CN113611125A - 一种超载车辆的移动式不停车检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开公路交通检测中的一种超载车辆的移动式不停车检测方法，车辆的第一排车轮驶过后侧的检测线圈，后侧的检测线圈在T1时刻产生触发信号A1，第一排车轮离开后侧的检测线圈后，在TB₁时刻压上称重检测传感器，产生持续波动的重量信息B₁，第一排车轮在TB₂时刻离开称重检测传感器，计算出采样时间，基于采样时间对重量信息B₁处理得到第一轴对应的重量Z₁，最后一排车轮压上前侧的检测线圈产生触发信号A2，计算出车辆的总重量，将总重量Z和超限标准值Z’作比较判断超载，对速度较快的车辆所检测的重量进行修正，使检测结果更加准确，通过前侧和后侧的两个检测线圈结合移动式称重检测传感器进行检测，便利快速，可根据需要变换检测地点。

Description

一种超载车辆的移动式不停车检测方法

技术领域

本发明涉及公路交通检测技术，具体是对途经车辆的超限超载进行检测的方法。

背景技术

随着公路交通网加速建设，公路运输行业快速发展，车辆超限超载运输的问题也随之日益加剧，超限超载运输现象屡禁不止，是道路运输安全治理的顽疾。目前治超执法方面，主要采取以下方式：一是依托公路超限检测站，开展定点联合执法，引导货车进站接受检测；二是根据辖区超限超载车辆通行规律，针对多发高发路段，开展不定期流动执法；三是建设动态称重检测系统，开展非现场综合执法。例如，中国专利公开号为CN106530737A的文献公开的“非现场执法高速动态称重检测系统及方法”，其包括动态称重系统、车牌识别系统和可变情报板显示系统、逆行抓拍系统、上位机软件系统，存在的问题是：需要进行路面改造施工，确定好检测位置后不能变动，建设和维护成本较高。然而，实践表明，公路超限检测站、动态称重检测系统的建设费用较高，建设周期长，且建成后短期内不能移动，动态称重检测系统虽然能实现不停车检测，但也是不能移动的。此外由于公路路网规模不断扩大，路网结构不断完善，路网等级不断提升，为违法超限超载运输车辆提供了便利的绕行线路，大多违法运输司机故意绕过超限检测站、动态称重检测系统等，躲避公安和交通执法人员的检查，导致投入运行的治超设施设备发挥的执法威慑力大打折扣。

发明内容

本发明的目的在于解决现有车辆超载检测存在的问题，提出一种超载车辆的移动式不停车检测方法，可移动检测，检测准确率高，效率高，从根本上解决之前依靠人工查堵、治超成本过大等问题，全面提高查处力度和工作效率。

为实现上述目的，本发明所述的一种超载车辆的移动式不停车检测方法采用的技术方案是：

步骤A)：车辆的第一排车轮驶过后侧的检测线圈，检测线圈在T1时刻产生触发信号A1并传递给称重数据分析单元；

步骤B)：第一排车轮离开后侧的检测线圈后，在TB₁时刻压上称重检测传感器，称重检测传感器产生持续波动的重量信息B₁并传递给称重数据分析单元；

步骤C)：第一排车轮在TB₂时刻离开所述的称重检测传感器，称重数据分析单元计算出采样时间ΔT＝TB₂－TB₁，基于采样时间ΔT对重量信息B₁进行滤波和微积分处理，得到第一排车轮的第一轴对应的重量Z₁；

