公路车辆计重收费系统防逃费方法

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。

说明书

(一)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。

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。

(三)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W_i，并记录相应轴通过称台台面的时间t_i1和相应轴轮胎离开台面后到轮胎识别器的时间t_i2；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v_i1、离开秤台后的速度v_i2，进而得到相应轴的平均速度v_i＝(v_i1+v_i2)/2，以及相应轴在此时间段的加速度a_i＝(v_i2-v_i1)/(t_i1+t_i2)；

3)轴重修正：修正轴重W_i‘＝W_i×(1+k₁×v_i²-k₂×a_i)，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+……+W_n；

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k₁、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k₁；标准车以小于10m/s的速度变速行驶，由于k₁量值非常小，可认为在此情况下k₁×v_i²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/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。

(四)附图说明

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W_i，并记录相应轴通过称台5台面的时间t_i1和相应轴轮胎离开台面后到轮胎识别器3的时间t_i2；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v_i1、离开秤台后的速度v_i2，进而得到相应轴的平均速度v_i＝(v_i1+v_i2)/2，以及相应轴在此时间段的加速度a_i＝(v_i2-v_i1)/(t_i1+t_i2)；

3)轴重修正：修正轴重W_i‘＝W_i×(1+k₁×v_i²-k₂×a_i)，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+……+W_n；

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。