[发明专利]一种多用途高速公路动态称重系统

说明书

（一）        技术领域

    本发明涉及一种公路称重系统，特别涉及一种多用途高速公路称重系统。

（二）        背景技术

高速公路计重收费是高速公路管理部门为保护公路交通安全而采取的一种重要举措，现在全国绝大多数高速公路都已采用计重收费的方式治理车辆超载，并已取得了明显成效。然而，从开始计重收费之日起，“计重不准”的投诉和纠纷就没有停止过，计重收费作弊和反作弊的斗争也一直在持续。

为了应对计重收费作弊，静态汽车衡、双秤台动态汽车衡等新技术已开始逐步在高速公路计重收费中得到应用。汽车衡还需要定期维护，如果维护不及时，可能会产生较大的测量误差，按照JJG 907-2006《动态公路车辆自动衡器》规定动态汽车衡的检定周期为1年；但汽车衡因维护不及时有可能偏重或偏轻，由此可能引发投诉和纠纷、车辆拥堵（车辆从计重偏轻的车道下高速公路再调头）或高速公路通行费损失等问题，等到标定或定期维护时再处理就不够及时，而汽车衡的标定需要标定车等专用设备和人员，在高速公路往返路程远，成本较高，无针对性的缩短检定周期会大幅增加营运成本。

针对这些问题，目前已有在入口车道加装校核秤台、使用联网收费数据进行数据挖掘等技术用于查找测量误差的较大秤台；但是，现有技术中仍然存在以下问题：

（1）在入口车道加装汽车衡存在使用效率低、收费岛加长受收费广场长度限制的问题。在入口车道加装汽车衡虽然可以通过通行卡号实现精确的入出口数据关联，但单个入口车道的车流辆比较低，日均车流量一般只能到1000左右，而且需要收费员人工校核车辆分离是否正确。同时，安装汽车衡需要加长收费岛，而收费岛的加长不能影响车辆正常行驶，受收费广场长度限制。

（2）通过数据挖掘的方式存在时间滞后、只适合查找偏轻车道的问题。使用数据挖掘的方式不需要外场施工，但这种方式通过司机行走的路线规律查找计重不准确的车道，需要在误差较大且较长的时间后才能发现，而且只适合查找偏轻的车道。

（三）        发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、计量准确的多用途高速公路动态称重系统。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种多用途高速公路动态称重系统，包括设置在路侧的称重控制柜，称重控制柜内设置有称重控制器，公路干线沿车辆行驶方向间隔20~50m的路段两端分别设置有架设在车道上方的龙门架A和龙门架B，其特征在于：所述龙门架A上安装有位于车道两侧上方的激光雷达A和激光雷达B，以及夜间辅助照明装置A和夜间辅助照明装置B，龙门架B上安装有位于车道中间位置的车牌识别摄像机A、B和C，车道路面上敷设有与路面等宽的石英传感器组；石英传感器组通过电荷放大器、激光雷达A和B通过以太网通讯线缆以及车牌识别摄像机A、B和C均通过车牌设别控制器分别与称重控制器连接。

本发明通过使用安装在高速公路干线路面上的石英传感器进行车辆动态称重并同时由龙门架B上的车牌识别摄像机进行车牌识别，与车牌匹配的车辆计重数据经网络传递到路网中心并转发至各出口收费车道，出口收费车道在收费时，将同一车牌的计重数据与车道称重系统传递的数据进行对比，进行车辆作弊预警（如跳磅、安装假轴、头挂分离等）。

路网中心在收到出口收费明细后，将同一车牌的计重数据与车道称重系统传递的数据进行对比分析，找出可能偏轻或偏重的车道秤台，有针对性的进行车道汽车衡的检定，路网中心同时还可由此数据查找有作弊嫌疑的车辆，形成灰名单发到各个车道进行重点稽查。本系统收集的数据还可同时用于超限检测（超宽、超高、超重）、路径识别、断面交通量统计和路面承重分析；其输出的数据可在出口车道汽车衡校核、计重收费作弊预警等多种应用中使用。

本发明的更优方案为：

所述激光雷达A和B距地面高度为7.5米，沿石英传感器组的安装方向扫描车辆的横截面。

所述车牌识别摄像机A、B和C的焦距对准各车道和紧急停车带与石英传感器组平齐的位置。

所述石英传感器组由若干条1.75~2m长的石英传感器拼接，具体长度和数量与路面宽度相关。

本发明中，石英晶体传感器通过电荷放大器、车牌识别单元和激光雷达通过专用以太网通讯线缆分别与称重控制器连接，车辆计重数据通过网络传递给超限预警系统、路网中心收费系统、道路养护系统，分别用于超限检测、出口车道汽车衡动态标定、车辆作弊预警、路径识别、断面交通量统计、路面称重分析。