步骤D)：下一排车轮压上称重检测传感器，产生下一个持续波动的重量信息B₂，称重数据分析单元得到下一轴对应的重量Z₂；

步骤E)：重复步骤D)直至最后一排车轮压上称重检测传感器，称重数据分析单元得到最后一个轴对应的重量Z_i，i为车辆轴数；

步骤F)：最后一排车轮压上前侧的检测线圈后又驶离，产生触发信号A2，记录产生触发信号A2的触发时刻T2并传送给称重数据分析单元；

步骤G)：称重数据分析单元计算出车辆的总重量Z＝∑Z_i，将总重量Z和超限标准值Z’作比较，如果总重量Z大于超限标准值Z’，则判断该车超载，反之，不超载。

进一步地，步骤F)中，称重数据分析单元根据前侧和后侧的两个检测线圈之间的距离L以及触发时刻T1和T2，计算出车辆通过的速度V＝L/(T2-T1)。

更进一步地，如果总重量Z大于超限标准值Z’，将车辆通过的速度V与速度设定值V’作比较，如果V大于V’，则将总重量Z乘以小于1的修正系数k得到修正后的重量，再将修正后的重量和超限标准值Z’作比较，如果修正后的重量大于超限标准值Z’，则判断该车超载，反之不超载。

本发明采用上述技术方案后突显的优点是：

1、本发明通过移动式称重检测传感器以及前侧和后侧的两个检测线圈实时检测经过的车辆，针对速度较快的车辆压过检测装置时会对重量的检测结果产生影响的问题，本发明对速度较快的车辆所检测的重量进行了修正，使检测结果更加准确。

2、本发明实现快速称重检测、车牌自动抓拍识别、远程传输监测信息等功能，应用在绕行逃避执法检查的重点路段或者开展超载调研的关键路段，强力打击违法超载运输车辆，达到科技治超的目的。

3、本发明消除了传统人工拦截方式对过往车辆通行造成的影响，提高了公路使用效率，可使用在执法车辆上，投入运行便利，可根据需要变换检测地点，增强超载治理的机动性和灵活性，重点打击绕逃检测的违法车辆。可为公路行业交通量调查、路网监测等方面提供技术支持。

4、本发明应用场景灵活方便，能够24小时监控超载车辆，实现对超载车辆精准治理，从根本上解决之前依靠“人海战术”人工查堵、治超成本过大等问题，全面提高查处力度和工作效率。

5、本发明通过检测线圈识别车辆轴数，无需安装轮轴识别器即可自动判断出轴型数据。

附图说明

图1是本发明所述的一种超载车辆的移动式不停车检测方法的流程图；

图2是实现本发明检测方法的检测装置结构布置示意图；

图3是图2中动态称重检测模块1的结构放大图；

图4是图2中配套设施模块4的组成结构放大图；

图5是图4中各部分连接结构框图。

附图中各部件的序号和名称：1、动态称重检测模块；1-a、称台支撑基体；1-b、称重检测传感器；1-c、引坡基体；1-d、引坡基体；1-e、检测线圈；1-f、检测线圈；1-g、线圈引线；1-h、称重检测传感器引线；1-i、线圈引线；1-j、称台连接组件；1-k、称台连接组件；1-l、路面定位孔；1-m、路面定位孔；1-n、板块连接组件；1-o、板块连接组件；

2、车牌抓拍和视频监控模块；21、高清车牌抓拍相机；22、高清视频监控球机；

3、信息发布告知模块；31、显示屏；32、语音播报设备；

4、配套设施模块；4-a、路侧设备机柜；4-b、称重数据分析单元；4-c、车牌抓拍和视频控制单元；4-d、信息发布控制单元；4-e、核心控制系统；4-f、供电和后备电源；4-g、市电输入线；4-h、网络通信模块；4-i、通信线路；

5、指挥监控平台。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明首先在现场勘察拟监测道路路段，在拟监测道路的路面上设置图1所示的检测装置，该检测装置包括动态称重检测模块1、车牌抓拍和视频监控模块2、信息发布告知模块3以及配套设施模块4。将动态称重检测模块1沿路面宽度方向布置，与路面可拆卸式固定连接。在动态称重检测模块1的前方路侧设置车牌抓拍和视频监控模块2，车牌抓拍和视频监控模块2的底部置放在路面上或者可拆卸式地固定在地面上，拆卸后方便其移动。在车牌抓拍和视频监控模块2的前方路侧设置信息发布告知模块3，信息发布告知模块3的底部置放在路面上或者可拆卸式地固定在地面上，拆卸后方便其移动。动态称重检测模块1、车牌抓拍和视频监控模块2以及信息发布告知模块3均连接配套设施模块4，配套设施模块4安装在路侧旁边，置放在路侧旁边或者可拆卸式地固定在地面上，拆卸后方便其移动。同时，将配套设施模块4通过网络通信接入室入的指挥监控平台5。

