本文通過對影響動態(tài)公路車輛自動衡器計量性能的各因素的分析，建立了動 態(tài)計量性能評價數(shù)學模型，給出了公路車輛自動衡器動態(tài)計量性能的評價方案，為公路車輛 自動衡器的計量性能綜合評價提供了可量化的參考。

引言

浙江省高速公路實施計重收費后，浙江省計 量科學研究院作為主導計量檢定機構(gòu)，承擔了省 內(nèi)高速公路計重設備檢定的組織、協(xié)調(diào)等工作， 開展了全省范圍內(nèi)動態(tài)公路車輛自動衡器的檢定 工作。全省高速公路目前共計安裝了 1000多套計 重設備，最早的動態(tài)公路車輛自動衡器是在2009 年安裝的，經(jīng)過了 7年的使用，這些設備安裝在 不同的收費站和不同的車道內(nèi)，各個收費站的車 流也有較大的差異，有的收費站如各省際的主線 站，在交通大動脈上，設備處于高強度的使用環(huán) 境中，而在一些車流量較小的高速路段的收費站 設備的使用強度則要輕許多，在復雜多變的使用 環(huán)境中，設備的計量性能已經(jīng)和出廠初期有了較 大的不同，部分在計量檢定過程不需調(diào)整即可檢 定合格，部分需要調(diào)整參數(shù)后可檢定合格，還有多次調(diào)整后也難以調(diào)整到最大允差的范圍內(nèi)。 而決定計量性能好壞的，除了在實驗室條件下的 常規(guī)計量性能外，在實際安裝使用過程中諸如車 型的適應性，路面狀態(tài)的適應性，行駛狀態(tài)的適 應性等都影響著稱重數(shù)據(jù)的準確性，但這些因素 又難以定量確定。基于此，本文希望通過現(xiàn)場實 踐經(jīng)驗的基礎上根據(jù)多因素綜合評價公路車輛自 動衡器的計量性能。

2.公路車輛自動衡器的稱重影響因素

新制造的動態(tài)公路車輛自動衡器其計量性能 取決于稱重傳感器的精度，盡管稱重傳感器有較 高的計量精度，但其經(jīng)過長時間高強度使用和設 備安裝現(xiàn)場不同的使用環(huán)境，一個廠家的同一型 號同一批次的傳感器，在不同車道上的稱量數(shù)據(jù) 也不盡相同。根據(jù)JJG907-2006《動態(tài)公路車輛 自動衡器檢定規(guī)程》中的規(guī)定其安裝的引道也是動態(tài)公路車輛自動衡器的組成部分，計量性能的 影響因素還包括設備的安裝環(huán)境' 從使用角度評 價動態(tài)公路車輛自動衡器的計量性能包含的因素 有：（1）車型因適應性，常見的有二軸、三軸、 四軸、五軸車，一般情況下車子的重量和尺寸隨 著軸數(shù)的增加而增加，因秤體固定尺寸，其稱量 數(shù)據(jù)的重復性也隨車輛軸數(shù)的增加而有所提高； （2）路面狀態(tài)適應性，安裝秤體的引道是秤結(jié)構(gòu) 的一部分，引道的路面平整性和彎曲、坡度情況 直接影響稱重數(shù)據(jù)；路面不平整下車輛搖擺秤體 受類似高頻率的沖擊受載，導致箱體的焊接結(jié)構(gòu)、 螺紋限位、傳感器預緊不斷發(fā)生變化，降低了使 用過程中計量的準確度；（3）行駛狀態(tài)適應性， 貨車計重收費的車道限速5km/h,要求車輛勻速通 過秤臺，但在實際中車輛駕駛員為了減輕車輛過 磅重量，存在著駛?cè)胍兰眲x車減速、急加速， 走S型和跳磅等行駛方式，而各種方式下車輛的 稱量示值存在較大差異。（4）靜態(tài)稱量準確性，動 態(tài)稱量的數(shù)據(jù)源于和靜態(tài)稱量的比較修正得到， 因而靜態(tài)稱量的數(shù)據(jù)是動態(tài)稱量數(shù)據(jù)的基礎，以 靜態(tài)稱量的零點誤差、量程誤差和重復性誤差作 為判斷靜態(tài)稱量準確性的影響因子。

3.動態(tài)計量性能評價構(gòu)成

假設把涉及到的計量性能評價問題需考慮的 范圍用U來表示，則U=[Ui, U2,…，Un], U稱為 論域[5]，而^=6=1, 2,…,n)稱為該論域內(nèi)的元 素，每一個元素又包含若干個元素，公路車輛自 動衡器的計量性能評價論域U由車型適應性、路 面狀態(tài)適應性、行駛狀態(tài)適應性和靜態(tài)稱量的精 度構(gòu)成，每個準則又包含若干指標，具體內(nèi)容如 圖1所示。

4.評價指標權(quán)重設計

車型適應性 Ui=[ai, a2, a;],根據(jù)JJG907-2006

《動態(tài)公路車輛自動衡器檢定規(guī)程》,除剛性車輛 外還需配備其他車輛，檢定過程中實際配備了兩 軸、三軸和五軸車輛，假設檢定過程中不同車型 的實際最大誤差絕對值為A,規(guī)程的規(guī)定最大允 許誤差為 MPEV,則 a= (MPEV- A) /MPEV。

在路面適應性中，根據(jù)實際檢定過程中路面 狀態(tài)對檢定過程的影響較為直接，路面破損有彎 道和坡度的，安裝的公路車輛自動衡器其實際計 量性能都較差，假設路面破損，有彎道和坡度的 bp0,路面完好，沒有彎道和坡度的^=9,其他的 路面情況則b,的值在介于0和9之間選取。

對于行駛的適應性和靜態(tài)稱量和車型適應性 的評價指標類似，假定其在不同行駛狀態(tài)和稱量 狀態(tài)的實際最大誤差絕對值為1,規(guī)程的規(guī)定最 大允許誤差為 MPEV,則 Cl, d=MPEV- A) /MPEV。

5.評價結(jié)果計算

原始記錄的數(shù)據(jù)為基礎，并發(fā)放調(diào)查問卷咨詢相關 的行業(yè)專家后進行數(shù)理統(tǒng)計獲得。

如表1所示，最后將動態(tài)計量性能評價結(jié)果目 標值分成5個等級。

浙江杭長高速公路某一臺公路車輛自動衡器動 態(tài)計量性能評價結(jié)果如表2所示。

6.結(jié)論

本文通過分析影響公路車輛自動衡器計量性 能的構(gòu)成因素包括計量器具現(xiàn)場的安裝及使用的 環(huán)境因素，提出了動態(tài)計量性能評價的數(shù)學模型， 初步建立了評價方案并給出了評價的實例，對公路車輛自動衡器動態(tài)計量性能可量化的評價方案 設計上提供了參考。