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【摘 要】 介紹了國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備規(guī)程規(guī)范的主要內(nèi)容，由規(guī)程說(shuō)起當(dāng)前動(dòng)態(tài)公路設(shè)備應(yīng)用中的推介誤導(dǎo)和認(rèn)識(shí)誤區(qū)，以落實(shí)動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備實(shí)施、應(yīng)用的科學(xué)性并避免設(shè)備選用的盲目性。
 【關(guān)鍵詞】 標(biāo)準(zhǔn) JJG907 ASTM E1318 Keywords：Standard Specification JJG907 ASTM E1318 
一、引言 自2003年國(guó)內(nèi)部分省市實(shí)行計(jì)重收費(fèi)以來(lái)，動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛，但由于設(shè)備供應(yīng)商實(shí)力和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的參差不齊，最早安裝的稱(chēng)重設(shè)備并非都能令業(yè)主滿(mǎn)意。隨著2005年交通部《收費(fèi)公路試行計(jì)重收費(fèi)指導(dǎo)意見(jiàn)》的出臺(tái)和《全國(guó)治超檢測(cè)站點(diǎn)規(guī)范化建設(shè)試點(diǎn)工程實(shí)施方案》通知的下發(fā)，全國(guó)許多省份針對(duì)于收費(fèi)公路的計(jì)重收費(fèi)設(shè)備和超載檢測(cè)設(shè)備相繼步入新設(shè)備試點(diǎn)運(yùn)營(yíng)、大規(guī)模設(shè)備采購(gòu)和舊產(chǎn)品更新?lián)Q代的調(diào)研階段。很多衡器廠家和公路機(jī)電設(shè)備供應(yīng)商看好其巨大的市場(chǎng)前景而通常采用“拿來(lái)主義”紛紛上馬，其中出現(xiàn)諸多對(duì)于動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備（系統(tǒng)）認(rèn)識(shí)、研究不夠的情況，新一輪關(guān)于動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備應(yīng)用及其技術(shù)指標(biāo)的浮夸之風(fēng)越演越烈。但是，動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備與一般靜態(tài)稱(chēng)重汽車(chē)衡是有其特殊性的。動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備技術(shù)含量高、使用頻率高，項(xiàng)目投資大、施工周期長(zhǎng)，對(duì)供應(yīng)商綜合實(shí)力要求較高，若技術(shù)上、資金上沒(méi)有把握而匆匆上馬隱含著很大的風(fēng)險(xiǎn)。一旦設(shè)備性能不達(dá)標(biāo)，施工不合格，可靠性和工期不能滿(mǎn)足業(yè)主實(shí)際要求，將會(huì)對(duì)各方面造成重大損失。  深圳卓禾稱(chēng)重控制儀表公司 http://www.shgwjz.com
二、動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 公路車(chē)輛動(dòng)態(tài)稱(chēng)重設(shè)備（系統(tǒng)）在國(guó)外的良好運(yùn)行已有近20年的歷史，在我國(guó)普遍采用卻還只是近3、4年的事情。 近年來(lái)，隨著交通調(diào)查、超限治理和計(jì)重收費(fèi)工作的不斷深入，動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備在國(guó)內(nèi)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，系統(tǒng)的實(shí)施和技術(shù)得以跨躍式的發(fā)展，其周邊設(shè)備及應(yīng)用范圍的不斷延伸，逐步集成化、系統(tǒng)化。目前，在《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》正式出臺(tái)之前，為滿(mǎn)足生產(chǎn)、檢定等應(yīng)用需求，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局根據(jù)OIML R134國(guó)際建議《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》＜Automatic Instruments for Weighing Road Vehicles in Motion＞2004年第五草案版頒布了JJG907-2006作為動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備（系統(tǒng)）的檢驗(yàn)規(guī)程和規(guī)范依據(jù)。 