所述的车牌抓拍和视频监控模块2具有一个高清车牌抓拍相机21和一个高清视频监控球机22，高清车牌抓拍相机21和高清视频监控球机22通过L型支撑杆支撑在空中，对着动态称重检测模块1的方向，对通过动态称重检测模块1进行抓拍和获取视频。L型支撑杆的底部置放在路面上或者可拆卸式地固定在地面上，使整个车牌抓拍和视频监控模块2可拆卸移动。高清车牌抓拍相机21和高清视频监控球机22各自通过控制信号线连接于配套设施模块4，将拍摄的图片和视频信号传送给配套设施模块4。

所述的信息发布告知模块3具有一个显示屏31和一个语音报警设备32，显示屏31和一个语音报警设备32通过竖杆支撑在空中，竖杆的底部置放在路面上或者可拆卸式地固定在地面上，使整个信息发布告知模块3可拆卸移动。显示屏31和一个语音报警设备32各自通过控制信号线连接于配套设施模块4，配套设施模块4将处理的信息在显示屏31中显示，并且通过语音报警设备32报警。

如图3所示的动态称重检测模块1，其包括有一个称台支撑基体1-a、两个引坡基体1-d、1-c、两个检测线圈1-f、1-e和一个称重检测传感器1-b。其中，称台支撑基体1-a为长方体结构，沿路面的宽度方向横向布置，置放在路面上，与路面平行。在称台支撑基体1-a内部固定嵌入一个称重检测传感器1-b，称重检测传感器1-b用以检测通过称台支撑基体1-a上表面上车辆的重量，称重检测传感器1-b通过称重检测传感器引线1-h接入配套设施模块4中。

在称台支撑基体1-a的前侧和后侧各设有一个引坡基体，分别是前侧的引坡基体1-d和后侧的引坡基体1-c，两个引坡基体1-d、1-c结构相同，相对于称台支撑基体1-a的中心前后对称布置。两个引坡基体1-d、1-c是沿称台支撑基体1-a向前、后两侧倾斜的斜坡结构，沿路面的宽度方向横向布置，置放在路面上，与路面平行。两个引坡基体1-d、1-c各通过一个称台连接组件与称台支撑基体1-a连接组合，两者可拆卸式卡在一起，两个称台连接组件分别是前侧的称台连接组件1-k和后侧的称台连接组件1-j，两个称台连接组件1-k、1-j结构相同，沿路面的宽度方向横向布置，且相对于称台支撑基体1-a的中心前后对称布置，通过两个称台连接组件1-k、1-j分别将两个引坡基体1-d、1-c与称台支撑基体1-a可拆卸地连接在一起。

称台支撑基体1-a和两个引坡基体1-d、1-c有不同的宽度规格，根据不同道路断面车道宽度进行选择。在称台支撑基体1-a和两个引坡基体1-d、1-c上各设有板块连接组件，分别是前侧的板块连接组件1-o和后侧的板块连接组件1-n，通过两个板块连接组件1-o、1-n将相同的第二个称台支撑基体1-a和第二个引坡基体1-d、1-c在宽度方向对应地组合拼接在一起，以适应称重检测路面场景要求，满足不同宽度的路面。

称台支撑基体1-a、引坡基体1-d、1-c是具有一定的柔性材料制成，可以较好地贴合路面。在两个引坡基体1-d、1-c上各开有路面定位孔，分别是在前侧的引坡基体1-d上开有前侧的路面定位孔1-m、在后侧的引坡基体1-c上开有后侧的路面定位孔1-l，通过路面定位孔1-m、1-l钉入铆钉，将称台支撑基体1-a和引坡基体1-d、1-c整体固定在路面上，便于拆卸和移动整体。

