则进入计重步骤，所述计重步骤包括
1) 依次计量正在计重车辆各轴的轴重Wi，并记录相应轴通过称台5台面 的时间tu和相应轴轮胎离开台面后到轮胎识别器3的时间&其中i=l、 2……n， n为所述车辆的轴总数；
2) 根据设定称台台面宽度s,和称台台面到轮胎识别器的距离s2，以及获 得的上述时间分别计算得到相应轴通过秤台时的速度Vil、离开秤台后的速度Vi2，进而得到相应轴的平均速度Vi= (Vil+Vi2) /2，以及相应轴 在此时间段的加速度a尸(Vi2-Vi》/(ti!+ti2);
3) 轴重修正修正轴重Wi =WiX (l+kiXvi2画k2Xai)，其中
k,为根据当前车道以标准车通过称台匀速行驶标定的参数，取值范 围为0.0 0.00001;
k2为根据当前车道以标准车通过称台时速度小于10km/h变速通过， 设定速度为O而标定的参数，取值范围为0.0 0.05;
4) 计算车重\^=\￥1+\\^2+……+Wn;
5) 显示、保存所述计算车重。
为了更有效避免压磅、走S这些逃费方法，在计量轴重步骤中，判断 是否有上升拐点，如果有，则开始记录有效的轴重数据，直至下降拐点； 在此过程中，若上升拐点发生变化，则重新计重，因压磅和走S路线都会 产生上升拐点的显著变化，因此，采用此方法可以有效的避免上述情况的 发生。
所述上升拐点指本次重量数据在上次重量数据的95% 105%区间内， 所述下降拐点指本次重量数据在上次重量数据的10% 95%区间内。在上述 区间内，车辆重量变化也不剧烈，是一种正常的称重信息。
在判断车辆到来步骤中，采用红外光幕初步判断车辆到来，并通过秤 台计量数据进一步确定，若秤重信号〉0.2t，则判断车辆到来，反之，则认 为光幕信号为干扰信号，从而避免称重系统产生一些虚假的称重信息。
在步骤3)修正轴重步骤中，v的取值范围取0 100km/h ， a的取值 范围取-1.5m/s2 1. 5m/s2，并在v或a的值超出所述范围后修订为最接近的 临界值。此处理过程可有效处理"高速冲磅、先加速后减速、先高速后减 速"等减重逃费行为。
权利要求
1.一种公路车辆计重收费系统防逃费方法，判断是否有车辆到来，若有，则进入计重步骤，其特征在于所述计重步骤包括1)依次计量正在计重车辆各轴的轴重Wi，并记录相应轴通过称台(5)台面的时间ti1和相应轴轮胎离开台面后到轮胎识别器(3)的时间ti2；其中i＝1、2……n，n为所述车辆的轴总数；2)根据设定称台台面宽度s1和称台台面到轮胎识别器的距离s2，以及获得的上述时间分别计算得到相应轴通过秤台时的速度vi1、离开秤台后的速度vi2，进而得到相应轴的平均速度vi＝(vi1+vi2)/2，以及相应轴在此时间段的加速度ai＝(vi2-vi1)/(ti1+ti2)；3)轴重修正修正轴重Wi＝Wi×(1+k1×vi2-k2×ai)，其中k1为根据当前车道以标准车通过称台匀速行驶标定的参数，取值范围为0.0～0.00001；k2为根据当前车道以标准车通过称台时速度小于10km/h变速通过，设定速度为0而标定的参数，取值范围为0.0～0.05；4)计算车重W＝W1+W2+……+Wn；5)显示、保存所述计算车重。
2. 根据权利要求1所述的公路车辆计重收费系统防逃费方法，其特征在于在计量轴重步骤中，判断是否有上升拐点，如果有，则开始记录有效的轴重数据，直至下降拐点；在此过程中，若上升 拐点发生变化，则重新计重。
3. 根据权利要求2所述的公路车辆计重收费系统防逃费方法，其特征在于所述上升拐点指本次重量数据在上次重量数据的 95%~105%区间内，所述下降拐点指本次重量数据在上次重量数据的10%~95%区间内。
4. 根据权利要求1所述的公路车辆计重收费系统防逃费方法，其特征在于在判断车辆到来步骤中，采用红外光幕初步判断车辆到来，并通过秤台计量数据进一步确定，若秤重信号〉0.2t，则判断车辆到来，反之，则认为光幕信号为干扰信号。
5. 根据权利要求1所述的公路车辆计重收费系统防逃费方法，其特 征在于在步骤修正轴重步骤中，v的取值范围取0 100km/h ， a 的取值范围取-l. 5m/s2~l. 5m/s2，并在v或a的值超出所述范围后 修订为最接近的临界值。
全文摘要
本发明公开了一种公路车辆计重收费系统中的防逃费方法。该发明公路车辆计重收费系统防逃费方法，判断是否有车辆到来，若有，则进入计重步骤，其集中步骤主要记录各轴重，并计算相应轴通过计量系统的时间、加速度、速度，并据此修正相应轴重，最终获得修正后的轴重。基于本发明技术方案的公路车辆计重收费系统中的防逃费方法可有效的解决公路车辆称重不准的问题。
文档编号G07B15/06GK101650840SQ20091001777
公开日2010年2月17日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者波 刘, 辉 刘, 易 吴, 吴雪敏, 周安民, 姜建康, 程 尹, 张振卢, 张曙光, 杨佳瑜, 梁洪伟, 伟 王, 王一凡, 王俊永, 王增顺, 王立敏, 鹏 赵, 赵国柱, 炯 郭, 龙 马 申请人:山东德鲁泰计量科技有限公司