高速公路出口整車式動態(tài)地磅聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測探析

為能快速、有效地使高速公路出口整車式動態(tài)地磅聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測落地實現(xiàn)，本文提出了設備狀態(tài)采集、特定車輛輔助檢測、稱重數(shù)據(jù)軸荷檢查、倒車數(shù)據(jù)檢查和操作數(shù)據(jù)檢查等五種有效的整車式動態(tài)地磅聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測方法，并對運行監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可計算整車式動態(tài)地磅設備的綜合質(zhì)量指標。通過綜合質(zhì)量評價，可進一步促進設備廠商提高設備質(zhì)量和售后服務水平。
為有效控制高速公路計重收費車輛沖磅、點磅、走S型等計重收費舞弊行為，減少高速公路計重收費爭議，降低高速公路費源流失風險，福建省高速公路于2017年在全省高速公路實施了整車式動態(tài)地磅（以下簡稱整車秤）建設工程一期項目。為確保整車枰投入運營后計重穩(wěn)定可靠，及時評估產(chǎn)品質(zhì)量，督促生產(chǎn) 廠家提供良好的售后服務質(zhì)量，該項目同步建設了整車秤聯(lián)網(wǎng)監(jiān) 測系統(tǒng)。本文就有關整車秤聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測的類型、實現(xiàn)基礎、聯(lián)網(wǎng)監(jiān) 測方法、綜合質(zhì)量評價等內(nèi)容分別進行闡述。
一、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測類型
整車秤運行監(jiān)測的內(nèi)容大體上可分為兩類：一類是設備狀態(tài) 監(jiān)測，即設備自身的可用性和穩(wěn)定性，重點是準實時地監(jiān)測設備狀態(tài)，檢査是否出現(xiàn)設備故障，計算故障出現(xiàn)的幾率、故障恢復時間、設備可用時長等；第二類是稱重數(shù)據(jù)監(jiān)測，重點檢査稱重數(shù)值上下波動量以及稱重數(shù)據(jù)丟失、丟軸、少軸、軸型異常情況及數(shù)量等。
二、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測實現(xiàn)基礎
為使整車秤聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測快速、有效落地，確保整車秤運行監(jiān)測的網(wǎng)絡安全，采取三種措施，為整車枰聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測提供良好的實現(xiàn) 基礎：
(1 )稱重設備與出口收費車道系統(tǒng)上位機直接通信，同時定義設備狀態(tài)反饋接口，不另外安裝監(jiān)測設備，提高接入兼容性、穩(wěn)定性和可靠性，減少投資成本；
（2）將稱重數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)數(shù)據(jù)直接通過收費內(nèi)網(wǎng)上傳到祥謙數(shù)據(jù)中心，保存到云端數(shù)據(jù)庫，不在收費站安裝使用WiFi等無線設備，確保網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)和云端安全；
（3）整合收費稱重數(shù)據(jù)、車輛信息以及設備狀態(tài)，打造全方位、多層次的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測平臺。
整車秤聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測以此為基礎，考慮相對應的、有效的、易落地的監(jiān)測方法，有利于項目整體進度，提高項目投資的成效比。
三、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測方法
采取有效的運行監(jiān)測方法，是整車抨聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測的關鍵所在，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的來源不同，本文歸納整理了以下五沖運行監(jiān)測方法。
(一）設備狀態(tài)監(jiān)測