在每个引坡基体1-d、1-c内预埋了相应的检测线圈1-f、1-e，分别是在前侧的引坡基体1-d内设有前侧的检测线圈1-f，在后侧的引坡基体1-c内设有后侧的检测线圈1-e，两个检测线圈1-f、1-e用于采集车辆是否通行的状态，生成相关控制触发信号。两个检测线圈1-f、1-e对应连接的是两个检测线圈引线1-i、1-g，通过两个检测线圈引线1-i、1-g接入配套设施模块4中。如此，实现车辆上称、称重、下称的称重采集。

如图4-5所示，所述的配套设施模块4由路侧室外机柜4-a和机柜内的相关设备组成，路侧室外机柜4-a为可移动式的机柜，机柜内的相关设备是核心控制系统4-e、称重数据分析单元4-b、车牌抓拍和视频控制单元4-c、信息发布控制单元4-d、供电和后备电源4-f、网络通信模块4-h。核心控制系统4-e作为配套设施模块4的中心，分别连接并且管理和控制着称重数据分析单元4-b、车牌抓拍和视频控制单元4-c、信息发布控制单元4-d、供电和后备电源4-f以及网络通信模块4-h。称重数据分析单元4-b通过检测线圈引线1-i、1-g分别连接高速动态称重检测模块1中的两个检测线圈1-f、1-e，通过检测传感器引线1-h连接高速动态称重检测模块1中的称重检测传感器1-b，两个检测线圈1-e、1-f将检测到的车辆通行状态信号输入称重数据分析单元4-b中，一个称重检测传感器1-b将检测到的车辆重量信息输入到称重数据分析单元4-b中。车牌抓拍和视频控制单元4-c连接车牌抓拍和视频监控模块2中的高清车牌抓拍相机21和高清视频监控球机22，车牌抓拍和视频监控模块2将拍摄的车辆照片和视频监控信息输入到车牌抓拍和视频控制单元4-c中。信息发布控制单元4-d连接信息发布告知模块3中的显示屏31和语音报警设备32，控制显示屏31的显示信息和语音报警设备32进行语音报警。供电和后备电源4-f为设备工作提供电源，既可以接入市电输入线4-g，接通市电电源，又可以启动后备蓄电池工作，保证设备能够持续运行。网络通信模块4-h支持有线或者无线传输通信方式，通过通信线路4-i与指挥监控平台5通信。

在路面安装检测装置时，根据不同道路的宽度选择称台支撑基体1-a和引坡基体1-d、1-c的数量，沿道路宽度方向组装多个称台支撑基体1-a和引坡基体1-d、1-c，将每个称台支撑基体1-a内的称重检测传感器1-b以及每个引坡基体1-d、1-c内的检测线圈1-f、1-e均通过信号线连接配套设施模块4。

当车辆经过检测装置时，首先是第一排车轮(即第一轴)驶过后侧的引坡基体1-c，此时，预埋在引坡基体1-c内的后侧的检测线圈1-e产生一个由低电平变为高电平的触发信号A1，并持续保持到车辆离开引坡基体1-c区域。触发信号A1通过检测线圈引线1-g传送给称重数据分析单元4-b，记录下此时触发时刻为T1，表明当前时刻有车辆正在驶上动态称重检测模块1。同时，称重数据分析单元4-b将触发信号A1转换后，发送给核心控制系统4-e，核心控制系统4-e产生对应的控制信号C1，控制信号C1发送给车牌抓拍和视频控制单元4-c，车牌抓拍和视频控制单元4-c将控制信号C1发送给高清车牌抓拍相机21，启动高清车牌抓拍相机22，对通行车辆进行拍照取证。