作為動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)展最早的國(guó)家之一，美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)于1990頒布了《公路動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及用戶(hù)要求和試驗(yàn)方法》＜Standard Specification for Highway Weigh-In-Motion（WIM）Systems with User Requirements and Test Methods＞，詳細(xì)說(shuō)明、規(guī)定了動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)應(yīng)用的準(zhǔn)確度等級(jí)劃分、站點(diǎn)技術(shù)要求和試驗(yàn)程序和方法等，這也是目前國(guó)際上唯一一個(gè)正式發(fā)布的動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。其他有關(guān)于動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范還有歐洲的COST 323 European WIM Specification等。 目前，國(guó)內(nèi)廠家根據(jù)自身技術(shù)淵源和對(duì)于動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器（系統(tǒng)）研究深入的程度，其產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢驗(yàn)和標(biāo)稱(chēng)采用最多的是JJG907（最新版于2006年11月23日實(shí)施）和ASTM E1318（最新版為2002版）。 兩個(gè)版本規(guī)程（規(guī)范）的出發(fā)點(diǎn)和頒布角度不盡相同，但都分別規(guī)定了動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備適用范圍、準(zhǔn)確度等級(jí)、技術(shù)要求、計(jì)量器具控制程序，描述了動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備的站點(diǎn)安裝實(shí)踐指導(dǎo)和操作通用要求。 1．JJG907-2006規(guī)程的主要內(nèi)容 該規(guī)程主要作為動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備的型式評(píng)價(jià)、產(chǎn)品生產(chǎn)、檢定的具體程序和依據(jù)。規(guī)程中對(duì)于車(chē)輛軸載荷（單軸載荷或軸組載荷）及整車(chē)總重量分別劃分準(zhǔn)確度等級(jí)，其中，車(chē)輛軸載荷準(zhǔn)確度等級(jí)劃分為6個(gè)等級(jí)，表示為：A，B，C，D，E，F(xiàn)；整車(chē)總重量準(zhǔn)確度等級(jí)也劃分為6個(gè)等級(jí)，表示為：0.2，0.5，1，2，5，10。 分別用雙軸剛性車(chē)輛和非雙軸剛性車(chē)輛試驗(yàn)，以靜態(tài)參考單軸載荷約定真值百分比表示的車(chē)輛軸載荷最大允許誤差和單軸載荷（或軸組載荷）修正平均值百分比表示的車(chē)輛軸載荷最大允許偏差見(jiàn)

2．ASTM E1318-02規(guī)范的主要內(nèi)容 該規(guī)范主要對(duì)于動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備的應(yīng)用類(lèi)型、特征及準(zhǔn)確度做出具體規(guī)定，指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用，對(duì)于用戶(hù)需求、用戶(hù)要求和站點(diǎn)要求都有明確描述。根據(jù)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合、應(yīng)用特征和適用速度范圍劃分為四種Type，分別用符號(hào)表示為：Type I，Type II，Type III，TypeIV。 Type I，用于交通數(shù)據(jù)采集站，設(shè)計(jì)安裝在1個(gè)或多個(gè)車(chē)道，適用速度范圍：16～130km/h，檢測(cè)規(guī)定限值的可疑超限車(chē)輛。 Type II，用于交通數(shù)據(jù)采集站，設(shè)計(jì)安裝在1個(gè)或多個(gè)車(chē)道，適用速度范圍：24～130km/h，系統(tǒng)其他特征和要求同Type I。 Type III，這種動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用稱(chēng)重傳感元件。系統(tǒng)即可以是布設(shè)于交通主線的1個(gè)或多個(gè)車(chē)道，也可以是布設(shè)于交通主線旁的稱(chēng)重執(zhí)法站內(nèi)，用于識(shí)別總重量和軸載超限可疑的車(chē)輛，適用速度范圍：16～130km/h。系統(tǒng)自動(dòng)引導(dǎo)可疑超限車(chē)輛精確稱(chēng)重和非可疑超限車(chē)輛繼續(xù)通行。 Type IV，設(shè)計(jì)應(yīng)用于稱(chēng)重執(zhí)法站內(nèi)，檢測(cè)總重量或軸載超限的車(chē)輛，適用速度范圍：3～16km/h。系統(tǒng)使用的稱(chēng)重傳感器元件（或是承載器）同時(shí)支撐一個(gè)輪組上的所有輪胎?？梢灾甘据嗇d，如果適用，也可以指示靜態(tài)軸載荷。 

