本文通過對整車式計重收費系統汽車衡秤臺水平安裝和傾斜安裝對稱量結 果的影響進行分析，提出秤臺水平安裝有利于提高設備計量精度和使用可靠性。

―、前言

公路整車式計重收費系統由電子汽車衡、控 制儀表、車輛分離器、車輛檢測線圈、輪軸識別 器和通行信號燈等組成，能夠對靜態或低速通過 的車輛進行整車稱量，同時能夠對車輛進行自動 分離，檢測出車輛的軸數、軸重和車型，通過與 收費軟件協同工作，完成貨車的計重收費或超限 檢測。公路整車式計重收費系統主要特點是準確 度高、可靠性好，能有效解決使用動態軸重衡存 在的車輛惡意沖跳秤等行為造成的通行費漏收或 產生的重量爭議問題，使計重收費更加合理公正。

從2010年2月陜西省高速公路第一條整車式 計重收費車道開通至今，整車式計重收費系統已 經得到廣泛應用。整車式計重收費系統電子汽車 衡的安裝采用淺基坑方式，收費車道路面存在縱向和橫向坡度，為了保持收費廣場路面坡度一致， 有人提出汽車衡安裝時應與路面縱向坡度保持一致, 即所謂汽車衡秤臺傾斜安裝，因為在GB/T 7723-2008《固定式電子衡器》和GBA 21296-2007 《動態公路車輛自動衡器》中都沒有對汽車衡秤臺 水平安裝提出明確要求，致使汽車衡秤臺傾斜安 裝呼聲一度比較強烈，本文從受力角度分析探討 汽車衡秤臺水平安裝的必要性。

二、水平安裝和傾斜安裝對稱量結果影響的分析

公路整車式計重設備數據采集方式可以分為： 車輛在勻速運動不減速也不加通過程中采集 數據、在減速運動過程中采集數據、在靜止狀態 中采集數據，我們可以分別對這三種狀態進行受 力分析。以下分析沒有考慮秤臺重量和縱向限位 力秤臺重量在衡器零點標定時與傳感器初始支 撐力平衡，縱向限位力與秤臺受車輛的水平力平 衡，秤臺處于平衡狀態。

(一）車輛在勻速運動時采集數據

數據采集時車輛在秤臺上勻速運動，此過程中 車輛不減速也不加速，此時車輛牽引力等于摩擦力。

(1）當秤臺水平安裝時，秤臺受力情況如圖1 所示。

2）舉例分析計算

計算條件：當秤臺與水平面有2%斜度時候， 一輛載貨總重50t的車輛通過秤臺。

根據車輛在收費站實際行駛情況考慮，假設 350馬力車輛用40%的功率以5km/h的速度勻速通 過汽車衡，在車輛勻速行駛3S過程中采集數據， 此時行駛距離為4.17m,牽引力等于74028N。

根據0式：f=5.655噸力 根據4式：G=49.742噸力 傳感器感受的重量減少了 0.258t是計量檢定 標準要求誤差（±1.5e=30kg的8倍多。

根據6式：G=50.136噸力 傳感器感受的重量增加了 0.136t是計量檢定 標準要求誤差（±1.5e=30kg的4倍多。

水平方向的力由限位裝置抵消、平衡、吸收。 (二車輛在勻減速運動時采集數據 車輛在秤臺上減速至停車過程中采集數據， 此過程可以理解為勻減速過程，車輛牽引力為零， 靠剎車形成的摩擦力使車輛減速。

(1）當秤臺水平安裝時，受力情況與（一中的（）1.1相同。

(2）當秤臺傾斜安裝時：秤臺與水平面夾角a, 傳感器垂直水平面安裝垂直受力，以車輛上坡為 例分析受力情況。

1）受力分析

①車輛受力分析如圖4所示。

三、結語

通過以上分析，我們可以得出以下結論：當 秤臺水平安裝時無論車輛的運行狀態如何，傳感 器感受到的合力都等于車輛重量；當秤臺傾斜安 裝時，傳感器感受到的合力往往都不等于車輛重 量存在較大的稱量誤差。

以上分析車輛處于理想的行駛狀態，實際使 用中車輛的行駛狀態多樣，當秤臺傾斜安裝時， 實際誤差將大于以上理論計算結果。

以上分析沒有考慮縱向限位對秤臺的力，秤 臺傾斜安裝時縱向限位引進了垂直方向的分力， 對稱重系統的整體精度、可靠性造成一定影響， 實際誤差大于以上理論計算結果。

以上是從理論分析得出的結論，汽車衡系統 實際的受力狀態還需要考慮傳感器的受力狀態及 限位的影響。

以上分析按傳感器處于理想的垂直安裝狀態 考慮，當秤臺傾斜安裝時，傳感器因受側向力很 難保證垂直狀態，為了保證傳感器垂直受力，必 須為每個傳感器配做相應的調整水平裝置，不利 于秤臺的標準化生產加工，同時也為后續維護工 作帶來難度。

秤臺縱向傾斜安裝可以保證縱向坡度與路面 一致性，但是因為路面存在橫向坡度，因此實際 使用效果達不到想象的目的。

對于新建整車式計重收費車道及廣場，設計 和建設期可以將坡度控制在1.5%以內，既可以滿 足秤臺水平安裝要求，又可以保證收費廣場美觀； 對于坡度超過1.5%的現有收費廣場改造工程，施 工時可以通過適當延長秤臺兩端找坡段長度來保 證秤臺水平安裝。

相信在公路收費管理部門、設計單位、生產 廠商的共同努力下，會對整車式計重收費項目汽 車衡安裝提出合理和可行的方案，確保整車式計 重收費系統準確度和可靠性。