车辆继续前行，第一排车轮离开后侧的检测线圈1-e，压上称重检测传感器1-b，此时压上称重检测传感器1-b的时刻为TB₁，称重检测传感器1-b产生持续波动的电平信号，得到重量信息B₁，重量信息B₁传递给称重数据分析单元4-b，称重数据分析单元4-b实时记录采集的重量信息B₁，直到第一排车轮离开称重检测传感器1-b，车轮离开时刻为时刻TB₂。由此，称重数据分析单元4-b计算出第一轴的采样时间ΔT＝TB₂－TB₁，即为车轮压上称重检测传感器1-b时刻TB₁到车轮离开称重检测传感器1-b时刻TB₂。

称重数据分析单元4-b对采集的重量信息B₁进行滤波处理，基于采样时间ΔT对滤波处理后的重量信息B₁作微积分计算，得到当前第一轴对应的重量Z₁，同时将车轴数标记为1。如此实现信号采样、传递、处理过程。

当下一排车轮压上称重检测传感器1-b后，开始产生下一个持续波动的电平信号，即重量信息B₂，重复上述信号采样、传递、处理过程，得出下一轴对应的重量Z₂，并将车辆轴数标记为2。如此重复，当车辆最后一排车轮压上称重检测传感器1-b后，产生持续波动的重量信息B_i，按照前述的采样、传递、处理过程，得出最后一个轴信号对应的重量Z_i信息，其中，i为车辆轴数，车辆轴数i一般为2～6轴，但申请运输的特殊车辆轴数大于6轴。车辆轴数i与称重检测传感器1-b产生波动的电平信号B_i存在对应关系。

由此，称重数据分析单元4-b得到i个重量Z₁…Z_i信息，对i个重量Z₁…Z_i求和，累加所有的重量Z_i，得出该车的总重量，即车辆的总重量Z＝∑Z_i。

车辆继续前行，最后一排车轮离开称重检测传感器1-b后压上预埋在前侧的引坡基体1-d内的前侧的检测线圈1-f，然后驶离前侧的检测线圈1-f，此过程，产生一个由高电平变为低电平的触发信号A2，触发信号A2传送给称重数据分析单元4-b，记录下此时的触发时刻为T2。

重数据分析单元4-b根据前后两个检测线圈1-e、1-f之间的距离L以及触发时刻T1和T2，计算出车辆通过检测装置的速度V＝L/(T2-T1)。

称重数据分析单元4-b将计算出的车辆总重量Z和轴数i发送给核心控制系统4-e。核心控制系统4-e中预置了轴数和重量超载标准值的对照表，根据轴数i选择出对应的重量超限标准值Z’，自动判断该车辆总重量是否超载，并关联驶入过程中的高清车牌抓拍相机21获取的车辆通行照片，形成一条车辆经过动态称重检测模块1时所形成的证据信息，该证据信息包括车头照片、车牌、称重数据以及是否超载，并在本地硬盘进行存储。同时核心控制系统4-e通过网络通信模块4-h和通信线路4-i，实时将车辆的检测结果数据发送给指挥监控平台5。

核心控制系统4-e将总重量Z和超限标准值Z’作比较，如果总重量Z大于超限标准值Z’，则应该进一步考虑车辆通过的速度V，如果速度快，检测得到的总重量Z要比车辆的实际重量大，存在误差，因此，需要对重量进行修正：将车辆通过的速度V与预先设定的速度设定值V’作比较，如果车辆通过的速度V大于速度设定值V’，则将总重量Z乘以小于1的修正系数k，得到修正后的重量Z_k＝kZ，再将修正后的重量Z_k和超限标准值Z’作比较，如果修正后的重量Z_k大于超限标准值Z’，则判断该车超载。如果修正后的重量Z_k等于或者小于超限标准值Z’，则该车不超载。

如果总重量Z大于超限标准值Z’，且车辆通过的速度V小于或等于速度设定值V’，则直接判断该车超载。

核心控制系统4-e将超载信息发送给信息发布控制单元4-d，信息发布控制单元4-d发送超载报警的文字信息到显示屏31和语音信息到语音播报设备32，及时告知相关车辆存在违法超限超载行为。