[align=center] [/align] 三、應(yīng)用誤區(qū) 1．誤區(qū)之——速度 JJG907-2006規(guī)程中描述到動(dòng)態(tài)稱(chēng)重設(shè)備是“安裝于稱(chēng)量控制區(qū)域內(nèi)，并規(guī)定速度范圍行駛的”，但卻沒(méi)有明確規(guī)定該速度范圍，在投標(biāo)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有任意擴(kuò)大固定式軸重儀標(biāo)稱(chēng)運(yùn)行速度范圍的情況，但實(shí)際應(yīng)用中，特定的稱(chēng)重設(shè)備其運(yùn)行速度是有一個(gè)上限的（見(jiàn)如下論述）。一般來(lái)講，固定式軸重儀可正常運(yùn)行速度＜20km/h，實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中，各省市技術(shù)監(jiān)督部門(mén)在檢驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中，檢測(cè)車(chē)輛速度也都＜20km/h。這一點(diǎn)在ASTM E1318-02中關(guān)于Type IV的規(guī)定中也有說(shuō)明，其使用速度范圍為：3～16km/h。

眾所周知，在計(jì)重收費(fèi)應(yīng)用中，稱(chēng)重設(shè)備作為相關(guān)部門(mén)執(zhí)法和收費(fèi)的依據(jù)，其稱(chēng)重準(zhǔn)確度和可靠性都必須是嚴(yán)肅、不可置疑的。我們將利用“稱(chēng)重設(shè)備—車(chē)輛”系統(tǒng)振動(dòng)方程的求解結(jié)論，論證當(dāng)前動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備的速度上限。 上述方程中， 是由穩(wěn)態(tài)載荷 和動(dòng)態(tài)載荷 組成。 是車(chē)輛自身質(zhì)量引起的，也是我們所要檢測(cè)求出的， 是車(chē)輛振動(dòng)引起的，且具有明顯峰值，據(jù)實(shí)際采集波形及二階微分方程求解、分析，可知，不同的車(chē)型 振動(dòng)頻率集中在3～20Hz的低頻范圍內(nèi)，而振幅可達(dá)靜態(tài)載荷的10%左右。 設(shè)秤臺(tái)的有效采樣寬度為800mm（一般的，固定式軸重儀秤臺(tái)寬度為800mm），車(chē)輛行駛速度為20km/h，則載荷作用于秤臺(tái)的時(shí)間 ，假設(shè)動(dòng)態(tài)載荷的低頻干擾為10Hz（即振動(dòng)周期為0.1s）時(shí)，而秤臺(tái)固有頻率足夠高，此時(shí)，稱(chēng)重設(shè)備的采樣信號(hào)長(zhǎng)度是動(dòng)態(tài)載荷的干擾長(zhǎng)度的1.4倍，采集數(shù)據(jù)中包含一個(gè)完整周期的動(dòng)態(tài)干擾信號(hào)，勉強(qiáng)滿(mǎn)足對(duì)于低頻動(dòng)態(tài)干擾信號(hào)的濾除。因此，若行駛速度大于20km/h，則采樣數(shù)據(jù)中動(dòng)態(tài)干擾信號(hào)將不足一個(gè)完整周期，這樣的干擾稱(chēng)為短歷程的周期干擾，時(shí)域中的均值濾波和頻域中的各種濾波方法對(duì)這種干擾都效果不大，同時(shí)考慮到動(dòng)態(tài)載荷干擾的幅值、相位和頻率都是隨機(jī)性，這就決定了目前在動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備中所廣泛采用的滑動(dòng)均值濾波的算法失效，造成了更大的隨即誤差和不確定度。因此，在有效采樣寬度更窄，車(chē)輛速度更高的高速預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用中，必須采用更為先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型和軟件處理方式以保證稱(chēng)重準(zhǔn)確度。 所以，在動(dòng)態(tài)稱(chēng)重設(shè)備的應(yīng)用過(guò)程中一定要結(jié)合實(shí)際的使用情況，了解秤臺(tái)的有效采樣寬度、動(dòng)態(tài)處理方式和最高運(yùn)行速度等具有內(nèi)在關(guān)系的指標(biāo)是否科學(xué)嚴(yán)肅、真實(shí)可行。 