[发明专利]一种车辆超载实时监测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆超载实时监测的方法，利用物联网有效的把静态测重和动态测重结合起来，从而形成了一种动态经常性校正机制，达到了实时监测的目的。采用本方法，不仅具有建造成本低、可移动性强的特点，还具有24小时不间断监测的优点，在车辆行使的情况下，仍然能够利用本方法进行车辆超载实时监测，具有很高的准确度。 

背景技术

国际上许多国家，公路车辆在运输货物的过程中，普遍存在超载现象，且超载车辆比例相当高，超载车辆会对道路造成严重破坏，超载车辆造成的直接经济损失非常严重，同时超载还大量导致交通事故发生。为了避免超载汽车对公路造成过早破坏，发达国家在20世纪50年代就开始对汽车动态称重系统进行研究以控制货运车辆超载运行。1992年，由欧洲高速公路系统研究实验室联盟(FEHRI)发起，按照欧盟运输委员会(ECTO)的程序框架进行了COST323计划，该计划主要内容就是研究对公路上行驶的汽车进行动态载荷监控的相关问题，其中最重要的是在瑞士进行为期30个月的WIM(weighing in motion)动态称重技术系统实际应用测试。1994年，欧盟开始进行WAVE(weighing in motion of axle and vehicles for Europe)计划即著名的CET(cold environment test)测试。为了规范世界上的动态称重系统，1990年德克萨斯大学的学者起草了ASTME1318-90标准，E1318标准给出WIM系统分类，并给出相应的WIM系统的验收标准，该标准通过了美国实验及材料协会(ASTM)标准委员会的认定。目前，国外汽车动态称重系统的研究以美国和德国水平较高，德国PAT公司生产的产品精度已达到±3％。 

目前采用的车辆超载监测的方法之一是：治超监测站的车辆载重监测。治超监测站称重方式主要有两种，一种是静态监测，静态测量时的车辆称重正好等于静态车辆的地心引力，这种称重方式是最准确的方法。但是，这种传统的称重方式有它自身的缺点，一方面，需要在路边或路口设置专门的场地或称重站，测量效率较低，需要工作人员对车辆进行预选，无法实现对所有车辆的24小时不停车监控，且易引起交通堵塞。另一方面，由于静态称重规模大、成本高、携带不便，引人注目，超载车辆往往以绕道的方式躲避称重检查，造成国家税收的大量流失。另一种是动态监测，即地下安装有基于压力或者压电传感器的称重系统，车辆以一定的速度通过称重台，自动实现载重监测，其优点是提高了载重监测效率，缺点是测 量时车辆运动过程中受随机载荷和冲击载荷以及外界的诸多因素的影响，如空气阻力、驾驶员的操作水平等，这都在相当大的程度上增加了汽车运动的复杂程度，严重影响了称重的客观性和准确性。但现有的动态车辆系统主要是在静态称重基础上改进形成的动态汽车衡，要求汽车通过速度低，且需要开挖道路，安装不方便。澳大利亚实测结果表明，在一条道路上面，永久式称重站测出的超载车辆为0.5％，用动态测重方式竟达30％，差距明显。 

目前采用的车辆超载监测的方法之二是：基于电容传感器车辆载重监测。该监测方式中，将电容传感器安装于车上，采用实验方法对称重系统的静态特性进行标定，其优点是避免停止载重监测，且能对车辆超载监测实时记录，缺点是电容传感器在车辆运行的环境中和位移变化较大时的测量其精度很难保证，另外对每辆车都必须进行载荷-位移标定，不具有普遍适用性。 

目前采用的车辆超载监测的方法之三是：基于无线传输的轮胎状态的车辆载重监测。通过研究汽车行驶时轮胎载荷的变化以及轮胎载荷、气压、温度之间的关系，利用三者关系的数学模型来判断车辆载荷。该方案的优点是可实现车辆超载动态实时监测，具有普遍适用性，缺点是汽车轮胎温度和压力的采集、数据的传输难度较大，采集的精度的也很难保证，对无线传输的技术要求也太高，开发代价大。 

发明内容