如果核心控制系统4-e判断总重量Z等于或者小于超限标准值Z’，即该车不存在超载行为，则不会推送相关信息。由此完成针对通行车辆采集控制的处理过程：车辆驶入，线圈触发，称重检测，线圈触发，车辆驶离，数据信号处理，推送后台，现场告知。

当需要改变拟监测道路路段时，只需要整体拆卸动态称重检测模块1、车牌抓拍和视频监控模块2、信息发布告知模块3以及配套设施模块4并将其移动到拟监测道路段。

Claims (9)

1.一种超载车辆的移动式不停车检测方法，其特征是依次按以下步骤：

步骤A)：车辆的第一排车轮驶过后侧的检测线圈，检测线圈在T1时刻产生触发信号A1并传递给称重数据分析单元；

步骤B)：第一排车轮离开后侧的检测线圈后，在TB₁时刻压上称重检测传感器，称重检测传感器产生持续波动的重量信息B₁并传递给称重数据分析单元；

步骤C)：第一排车轮在TB₂时刻离开所述的称重检测传感器，称重数据分析单元计算出采样时间ΔT＝TB₂－TB₁，基于采样时间ΔT对重量信息B₁进行滤波和微积分处理，得到第一排车轮的第一轴对应的重量Z₁；

步骤D)：下一排车轮压上称重检测传感器，产生下一个持续波动的重量信息B₂，称重数据分析单元得到下一轴对应的重量Z₂；

步骤E)：重复步骤D)直至最后一排车轮压上称重检测传感器，称重数据分析单元得到最后一个轴对应的重量Z_i，i为车辆轴数；

步骤F)：最后一排车轮压上前侧的检测线圈后又驶离，产生触发信号A2，记录产生触发信号A2的触发时刻T2并传送给称重数据分析单元；

步骤G)：称重数据分析单元计算出车辆的总重量Z＝∑Z_i，将总重量Z和超限标准值Z’作比较，如果总重量Z大于超限标准值Z’，则判断该车超载，反之，不超载。

2.根据权利要求1所述的一种超载车辆的移动式不停车检测方法，其特征是：步骤F)中，称重数据分析单元根据前侧和后侧的两个检测线圈之间的距离L以及触发时刻T1和T2，计算出车辆通过的速度V＝L/(T2-T1)。

3.根据权利要求2所述的一种超载车辆的移动式不停车检测方法，其特征是：如果总重量Z大于超限标准值Z’，将车辆通过的速度V与速度设定值V’作比较，如果V大于V’，则将总重量Z乘以小于1的修正系数k得到修正后的重量，再将修正后的重量和超限标准值Z’作比较，如果修正后的重量大于超限标准值Z’，则判断该车超载，反之不超载。

4.根据权利要求3所述的一种超载车辆的移动式不停车检测方法，其特征是：如果速度V小于或等于V’，则判断该车超载。

5.根据权利要求1所述的一种超载车辆的移动式不停车检测方法，其特征是：步骤A)中，称重数据分析单元将触发信号A1发送给核心控制系统，核心控制系统控制高清车牌抓拍相机对车辆拍照。

6.根据权利要求1所述的一种超载车辆的移动式不停车检测方法，其特征是：步骤G)之后，将超载信息发送到显示屏显示和语音播报设备播报。

7.根据权利要求1所述的一种超载车辆的移动式不停车检测方法，其特征是：步骤G)中，根据车辆的轴数选择出对应的重量超限标准值Z’。

8.根据权利要求1所述的一种超载车辆的移动式不停车检测方法，其特征是：在步骤G)之后，通过网络通信模块实时将车辆超载结果数据发送给室内的指挥监控平台。

9.根据权利要求1所述的一种超载车辆的移动式不停车检测方法，其特征是：对于宽度的不同道路，沿路面宽度方向组装多个所述的检测线圈和称重检测传感器。

Images