2．誤區(qū)之——準(zhǔn)確度。 隨著計(jì)重收費(fèi)和超限超載治理工作的不斷深入開(kāi)展，越來(lái)越多的廠家涌入動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備供應(yīng)市場(chǎng)。幾年來(lái)，主流供應(yīng)商紛紛針對(duì)于產(chǎn)品的應(yīng)用情況，進(jìn)行了深層的研究和開(kāi)發(fā)，動(dòng)態(tài)稱(chēng)重技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展，但是，綜觀動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重市場(chǎng)，技術(shù)提升之勢(shì)遠(yuǎn)弱于指標(biāo)浮夸之風(fēng)。 JJG907-2006和ASTM E1318-02中對(duì)于動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備的安裝都有著明確的強(qiáng)制性指導(dǎo)說(shuō)明。其中JJG907-2006中關(guān)于《動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡安裝的實(shí)踐指導(dǎo)》的強(qiáng)制性規(guī)定中描述到：為了減少行進(jìn)車(chē)輛各軸之間的載荷傳遞，引道不能有縱向斜坡，其橫向斜坡坡度不能超過(guò)1%，承載器兩端8m的范圍內(nèi)，引道的縱向和橫向水平傾斜度允差±3mm，8m以外的引道區(qū)域，引道的縱向和橫向的水平傾斜度允差±6mm。結(jié)合中國(guó)的國(guó)情和實(shí)際應(yīng)用情況，動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重站點(diǎn)的技術(shù)條件往往難以達(dá)到規(guī)程中關(guān)于道路的說(shuō)明，其中也不乏個(gè)別從業(yè)者不重視道路狀況對(duì)于動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備應(yīng)用準(zhǔn)確度的影響，為降低成本，減小地基開(kāi)挖量，類(lèi)似情況使得動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備的安裝更是無(wú)法達(dá)標(biāo)，對(duì)設(shè)備應(yīng)用準(zhǔn)確度帶來(lái)重大影響。 動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備的準(zhǔn)確度除了與設(shè)備的自身的實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)確度有關(guān)、稱(chēng)重站點(diǎn)的技術(shù)條件有關(guān)之外，另外比較重要的因素是——行駛車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)中的車(chē)輛相對(duì)于稱(chēng)重設(shè)備是一個(gè)存在有多項(xiàng)干擾的激勵(lì)源，包括有，客觀存在的車(chē)輛自身彈簧系統(tǒng)的振動(dòng)、阻尼，來(lái)自于路面的激振，車(chē)輪輪轂圓度、油箱中汽油運(yùn)動(dòng)中的激振，車(chē)載貨物的重心轉(zhuǎn)移和慣性干擾等，也包括有個(gè)別駕駛員有意無(wú)意的“作弊”行駛對(duì)稱(chēng)重準(zhǔn)確度的影響問(wèn)題，這些特殊行駛狀態(tài)主要有：變速行車(chē)，“S”型等異型行車(chē)，頻繁點(diǎn)剎車(chē)等。 因此，動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行準(zhǔn)確度與稱(chēng)重站點(diǎn)的技術(shù)條件和使用者的正確使用有著很大的關(guān)系，在試驗(yàn)路面狀況較好，試驗(yàn)車(chē)輛的動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備可以達(dá)到整車(chē)總重量準(zhǔn)確度2級(jí)，而實(shí)際應(yīng)用中，隨著稱(chēng)重站點(diǎn)技術(shù)條件的惡化和使用者的異常駕駛，一般地，動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備實(shí)際運(yùn)營(yíng)準(zhǔn)確度等級(jí)為整車(chē)總重量5級(jí)。 3．誤區(qū)之——設(shè)備類(lèi)型。 現(xiàn)階段，動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用主要限于計(jì)重收費(fèi)、超限超載治理、高速預(yù)檢稱(chēng)重及少量交通數(shù)據(jù)采集，其設(shè)備主要類(lèi)型有：固定式軸重儀、彎板式軸重儀和壓電類(lèi)設(shè)備。 