聯(lián)體式雙臺(tái)面計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“聯(lián)體秤’作為一款成熟的稱(chēng)重產(chǎn)品，防作弊各項(xiàng)性能都較為突出。本文 對(duì)聯(lián)體秤在“拖秤”防作弊方面的識(shí)別及解決方法作簡(jiǎn)要的分析和介紹.

學(xué)院地磅室從事高速公路的計(jì)量檢定多年，與高速計(jì)重 設(shè)備生產(chǎn)廠家在動(dòng)態(tài)稱(chēng)重方法研究和車(chē)輛防作弊識(shí)別及重 量修正方面積累了較多的成果。

一、“拖秤”作弊現(xiàn)象簡(jiǎn)介

如圖1所示，車(chē)輛高速通過(guò)稱(chēng)重平臺(tái)，當(dāng)輪胎碾壓到秤 臺(tái)上時(shí)，駕駛員迅速踩下剎車(chē)，車(chē)體發(fā)生重心偏移，造成軸重偏輕的現(xiàn)象,稱(chēng)為“拖秤”。

“拖秤”作弊行為對(duì)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重結(jié)果的影響是非常嚴(yán)重的， 這樣的作弊行為主要是利用重心轉(zhuǎn)移的原理，能夠?qū)⒅亓砍?/span> 少至10%以上。同時(shí),異常的車(chē)輛行駛行為對(duì)設(shè)備的稱(chēng)重精 度造成了嚴(yán)重的影響。

二 “拖秤”作弊原理分析

如圖3 (a)所示，車(chē)輛正常通過(guò)秤臺(tái)時(shí)，軸重全部壓到秤 臺(tái)平面上,秤臺(tái)可以準(zhǔn)確稱(chēng)出車(chē)輛分擔(dān)到該軸上的重量。如 圖3 (b)所示,在當(dāng)發(fā)生“拖秤”現(xiàn)象時(shí),車(chē)輛原始重量G在水 平方向上發(fā)生重力分解。此時(shí),壓到秤臺(tái)平面上的實(shí)際重量 為G,。根據(jù)力矩平衡的原理,此時(shí)G,計(jì)算如下所示：

Gj = G x cos (0) (1)

由公式（1)計(jì)算可知，由于車(chē)輛行駛過(guò)程中采用了“拖 秤”的作弊方式通過(guò)秤臺(tái)，造成垂直方向重量減輕。

“拖秤’、“高速?zèng)_秤’、“點(diǎn)剎”作弊行為，在實(shí)現(xiàn)原理上 是相似的。因此，這些作弊行為對(duì)稱(chēng)重結(jié)果造成的影響也是 一樣的.

(a)正常情況下的軸重分析 （1) “拖秤”情況下的軸重分析 圖3 “拖秤”現(xiàn)象重量分析

三、“拖秤”作弊行為識(shí)別

聯(lián)體秤采用兩臺(tái)面搭接式機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)車(chē)輛輪軸在A臺(tái)面上，可以保證秤臺(tái)1通道傳感器有重量數(shù)據(jù),3通道傳 感器沒(méi)有重量數(shù)據(jù)；同時(shí)，當(dāng)車(chē)輛輪軸在B臺(tái)面上，可以保證 秤臺(tái)3通道傳感器有重量數(shù)據(jù),1通道傳感器沒(méi)有重量數(shù)據(jù)。 而當(dāng)車(chē)輛有“拖秤”作弊行為時(shí)，由于水平方向有重力分量, 造成輪軸駛過(guò)臺(tái)面時(shí)，相應(yīng)通道傳感器數(shù)據(jù)不“歸零”。因 此,聯(lián)體秤這種特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式在設(shè)備結(jié)構(gòu)上有力 地保證了拖秤作弊行為的識(shí)別.

如圖4和5所示,在不同行駛情況下,采集的聯(lián)體秤稱(chēng)重 數(shù)據(jù)。

四“拖秤”作弊行為解決

通過(guò)對(duì)大量現(xiàn)場(chǎng)采集的“拖秤”數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和分析，掌 握了“拖秤”作弊行為固有的數(shù)據(jù)特征。經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的匯總、 分析,建立了車(chē)輛“拖秤”作弊行為的數(shù)學(xué)模型，并開(kāi)發(fā)了識(shí) 別、判斷“拖秤”作弊行為的算法，同時(shí)通過(guò)該模型可以將車(chē) 輛的作弊程度做一個(gè)數(shù)值上的量化作為重量修正的依據(jù)，使 用三角函數(shù)擬合算法對(duì)車(chē)輛的真實(shí)重量進(jìn)行補(bǔ)償。由于算 法處理涉及產(chǎn)品核心技術(shù),此處不作深入討論。

五、結(jié)語(yǔ)

采用這種識(shí)別和修正方法，能夠準(zhǔn)確判別出車(chē)輛的“拖 秤”行為，識(shí)別率高于90% ;基于對(duì)拖秤作弊行為的高識(shí)別 率，同時(shí)根據(jù)“拖秤”程度的量化值對(duì)車(chē)輛的重量進(jìn)行適當(dāng)修 正后，能夠最大程度地還原出車(chē)輛的真實(shí)重量，并使得該設(shè) 備針對(duì)作弊車(chē)輛的稱(chēng)重誤差可以穩(wěn)定在±5%以?xún)?nèi)，置信度 為80%。基于量化值的修正方法，避免了重量的偏差，減少 了收費(fèi)爭(zhēng)議,保證了收費(fèi)站的正常收費(fèi)，同時(shí)也提高了車(chē)輛 的通行率。