整車秤設備與單坪臺、雙抨臺等其他類型的稱重設備進行比較，在結(jié)構(gòu)上復雜得多，整車坪設備的電子器件（如傳感器）等也較多，相對容易出現(xiàn)設備自身故障，如壓力傳感器故障、車輛分離器故障、輪軸識別器故障等等。另外，整車抨設備應提供所有壓力傳感器（一般為12個)的運行狀態(tài)。
為及時準確發(fā)現(xiàn)設備關鍵器件的運行狀態(tài)，在設備狀態(tài)數(shù) 據(jù)采集上，應對指定收費站、出口車道的整車抨設備狀態(tài)進行準實時采集，發(fā)現(xiàn)稱重設備狀態(tài)異常，及時生成設備狀態(tài)告警。每筆告警信息記錄告警開始與結(jié)束時間，存在相同類型的設備故障時，屬重復告警，此時只更新結(jié)束時間。告警信息記錄收費站、車道、稱重設備品牌、告警開始時間、告警結(jié)束時間、稱重設備狀態(tài)值（每種設備按位存）、故障描述等。
所有設備狀態(tài)數(shù)據(jù)，由稱重設備按指定接口，定時（如間隔5分鐘）上報到車道系統(tǒng)上位機，再由車道系統(tǒng)上報到省中心云端。
根據(jù)告警開始時間到告警結(jié)束時間，可計算出故障恢復時間、設備可用時長；從分析統(tǒng)計告警數(shù)量與時間關系上，可以計算故障發(fā)生的幾率和設備的可靠性。
(二）特定車輛輔助檢測
在高速公路日常運營中，有些特定車輛登記有軸型、車輛整備質(zhì)量等車輛基礎信息，這些車輛包括一些公務車、軍警車、路政施救車等。通過檢査這些特定車輛在整車枰出口車道的通行流水記錄，可發(fā)現(xiàn)一部分稱重異常。如果稱重設備返回的重量小于特定車輛空車重量時（可以預先設定偏差值，如±5%以內(nèi)），即為稱重設備稱重數(shù)據(jù)異常。
當特定車輛的空車重量與稱重設備輸出總軸重超過誤差范圍，可生成稱重異常告警信息。異常告警信息應記錄收費站、車道、收費流水標識、車牌號、實際總軸重、實際偏差以及告警描述（如：實際總重與整備質(zhì)量誤差-12%)等信息，以便進一步核對。
另外，還可以定期組織高速公路內(nèi)部車輛（如路政車、養(yǎng)護作業(yè)車等）在裝載已知重量的物品下，對出口整車枰設備進行現(xiàn) 場檢測，記錄檢測數(shù)值并進行分析，也可發(fā)現(xiàn)稱重數(shù)據(jù)上下波動異常。
(三）稱重數(shù)據(jù)軸荷檢查
在相同軸型、相同總軸重范圍情況下，計重收費車輛各軸軸重比率存在一定規(guī)律；同一軸組內(nèi)各軸軸重比率也存在一定的分布規(guī)律?？梢愿鶕?jù)這兩個規(guī)律，對計重數(shù)據(jù)進行軸荷分析檢査，發(fā)現(xiàn)偏差超過誤差范圍的，即生成稱重軸荷異常告警，可由人工介入進一步核實（如排除合法懸浮軸車輛）。
(四）倒車數(shù)據(jù)檢查
當出口整車秤收費車道稱重出現(xiàn)異常時，現(xiàn)場收費員往往會要求計重收費車輛退道重稱，對整車秤設備上報的倒車指令及倒車前后的稱重數(shù)據(jù)進行分析檢査，可以發(fā)現(xiàn)諸如稱重數(shù)據(jù)丟失、多軸、少軸等稱重異常情況，間接發(fā)現(xiàn)整車秤設備的穩(wěn)定性和可靠性問題。
(五）操作數(shù)據(jù)檢査
通過檢査出口整車秤收費車道收費員操作數(shù)據(jù)，也可以間接發(fā)現(xiàn)整車秤設備稱重數(shù)據(jù)異常信息。如當非計重收費車輛通過時，收費員手工插入稱重數(shù)據(jù)或刪除稱重數(shù)據(jù)，表明此時稱重設備數(shù)據(jù)丟失或延遲上報；當收費員修改軸數(shù)或軸型、軸重數(shù)據(jù)分割或合并時，表明稱重設備存在軸型異判等情況。
四、綜合質(zhì)量評價
通過對整車秤設備的日常運行監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可以依據(jù)數(shù) 據(jù)對整車秤設備進行綜合質(zhì)量評價。
通過設備的綜合質(zhì)量評價，可進一步促進設備廠家之間的良性競爭，改進產(chǎn)品質(zhì)量，提高售后服務質(zhì)量。

根據(jù)上述5種運行監(jiān)測方法獲得的數(shù)據(jù)，可以使用“全排列多邊形圖示指標法”，計算得出整車秤設備的綜合質(zhì)量指標。以下圖為例，可以通過計算明影部分面積占總面積比例得出具體的綜合質(zhì)量指標。
五、總結(jié)
綜上所述，對高速公路出口整車式動態(tài)地磅采取多種方法進行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)設備自身故障、稱重數(shù)據(jù)異常等狀況，了解軸型判別的穩(wěn)定性和可靠性，進而對整車枰設備作出進一步的綜合質(zhì)量評價，有利于整車秤日常運營保障，減少計重收費爭議，提高高速公路收費服務水平。

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