在JJG907-2006和ASTM E1318-02中對(duì)于三種設(shè)備在動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重系統(tǒng)中的應(yīng)用都沒(méi)有明確的規(guī)定，但是根據(jù)三種設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)和規(guī)程規(guī)范中對(duì)于稱(chēng)重設(shè)備的技術(shù)條件和準(zhǔn)確度要求，業(yè)內(nèi)在使用上通常的界定為：低速動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重的計(jì)重收費(fèi)、超限超載的精確稱(chēng)重等直接參與或作為執(zhí)法依據(jù)的設(shè)備通常采用準(zhǔn)確度更高的固定式軸重儀，中高速預(yù)檢稱(chēng)重、交通數(shù)據(jù)采集等不作為執(zhí)法依據(jù)的設(shè)備通常采用彎板式軸重儀和壓電類(lèi)設(shè)備。 在計(jì)重收費(fèi)、超限執(zhí)法稱(chēng)重應(yīng)用中，由于稱(chēng)重站地處收費(fèi)車(chē)道或是低速稱(chēng)重執(zhí)法站，車(chē)輛通行速度通常比較低，甚至是長(zhǎng)期靜止在稱(chēng)重設(shè)備上，行車(chē)狀態(tài)也最為復(fù)雜。作為收費(fèi)、執(zhí)法的依據(jù)也要求該類(lèi)應(yīng)用設(shè)備準(zhǔn)確度最高。靜態(tài)稱(chēng)重的要求和復(fù)雜多變的行駛狀態(tài)首先決定了壓電類(lèi)產(chǎn)品在該應(yīng)用中失效。固定式軸重儀相較于彎板式軸重儀除了具備更寬的臺(tái)面、更可靠穩(wěn)定的算法外，其最大的優(yōu)勢(shì)還在于優(yōu)良的橫向靈敏度一致性（滿(mǎn)足OIML III），通常情況下，彎板式軸重儀由于無(wú)可避免的邊界效應(yīng)，當(dāng)載荷位于軸重儀兩端時(shí)，其輸出變化劇烈，橫向靈敏度一般為3%，即當(dāng)載荷分別由軸重儀的左、中、右三個(gè)位置通過(guò)時(shí)，僅此一項(xiàng)就會(huì)帶來(lái)高達(dá)3%的誤差。 高速預(yù)檢稱(chēng)重和交通數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)由于設(shè)備一般安裝與交通干線，車(chē)流量大，車(chē)輛通行速度快，要求施工周期短，地基開(kāi)挖量小，相應(yīng)的準(zhǔn)確度要求較低等特點(diǎn)，而通常采用彎板式軸重儀和壓電類(lèi)設(shè)備。 四、結(jié)束語(yǔ) 依據(jù)動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備技術(shù)規(guī)范，概要介紹動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備的使用類(lèi)別、技術(shù)現(xiàn)狀，主要結(jié)合動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重設(shè)備（系統(tǒng)）的設(shè)備特點(diǎn)和應(yīng)用，就設(shè)備的使用速度、準(zhǔn)確度和設(shè)備應(yīng)用類(lèi)型的推介誤導(dǎo)和認(rèn)識(shí)誤區(qū)，談了些許淺薄意見(jiàn)。期望對(duì)我國(guó)計(jì)重收費(fèi)、超限治理工程的實(shí)施有益，也盡可能減少各方面的損失。 因涉足本行業(yè)時(shí)間有限，對(duì)動(dòng)態(tài)車(chē)輛稱(chēng)重系統(tǒng)、衡器知識(shí)了解不多，上述認(rèn)識(shí)難免不成熟或有些偏頗，望業(yè)主單位及業(yè)界前輩、專(zhuān)家提出寶貴意見(jiàn)，給予指點(diǎn)。參考文獻(xiàn) 〔1〕JJG907-2006：《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器檢定規(guī)程》，2006。 〔2〕ASTM Designation:E1318–02，Standard Specification for Highway Weigh-In-Motion （WIM） Systems with User Requirements and Test Methods，2002。 〔3〕楊衛(wèi)東，劉亞蒙，《動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范》，《中國(guó)公路》，2005。 〔4〕許嘉，蔡萍，周志峰，陳日興，《參數(shù)估計(jì)算法在汽車(chē)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重中的應(yīng)用》，《自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用》，2005。
 

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