[发明专利]一种根据张力数据计算卡车重量的系统

说明书

技术领域

本发明属于人工智能技术领域，特别涉及一种根据张力数据计算卡车重量的系统。 

背景技术

近年来，公路交通线上各种运输车辆为了追求经济利益的最大化，经常超载运输，不仪给车辆的行车带来安全隐患，同时也给交通设施造成巨大压力。很多公路路面和桥梁因此而大大缩短了使用寿命。目前，为了解决这一难题，各地交警部门往往采用突击检查的方式，对过往货车停车称重，检测其是否有超载的现象。然而这种方式却并不能很好地解决货车超载问题。其一，停车检测效率极低，很容易造成交通拥寒；其二、检查点需要配备大犁称重设施，不易挪动，一旦设立很多违规车辆会绕行以避开检查。因此，解决这一问题的最好方法对设计一套可灵活部署的车辆侧重系统，测量过程中无需车辆停车，在其正常行驶过程中完成对货车的重量完成称量。 

这也是当前国际上研究非常热门的动态称重方法。然而，由于货车行驶过程中的动态称重实现起来比较复杂，其称重的结果主要受车辆的类型、轮胎数量、行驶速度、行驶过程中的加速度、行驶过程中纵向振动等等因素的影响。目前，国际上一些比较成功的动态称重系统设计误差大约在5％-20％之间，比如德国的PAT动态称重系统、美国的WIM动态称重系统和瑞士的Kistler动态称重系统等等。这些动态称重系统主要采用高精度的压力传感器对车辆重量进行测量，然后设计相关的货车模型，进行建模分析后，建立其实际重量与测量参数之间的关系，以此推测行驶中的货车实际重量。这些系统设计过程中最为关键的是对货车进行建模与分析，国外在这一领域已经有较长的时间积累，并通过实际测量验证，建立起了比较完善和有效的称重数据处理算法。然而我国在这一领域还处于起步阶段，对动态称重的理论和相关模型研究并不深入，因此，本文从车辆称重的基本原理出发，着力研究对车辆行驶压力的研究，避开对车辆复杂模型的分析，提出了一种基于传感器网络的车辆动态称重系统的实现方案。 

发明内容

动态车重测量原理：车辆行驶过程中的动态测重系统的工作原理是由部署在路面的压力传感器采集车辆行驶过去时产生的压力。车辆行驶的压力主要分成两部分，分别是车辆自身重力产生的压力和行驶过程中各种干扰因素对传感器产生的压力。为了简化分析模型，本文将单个传感器所受到的压力情况进行建模分析，如图1所示。传感器中，该传感器所受到的压力分别为车辆分摊在该传感器上的重力、车辆运动过程中产生的压力和探头自身重量，传感器称重探头质量me产生的压力。压力传感器的弹簧倔强系数为K，u为传感器的等效阻尼系数。S(t)为压力传感器的变形位移。m(t)为车辆分配到该传感器上的压力，mr(t)为车辆行驶时对压力传感器产生的附加压力。